植物突变体库的构建及突变体检测研究进展

突变体是研究基因功能的重要材料,为此,介绍了创造突变体的方法,特别是理化诱变方法以及突变体的检测方法等方面的研究进展。     

植物体细胞耐盐突变体的研究进展

植物体细胞耐盐突变体研究已经成为抗盐植物育种学研究的热点问题.综述了植物耐盐体细胞突变体筛选的试材确定、突变体筛选方法和突变体鉴定的研究现状,并指出植物耐盐突变体筛选还存在着变异类型复杂,变异方向难以控制,耐盐细胞系难以再生植株等缺陷.应加强高效稳定的植株再生体系建立;加强细胞悬浮培养技术研究,提高耐盐突变体筛选效率;提高耐盐目标性状的变异频率,减少非目的性状变异产生;从不同层面上加强耐盐突变体基础研究,提高突变体检测效果等方面研究,以提高植物体细胞耐盐突变体育种效果,更好地为实践和生产应用.参36     

花卉辐射诱变育种

辐射技术为创造花卉新的品种提供了新的途径。本文介绍了花卉的适宜诱变材料、诱变剂量和处理方法,以及突变体的分离技术。简述了近十年来辐射技术在花卉育种中的应用和进展。     

谷子突变体研究进展

谷子是在我国种植历史最悠久的主要杂粮作物之一,伴随谷子基因组测序的完成,研究谷子的功能基 因将成为谷子研究的热点。谷子属C4植物,并且与水稻的基因组共线性高等特性亦会增加对谷子的研究热情。构建 谷子功能基因组饱和的突变体库,既能为谷子功能基因研究提供基础材料,亦能为谷子功能基因组和转录组学的解 析打下基础。通过化学因素和辐射因素诱发构建突变体库的方法是获得谷子突变体库主要的有效手段。通过阐述构 建谷子突变体库的目的和意义,综述了诱变技术在创造谷子突变体和功能基因组研究中的应用。     

稻瘟菌生长缓慢突变体的筛选及遗传分析

通过在西红柿燕麦片培养基(OTA)上培养稻瘟病菌的方法,筛选了P131小种的ATMT(agrobacterium-tume-faciens mediated transformation)转化子库中的1 500个转化子,获得10个突变体,其中生长缓慢型突变体8个.将生长缓慢突变体CD8504与野生型菌株S1528进行有性杂交,分离了单子囊孢子后代33个.分离检测结果表明,生长缓慢型突变体CD8504的突变表型与潮霉素抗性标记共分离,说明生长缓慢型突变体CD8504是由于外源质粒位点插入引起的.     

一个新的水稻糖质胚乳突变体的表型分析与基因鉴定

从60 Co辐射诱变的Kitaake突变体库中筛选获得一个胚乳糖质皱缩的突变体M42,其糙米的粒宽、粒厚和粒重显著降低,米粉中总淀粉含量显著降低,而可溶性糖含量显著升高.突变体胚乳外周含有异形淀粉颗粒,其他部位充满糖原.突变体米粉几乎检测不到峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度和消减值.突变体种子活力降低,萌发后苗高、...     

水稻突变体库构建方法的新发展——CRISPR/Cas9系统

水稻是世界上重要的粮食作物之一.随着水稻全基因组测序的完成,迫切需要开展基因组功能的研究,其中突变体的获得是至关重要的环节.构建水稻突变体库是挖掘优异种质资源、分离并鉴定基因功能最直接的办法.概括了几种早期常用的突变体库构建方法,重点介绍了利用CRISPR/Cas9基因编辑技术创制突变体库的研究进展.     

水稻种子萌动期抗低温逆境突变体的筛选

利用粳稻(Oryza sativa L.subsp.japonica)中花11构建的转座子突变体库,进行了水稻种子萌动期抗低温逆境突变体的筛选.以不同年份的种子为材料,在低温下观察种子的发芽率.结果表明,在低温下粳稻突变体(编号T108A5和T237b1)种子的发芽率比对照亲本中花11高出近50%,同一株系不同年份种子的两次发芽率具有相关性,说明这种筛选耐低温突变体的方法是可行的,在分子水平上的进一步检测正在进行中.     

拟南芥突变体在磷饥饿反应研究中的应用

磷是构成生命的重要元素之一,也是土壤中有效性最低的一种营养元素。农作物的产量常受到缺磷的影响而受损。研究植物对磷饥饿的反应对于培育耐低磷农作物、减轻农民大量施磷肥的负担具有重要意义。将单基因拟南芥突变体与野生型进行比较是从分子到生理研究植物功能的一种理想方法。目前广泛应用的突变体主要有磷转运功能缺陷突变体、有机酸分泌功能缺失突变体、为研究某一特定基因功能而创造的突变体和根部形态突变体四类。它们在研究植物体内磷的转运、代谢、对磷的吸收和验证基因功能等方面发挥了重要作用。但是,在植物对磷饥饿的反应中,磷的跨液泡膜运输、植物对磷的具体调控机制等重要问题目前还没有明确的结果。如何创造针对性强的筛选方法,诱导筛选更多的专一突变体是将来解决这些问题的一个基本途径。     

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.     

玉米矮杆突变体的筛选与候选基因鉴定

挖掘矮杆基因对玉米耐密植品种选育具有重要意义。利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变郑58自交系获得一系列矮杆突变体,株高降低范围为10%～45%,穗位高降低范围为10%～65%,部分突变体的节间数目也发生了变化。对矮杆突变体细胞大小进行观察发现,突变体的细胞长度均缩短,缩短的范围为25%～75%,突变体株高的降低除了与细胞缩短有关外,还与细胞数目增加有关,为了进一步确定候选基因,对其中的5个突变体构建了F2分离群体,采取BSR高通量测序结合生物信息学分析,获得了多个玉米矮杆突变体的候选基因,为矮杆突变体基因的分离鉴定和开发应用提供了分析方法和新的材料。     

玉米EMS突变体库构建及突变体初步鉴定

[目的]构建玉米诱变变体库,创制玉米新种质资源.[方法]采用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变玉米优良自交系B73和郑58,构建变体库;选取小叶夹角突变体rla1、rla2进行密植产量测定和遗传学分析.[结果]2个突变体库的M2代含有表型丰富的突变体,尤其是一些突变体表现出优良农艺性状,如叶夹角小、棕色叶中脉、矮化、抗性,具有重要的育种价值.rla1、rla2表型相似,较初始材料耐密植,在试验各种植密度下,单位面积产量均高于对照组;且产量随着密度增大而提高,其最大密植度在100000株/hm2.遗传学分析显示,rla1、rla2都是单基因隐性突变,而且是等位基因突变.[结论]B73和郑58的EMS突变体库为玉米育种提供了宝贵的材料资源.     

2012/13年度玉米市场分析及2013/14年度展望

2012年中国玉米产量创下20561万t的历史新高,201213年度进口玉米到货预计达到280万t,而国内玉米市场采购需求不旺,市场供应增幅超过采购需求增幅,尽管国家收购近3100万t临储玉米,但市场价格依旧呈现高位走低局面。2013年国内玉米播种面积增加,产量有望再获丰收,进口玉米预计同比大幅提高,而市场采购需求预计难有明显起色,预计201314年度国内玉米市场延续供过于求局面。国家明确2013年继续实施临储玉米收购政策,并将临储玉米收购价格提高120元t,这奠定了未来市场价格的底部区间。     

突变体在植物激素研究中的应用(综述)

突变体在研究植物激素的生物合成、作用机理及生长发育的控制等方面,是有力的工具。本文简要介绍了赤霉素、脱落酸、生长素、细胞分裂素和乙烯突变体的研究进展。     

法国小麦种质及其突变体农艺性状表现

将法国小麦材料在山东济南环境下与当地品种进行比较,结果显示,引进种质具有穗长、小穗数多、分蘖成穗多等有利性状;穗粒数表现突出,但基因型间差异较大;同时也表现出红色籽粒、植株偏高的不利特点。法国小麦种质较当地推广品种抽穗期延后8～11天,灌浆后期高温逼熟,导致粒重降低,不经改造很难直接利用。经过诱变处理选出的法国小麦种质早熟突变体生育期明显缩短,有的抽穗期已经接近当地品种,同时也选育得到白粒突变体;试验中突变体有效分蘖数多于当地品种,穗长和小穗数也优于当地品种;多数突变体株高虽得到降低,但生产中直接利用仍有难度,只能作为"中间体"为育种利用。     

玉米重要农艺性状和产量性状插入突变体的筛选

通过对玉米C型胞质雄性不育的两个恢复系Cms-El 87-1(Rf4Rf4),Cms-C 6233(Rf5Rf5)与3个转座子材料杂交的F1群体进行田间鉴定,在74 549株的F1群体中找到表型明显的插入突变体329个,涉及到的性状有玉米C型胞质雄性不育的育性恢复、穗分化、穗部性状、子粒性状以及植株矮化、叶片宽窄、叶皱等农艺性状的突变体,这些突变体的获得为玉米重要农艺性状候选基因的克隆提供了基础材料.     

玉米暗形态建成突变体的筛选

双子叶植物的下胚轴和单子叶植物的中胚轴的生长模式是暗形态建成和光形态建成的重要标志性发育事件,黑暗促进其延伸,而光照则抑制其生长。拟南芥下胚轴的形态建成受光信号通路与植物激素途径中许多重要基因的调控,这些基因在农作物中的同源基因,往往也与许多重要的农艺性状有关。基于此,以玉米的中胚轴在暗形态建成中的长度作为表型标记,从EMS突变体库中(包含6 150份郑58背景株系和2 340份B73背景株系)筛选获得96株中胚轴长度异常的突变体。进一步对其中两个突变体进行了初步分析,发现这两个突变体在BR信号途径发生缺陷。玉米暗形态建成突变体的获得将不仅有助于解析玉米对光信号的应答,而且有助于揭示光信号通路与其他信号途径的互作。     

Endosperm protein synthesis in maize mutants with increased lysine content

The endosperm proteins of the maize mutants, opaque-2, opaque-7, floury-2, brittle-2, and the double mutant of opaque-2 and brittle-2, were separated into five soluble fractions by the Landry-Moureaux method. As compared to their isogenic normal counterparts, the mutant endosperms had higher concentrations of albumins, globulins, and glutelin-3, and lower concentrations of prolamines. The combination of the opaque-2 and brittle-2 genes enhanced this difference. Although the four mutant genes are located on three different chromosomes, they exert a similar effect on endosperm protein composition. Five other starchmodifying mutants with high lysine content resemble the brittle-2 mutant in endosperm protein composition, when the gene is present either singly or combined with opaque-2. Therefore, the pattern of protein synthesis in all maize mutants with high lysine concentrations may be either identical or very similar. Because no synergistic effect on lysine concentration is obtained when floury-2 is combined with opaque-2, different pathways leading to reduced zein synthesis may exist in the floury and starch-modifying mutants with high lysine concentrations.     

夏玉米免耕增产效果的初步研究

适期早播,促进苗期生长是夏玉米高产、稳产的关键措施。翻耕种植夏玉米,常因不能适期播种,不易保墒,难以获得稳定增产,铁茬播种,虽能适期播种,但如播后管理不及时容易形成草荒,加之保墒效果差,亦使夏玉米产量难以提高。因此,采用人工模拟免耕的试验方法,连续三年进行麦茬夏玉米免耕田间试验,结果:麦茬免耕种植夏玉米,不仅能适期早播,而且还能保墒、降低土温,促进苗期生长和提早成熟,干旱年份增产效果显著。对华北小麦、夏玉米为主的一年两熟地区,确保夏玉米稳定增产具有一定指导生产的意义,现将初步结果整理如下。     

水分亏缺对玉米籽粒形成的影响

在人工控水条件下,研究了不同时期水分亏缺后复水对玉米穗部性状及籽粒形成的影响。结果表明,不同时期水分亏缺对玉米穗行数和穗粗影响不显著,但对玉米秃尖长、瘪粒数、行粒数影响显著;4～9叶期水分亏缺对玉米穗部性状及籽粒形成影响不显著;随着土壤水分亏缺时间的延长,玉米雌雄穗开花间隔延长,花丝伸长速率降低,上部花丝抽出困难,籽粒灌浆速率降低,籽粒败育率显著提高。土壤水分亏缺对玉米穗上部籽粒发育的影响大于对中下部籽粒的影响。