用AFLP技术进行水稻光合作用光保护有关基因候选分子标记？…

本项目用扩增片段长度多型性（ＡＦＬＰ）技术，研究了水稻光合作用和光保护机制有关的８个性状Ｆ２代极端样本，在３２对引物的研究中，上物可以在亲本中检出多型性，有２８对引物可以在Ｆ２群本，８组极端样本之间找到差异条带标记，每个性状可以找到７～２２个差异条带。在叶绿素ａｂ含量、玉米黄素＋花黄素总量、超氧化物歧化酶活性上，Ｌｅｍｏｎｔ具有明显的增效片段优势。玉米黄素＋花黄素＋紫黄质数总量和活性蛋白总量可能是     

苦瓜AFLP分子标记反应体系的建立

利用AFLP分子标记技术,采用MseI/EcoRI酶切组合,从64对引物中筛选出6对带型分布均匀、多态性高且分辨能力强的引物,分别为:E1/M5、E4/M8、E6/M4、E7/M5、E7/M7、E8/M3,并确定了适用于苦瓜AFLP反应的最佳酶切-连接、预扩增和选择性扩增反应体系,从而为今后利用AFLP分子标记技术对苦瓜进行深入研究打下基础。     

水稻空间诱变的遗传变异及突变体的AFLP分子标记

搭载“神舟三号”航天飞船的水稻纯合种子在返回地面后SP3代种子出现颖壳、茎杆和叶片的主脉变异为金黄色的突变体,其他性状无明显变异,经遗传分析,颜色变异属一对隐性基因控制的性状变异。同时利用AFLP分子标记的方法,对航天诱变的水稻突变体进行基因组对比分析,通过聚丙烯酰胺电泳寻找突变体(黄金1号)多态性DNA片段,经过一系列引物筛选,找到了5条多态性DNA条带,对开展突变体基因功能研究和杂交水稻聚合育种有十分重要的意义。     

小麦抗叶锈基因Lr44的AFLP分子标记

Lr44基因来源于小麦的一个近缘种一斯佩耳特小麦，与Lr33连锁，尚未在生产中广泛使用。该基因在我国小麦资源谱中苗期和成株期抗叶锈良好，具有较大的应用潜力。目前尚未见到关于Lr44基因分子标记的报道。     

水稻光叶性状基因gl1的精细定位与候选基因分析

光叶水稻是一类在叶片和谷粒等表面都光滑无毛的水稻,是美国南部和非洲一些国家的主栽品种。已有研究表明水稻的光叶性状受一对位于第5染色体上的隐性基因gl1控制。本试验旨在对gl1进行精细定位,分析候选基因,为最终克隆gl1基因、研究毛状体形态建成的调控奠定基础。首先根据与gl1连锁的RFLP标记在第5染色体上的大致位置,有...     

不同供氮水平及水分调控条件下水稻光合作用光响应特征

为了揭示不同水氮调控对水稻功能叶片光合作用光响应特征的影响,在2种供氮水平下,针对分蘖末期和拔节孕穗期开展了不同土壤水分状况下水稻功能叶片光合速率的光响应特征研究。实测结果表明,随土壤水分的降低,水稻功能叶片的光响应曲线下降,且在光强高于400μmol/(m2.s)时,不同土壤水分状况的光响应曲线差距变大,低氮处理光响应曲线受水分亏缺的影响较大。基于实测结果,建立水稻叶片光合速率光响应曲线的数学模拟,得到不同水氮处理水稻功能叶片光响应的特征参数,结果显示最大净光合速率、光饱和点随着土壤水分的降低而下降、其中低氮处理下降幅度较大,在复水后均出现反弹。因此,水分胁迫会降低水稻叶片对强光的适应能力,但此能力在复水后可恢复,在200～300kg/hm2施氮量范围内,增加施氮量可以有效改善叶片光响应特征、并有效促进复水之后反弹补偿的产生,在制定水稻节水灌溉的土壤水分调控指标时,要考虑不同的施氮水平的影响。     

甘薯抗茎线虫病基因AFLP标记的开发

以甘薯(Ipomoea batatas)抗茎线虫病品种徐781和感茎线虫病品种徐薯18杂交F1分离群体的186株单株为材料,利用分离群体分组分析法(BSA法)和AFLP技术,在抗感池中共筛选了800对AFLP引物,结果表明,其中245对引物具有多态性.用这245对引物检测两亲本以及建池单株,发现引物组合E2M23和E33M20分别在抗病单株中扩增出l条在感病单株中未出现的特异条带,长度分别约为500和200 bp,认为这2个AFLP标记与甘薯抗茎线虫病基因连锁,分别命名为E2M23500和E33M20200.根据这2个AFLP标记对F1代186个单株的扩增结果,经Mapmaker 3.0软件分析,发现这2个分子标记与抗茎线虫病基因位于同一连锁群并紧密连锁,它们与抗茎线虫病基因间的遗传距离分别为6.9和11.1 cM.用这2个分子标记对10个中国甘薯主栽品种进行检测,所得结果与常规方法鉴定结果完全一致,表明2个分子标记可用于甘薯抗茎线虫病分子标记辅助育种.     

离子束介导的水稻早熟变异株系AFLP分析

用AFLP分子标记技术对N+离子束介导玉米总DNA获得的2个稳定遗传至第6代的水稻早熟变异株系C(08-5-121-6-1)和D(08-5-121-6-2)进行分析。首先从64对引物中筛选出10对多态性较好的引物,然后用这10对引物对早熟变异株系C和D分别扩增。结果显示,变异株系C、D和阴性对照水稻B(豫粳6号)与阳性对照玉米A(郑单14)之间的AFLP扩增图谱相似率分别为15.7%、16.2%和11.6%,说明变异株系与对照豫粳6号的AFLP扩增图谱存在显著差异。变异株系C和D与阴性对照豫粳6号相比,分别扩增出50条和58条差异带,其中新带分别为25条和35条,缺失带分别为19条和15条,变异株系C和D分别扩增到与阳性对照玉米相一致的目的带6条和8条,说明变异株系C和D基因组DNA与玉米基因组DNA相似性高于对照水稻。     

白菜类蔬菜遗传多样性的AFLP分子标记研究

首次对白菜（Brassica rapa)类蔬菜的遗传多样性和分类进行了AFLP分子标记研究。共采用了137份材料，从64对引物组合中选择了4对扩增条带多，多态检出率高的3＋3引物组合，检测了210个位点，并对AFLP数据进行了聚类分析，结果表明，芜菁和白菜类蔬菜各自单独聚为一类，它们的亲缘关系较远。在白菜类蔬菜当中，所有大白菜和薹菜聚为一类，它们是比较特殊的类群，且亲缘关系密切，小白菜的聚类结果与其园艺学分类差别较大。小白菜各类型间的相似性程度较低，说明小白菜的起源较大白菜要早。大白菜的聚类表明，大白菜现有品种的遗传多样性较为狭窄。     

辣椒抗疫病性状遗传及其相关AFLP标记分析

以93-100-17-1-0×茄门组合为基础，建立F2代作图群体。从感受性、诱导性和稳定性等3个方面进行遗传分析，发现93-100-17-1-0的抗疫病性状是由多基因或寡基因所控制的。根据AFLP分析，利用Mapmaker/exp (Version 3.0)作图软件构建辣椒的分子连锁图谱，结合winQTLCART(Version 1.15)，对辣椒抗疫病的基因定位，将与感受性有关的QTL位点定位在第5条连锁群上，与诱导性有关的QTL位点分别定位在第1、第2、第5、第8条连锁群，与稳定性有关的QTL位点定位在第1、第2、第5、第7条连锁群，各QTL位点可解释表型变异率在64%以上。     

利用InDel标记鉴定水稻育种材料的籼粳属性

准确高效鉴定水稻材料的籼粳属性对于开展水稻籼粳亚种间杂种优势利用有着重要意义.利用19对基于籼稻(9311)和粳稻(日本晴)全基因组DNA序列比对获得的差异片段而设计的特异插入/缺失(Insertion/Deletion,InDel)引物,对48份育种上常用的籼稻、粳稻和中间型材料(品种)进行了InDel 标记的籼粳属性分析,利用DNA样品在这19对InDel位点上的籼型或粳型基因频率,结合聚类分析和主成分分析,确定了这些材料的籼粳属性,通过比对程氏指数法的籼粳鉴定结果检验了InDel分子标记法在水稻籼粳属性鉴定上的有效性.结果表明,InDel分子标记法与传统的程氏指数法的总体吻合率为89.58％,在典型籼稻或典型粳稻材料上两者的吻合率为100％;在具有复杂遗传背景的中间型材料上,InDel分子标记法比程氏指数法具有更高的准确性.因此,InDel分子标记法是真正鉴定籼粳的特异方法,比传统方法具有更高的灵敏性和准确度,可以用于籼粳属性鉴定及遗传分化研究.     

利用ISSR分子标记研究栽培稻和野生稻亲缘关系

本研究利用ISSR分子标记研究了37份栽培稻和野生稻的亲缘关系。结果表明，18个ISSR引物共扩增133个多态性条带，每个引物平均扩增多态性条带7.4个，扩增产物片段大小在0.1-3.0kb之间。而AA荆垢普通野生稻和栽培稻遗传关系密切，而与非AA型野生稻有一定亲缘关系。聚类分析将37份栽培稻和野生稻明显分为5组，第1组为AA类型的普通野生稻和栽培稻，第2组为疣粒野生稻，第3、4组分别为CC，CCDD染色体组野生稻，第5组为O.Rhychoryza。栽培稻与野生稻的亲缘关系体现了地妥由普通野生稻分化而来，而普通野生稻是从南向北逐渐分化的。本研究还讨论了栽培稻与普通野生稻的进货关系。     

利用基础导入系群体定位氮胁迫下水稻产量性状QTL

水稻产量性状的遗传机制复杂,在低氮胁迫下进行QTL定位,可为产量性状遗传机制的解释、基因的精细定位和克隆提供参考价值,也可为筛选耐低氮水稻材料提供有价值的参考.本研究以66个水稻籼粳交片段导入系群体[粳稻(Oryza sativa ssp,japonica)楚粳12是供体亲本,籼稻(O.sativa ssp,indica)蜀恢527是受体亲本,采用回交和分子标记辅助选择相结合的方法构建]为定位群体,利用单标记作图法,对正常与低氮胁迫条件下水稻有效穗、单株产量、株高和生物学产量等性状进行QTL定位.共检测到24个QTLs,20个为新检测出的QTL,而qph-1、qpn-1、qby-2、qby-4与前人研究结果相似,另外,qph-1a和qph-1b为在不同处理下均能影响株高的位点;生物学产量的QTL仅在低氮处理下被检测到;qpn-2b与qyd-2具有共同的连锁标记RM521;qpn-1b、qpn-2a、qpn-2b等加性效应值都小于1.结果表明,低氮胁迫明显影响单株有效穗、单株产量和生物学产量,且导入系群体检测微效QTL的能力较强.     

利用双向导入系剖析水稻源、库相关性状的QTL

以我国高产籼稻特青和美国优质粳稻Lemont为亲本培育的双向回交导入系为材料,采用单核苷酸多态性标记定位源相关性状(剑叶长、剑叶宽、剑叶面积、叶干重和比叶重)和库相关性状(穗总粒数、千粒重和穗实粒重)的QTL.特青剑叶长、穗总粒数和穗实粒重显著大于Lemont,剑叶宽则显著小于Lemont.双向导入系群体检测到影响源、库相关性状的QTL 62个,平均每个QTL解释群体表型变异的9.0％,变幅为3.0％ ～27.9％.Lemont背景导入系在第2、3、4、6、9和11等6个染色体的区段同时定位到影响源、库相关性状QTL 17个,占Lemont背景导入系定位QTL总数的50％.特青背景导入系在第1、3、4、8和12等5个染色体区段同时定位到影响源、库相关性状的QTL 13个,占特青背景导入系定位QTL总数的28.3％.Lemont背景下绝大多数位点导入特青等位基因均增加性状值,而特青背景绝大多数位点导入Lemont等位基因都减小性状值.两个背景共同检测到影响源、库相关性状的QTL有18个,占定位到62个QTL的29.0％,表明源、库相关性状QTL定位存在明显的遗传背景效应.发现第3染色体影响剑叶长、剑叶面积、叶片干重、每穗总粒数和穗实粒重的35576704 ～36341768区间和第4染色体影响比叶重、穗总粒数和穗实粒重的4560663 ～13503095区间,在以往不同群体中均被检测到,是影响水稻源、库相关性状的重要染色体区域,对标记辅助选择培育源、库协调的超高产水稻品种具有重要的应用价值.     

水稻4种农艺性状QTL的初步定位分析

本研究以粳稻品种＂藤坂5号＂与籼稻品种＂江西丝苗＂为亲本杂交构建的F2分离群体（137个单株）作为作图群体,对控制水稻株高、剑叶宽、剑叶长和剑叶长宽比4种农艺性状的QTL进行定位分析。分别在第1、3、4和7染色体上检测到7个QTLs,其中qPH-3、qFLLW-4和qFLW-3在其所控制的相应性状（株高,剑叶宽和剑叶长宽比）所定位到的QTL中的贡献率是最大的,是主效QTL。然而,在本研究中并未检测到控制剑叶长的QTL。这些分析结果为进一步的分析和精细定位奠定基础,为育种和种质创新提供理论依据。     

不同生育期光合碳在水稻-土壤系统中的分配

通过盆栽试验方法,采用13C脉冲标记技术和稳定同位素质谱分析技术,研究了三个生育期(返青期、分蘖期和抽穗期)光合碳在"水稻-土壤"系统中的同化率、分配比率及其在土壤中增加率的动态变化,探讨三个生育期光合碳在"水稻-土壤"系统中的运转、分配规律,为明确稻田生态系统中碳素循环过程提供理论依据。结果表明,分别在返青期、分蘖期和抽穗期进行一次13C脉冲标记(持续5 h)后,光合碳在"水稻-土壤"系统中的总同化率均随标记后天数的延长呈逐渐下降趋势,从标记后2 d至收获时,总同化率分别为75.92%~39.53%、70.01%~52.02%、86.38%~69.60%,且收获时与2 d时的同化率差异均达显著水平(p0.05),其被同化光合碳的损失率分别为47.93%、25.70%和19.43%;抽穗期光合碳同化率明显高于返青期和分蘖期,被同化光合碳的损失也明显低于返青期和分蘖期。三个生育期被同化的光合碳向水稻地上部分和地下部分(包括根和土壤)的运转呈互相消长关系,但向水稻地上部分的分配比率(平均为85.04%~73.10%)远大于向根的分配比率(平均为12.50%~22.04%)和土壤的分配比率(平均为1.70%~5.04%),且抽穗期光合碳向水稻地上部分中的分配比率大于分蘖期和返青期,向地下部分的分配比率则正好相反;此外,三个生育期被同化的光合碳在土壤中的增加率分别为0.08%~0.21%、0.09%~0.17%和0.19%~0.27%,抽穗期土壤中光合碳的增加率要大于返青期和分蘖期,且光合碳在土壤中也相对稳定。     

水稻产量性状一般配合力QTL定位

为了定位与发掘水稻产量性状高配合力数量性状座位(QTL),本研究按照不完全双列杂交(NCⅡ)设计,以泸恢8285与扬恢34杂交构建的重组自交系群体(RIL),分别与泸98A、Ⅱ-32A、冈46A杂交构建的双列杂交群体作为试验材料,在德阳、遂宁和泸州3种环境下对单株生物量、收获指数、单株产量、有效穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率和千粒重等性状的一般配合力进行QTL定位。结果表明,3种环境下共检测到50个QTL,单个QTL对表型的贡献率变幅在3.26%～34.26%之间,其中qEP2-2、qSP2-2、qFGP2-2、qTGW1和qTGW2 5个QTL在3种环境下均有检出,qHI3、qEP7、qSP7、qSSR12-1和qTGW3-2 5个QTL在2种环境下检出,其他的QTL仅在其中1种环境下检出。此外,有27个QTL增效等位基因来自泸恢8258。本研究结果为进一步开展相关基因的精细定位、克隆和分子辅助选择育种奠定了基础。     

臭氧胁迫对水稻光合作用与产量的影响

采用开顶式气室（OTC）,对水稻“3694繁”（Oryza sativa L.3694 Fan）进行田间原位臭氧（O3）熏气实验,研究了不同O3浓度熏气处理下水稻光合色素、气体交换参数以及产量的响应。实验设置分4个水平：过滤大气组（CF,10 nL.L^-1）、自然大气组（NF,40nL.L^-1）和两个不同浓度的O3处理组（O1：100 nL.L^-1;O2：150 nL.L^-1）。结果表明：（1）与CF组相比,两个不同浓度的O3处理均导致水稻叶片光合色素含量大幅度下降,加速水稻的衰老过程;（2）在实验进程中,O3处理导致水稻叶片气体交换参数发生显著变化,饱和CO2浓度的净光合速率（Psa）t、气孔导度（Gs）、水分利用效率（WUE）、气孔限制值（Ls）和羧化效率（CE）均呈现下降趋势,表明O3浓度的升高使水稻光合作用对CO2的利用效率降低,水稻在灌浆期对O3最为敏感;（3）O3处理使水稻产量损失明显,当AOT40值达到2.32μL.L^-1h时,就能导致水稻产量10%的减产。     

质粒营救法和TAIL-PCR法获得水稻 T-DNA旁邻序列的效率比较

获得突变体中T-DNA的旁邻序列是通过反向遗传学进行功能基因研究的重要手段。实验比较了用质粒营救法和TAIL-PCR法获得T-DNA在水稻(Oryza sativa）基因组中旁邻序列的效率。利用质粒营救法获得T-DNA在水稻中的旁邻序列效率可高达900左右，而利用TAIL-PCR法的效率只有62％。质粒营救法和TAIL-PCR法获得的旁邻序列中水稻基因组DNA的效率分别是80％左右和89％左右。根据实验结果，质粒营救法从转基因植株获得的旁邻序列，水稻基因组DNA的效率是72％，比TAIL-PCR法高18％。