水稻分子发育研究的若干进展

水稻是基因组最小的禾谷类作物,也是植物发育生物学和分子生物学研究较理想的模式植物。水稻分子发育的研究正成为植物发育生物学研究热点课题,从水稻花和花器官的发育、胚胎发生和营养器官——茎发育等三个方面简要介绍了近期研究的有关进展。     

从水稻原生质体培育出再生植株

禾谷类作物是世界上粮食的主要来源。长期来,人们努力改良作物的产量及抗逆性。但是,象水稻、玉米和小麦这些禾谷类作物,一直未能利用现代生物技术的研究成果,其主要原因是没有找到从去掉细胞壁的原生质体再生植株的方法。现在英国诺丁汉大学的科学家已在这方面取得了重要的突破,1986年12月出版的《生物技术》详细报道了他们成功的试验结果。另外,法国和 日本也有成功的报道。这是在禾谷类作物中首次应用现代生物技术,通过基因转移或原生质体融合,把有利性状转入水稻植株。 一般来说,由原生质体再生植株,单子叶植物比双子叶植物更加困难,其…     

水稻基因组研究进展

水稻是重要的粮食作物 ,农学家和生物学家们一直把它作为研究对象 ,取得过举世瞩目的成就。水稻基因组在禾谷类作物中是最小的 ,只含有４．３亿个碱基对 (碱基对是遗传物质ＤＮＡ的基本组成单位 ,简称ｂｐ) ,比其它禾谷类作物要小很多 ;它的基因内容和排列顺序与其它禾谷类是相似的 ,研究水稻基因组可以帮助找到其它作物的相关基因 ,水稻已成为禾谷类作物基因组研究的模型。基因组ＤＮＡ的４种碱基的排列方式不同 ,其中就蕴藏着生命的密码。生命现象是基因组中所有基因和调控元件 ,在包括复制、转录、转录后加工、翻译和翻译后加工等多个层…     

一种快速大量提取禾谷类作物幼苗期总RNA的方法

为探索一种快速、大量提取禾谷类作物总RNA的方法,利用改良的热酚法提取禾谷类作物(玉米、水稻和小麦)幼苗期不同组织的总RNA,该方法在2.5 mL的离心管中进行,在提取缓冲液中增加了巯基乙醇,对传统的操作步骤进行了优化.提取的RNA质量较高,纯度检测表明RNA样品OD260/OD280在1.8～2.1之间,含量约为10 μg/μL.RT-PCR和Northern杂交结果表明RNA可以满足进一步分子操作的需要.     

我国水稻分子生物学发展及展望

水稻是最重要的主粮之一,也是禾谷类作物基因组研究的模式作物。经过几十年的努力,我国科学家在水稻遗传学和功能基因组学领域取得了一系列创新性的成就,特别是在水稻理想株型、育性、广谱抗病、耐冷耐热、耐盐和养分高效利用方面的分子遗传机理解析,以及分子设计育种理论方面,开创了以水稻为模式作物研究复杂性状基因调控网络的新领域。展望了我国未来水稻分子生物学发展的趋势。     

玉米插入异体基因

美国植物生物化学家已成功地将异体基因插入玉米中并显示出活性。这是首次使禾谷类作物表现异体基因性状,从而有可能获得具备对某些病虫害和除草剂抗性的玉米和其它主要谷类粮食作物(如水稻和小麦)品系。     

棉花株型育种

作物产量的高低与光能利用的多少有直接的关系。株型育种就是改变植株的形态结构,提高对光能的利用率,选育早熟、高产、优质的新品种。自从水稻矮秆高产品种育成以来,国内外对株型育种已引起广泛的重视,在水稻、小麦、玉米等禾谷类作物方面并已取得了比较显著的成效。棉花是无限生长习性作物,具有单轴枝和合轴枝,与禾谷类作物有很大的不同,什么样的株型光能利用最好,是值得研究与探讨的问题。     

发展大麦生产的优势及其利用价值

大麦是位于小麦、玉米和水稻之后的第四种最重要的禾谷类作物，自有人类文明以来就一直被栽培。大麦具有广泛的适应性，特别是抗旱性和抗盐、碱能力比其它禾谷类作物更为突出。大麦还兼具食用、饲用、酿造以及医药等多种用途，是世界性的重要粮食之一。然而在我们南通地区大麦还远不及小麦、水稻为人们所重视，总体上大麦生产面积呈波浪形下降。     

植物外源基因直接导入技术及其在禾谷类作物中的应用

外源基因直接导入技术是单子叶植物基因工程研究的核心内容,近年来其发展十分迅速。本文较为系统地介绍了这一技术的各种新方法及其特点,并分析比较了这些方法的优缺点和应用前景,同时还介绍了利用这些方法在禾谷类作物转基因研究中所取得的成果。     

失水对玉米花粉萌发力的影响

众所周知,主要禾谷类作物的花粉在自然条件下迅速丧失其活力。依作物种类不同,花粉有效期为几分钟到一天。许多研究者把禾谷类作物花粉的迅速失活,归咎于花粉粒的干     

稻瘟病菌对新型模式植物二穗短柄草的致病性研究

 建立了稻瘟病菌对二穗短柄草的接种体系,观察了稻瘟病菌在二穗短柄草上的发病过程和特点,并与在水稻和大麦上的发病情况进行了比较。在人为接种稻瘟病菌的条件下,二穗短柄草的叶片、叶鞘、茎秆、穗部均可获病。利用稻瘟病菌孢子悬浮液对二穗短柄草进行苗期活体或离体接种,都能引发典型病斑。与大麦相比,二穗短柄草叶片上病斑的出现时间及发展速度更接近水稻。同时,二穗短柄草叶片上的接种和发病条件比水稻更易控制,病斑更具一致性。另外,稻瘟病菌致病突变体在二穗短柄草叶片上致病性变化（降低或丧失）趋势与在水稻上的情况一致。显微观察及组织化学染色表明,稻瘟病菌在二穗短柄草叶片上可有效形成附着胞,侵入叶片表皮细胞,形成典型的侵染菌丝,其过程与水稻近似。因此,二穗短柄草可以作为稻瘟病菌与寄主互作的研究材料,并有望为杂草上梨孢菌的研究提供可能的模式植物以及为农作物的抗病育种提供参考。     

Pathogenicity of Rice Blast Fungus Magnaporthe oryzae on Brachypodium distachyon

Inoculation methods for rice blast fungus Magnaporthe oryzae to Brachypodium distachyon were developed to investigate the infection process and symptom development in comparison with those on rice (Oryza sativa) and barley (Hordeum vulgare).M.oryzae could infect leaves,sheathes,stems and panicles of B.distachyon and cause blast disease.Spraying conidial suspension on either intact seedlings or leaf segments induced typical symptoms on B.distachyon.During the intact seedling inoculation,the symptom developed on B.distachyon leaves closely resembled that on rice;but the lesions on B.distachyon had better uniformity in shapes and sizes than those on rice or barley.In the leaf segments inoculation,only initial and low-developed lesions could be found on rice,while normal symptoms on B.distachyon and barley.Inoculated with low-virulent mutants of M.oryzae,B.distachyon produced low-level symptoms.The symptom level of each mutant on B.distachyon corresponded well to that on rice.In addition,typical infection processes presented on B.distachyon leaves:forming melanized appressoria,penetrating into host epidermis and then forming hyphae in epidermal cells.According to these results,B.distachyon can be used as a candidate for studying fungus-plant interactions and as a probable source of disease resistance.     

二穗短柄草叶绿体RNA编辑位点的预测及其鉴定

RNA编辑是陆生植物叶绿体转录后基因表达调控的一种重要方式。为进一步探讨单子叶植物RNA编辑功能及其发生机制,本研究通过生物信息学方法,对二穗短柄草叶绿体的81个蛋白编码基因的RNA编辑位点进行了预测和鉴定分析,结果发现78个基因存在编辑位点,共检测到176个编辑位点,都是C到U的转换。其中ndhB最多,为14个编辑位点。为验证预测结果,利用blast工具比对了NCBI的二穗短柄草EST数据库,最终确定存在于17个基因中的34个编辑位点是真实存在的,其中19个为沉默编辑,15个为有效编辑。与5个不同单子叶禾本科物种18个蛋白编码基因的RNA编辑位点的比较发现,在rpoB-206位点,只有二穗短柄草发生了编辑,且只有ndhD-295(293)为部分编辑位点。     

Brachypodium as a model system for grass research

The combination of a tractable experimental system, molecular tools, facile genetics and comprehensive genomics resources places Brachypodium distachyon in a unique position to promote and accelerate biological investigations in cereal and grass crops. Brachypodium has a proven track-record as a bridge into Triticeae cereal crops by helping to navigate and assemble their large and complex genomes. Brachypodium’s compact genome already provides a useful reference for map-based cloning and comparative genomics. In this review, I argue that Brachypodium will also fulfill a more generic role as a functional genomics model. In this context, Brachypodium will play a pivotal role in multi-system approaches to underpin tomorrow’s grass research landscape.     

Rice bioinformatics in the genomic era:Status and perspectives

Rice is one of cereal crops and a model species for monocots. Since the release of the first draft rice gen-ome sequences in 2002, considerable progress has bee...     

普通小麦及其近缘物种花序、小穗和小花的形态结构分析

花的发育影响着种子的发育。普通小麦是三大粮食作物之一,但对小麦花序发育的研究滞后于水稻和玉米。为揭示小麦花发育的机理,本研究采用体视镜观察、扫描电子显微镜观察和组织切片后光学显微镜观察等方法,对普通小麦及其近缘物种一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草、粗山羊草、二粒小麦以及二穗短柄草的花序、小穗和小花形态结构进行了系统观察和分析比较。结果表明,普通小麦与二倍体小麦、二粒小麦表现出一定差别:普通小麦每个小穗形成8~10朵小花,但在发育后期,大多数小花退化不育,每个小穗只有3~4朵小花能够形成种子;二倍体小麦和二粒小麦的小穗结构与普通小麦类似,但每个小穗发育形成3~5朵小花,小花数目明显减少。与普通小麦相似,二穗短柄草每个小穗同样分化形成多朵小花,不同的是,二穗短柄草的大多数小花发育正常,是可育的。以上这些研究结果暗示小麦具有巨大的增产潜力。     

禾本科作物糯性的研究进展

综述目前禾本科作物糯性的研究进展。水稻、小麦、玉米、大麦、谷子、高粱在糯性基因定位及淀粉遗传情况。糯性品种在应用中的价值。为育种者提供一些理论依据并提出一些建议。     

Screen of Genes Linked to High-Sugar Content in Stems by Comparative Genomics

One of the great advantages of the fully sequenced rice genome is to serve as a reference for other cereal genomes in particular for identifying genes linked to unique traits. A trait of great interest is reduced lignocellulose in the stem of related species in favor of fermentable sugars as a source of biofuels. While sugarcane is one of the most efficient biofuel crops, little is known about the underlying gene repertoire involved in it. Here, we take advantage of the natural variation of sweet and grain sorghum to uncover genes that are conserved in rice, sorghum, and sugarcane but differently expressed in sweet versus grain sorghum by using a microarray platform and the syntenous alignment of rice and sorghum genomic regions containing these genes. Indeed, enzymes involved in carbohydrate accumulation and those that reduce lignocellulose can be identified.     

The Endosperm Morphology of Rice and its Wild Relatives as Observed by Scanning Electron Microscopy

While cultivated rice, Oryza sativa, is arguably the world’s most important cereal crop, there is little comparative morphological information available for the grain of rice wild relatives. In this study, the endosperm of 16 rice wild relatives were compared to O. sativa subspecies indica and O. sativa subspecies japonica using scanning electron microscopy. Although the aleurone, starch granules, protein bodies and endosperm cell shapes of the cultivated and non-cultivated species were similar, several differences were observed. The starch granules of some wild species had internal channels that have not been reported in cultivated rice. Oryza longiglumis, Microlaena stipoides and Potamophila parviflora, had an aleurone that was only one-cell thick in contrast to the multiple cell layers observed in the aleurone of the remaining Oryza species. The similarity of the endosperm morphology of undomesticated species with cultivated rice suggests that some wild species may have similar functional properties. Obtaining a better understanding of the wild rice species grain ultrastructure will assist in identifying potential opportunities for development of these wild species as new cultivated crops or for their inclusion in plant improvement programmes.