基于基因重测序信息的大豆基因靶向CAPS标记开发

为了开发大豆基因靶向的功能分子标记,本研究采用生物信息学方法分析了大豆基因重测序数据,筛选出酶切位点突变的SNP位点,设计PCR引物163对,选用东北地区主栽品种绥农14的DNA为模板进行PCR扩增,其中139对引物获得大小为400~1 200 bp的特异片段。以大豆绥农14、合丰25、Acher、Evans、Peking、PI209332、固新野生大豆、科丰1号和南农1138-2的DNA为模板,采用筛选的139对引物进行PCR扩增,对扩增产物进行酶切分析,发现73对引物的PCR产物具有酶切多态性,开发出CAPS标记73个。通过功能注释分析发现,这73个CAPS标记靶向的基因主要参与细胞内亚细胞定位过程、蛋白质的结合与催化以及代谢过程等,与大豆重要农艺性状的形成相关,可以用于大豆品种的鉴定和分子系统进化的研究。     

稻瘟病抗性基因Pi25特异性CAPS标记的开发与验证

为在水稻育种中快速与高效利用稻瘟病抗性基因Pi25, 本文利用该基因不同等位基因编码区序列差异开发了4套CAPS标记(CAP1/Hinc II、CAP3/Bgl II、CAP3/Nde I和CAP3/Hpy 99I), 并利用169份稻种资源、98个重组自交系(RIL)以及217个水稻转基因后代, 对4套标记的准确性和选择效果进行了验证。结果表明, 4套标记均能准确地检测Pi25/pi25座位。其中, 标记CAP1/Hinc II和CAP3/Hpy 99I特异性识别并酶切显性等位基因, 而标记CAP3/Bgl II和CAP3/Nde I特异性识别并酶切隐性等位基因。利用稻瘟病菌株JS001-20接种RIL与转基因材料, 抗性表现与标记检测的结果完全一致, 表明该CAPS标记准确可靠。分析稻种资源后发现, Pi25基因频率较低(1.2%), 说明该基因在我国水稻稻瘟病抗性育种中还没有被充分利用。本文的研究结果特别是开发的2对识别并酶切显性等位基因的CAPS标记可用于分子标记辅助选择, 改良我国早籼稻的稻瘟病抗性。     

水稻SUPERMAN类似基因ZOS11-11的表达分析及功能初探

SUPL(SUPERMAN-like)是一类单C2H2型锌指蛋白,SUPL基因在植物生长发育过程中起着重要的调控作用.利用生物信息学分析方法,我们从水稻中找到了一个SUPL基因ZOS11-11,它位于水稻第11号染色体上,编码245个氨基酸.序列分析结果表明,ZOS11-11具有与其它SUPL蛋白相同的功能结构域,包括...     

五常特色水稻品种的历史与现状研究——从松93-8到稻花香2号

黑龙江省是中国优质粳稻的主产区,同时肩负着保障国家粮食安全的重任。五常市作为黑龙江省优质稻米生产的排头兵,培育推广适用于该地区的优质稻米品种,为当地带来了独特的市场机遇。结合实地调研所获一手材料分析五常特色水稻品种从松93-8到稻花香2号发展的历史和现状,以期对培育我国优质水稻品种,提高优质水稻的国际竞争力起到借鉴作用。     

五常市特色水稻品种的历史与现状研究——从松93-8到稻花香2号

黑龙江省是中国优质粳稻的主产区,同时肩负着保障国家粮食安全的重任。五常市作为黑龙江省优质稻米生产的排头兵,培育推广适用于该地区的优质稻米品种,为当地带来了独特的市场机遇。作者结合实地调研所获一手材料,分析五常特色水稻品种从松93-8到稻花香2号发展的历史和现状,以期对培育我国优质水稻品种,提高优质水稻的国际竞争力起到借鉴作用。     

水稻Wx复等位基因基于PCR的功能标记开发与利用

直链淀粉含量是影响稻米食味品质的重要因素,主要由蜡质基因(Wx)调控,Wx基因座存在Wxa、Wxb、Wxin、Wxmw等多个复等位基因,通过分子标记辅助选择(marker-assisted selection,MAS)培育中低直链淀粉含量的水稻品种是提高稻米适口性的重要途径。Wx复等位基因的功能由单碱基核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNP)决定,其检测依赖于测序或酶切,存在耗时多、费用昂贵等缺点。为提高选择效率,本文利用Wx复等位基因的SNP差异和四引物扩增受阻突变(tetra-primer ARMS-PCR)原理,进行PCR功能标记的开发。引物设计过程中,针对扩增效率低和非匹配的延伸2个技术难题,提出了调整错配位点的解决方案,成功开发了基于PCR技术的两对功能性标记Waxygt-ARMS2和Waxyac-ARMS2,可以准确区分上述复等位基因型,且具有操作简单、耗费较低的特点。利用新开发标记对辽宁省育成的部分水稻品种进行Wx基因型检测的结果表明,40份辽宁育成品种均携带Wxb基因,遗传基础单一。上述结果为利用Wx基因位点的分子标记培育中低直链淀粉含量的水稻品种,改良辽宁省水稻品种的食味品质提供了技术支撑。     

基于GEE云平台与Sentinel数据的高分辨率水稻种植范围提取——以湖南省为例全文替换

准确获取大范围的水稻种植空间分布信息对调整农业生产结构和保障粮食安全至关重要。本文以湖南省为研究区,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine, GEE)云平台,协同Sentinel-1 SAR和Sentinel-2 MSI数据,根据水稻物候期极化(vertical transmit/horizontal receive, VH)后向散射系数、增强型植被指数(enhanced vegetation index, EVI)的变化特征构建水稻提取决策树模型,开展高分辨率水稻种植范围遥感提取,并进行精度验证。结果表明:本模型能够准确实现多云多雨地区的水稻种植范围遥感制图;基于混淆矩阵计算水稻总体分类精度为93.97%,Kappa系数为0.908,单、双季稻F1-score均超过91%,可为亚热带多云雨且稻田破碎分布区的水稻种植范围遥感提取提供参考。湖南省水稻分布受地形和气温的影响明显,主要分布在海拔200 m以下,坡度小于6°,年均气温大于17℃的区域;双季稻集中分布在岳阳、常德和益阳市,而单季稻种植分布相对零散。     

水稻雄性不育系新露A的抽穗期基因型分析

水稻雄性不育系新露A是一个粳质籼核优质不育系, 其所配组合的抽穗期多数表现为超或偏早亲遗传. 本文利用抽穗期基因型明确的秋光(e1e1 e2e2 e3e3 Se-1eSe-1e)、越光(E1E1 E2E2 e3e3 Se-1eSe-1e)和日本晴(E1E1 e2e2 e3e3 Se-1nSe-1n)作测验品种, 分析了新露B的抽穗期基因型, 结果表明: 其抽穗期感光基因型为: e1e1 e2e2 e3e3     

强耐冷性水稻新品系J07-23抗氧化系统对长期冷水胁迫的响应

为了阐明强耐冷性水稻对长期冷水胁迫抗性的生理基础, 以水稻新品系J07-23和冷敏感的栽培稻秀子糯为试验材料, 研究长期冷水胁迫(19℃)下参试材料在开花期剑叶活性氧代谢、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量的变化以及成熟后的穗部性状。结果表明, 在长期冷水胁迫下, 秀子糯剑叶的O₂产生速率、H₂O₂含量和MDA含量显著增加, 抗氧化系统中SOD、CAT和GR活性显著升高; J07-23剑叶H₂O₂含量显著增加, 而O₂产生速率和MDA含量无显著变化。J07-23的抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX和GR)活性极显著升高, 抗氧化剂(AsA和GSH)含量及AsA/DHA值和GSH/GSSG值也显著增加。依据耐冷性评价标准, J07-23具有极强耐冷性, 冷水胁迫下高的抗氧化酶活性和抗氧化剂含量是其耐冷性的生理生化基础。     

水稻碳酸酐酶基因5'端启动子不同区域对基因表达调控的研究

根据水稻碳酸酐酶基因5’端序列,从4处不同位置设计上游引物,在碳酸酐酶基因ATG前0位点处设计下游引物。通过PCR扩增基因5’端l600bp、964bp、585bp、313bp片段,将以上目的片段克隆到以GUS为报告基因的植物表达载体pBI121上,通过农杆菌介导法转化烟草。转化植株GUS活性检测结果,发现-1600-0bp片段启动GUS在烟草的叶、茎中有GUS活性,而其余3段区域(-964-0bp,-585-0bp,-313-0bp)未检测出GUS活性,这些暗示了-1600-0bp启动子区域在控制基因表达时,具有在叶、茎中表达,在根中不表达的组织特异性。     

美国水稻品种对稻瘟病小种IE-1k、IB-33、IB-49和IC-17的抗性遗传

1994年10月至1995年5月，在美国阿肯色大学水稻研究推广中心的温室，对5个美国水稻品种Katy、Lemont、L202、RA73和Bond、其F1、F2和部分组合的F3随机选系，用4个主要美国稻瘟病菌小种IE-1k、IB-33、IB-49和IC-17进行接种鉴定，通过完全双列杂交进行遗传分析的研究。结果表明：所有的亲本对IB-33感病；除RA73外，其他亲本对IE     

紫外线(UV-B)照射对水稻产量及稻米蛋白质含量的影响

以抗紫外线UV-B的日本粳稻品种Sasanishiki为材料,1999年和2000年在大田条件下,探讨了不同生育时期的UV-B处理对水稻产量、糙米的大小及蛋白质含量的影响.结果表明,营养生长期(移栽至幼穗分化)、生殖生长期(幼穗分化至抽穗)及抽穗成熟期的UV-B处理对Sasanishiki的产量及其构成因素的影响不显著;生殖生长期(幼穗分化至抽穗)与     

水稻编码SAND结构域基因的序列与功能初步分析

为研究水稻SAND结构域蛋白的序列和功能,利用Blast在水稻基因组中搜索编码SAND结构域的基因,然后构建增强表达载体并通过遗传转化研究基因功能。结果表明,水稻基因LOC_Os01g57240(命名为OsULT1)编码的氨基酸序列含有SAND结构域和ULTB-box共有序列,与其他植物ULT氨基酸序列相似性为49.3%~92.3%,具有较好的保守性;35S::OsULT1转基因株系部分颖花发育异常,出现内稃发育滞缓或退化、浆片过度发育或数目变多、雄蕊数目3~7枚、雌蕊2枚的现象;颖花内产生多余的小花,表明OsULT1对水稻花分生组织正常分化具有重要的调控作用。     

水稻生殖障碍及杂种劣势研究综述

杂交育种是提高作物产量最成功的技术之一,而杂种优势的利用是作物杂交育种中最重要的遗传学基础。目前,水稻杂种优势利用理论与实践的研究已经达到了较高的水平,同时杂交水稻的生产与发展促进了世界的粮食安全。虽然杂种优势是自然界的一种普遍现象,但在杂交水稻育种实践中也时常发现生殖障碍和杂种劣势的现象。水稻生殖障碍和杂种劣势现象及其形成机理的研究是完善作物杂交育种理论和揭示品种本质的一个课题,本文简要综述了水稻生殖障碍类型及成因,并着重介绍了水稻杂种劣势的概念、类别、遗传特性以及杂种劣势基因分布和定位研究进展。     

水稻耐低磷机理的初步研究

以耐低磷品种大粒稻和汕优63、低磷敏感品种新三百粒和沪占七为材料.测定0.5 mg/L(P)和10 mg/L(P)两种磷水平下水稻根系形态、氧化力、呼吸速率、动力学参数、丙二醛含量、酸性磷酸酶活性(APA)的品种间差异.实验表明,0.5 mg/L(P)时,大粒稻和汕优63根长分别比CK(10 mg/L)下降了15.2%和22.0%,根体积分别下降了25.2%和22.2%,而沪     

稻米营养品质的研究现状及分子改良途径

本文综述了稻米营养品质(蛋白质、赖氨酸和微量营养素)的经典遗传学和分子遗传学、分子育种的研究现状，并对利用分子标记辅助育种方法提高稻米营养品质作了展望。