寒地水稻种质资源遗传多样性分析

水稻是重要的粮食作物之一,寒地稻作区是中国重要的粮食基地。种质资源的遗传多样性是寒地水稻育种亲本选育的前提和基础。本研究利用分布于水稻12条染色体上的50对SSR引物对192份寒地水稻种质资源进行遗传多样性检测。结果显示:共检测到217个等位位点,等位位点数目平均值为4.34,供试的SSR标记中被检测到的等位位点数目变幅在2～10个之间;各位点检测到的主要等位基因频率平均值为0.568 7,变幅在0.229 1～0.986 8之间;位点间基因多样性平均值为0.532 1,变幅为0.026 1～0.849 0;观测杂合率平均值为0.009 9,变幅为0～0.396 7,其中41个位点为纯合;多态信息含量平均值为0.482 9,变幅为0.025 8～0.831 0,供试寒地水稻种质遗传多样性较低。基于Nei's遗传距离将192份寒地水稻种质资源进行聚类分析,将供试种质分为20个类群。本研究分析了寒地水稻种质资源的遗传多样性,为寒地水稻遗传育种的亲本选择提供了参考依据。     

泛素受体蛋白OsDSK2b负向调控水稻叶瘟和渗透胁迫抗性

泛素受体蛋白DSK2 (dominant suppressor of KAR2)在植物生长发育和逆境胁迫中发挥重要作用,但其在水稻抗病和渗透胁迫中的作用尚未见报道。本研究发现OsDSK2b受多种逆境的调控,该基因的表达水平在稻瘟病菌侵染和20%PEG-6000处理后显著降低。时空表达分析表明OsDSK2b基因在三叶期幼苗中的表达水平最高,亚细胞定位结果显示该蛋白定位于细胞质。接种稻瘟病菌(GD08-T13和Guy11)后,敲除植株的病斑面积约为0.05cm2和0.10～0.13 cm2,远小于野生型植株的病斑面积(0.24 cm2和0.31 cm2)。敲除OsDSK2b显著增强水稻的叶瘟抗性。而且在病原菌侵染后,敲除植株中病程相关蛋白(PR)基因的表达受到明显诱导。敲除OsDSK2b也显著增强水稻的渗透胁迫抗性,20%PEG-6000模拟渗透胁迫处理后,OsDSK2b敲除植株的存活率为58.3%～74.0%,显著高于野生型植株的存活率(17.0%)。OsDSK2b敲除植株的离子渗透率和植株失水率则显著低于野生型植株。扫描显微镜的结果表明,无论在20%PEG-6000处理前后,敲除OsD...     

东北地区水稻种质资源遗传多样性分析

以能够代表东北地区水稻当前育种动态的区域试验品种(系)为试材,利用SSR标记分析了东北稻区水稻种质资源地区问和品种间的遗传多样性差异以及亲缘关系.结果表明,东北稻区整体的遗传多样性狭窄,明显低于国内其他稻区水平.在103个多态性位点上共检测到303个等位基因,平均每个位点只有2.94个,并且等位基因分布也极不均匀.不同染色体问的遗传多样性分析结果表明,Chr.6、Chr.9、Chr.11三条染色体的多态性位点分布较均匀且多态性信息含量也较多,整体遗传多样性丰富程度高于其他染色体.结果还发现,三个省份中黑龙江地区的品种整体纯合程度最高的,吉林次之,辽宁最低.东北三省水稻遗传多样丰富程度排序是:黑龙江>吉林>辽宁.通过遗传聚类分析显示,吉林与黑龙江的整体亲缘关系较近,相对地与辽宁较远.     

农杆菌介导法将DREB2A基因转入玉米

通过农杆菌介导法将耐盐基因DREB2A转入玉米自交系H99以及杂交种H99×A188中,同时研究了农杆菌浓度、侵染时间和AS浓度等因素对转化效率的影响。研究表明:农杆菌菌液浓度在OD值为0.5~0.6时农杆菌感染能力最强,适宜的侵染时间为20min;共培养基中乙酰丁香酮(AS)的适宜浓度为150μmol/L。通过该优化体系获得的转基因植株110株,经PCR分析鉴定,其中5株表现阳性,初步证明外源基因已经整合到玉米基因组中。     

文冠果DREB转录因子家族鉴定及非生物胁迫表达分析

转录因子(TF)对于调节植物靶基因的表达起到关键作用。脱水响应元件结合因子(DREB)是植物特异性转录因子家族,其成员参与调控植物对各种非生物胁迫的反应。然而,DREB家族尚未在油料树种文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)中得以鉴定,文冠果是中国北方最重要的耐逆树种之一。因此,本研究旨在以文冠果全基因组测序数据为基础,系统鉴定并表征文冠果中的DREB家族成员,利用转录组测序的方法分析XsDREB基因对于非生物胁迫的特异性响应。在本研究共获得54个文冠果DREB家族成员,它们均编码AP2结构域且大多数成员基因中缺乏内含子,可根据系统发育情况分为6个亚组。此外,RNA-seq结果显示14个XsDREB基因在冷胁迫下上调或下调,8个基因被发现参与盐胁迫响应。本研究结果为进一步研究文冠果DREB基因的功能奠定了基础,并将有利于文冠果的遗传改良。     

不同杂交组合白叶枯病抗性鉴定及遗传多样性分析

为提高抗白叶枯病新品种选育效率,减少育种的盲目性,本实验以87份杂交水稻品种为研究对象进行水稻白叶枯病鉴定,同时在基于SSR分子标记技术上进行遗传多样性分析。通过白叶枯病表型聚类和SSR分子标记聚类相结合方式进行分析,选择在抗白叶枯病方面具有优势的亲本。研究结果表明：在以优良不育系望S、粤禾丝苗、Y58S和优良恢复系R301、N111S为亲本的杂交水稻的白叶枯病的等级较低。在遗传多样性分析方面,筛选出36对具有多态性位点的SSR引物,分子量范围为90～200 bp;共扩增出118个等位基因,87份杂交稻品种在不同位点等位基因数目平均为3.3个,范围为2～6个,平均Nei’s基因多样性指数为0.452,变幅为0.096 (SSR03)～0.764 (SSR19)。亲本不育系望S、粤禾丝苗、Y58S和恢复系R301、N111S在选育抗白叶枯新品种时具有一定育种价值,可以为育种家选育抗白叶枯病新品种提供参考。     

利用SSR标记分析黑龙江水稻区域试验品系的遗传多样性

利用20个表型性状和51个SSR标记分析25份黑龙江省一积温带区域试验品系、20份21世纪推广品种和14份21世纪以前推广品种的的遗传多样性,共检测到92个表型变异和166个SSR等位基因,其中21世纪区试品系表型变异数和SSR等位基因数分别为64,142个(平均2.78个),21世纪推广品种表型变异数和等位基因数分别为78,126个(平均2.47个),21世纪以前推广品种表型变异数和等位基因数分别为82,127个(平均2.49个)。遗传变异主要存在于品种间(94%),群体之间(6%)差异较小。聚类分析将供试材料分为4类,21世纪区试品系形成了独立的类群,其SSR遗传多样性极显著高于21世纪以前和21世纪推广品种,但是黑龙江水稻遗传多样性相对于其他地区仍处于较低水平,应进一步拓宽遗传基础。     

不同Waxy基因型水稻的遗传多样性

利用均匀分布于水稻基因组的238个微卫星标记对包含15种Waxy复等位基因的41个水稻品种(系)的遗传多样性进行了分析。结果表明有221对SSR引物在供试材料间检出多态性，共检出1156个等位基因，平均每个座位可检出5．23个等位基因；各个座位的多态信息量(Polymorphism information content，PIC值)的变幅为0．05—0．89，平均PIC值为0．59。聚类分析结果表明：41个供试品种(系)明显地聚为两大类群，分别对应于籼亚种和粳亚种，不同(CT)重复次数的品种(系)在两大类群中有明显的分布规律：(CT)重复次数较少(n=8、10、11和12)的品种(系)只出现在籼稻类群中，粳稻类群的重复次数相对较多(n=14—21)，而(CT：)。7和(CT)。8的品种(系)中既有属于籼稻类群的，又有属于粳稻类群的；Waxy基因第一内含子5’端剪切位点上的G—T单核苷酸多态与籼粳分类没有直接联系。41个品种(系)之间的遗传相似系数介于0．13—0．88之间，平均相似系数为O．35。Waxy座位上丰富的等位基因，以及品种间较高的遗传多样性，为水稻的品质育种提供了丰富的种质资源。     

海岛棉5个CBF/DREB基因的克隆与表达分析

低温、干旱和盐渍是影响作物生长、产量和全球地理分布的重要非生物胁迫。CBF/DREB转录因子是参与植物非生物胁迫应答反应的重要调控蛋白。为了更好地了解棉花CBF家族基因,通过生物信息学的方法,从海岛棉中克隆了5个具有完整开放阅读框的CBF基因,命名为Gb CBF1―Gb CBF5。这5个基因编码的蛋白与其他植物冷胁迫相关的CBF蛋白具有高度的保守性,含有1个AP2功能结构域和2个特征基序。系统进化树分析表明,这5个基因与拟南芥的3个参与冷胁迫的CBF基因一起聚类在DREB亚家族中的A-1亚组。通过RT-PCR的方法分析了海岛棉基因Gb CBF1―5在高盐(200 mmol·L-1 Na Cl)、干旱、4℃低温等非生物胁迫处理下的表达模式。结果表明其中2个基因在冷胁迫下上调表达,5个基因在干旱和盐处理下均下调表达。这些为进一步探索CBF基因在棉花逆境胁迫应激反应中的作用提供了有价值的信息。     

高坡红米的SSR遗传多样性分析

利用145对SSR引物,对22份高坡红米材料及典型的籼粳稻品种93-11和日本晴进行遗传多样性分析,发现有13个标记具有多态性,共检测出57个等位基因变异,每对引物可检测2～10个等位变异,平均为4.3846个,平均Nei基因多样性指数(He)为0.521,范围为0.285 4(RM 18)～0.7674(RM 5414).用UPCMA聚类进行分析,在相似系数为0.52处可将高坡红米品种分为两大类,即籼稻和粳稻;PCO三维空间图揭示,所有供试材料在图中的分布与UPGMA聚类结果完全吻合,两种分析方法相互得到了印证.     

D-精氨酸对渗透胁迫下水稻幼苗多胺含量和抗旱性的影响

摘要：以 ‘湘早籼32号’和 ‘旱116’为材料,研究渗透胁迫下外源D-Arg对水稻幼苗多胺含量和抗旱性的影响。结果表明,渗透胁迫下,外源D-Arg明显抑制水稻幼苗相对干重增长率和根系中Put、Spd和Spm含量的升高,而对株高相对增长率影响不明显。外源D-Arg+Put明显促进幼苗相对干重增长率和根系中Put、Spd和Spm含量的升高,且促进株高相对增长率的增加。表明,外源D-Arg不利于水稻幼苗抗旱性的提高,且Put能逆转D-Arg的抑制效应。     

亚洲不同生态区水稻群体遗传多样性与特异性分析

研究不同生态区水稻群体的遗传多样性及其遗传结构分化、群体特异性及其相互关系,为水稻起源及亲本遴选提供遗传基础。本研究利用119对SSR标记对太湖、黑龙江省和越南的440种水稻品种进行分析。结果在三个不同生态区中的太湖流域水稻中检测到783个等位基因,平均多态信息含量（PIC）为0.49;在黑龙江水稻中检测到296个等位基因,平均多态信息含量（PIC）为0.21;在越南水稻中共检测到374个等位基因,平均多态信息含量（PIC）为0.28,这表明越南水稻和黑龙江水稻的多样性低于太湖水稻。特缺等位变异数最多的是黑龙江亚群（132）,最少的是太湖亚群（4）;特有等位变异数最多的是太湖亚群（284）,最少的是黑龙江亚群（25）。从亚群间补充等位变异数来看：其补充等位变异数最多的是太湖亚群对黑龙江亚群的补充（447）,最少的是黑龙江亚群对太湖亚群的补充（29）。利用Structure2.2软件将三个地区的440个品种分为7类血缘,发现每个血缘都不是独立的而是相互渗透的。     

贵州核桃农家品种种质资源遗传多样性的SRAP分析

采用SRAP分子标记技术对采自贵州省盘州市、普安县、贵阳市、兴义市、毕节市、威宁县、沿河县种源地的168份核桃农家种样品进行遗传多样性分析.结果表明,从132对引物组合中筛选出了19对图谱带型清晰、丰富、重复性好的引物组合;168份样品用这些引物组合共扩增出309条清晰可重复的条带,其中多态性条带281条,多态性比率为...     

49份旱稻种质RAPD标记遗传多样性分析

旱稻具有耐旱、耐贫瘠、适应性广等特点,是稻作育种中的一种特殊的遗传资源。为了更好地利用旱稻种质资源指导稻作育种,采用RAPD分子标记技术对49份旱稻种质（24份海南山栏稻,4份热大系列,21份其他地区旱稻）的遗传基础进行分析。结果表明,利用筛选出的22条多态性较强的引物,构建了49份旱稻种质的RAPD指纹图谱,这22条引物共扩增出375个条带,多态性条带为306条,其多态性为81.60%。参试的49份旱稻种质的遗传相似系数变化范围在0.546~0.952,平均为0.828。聚类分析表明,随着相似系数品种结合线的不同,可将参试的旱稻种质中海南山栏稻与其他地区的种质、大部分旱稻与水旱杂交稻、中国旱稻种质与国外旱稻种质区分开来,第C类海南山栏稻与第D类其他地区种亲缘关系最近,而与第Ⅰ大类亲缘关系较远。多数的品种的RAPD聚类结果与系谱基本吻合。该研究可为稻作种质鉴定及新品种选育等方面提供一定的分子生物学依据。     

基于SSR标记的重庆市水稻区试新组合的遗传多样性研究

利用SSR标记对22份水稻组合（其中包括21份参加重庆区域试验的新组合和一份对照材料）进行了遗传多样性研究。结果表明,19对SSR引物共检测出44个等位变异,平均每个位点有2.3个等位变异;供试材料间最大遗传距离为0.47,最小为0.09;聚类分析显示,在遗传距离为0.34处,供试材料可分为3个组,其中第I组有18个组合,第Ⅱ组有3个组合,第Ⅲ组只有1个组合。遗传多样性分析表明,虽然大多数新组合与对照品种有较大差异,水稻遗传改良也取得了一定进展,但总体上遗传背景相似性较高、多样性不够丰富,有待加强新的基因资源鉴定利用及育种材料创制。     

黑龙江省水稻品种的遗传多样性

为了研究黑龙江省当前水稻品种的遗传基础及其亲缘关系,利用农业行业标准《水稻品种鉴定技术规程SSR标记法(NY/T 1433—2014)》中公布的47对SSR标记,对来自黑龙江省不同积温区的231份水稻品种进行遗传多样性分析。结果显示：47对SSR标记在231份水稻中共检测到136个等位基因,每个位点等位基因变幅为2~5个,平均2.92个;基因多样性变幅为0.11~0.79,平均0.56;多态性信息量(PIC)变化范围为0.11~0.76,平均0.49;标记指数(MI)的变化范围在3.18~18.39,平均6.52。聚类分析将231份水稻分为3类7群,聚类结果与主成分分析结果一致。综上所述,黑龙江省水稻品种遗传多样性不够丰富（平均PIC值为0.49）,同一积温区品种间亲缘关系较近。育种中注意南北部品种的杂交,以便拓宽遗传背景,培育出绿色优质高产新品种。     

拟南芥DREB2A基因的克隆及植物荧光表达载体的构建

以拟南芥幼苗总RNA为模板,采用RT-PCR技术扩增到DREB2A基因,并将其克隆到植物表达载体pCAM-BIA1304中CaMV 35 S启动子与poly(A)终止子之间。酶切鉴定及测序列结果都表明,成功构建了植物表达载体pCAMBIA1304-DREB2A。另外,获得了携带DREB2A基因的根瘤农杆菌菌株,为以后转基因植物工作奠定了基础。     

黑稻CHS基因外显子Ⅱ部分序列遗传变异分析

以汉中栽培2种黑稻(黑丰,黑米B)和1种白稻(香粘)为材料,根据水稻查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因DNA序列的保守区域设计3对引物,进行PCR扩增,获得CHS外显子Ⅱ部分序列,测序并与籼稻CHS基因(X 89589.1)比对,发现有13处SNP,这些SNP可能是黑稻种子黄酮类物质含量差异的重要原因之一.稻和其他植物CHS基因外显子Ⅱ序列的进化分析表明,CHS基因虽然整体上反映进化关系,但由于不同基因的进化历史不同,因此单独用CHS基因的进化树来反映物种的进化关系是不确切的,而应尽量选择多位点进行研究.研究结果为高黄酮类物质含量的黑稻育种和黑稻CHS基因在分子系统分类方面提供了必要数据.     

基于SNP标记的穞稻与栽培稻的遗传多样性分析及萌发耐淹性评价

旨在分析穞稻与栽培稻间的遗传多样性,为穞稻的保护和开发利用提供分子依据。以包括穞稻在内的48份水稻种质资源为试验材料,利用1K mGPS SNP芯片进行基因分型,使用PowerMaker 3.25软件进行UPGMA聚类分析。结果表明,4785对多态性SNP标记共检测出9570个等位基因,平均每对标记检测出2个等位变异;多态性信息含量(PIC)变化范围为0.0400~0.5957,平均值为0.3123,基因多样性指数(GD)变化范围为0.0408~0.6667,平均值为0.3839。UPGMA聚类分析将48份参试种质划分为2个亚群,即籼稻亚群和粳稻亚群,其中穞稻分属于粳稻亚群。厌氧萌发耐受性评价表明,穞稻具有很强的耐低氧萌发能力,可为适宜直播水稻的培育提供重要的种质基础,同时本研究为穞稻优异基因的挖掘和利用提供理论基础。