水稻抗稻瘟病基因Pi-ta的分子标记辅助选择

利用已建立的水稻抗稻瘟病基因Pi-ta显性分子标记对30个品系和157个来自不同国家的一些水稻品种进行分子鉴定,并采用稻瘟病菌菌株ZN57（IC-17）和ZN61（IB-49）人工接种试验进行致病性测试。结果表明,大部分品系和少数水稻品种含抗病基因Pi-ta,且对稻瘟病菌菌株ZN57和ZN61表现抗病反应。除此之外,利用两对显性分子标记YL1     

Rapid survey for presence of a blast resistance gene Pi-ta in rice cultivars using the dominant DNA markers derived from portions of the Pi-ta gene

The Pi‐ta gene in rice confers resistance to strains of the blast pathogen Magnaporthe grisea (Herbert) Borr. (anamorph Pyricularia oryza Cav.) containing the corresponding avirulence gene AVR‐Pita in a gene‐for‐gene fashion. The Pi‐ta gene is a typical nucleotide‐binding site type resistance gene. Nucleotide sequences distinguishing the resistant Pi‐ta and susceptible pi‐ta alleles were previously identified and used for developing DNA markers for a resistant Pi‐ta haplotype and three susceptible pi‐ta haplotypes. In the present study, the existence of the Pi‐ta gene in 141 rice germplasm accessions was rapidly determined using these markers, and the results were confirmed by inoculating rice germplasm with an M. grisea strain containing AVR‐Pita. The Pi‐ta gene was found in accessions from several major rice producing countries, including China, Colombia, Japan, Vietnam, the Philippines, Iran and the United States. The usefulness of DNA markers for rapid determination of the genotype of rice germplasm was thus demonstrated. The Pi‐ta gene also was found in rice cultivar known to contain the Pi‐ta² gene, although the allelic relationship of these genes remains to be determined. The presence of the Pi‐ta gene in landrace cultivars in several different geographical locations, the Philippines and Vietnam, other indica rice cultivars in China and Colombia suggest that the Pi‐ta gene may have spontaneously originated in indica rice cultivars. These results are useful for incorporating the Pi‐ta gene into advanced breeding lines by marker‐assisted selection for rice breeding programmes worldwide.     

水稻几个披垂叶突变体的表型研究及其遗传分析

随着水稻功能基因组学的发展,水稻突变体已成为研究相关基因功能与表达的良好实验材料。同时,水稻突变体还可以为当今水稻常规育种和分子育种提供新的种质资源。本文主要阐述了几个水稻披垂叶突变体在株型、株高、穗粒数、结实率、千粒重等方面的特征特性,并分析了它们在与正常植株杂交后F1、F2群体表现。研究表明,突变体与野生型正常植株杂交的F1代在经济学性状和生物学性状上均表现出超亲优势,而在F2群体中表现出有规则的分离,3个突变体中披垂叶性状均为隐性基因控制。在突变体材料MR304中,控制披垂性状的为2对隐性基因,其中1对为主效基因。在突变体材料MR168和MR312中,控制披垂性状的均为单隐性基因。     

利用分子标记和接种鉴定分析美国水稻育种亲本的稻瘟病抗性

稻瘟病是由真菌Magnaporthe oryzae引起的,水稻与稻瘟病菌的互作符合经典的“基因对基因”学说,抗稻瘟病基因Pi-ta可有效防治携带A VR-Pita1稻瘟菌的侵染.本研究利用位于Pi-ta基因前端的显性 .分子标记YLI53/YL153和位于中间区域的显性分子标记YL155/YL87对39份来自美国的水稻...     

水稻类病斑突变体spl41的表型鉴定及生理分析

大多数水稻类病斑突变体会提高病程基因的表达从而抑制病原菌的生长,为进一步探索类病斑突变体抗病抗逆的机制,本研究对突变体spl41的形态性状、生理、抗病性等方面进行了研究。spl41是通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变籼稻品种‘黄华占’,获得的一个稳定遗传的水稻类病斑突变体。结果表明,该突变体从三叶期开始出现红褐色坏死斑,斑点数目随植株生长增多并导致枯黄衰老;突变体spl41类病斑的产生使株高、穗长、分蘖数、千粒重及结实率显著下降,并导致叶片的光合色素含量低于野生型;台盼蓝、NBT和DAB染色结果显示突变体spl41病斑部位有大量的死亡细胞并伴随着H_2O_2及O_2^-的积累,表明spl41植株病斑部位正在发生细胞程序性死亡。抗病性鉴定表明,突变体spl41相比于野生型对7个水稻白叶枯病菌生理小种的抗性增强;qRT-PCR分析表明PR1b、PR3、PR4、PR5、PBZ1和Cht1病程相关基因在突变体spl41中表达量上调。这些结果为探索植物抗病机制及选育植物抗病新材料提供了分子依据。     

一个水稻半矮秆突变体的鉴定与遗传分析

高黄矮材料是由黄矮与高秆材料杂交后代F2群体中分离得到的一个半矮秆突变体材料,株高在95 cm左右,比黄矮高约40 cm.该材料在苗期倒2叶叶尖开始出现黄化,分蘖期倒2叶叶尖仍然黄化,倒3叶近1/3叶面黄化干枯、破损现象比较明显.将该突变材料与不同高秆材料杂交,杂种F1表现为高亲本,F2群体株高数据符合3:1分离比例,结果表明该矮生性状受1对隐性基因控制,因其叶尖黄化性状与半矮秆性状共分离,故暂将该基因命名为dy(t)基因;同时将突变材料与其他不同基因型的半矮秆杂交,F2群体均符合9:3:3:1的分离比例,结果表明dy(t)基因与sdl、sdn、sdg基因均不等位,为一新的半矮秆基因.对不同株高材料的幼苗进行不同浓度外源赤霉素(GA3)叶面喷施处理后,结果表明dy(t)基因对该激素敏感.     

水稻航天衰老突变体基因psl2的表型和遗传分析

叶片是植物最主要的光合作用器官,是水稻的源器官。其生长、发育和衰老的分子机理的研究对水稻经济产量和生物产量具有重要的意义。2006年我单位在参加农业部实践8号卫星航天育种工程的空间辐射诱变籼稻(Oryza sativa L.indica)泸恢H103中得到一叶片早衰突变体。初步研究结果表明,该早衰叶突变体表现的特点是:抽穗期前心叶抽出时,先前抽出的倒4叶片就开始变黄衰老,抽穗初期时先前抽出的倒3叶表现衰老,抽穗后期先前抽出的倒2叶表现衰老,灌浆期剑叶表现衰老,完全成熟时剑叶完全衰老死亡。利用该突变体分别与其野生型泸恢H103、R527、R602杂交,获得F1及其衍生的F2群体,对早衰叶突变体进行遗传分析。遗传分析表明由一隐性核基因psl2控制。本研究为最终定位和克隆目标基因奠定了基础。     

水稻苗期低温诱导表达新基因OsCOI的克隆、过表达载体的构建与转化

水稻苗期冷害是导致水稻减产的重要因素之一。为了发掘新的耐冷基因、诠释其耐冷分子机制并应用分子育种的手段提高水稻苗期耐冷性,前期已通过Northern表达分析,从已构建的水稻苗期低温诱导表达正向抑制差减cDNA文库中,发现了一个受低温诱导上调表达的功能未知的C2H2型锌指结构域蛋白新基因(特命名为OsCOI)。本研究进一步通过RT-PCR的方法从水稻中克隆了该基因,构建了其植物过表达载体,并通过农杆菌介导转入水稻基因组中,获得了其过表达转基因水稻株系,为进一步研究该基因的功能并探讨其在水稻耐冷分子育种中的应用价值奠定了基础。     

一个新的水稻窄叶突变体的遗传分析和基因定位

水稻叶片形态相关突变体是水稻功能基因组学研究和株型改良的重要材料.本研究以新的窄叶突变体MR11为研究材料,发现该突变体在整个生育期表现为窄叶、叶长变短和植株矮化.叶片组织结构观察发现由于叶脉数减少和叶脉问宽度减小,导致突变体倒二叶叶片宽度不及野牛型的1/2.F2和BC1F1两个群体分离结果表明该窄叶突变体表型受一对隐...     

水稻抗除草剂基因bar的转育研究

本研究以转bar基因水稻"HR"为供体,两系法亚种间杂交稻优势组合"两优培九"的恢复系"9311"为受体,经过3次回交转育成了对Basta除草剂具有抗性的9311近等基因系"9311HR",经PCR分析确认已导入bar基因.比较试验表明,9311HR及其与"培矮64S"配制的杂种的产量、米质、抗性等主要农艺性状分别与9311和两优培九十分相似.表明通过回交将     

一个水稻披叶突变体的遗传分析和基因定位

在杂交育种后代中,发现了一个叶片披垂的突变体,暂命名为dl(t).通过两年观察,表现稳定遗传.以该突变体为父本,Y2B和缙香2B分别为母本配制杂交组合,F2遗传分析表明,该披叶性状由一对隐性基因控制.利用突变体与Y2B杂交得到的F2代群体进行基因定位,发现dl(t)基因位于第3染色体短臂上标记RM6038和RM5347之间,遗传距离分别为3.99 cM和0.94 cM.进一步在两标记之间发展新的分子标记,将该基因定位在RM6038和RM7576之间,分别相距3.99 cM和0.47 cM,且与RM1324共分离.这一结果表明该基因可能与已报道的水稻披叶突变基因dl(drooping leaf)等位.但该披叶突变体除叶片表现披垂外,其他性状与所有已报道的dl等位基因都不同,特别是花器官性状发育正常,这显然与已有报道的dl等位基因不同.     

水稻早衰突变体esl2的遗传分析和基因定位

利用EMS诱变水稻籼型恢复系缙恢10号, 从其后代中鉴定出一个早衰突变体esl2, 苗期正常, 孕穗期开始叶尖和叶缘黄化衰老。与野生型相比, 孕穗期和抽穗期光合色素含量均显著下降, 抽穗期倒一叶的超氧化酶歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白(SP)含量降低, 活性氧(ROS)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(PRO)含量或活性增加。超微结构观察表明, esl2衰老部位的细胞多中空且形状不规则, 伴随细胞裂解、细胞质溶解等特征; 同时, 叶绿体结构异常, 叶绿体膜溶解、基粒模糊, 基质片层疏松, 类囊体发育异常。遗传分析表明, 该突变体受一对隐性核基因调控。利用1 005株西农1A/esl2的F₂隐性定位群体, 最终将Esl2定位在第4染色体SSR标记RM17122和swu4-13之间, 物理距离约244 kb, 这为Esl2基因的克隆和功能研究奠定了基础。     

水稻长穗大粒特异种质的遗传分析

采取多亲本复交和定向选择的方法,本实验室育成了一个平均穗长达46cm、平均千粒重达70g的长穗大粒籼稻特异种质LPBG08。为研究该特异种质的遗传基础,我们以LPBG08与短穗小粒的三系杂交稻恢复系密阳46为亲本,构建了P1、F1、P2、F2和F2:3遗传群体,应用植物数量性状的主基因-多基因遗传模型,对主穗长、千粒重、谷粒长、谷粒宽和谷粒长宽比5个穗粒性状进行了多世代联合遗传分析。结果表明,5个性状均受一对主基因和多基因控制。其中主穗长、千粒重和谷粒长均呈一对加性主基因和加性-显性多基因遗传,谷粒宽和谷粒长宽比均呈一对加性-显性主基因和加性-显性-上位性多基因遗传。5个性状在F2代的主基因遗传率分别为9.15%、24.88%、34.47%、48.65%和34.47%,多基因遗传率分别为64.70%、72.65%、63.262%、47.30%和63.95%;在F2:3代的主基因遗传率分别为50.763%、27.51%、76.10%、69.23%和30.97%,多基因遗传率分别为44.01%、71.97%、23.69%、29.23%和82.517%。本研究结果为该特异种质在水稻育种的利用提供了有价值的信息。     

水稻株高的遗传控制及其在育种上的应用

株高是水稻品种的重要农艺性状之一,矮秆水稻品种的选育和推广是20世纪水稻育种工作的重大成就,因此矮秆基因的发掘研究和利用备受重视。本文综述了水稻株高基因的遗传、定位、作用机理及其在水稻育种中的利用情况等方面的研究进展,分析了水稻株高基因在水稻育种应用中所存在的问题,并对其发展前景作了展望。     

水稻高秆突变体株高及其构成的比较和等位性分析

利用伽玛射线辐射诱变获得了2份高秆突变体Gh-2和Sh-3,对它们的株高及其各节间长、穗长等的变化进行了分析.以同样是高秆的突变体Mh-1做测验种与Gh-2和Sh-3进行杂交,研究了相互间的等位性,研究结果认为它们是互为等位的遗传关系,即含有对sd-1能起隐性调节作用的i-sd1(t)基因.     

一个新的水稻黄绿叶突变体的遗传分析与基因定位

通过化学诱变获得一份稳定遗传的水稻黄绿叶突变体D83。该突变体苗期植株呈黄绿色,分蘖期开始逐渐转为淡绿色。与野生型相比,突变体苗期叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别下降45.03%、53.93%和39.56%,成熟期每穗着粒数减少9.45%,千粒重下降10.76%。对D83与正常绿色品种杂交F₁、F₂代的遗传分析表明,D83的突变性状由一对隐性核基因控制。以D83/浙福802 F₂代作定位群体,应用分子标记将D83所携带的突变基因定位于水稻第2染色体短臂的SSR标记RM110附近,InDel标记Ch2-27和Ch2-32之间,该基因与这2个InDel标记的遗传距离分别为1.2 cM和2.3 cM。认为D83所携带的突变基因是一个新的水稻黄绿叶突变基因,暂命名为chl13(t)。     

一个水稻巨胚新等位基因ge鉴定及分子标记开发

巨胚米富含的γ-氨基丁酸(gamma-amino butyric acid,GABA)具有缓解和预防血压上升的功效.本研究对江苏地方巨胚种质10217巨胚基因进行了克隆,发现其GE基因编码区有三个位点发生突变,第1 090个碱基由C突变为G;第1 302个碱基由T突变为G;第1 467个碱基由G突变为A,提前形成一个终...     

Molecular mapping of a novel blast resistance gene Pi38 in rice using SSLP and AFLP markers

Blast, caused by Magnaporthe grisea, is the most devastating disease of rice worldwide. In this study, the main objective was to identify and map a new gene for blast resistance, in an indica rice cultivar ‘Tadukan’ against blast fungal isolate B157, using molecular tools. F₂ segregating population was derived from ‘CO39’ (susceptible) and ‘Tadukan’ (resistant), and molecular mapping of the blast resistance gene was carried out using simple sequence length polymorphism (SSLP) and amplified fragment length polymorphism (AFLP) methods. Two SSLP markers, RM206 and RM21 and three AFLP markers (AF1: E‐aca/M‐ctt; AF2: E‐aca/M‐cat and AF3: E‐acc/M‐cac2) were identified to be linked to the resistance gene. The co‐segregation analysis using SSLP markers implied that the blast resistance gene designated Pi38 resides on rice chromosome 11.     

水稻茎秆相关性状遗传分析

本研究以典型的籼粳交(春江 06/台中本地1号)F1经花药培养产生的双单倍体(DH)群体为材料,考察了该群体及其双亲的株高、穗颈长、倒三节节间长及节粗.结果表明,株高与穗颈长和各节间长,以及各节间长之间均呈显著的正相关,而各节间长与节间粗不存在显著的相关性:所考察的性状在DH群体中均表现为连续的分布,且有一定数量的超亲...     

不同锌离子活度下水稻锌高效基因型农艺特性的遗传分析

本试验以耐低锌基因型和锌敏感基因型水稻为材料, 采用双列杂交, 选择耐低锌基因型和锌敏感基因型水稻在缺锌条件下反应差异较明显的总干重、地下部干重、地上部干重、叶龄、株高、根长等性状在不同锌离子活度下的相对值研究了水稻锌高效基因型农艺性状的遗传特性, 结果表明: 研究性状的显性方差都达显著和极显著水平, 在总方