水稻半矮秆突变系Tad—M—1遗传分析

分析了高秆籼稻Ｔａｄｕｋａｎ的空系Ｔａｄ－Ｍ－１半矮秆性状的遗传，结果表明：Ｔａｄ－Ｍ－１半矮秆性状受１对隐性主效基因控制，该基因与矮脚南特ｓｄ－１基因和新桂矮基因以及四川半矮秆２稻一支腊的半矮秆基因等位，本文还评价了Ｔａｄ－Ｍ－１的育种利用价值。     

几个籼稻半矮秆基因等位性和遗传效应分析

通过利用不同半矮秆材料与南京６号杂交，不同半矮秆材料之间的双列交以近等基因系的比较，研究了不同矮秆基因的遗传特点，它们之间的互作及其遗传效应。结果表明，４个半 矮秆基因都表现为隐性单基因，它们之间的互作为积加作用，并且其矮化效应可累加；ｓｄ－１控制的株高节间配制较合理，而ｓｄ－ｇ控制的植株表现出后期快长性。     

几个籼稻半矮秆基因等位性和遗传效应分析

通过利用不同半矮秆材料与南京６号杂交，不同半矮秆材料之间的双列交以近等基因系的比较，研究了不同矮秆基因的遗传特点，它们之间的互作及其遗传效应。结果表明：４个半矮秆基因都表现为隐性单基因，它们之间的互作为积加作用，并且其矮化效应可累加；ｓｄ－１控制的株高节间配制较合理，而ｓｄ－ｇ控制的植株表现出后期快长性。     

水稻半矮秆新品系RA73的株高遗传

由新的半矮秆品系ＲＡ７３与其它４个不同株高的品种Ｌｅｍｏｎｔ（半矮秆）、Ｌ２０２（次半矮秆）、Ｋａｔｙ（次半矮秆）和Ｂｏｎｄ（高秆）组成一组完全双列杂交试验。于１９９４年和１９９５年对亲本、Ｆ１和Ｆ２进行中子辐射而得到的半矮杆品系ＲＡ７３，控制其株高的原因，与半矮秆品种Ｌｅｍｏｎｔ具有的ｓｄ－１半矮秆基因是不等位的。     

小黑麦半矮秆突变品系CA577的诱导及其遗传分析

 报道了60 Coγ射线诱导的小黑麦半矮秆突变品系CA5 77的平均株高变异、株高遗传性及其染色体组成的鉴定结果。CA5 77的株高为 77.8± 2 .4 6cm ,遗传分析证实该性状受不完全显性单基因控制。纯合的突变基因型Rht(CA5 77)Rht(CA5 77)在亲本的遗传背景下显现 4 5 .97%的降秆能力。CA5 77的体细胞染色体数为 2n =4 2 ,观察到6个随体染色体 ;在CA5 77及其与Beagle 82等六倍体小黑麦品种 (系 )杂种F1的减数分裂MI期染色体构型中未观察到四价体或多价体 ;C 带带型分析表明其染色体组成为AABBRR。     

几个籼稻标记基因系的矮秆遗传分析

利用8个籼稻标记基因系与测交品种南京11号、南京6号杂交，研究不同矮秆类型的遗传特点。根据各组合亲本、F1、F2株高的表现，可将这些标记基因系的株高遗传分为3类：①含有5d一1基因的半矮秆材料；②含有1个5d-1基因和1个新矮秆基因的双矮材料；③含有其他类型矮秆基因的矮秆材料。通过与南京6号连续回交，从标记基因系IGB．29(多蘖矮)中分离、鉴定出一个与5d-1不等位的新矮秆基因。     

水稻含eui基因的半矮秆突变体02428ha 株高遗传分析

02428ha系从隐性高秆水稻02428h中发现的半矮秆迟熟突变体。用02428ha分别与隐性高秆材料02428h和半矮秆材料02428杂交,对其F1和F2世代株高进行遗传分析,结果表明,02428ha的株高是由3对基因控制,除eui基因和sd1-基因外,还含有另外1对半矮秆基因,暂命名为sd-h(t)。该文还讨论了02428ha潜在的育种价值。     

籼稻矮泰引-3矮生性的遗传分析与半矮秆基因的鉴定

为研究籼稻特矮生材料矮泰引-3的矮生性遗传，将其与高秆品种南京6号杂交，杂种F1表现为高秆，F2群体中高秆个体、半矮秆个体和矮秆个体的分离比例符合9：6：1的分离比，表明矮泰引-3的矮生性状受2对独立遗传的隐性主效半矮秆基因控制。选取F2群体中的半矮秆个体与南京11号测交，根据测交结果将与sd-1不等位的半矮秆株系鉴别出来，并将新的矮秆基因暂命名为sd-t2；将携带sd-t2的半矮秆株系与南京6号回交，BC1F2的分离情况佐证了sd-t2的遗传效应的确表现为半矮秆。对BC1F2中分离出的3个半矮秆株系的种子进行赤霉素(GA3)溶液的苗期处理，幼苗生长状况表明sd-t2对外源GA3处理敏感。     

基于主基因+多基因混合模型的水稻半矮秆基因的遗传分析

利用半矮生水稻品种沈稻4号(P_1)和中高秆晶系沈农637(P_2)及其杂交后代F_1、F_2群体,运用主基因+多基因混合遗传模型对株高的遗传进行了联合分离分析.结果表明:株高性状受两对加性-显性-上位性主基因和加性-显性-上位性多基因共同控制.两对主基因的加性效应近似相等,分别为-4.742和-4.741,主基因遗传力为47.13%,多基因遗传力为41.33%.     

籼稻半矮秆新突变体的遗传分析及对外源赤霉素的反应

对空间诱变矮秆突变体CHA-2的遗传分析表明,其矮生性状是由2对隐性半矮秆基因控制的,分别为sd1和1个新的半矮秆基因,该基因初步定名为iga-1.从CHA-2与惠阳珍珠早杂交F2群体中选择半矮秆株与矮脚南特进行测交和自交,鉴定获得由半矮秆基因iga-1控制的新半矮秆株系H2.赤霉素敏感性试验表明,半矮秆株系H2对赤霉素敏感性下降,推测H2是属于赤霉素弱敏感矮化突变体.     

水稻507ys黄绿叶突变体的遗传鉴定与候选基因分析

【目的】对水稻507ys黄绿叶突变体进行遗传鉴定与候选基因分析。【方法】用化学诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）处理粳稻品种日本晴（Nipponbare）,从突变体库中获得一份黄绿叶突变体507ys。对该突变体进行表型观察以及主要农艺性状调查分析。将507ys与正常绿色品种进行杂交,调查F1代的叶色表型和F2群体的叶色分离情况,分析该突变表型的遗传行为。利用（507ys/明恢63）的F2作为定位群体,对507ys突变基因进行精细定位且遴选候选基因,对候选基因进行DNA测序验证及编码蛋白序列同源性分析。同时,测定507ys突变体和野生型亲本的光合色素含量,并利用高效液相色谱（HPLC）精确分析它们的叶绿素组成成分,以进一步揭示507ys黄绿叶突变基因的候选基因。【结果】507ys黄绿叶突变体整个生育期呈黄绿色。与野生型亲本日本晴相比,507ys突变体在分蘖期叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量分别下降52.1%和58.1%,成熟期株高、每株有效穗数、每穗着粒数和结实率分别减少8.3%、51.0%、7.4%和11.6%。507ys与正常绿色品种日本晴和明恢63杂交的F1表现正常的绿色,F2群体绿色正常植株与黄绿叶突变植株分离比符合3﹕1,表明507ys的黄绿叶突变性状由1对隐性核基因控制。该突变基因定位在第10染色体长臂近端部SSR标记RM333和InDel标记L3之间,遗传距离分别为0.56 cM和0.14 cM,两标记之间的物理距离约为60.2 kb,此区间内包含13个有注释的预测基因。基因组序列分析发现,507ys突变体中编码叶绿素酸酯a加氧酶的OsCAO1（LOC_Os10g41780）在编码区第2 198位碱基（CDS第1 057位碱基）处,碱基G突变为碱基A,造成编码蛋白的氨基酸序列第353位的谷氨酸（E）突变成赖氨酸（K）。对叶绿素组成成分分析表明,507ys突变体叶片中只有叶绿素a,没有叶绿素b。【结论】507ys突变体基因是已报道的叶绿素酸酯a加氧酶基因OsCAO1的等位基因。507ys突变体在OsCAO1外显子上发生的一个点突变使得其体内叶绿素酸酯a加氧酶失活,造成叶绿素b合成受阻。     

水稻yl1黄叶突变体的基因克隆与功能分析

叶片是植物进行光合作用的重要器官,是作物产量形成的基础。作物叶色突变体不仅是研究叶绿体发育机制、培育高光效新种质的前提,而且可以作为性状标记,应用于良种繁育及杂交育种。在经化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)处理的粳稻品种Kitaake突变体库中,筛选得到黄叶突变体yl1,yl1突变体的株高、穗粒数、千粒重与野生型相比均降低。遗传分析表明,yl1黄叶表型由单隐型基因控制,图位克隆表明yl1编码叶绿素酸酯a氧化酶(chlorophyllide a oxygenase,OsCAO1,LOC_ Os10g41780)基因发生点突变;yl1突变体OsCAO1突变位点位于催化功能域,没有改变其在叶绿体中的定位,且在不同物种之间高度保守,这表明该位点可能是OsCAO1的酶活关键氨基酸位点。     

水稻穗退化突变体spd11的遗传分析及候选基因鉴定

【目的】对水稻穗退化突变体spd11进行遗传分析及候选基因鉴定,以便了解水稻穗发育的调控机制。【方法】用化学诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）处理粳稻品种中花11的直立密穗突变体dep2,从突变体库中筛选到一份穗退化突变体spd11。观察该突变体表型,并调查其主要农艺性状。由于突变体不能结实,将可分离出spd11突变植株的株系分单株收种、种植,并对后代株系的分离情况进行调查统计,分析该突变性状的遗传行为。将spd11杂合植株与冈46B杂交的F₂后代作为定位群体,对spd11突变体进行基因定位,遴选候选基因并进行DNA测序验证;同时,对不同物种中spd11候选基因的同源基因所编码蛋白进行进化树和序列比对分析。【结果】与其对照亲本相比,spd11植株剑叶长度增加23%;穗部一次枝梗明显缩短,且一次枝梗数量减少58%。小穗几乎完全退化为白色絮状物,偶尔可见个别退化不完全的颖花着生,且该颖花仅由一个完全闭合的颖壳组成,不能正常结实。除此以外,spd11的分蘖数及剑叶宽等农艺性状无显著差异。遗传分析表明,在可分离出spd11突变株的后代中,一部分株系无分离,全部植株均为正常株,而另一部分株系有突变株分离,并且正常植株与突变植株分离明显,分离比例经卡方（χ²）测验符合3﹕1,表明spd11的突变性状由一对隐性核基因控制。利用分子标记将该突变基因定位于第1染色体长臂2个In/Del标记ch1-2295和ch1-2299之间约43.2 kb的区域内,遗传距离分别为0.23 cM和0.46 cM,该区间内共有8个预测基因。测序分析发现,spd11突变体中OsLOG编码区第116位碱基G突变为碱基A,造成编码蛋白的第39位半胱氨酸（C）突变为酪氨酸（Y）。同源蛋白比对和系统进化分析表明LOG蛋白在不同物种中都是高度保守的,并且spd11的突变发生在非常保守的氨基酸上。对已报道的多个log等位突变体的突变位点和突变表型严重程度的比对分析表明,spd11突变位点可能处于OsLOG蛋白功能的关键位点。【结论】SPD11可能是细胞分裂素激活酶基因OsLOG的等位基因,spd11在OsLOG外显子上一个关键位点发生了突变,导致OSLOG蛋白功能受损,使细胞分裂素的活化进程受阻,从而产生了穗退化的突变表型。     

一个水稻卷叶突变体zw209的遗传分析与精细定位

叶片是植物光合作用的主要场所,优良的叶片形态有利于塑造理想株型,提高光合效率。为了研究叶片形态建成的分子机制,从水稻T-DNA突变体库中筛选到1个叶片极度卷曲的突变体zw209,突变体有2个显著特征:1突变体泡状细胞数量和面积均变小;2突变体的叶绿素含量较高,具有较高的光合效率。遗传分析表明,zw209的突变性状由一对隐性核基因控制。通过图位克隆,将基因(ZW209)精细定位到9号染色体长臂上,位于In Del136和In Del140之间的92.3 kb区域内。在这个区域内,尚未见报告已克隆的卷叶基因,很可能是一个新的基因位点。上述结果明确了突变体的表型特征及遗传规律,为克隆ZW209基因和揭示其作用机理奠定基础。     

水稻雄性不育突变体oss125的遗传分析及基因定位

【目的】对水稻甲磺酸乙酯（EMS）诱变产生的雄性不育突变体oss125进行遗传分析,并利用改进的MutMap方法克隆突变基因,为进一步探讨该基因功能及在农业生产上的应用奠定基础。【方法】用化学诱变剂EMS处理籼稻品种黄华占,通过观察表型,从突变体库中筛选出一株雄性不育突变体,记为oss125。将oss125与野生型黄华占进行杂交,调查F₁的育性和F_{2^{群体的育性分离情况。随机挑取F}2}中30个雄性不育表型的株系,提取DNA后等量混合形成DNA池,采用Illumina Hiseq 2000进行高通量测序。利用改进的MutMap方法分析测序数据获得候选突变位点,并进一步采用高分辨率溶解（HRM）方法确定突变基因与不育表型的连锁关系。对候选基因进行序列分析,同时利用RT-PCR分析该候选基因的表达模式。【结果】oss125突变体在营养生长期表型与野生型黄华占相同,进入生殖生长后,花粉经1% I₂-KI染色显示,以碘败为主（85%）,15%能正常染色,但植株表现为完全雄性不育。oss125作为花粉受体与野生型黄华占杂交能够正常结实,F₁表现为可育,F₂群体的可育植株与不育植株分离比为3﹕1,表明雄性不育表型由1对隐性核基因控制。利用改进的MutMap方法分析突变体测序数据,得到4个候选位点,其中3个位于基因间区,1个位于OsRPA1a的第二个外显子区,编码区A663位点突变为C,导致其编码的氨基酸从谷氨酰胺（Q）突变成脯氨酸（P）,HRM分析显示该突变与雄性不育性状紧密连锁。【结论】OsRPA1a是控制突变体oss125表型的基因,OsRPA1a编码区A663位点突变为C,导致花粉发育异常,植株表现为雄性全不育,但雌性发育正常。OsRPA1a参与水稻雄配子和雌配子发育过程,为水稻减数分裂和体细胞DNA修复所必需。前人报道OsRPA1a的T-DNA插入突变体表现为雌性全不育而雄性半不育,但oss125突变体表现为雄性全不育而雌性可育,说明该基因控制雄性发育和雌性发育的功能可能分布在蛋白质的不同区域,oss125突变体中的OsRPA1a点突变可能坐落于雄性发育功能区,不影响雌性发育功能。     

水稻斑马叶突变体zebra524的表型鉴定及候选基因分析

【目的】对水稻斑马叶突变体zebra524进行表型鉴定和候选基因分析,为进一步探讨该基因功能及在农业生产上的应用奠定基础。【方法】用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变粳稻品种日本晴建立突变体库,从突变体库中筛选得到1份苗期为斑马叶的突变体,该突变体被命名为zebra524。对突变体的表型进行系统观察,并调查其主要的农艺性状。然后,分别测量突变体苗期和孕穗期的叶片及灌浆期籽粒颖壳的光合色素含量。将突变体分别与正常绿色品种进行杂交,并调查杂交F1叶色表型和F2群体叶色分离情况。利用zebra524×冈46B的F2作为定位群体,对zebra524突变体进行基因定位和候选基因遴选,并进行DNA测序验证及编码蛋白序列同源性分析。【结果】zebra524突变体表现为苗期叶片白色和淡绿色横向相间的斑马叶,孕穗期叶片上白色的区域完全转变为淡绿叶并且新长出的叶子表现为淡绿色,抽穗至灌浆结实期籽粒的颖壳苍白色,成熟期节呈褐色、节间基部呈粉红色、胚和颖果基部呈橙红色以及在黑暗条件下培养萌发的胚芽呈橙红色。该突变体苗期及孕穗期叶片叶绿素含量分别降低82.8%和20.9%,类胡萝卜素含量分别降低64.7%和32.6%;灌浆结实期籽粒颖壳的叶绿素和胡萝卜素含量分别降低38.1%和42.8%。成熟期,zebra524突变体的株高、每穗着粒数、结实率和千粒重比野生型分别减少12.3%、9.5%、13.0%和5.4%。zebra524突变体F1的植株叶片表现为正常的绿色,杂交F2群体中正常植株与突变植株分离明显,正常叶色植株数目与突变植株数目的比值接近3﹕1,表明zebra524的突变性状是由1对隐性核基因控制。该突变基因被定位于第2染色体短臂上的SSR标记RM7082和InDel标记Y2之间,遗传距离分别为0.5 cM 和1.7 cM,这2个标记之间的物理距离约为235 kb。序列分析发现,zebra524突变体在LOC_Os02g09750编码区第235碱基处碱基G突变为碱基T,使得编码蛋白的氨基酸序列第79位甘氨酸（Gly）突变成半胱氨酸（Cys）。【结论】zebra524的突变基因与已报道的β-OsLCY等位,该突变体表型可能是由于β-OsLCY发生单碱基突变造成的。     

籼稻9311HR-T显性高秆基因的初步定位

从转入bar基因的籼稻半矮秆材料9311HR的BC3F2中发现了1株高秆突变体9311HR-T,其株高和秆长分别比野生型9311HR增加60.8%和71.5%,其高秆性状受1对显性基因控制.以9311HR-T与02428杂交产生的F2群体为材料,利用微卫星标记将9311HR-T高秆基因定位在水稻第1染色体长臂上的SSR标记RM472和RM1387之间,距RM472和 RM1387的遗传距离分别为8.6 cM和12.3 cM,该基因暂命名为DT1.     

水稻空间诱变雄性不育突变体ws-3-1的抑制缩减杂交分析

为了解空间诱变产生的水稻核雄性不育突变体ws-3-1基因表达的特点,对ws-3-1和原种特籼占13减数分裂二分体时期的cDNA进行了抑制缩减杂交(SSH)分析,分别从正向和反向缩减文库中检测到109和104个表达有差异的克隆.对这些克隆进行了测序和同源性分析,并利用Northern杂交技术,从中鉴定出5个在原种与突变体间减数分裂二分体时期表达有差异的基因,并分析了该雄性不育突变体基因表达的变化与表型的关系.     

顶小穗双粒突变体TS的遗传和品质研究

对突变体TS和正常籼稻G2480B的品质进行分析,考察其蛋白质含量、直链淀粉含量、垩白度等指标及指标间的相关性,结果表明:与正常籼稻G2480B相比,TS谷粒粒型变长,长宽比变大,谷粒长宽比达到国标优质稻米1级;直链淀粉含量达到国标优质稻米1级;其墨白粒率和垩白度均低于国标优质稻米3级.