一个水稻显性矮秆突变体的遗传特性与降株高能力

通过EMS(甲基磺酸乙酯)诱变获得遗传稳定的水稻显性矮秆突变体Dy。与野生型盐恢269相比,突变体表现株高明显矮化,主要农艺性状(穗长、粒长、粒宽、分蘖数、千粒质量、结实率、抽穗期)均发生显著改变。赤霉素(GA_3)和油菜素类固醇(BR)敏感性分析结果表明,Dy中GA_3含量显著高于野生型,经GA_3处理后,Dy的第2茎节长与野生型无显著差异,表明Dy对GA_3不敏感;而经BR处理后,Dy的第2茎节伸长受到明显抑制,表明Dy对BR敏感。遗传分析结果表明,突变体Dy受1对显性核基因控制。以突变体Dy/Dular的F_2群体作为基因定位群体,将该基因定位于第3条染色体长臂SSR标记YC327和YC329之间,遗传距离为0.93 cM。通过与7个籼稻恢复系和8个常规粳稻品种杂交F_1株高的调查,发现突变体Dy具有较强的降株高能力,降株高率最高达41.23%。     

不同棉种油菜素内酯合成酶基因DET2序列分析

油菜素内酯(Brassinosteroid,BRs)是一类较晚发现的植物激素,在植物生长发育[1-4]以及提高植物抗逆性[5-7]方面起着重要作用。油菜素内酯生物合成酶催化菜油甾醇转化为菜油甾烷醇[8],DET2是油菜素内酯生物合成酶基因。研究结果表明,DET2的突变将导致植物出现黄化、矮化等特征[7],而且突变体中菜油甾烷醇的含量仅为野生型植株的     

四棱豆雄性不育突变体鉴定与ISSR初步分析

采用0.3%甲基磺酸乙酯(EMS)和0.325%叠氮化钠(NaN3)复合诱变处理方法,获得了四棱豆不育突变体.通过与野生型进行表型比较发现,该突变体在株高、叶色、茎秆形状、茎秆颜色等方面与野生型无明显差异,但花瓣变小,花药明显退化.经ISSR分子标记比较发现,9条ISSR引物能将突变体与野生型明显区分,表明该突变性状是基因突变引起的.进一步通过杂交试验表明,该突变体为雄性不育突变体.     

拟南芥psc1突变体降低蔗糖诱导的花青素积累

以拟南芥野生型和psc1突变体为材料,研究蔗糖(30、60、90、120、150 mmol/L)诱导花青素的积累.结果表明:蔗糖浓度高于60 mmol/L时,拟南芥psc1突变体中花青素的积累比野生型明显降低,花青素生物合成关键基因DFR的表达量减少.在无蔗糖和有蔗糖(90 mmol/L)条件下,添加表油菜素内酯进一步...     

辣椒矮秆突变体的表型及其对外源激素的响应

于EMS诱变辣椒自交系6421种子所构建的突变体库获得1份矮秆突变体(命名为E29),观察E29的表型和细胞学特征,研究E29突变性状的遗传规律和赤霉素(GA3)、24-表油菜素内酯(24-e BR)及生长素(IAA)对E29种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:与自交系6421相比,E29表现出植株矮化,叶片变大、变厚,叶色变深等特征;显微观察结果显示,E29变矮是由于其茎秆伸长区细胞长度缩短,叶片变大、变厚是由于其叶肉细胞变大及细胞数增加;遗传分析结果表明,突变性状由单隐性基因控制;外施不同质量浓度的激素,发现4.0 mg/L GA3处理显著促进E29的根与下胚轴伸长,1.0~4.0 mg/L的IAA处理显著抑制E29的根与下胚轴伸长,0.5~2.0 mg/L的24-e BR处理对E29的根和下胚轴伸长影响不明显,各激素处理均不能使之恢复至野生型6421的根与下胚轴长度,表明E29为BR不敏感型突变体,其突变性状与GA3、IAA调控无关。     

油菜素内酯对沙棘和紫穗槐苗木水分生理的效应

为了探讨油菜素内酯对林木抗旱水分生理特性的影响,采用盆栽试验,在控水条件下用蘸根和叶面喷施不同质量浓度油菜素内酯的方法,对黄土丘陵区主要造林树种沙棘和紫穗槐苗木的水分状况进行了测定和分析。结果表明,在重度干旱(土壤含水量7%~8%)条件下,0.1~0.4 mg/L油菜素内酯处理的沙棘苗清晨叶水势均显著高于对照(清水处理);0.2~0.4 mg/L油菜素内酯处理的沙棘苗叶片含水量、相对含水量较对照显著提高,而水分饱和亏较对照显著降低。在轻度干旱(土壤含水量12%~13%)和重度干旱条件下,0.1~0.4 mg/L油菜素内酯处理的紫穗槐苗清晨叶水势均显著高于对照;在适宜水分(土壤含水量17%~18%)和重度干旱条件下,0.1 mg/L油菜素内酯处理的紫穗槐苗叶片含水量较对照显著升高;在重度干旱条件下,0.2~0.4 mg/L油菜素内酯处理的紫穗槐苗叶片含水量、相对含水量较对照显著提高。在适宜水分、轻度干旱及重度干旱条件下,0.2和0.3 mg/L油菜素内酯处理的沙棘和紫穗槐苗午间平均蒸腾速率均较对照显著降低。在重度干旱条件下,0.1~0.4 mg/L油菜素内酯处理的沙棘和紫穗槐苗在饱和含水量时的最大渗透势(ψ10π0)和膨压为0时的渗透势(0ψπ)均较对照显著降低;1ψπ00和ψ0π的差值仅用0.1和0.2 mg/L油菜素内酯处理的紫穗槐苗较对照显著降低;膨压为0时的相对含水量(RWC0)和渗透水含量(ROWC0)仅用0.2 mg/L油菜素内酯处理的紫穗槐苗显著降低。以上结果表明,0.1~0.4 mg/L油菜素内酯处理改善了干旱胁迫下沙棘和紫穗槐苗木的缺水状况,提高了两种苗木的抗旱能力。     

一个水稻矮秆窄叶突变体的鉴定和基因定位

常规粳稻秀水09经过甲基磺酸乙酯（EMS）诱变处理,获得了一个矮秆窄叶突变体dnl1（dwarf and narrow leaf 1）,经多代自交性状稳定。dnl1突变体与野生型相比,具有植株矮、叶片窄、分蘖强的特点。遗传分析表明dnl1突变性状受1对隐性核基因控制。通过图位克隆的方法,利用SSR分子标记将突变基因dnl1定位在第4号染色体SSR标记RM17478与RM17488之间约260 kb范围内。测序比对分析表明Dnl1可能为Nal1基因.     

基于极端混合池(BSA)全基因组重测序的甘蓝型油菜有限花序基因定位

【目的】适合机械化收获是当今油菜育种改良和遗传研究的重要目标。该研究以一个自然变异产生的油菜有限花序(denterminate inflorescence 1,di1)突变体为研究对象,通过分析有限花序的遗传模式,开展有限花序性状的基因定位和克隆,以期发掘候选基因,为培育适合机械化收获的油菜新品种提供新思路和新材料,为揭示油菜有限花序遗传机制奠定基础。【方法】以一个稳定遗传的有限花序突变株系FM8与野生型自交系FM7开展正反交,观察F1和F2后代的花序形态,分析有限花序性状的遗传模式。在F2群体中挑选20个有限花序单株和20个野生类型单株构建混合池,对混合池和亲本开展20×和10×覆盖度的全基因组重测序,定位有限花序性状的关联区间。根据关联区间对应到拟南芥基因组的共线性区段和基因注释信息,预测候选基因,并对候选基因进行同源克隆,发掘序列变异,筛选关键基因。【结果】油菜有限花序突变性状表现为初花期主花序和侧枝花序顶部形成一个或若干个顶生花,花序无限生长受阻,导致结角期主枝和侧枝有封顶特征即有限花序。有限花序突变株系与野生型正反交F1均表现为野生型,F2代无限花序与有限花序的分离比符合13﹕3,说明有限花序的遗传受2对隐性基因和1对隐性上位抑制基因互作控制。对混合池及亲本开展全基因组重测序,得到30 123个单核苷酸多态性(SNPs)标记和107 636个插入缺失标记(In Dels)标记,用于有限花序性状的全基因组定位。定位结果共检测获得7个显著关联区间,分布于油菜A08、A09、A10、C08和C09共5条染色体。其中,A10染色体上的关联区间峰值最高,是控制有限花序性状的主效位点。并且,A10染色体关联区间内的14.36—15.07 Mb的区域与C09染色体2个关联区间显示高度同源性。候选基因预测发现位于A08、A09、A10、C08和C09的5个关联区间包含有8个候选基因,包括TERMINAL FLOWER 1(TFL1)、FLOWERING LOCUS C(FLC)、ATBZIP14(FD)、MULTICOPY SUPPRESSOR OF IRA1 4(FVE)和SCHLAFMUTZE(SMZ)。基因序列分析表明di1突变体TFL1、FVE和SMZ的基因编码区存在序列变异,并导致蛋白序列变异。【结论】油菜有限花序突变由2对隐性基因和1对隐性上位抑制基因互作控制。与有限花序性状显著关联的区间有7个,其中,位于染色体A10和C09的关联区间具有高度同源性。TFL1、FVE和SMZ被推断为有限花序性状的候选基因。     

水稻黄叶突变体叶绿体超微结构与突变基因定位(英文)

对黄叶突变体-黄玉B的叶绿体超微结构和遗传特性进行研究。结果表明,野生型和突变体在相同的叶龄期,叶片内叶绿体个数差异不显著(P0.05),但野生型的叶绿体基质浓厚、基粒片层堆叠比较整齐、有序,突变体基质较淡、基粒片层堆叠比较松散。遗传分析表明,该突变体黄叶性状受1对隐性基因控制,命名为xl(t);用SSR分子标记将xl(t)定位在第11染色体RM5349和RM21之间,遗传距离分别为0.82 cM和2.34 cM。     

毛木耳突变体菌株的遗传差异与产量分析

毛木耳栽培品种颜色主要为紫黑色、紫红色和褐色三大类;在栽培的紫黑色毛木耳品种AHP22中发现白色和浅褐色突变体,对其产量、耳片形态特征和ISSR分子标记分析。结果表明,白色突变体和浅褐色突变体在产量上高于野生型,白色突变体APW11较野生型AHP22的产量高12.4%,浅褐色突变体APfc2较野生型APfc1的产量高5.3%,耳片除颜色不同于野生型外,其它形态特征与野生型相似;ISSR标记分析表明白色突变体与野生型之间遗传相似系数为0.636,浅褐色突变体与野生型之间遗传相似系数为0.788,突变体与野生型之间遗传差异较大。     

大豆矮化突变体苗期表型观察及对外源激素的响应

以‘菏豆12'及其~(60)CO-γ射线诱导矮化突变体为材料,研究突变体的第一复叶叶柄长度、苗期株高、叶柄显微结构,利用4种外源激素处理根系,初步探查突变基因的类型。结果表明:该突变体叶柄比野生型短,株高矮,整体紧凑。叶柄横切观察发现,该突变体木质部细胞及髓细胞直径变小。根系对6-苄氨基嘌呤(6-BA)、赤霉素(GA_3)、吲哚乙酸(IAA)非常敏感,对油菜素内酯(BR)无应答,表明该突变体可能是BR信号转导出现障碍,后续目标基因发掘应围绕BR信号转导途径的相关基因展开。矮化短叶柄突变体在大豆理想株型改造与大豆分子育种中可能具有潜在利用价值。     

3个水稻叶色突变体的遗传分析及基因定位

利用甲基磺酸乙酯对常规粳稻‘秀水09’进行诱变处理,获得了3个黄叶突变体Y1-1,Yl-2和Yl-3,多代自交稳定遗传.突变体与野生型‘秀水09’相比,分蘖减少、植株变矮、苗期叶片表现明显的黄色,随着生长发育的进行,叶片逐渐返绿.遗传分析表明这3个突变体的黄叶性状均受1对隐性核基因控制.利用SSR分子标记,将突变基因Yl-1定位在第3号染色体RM282与RM6080之间的7.5 cM范围内,将突变基因Yl-2和Yl-3定位在第5号染色体分子标记5-43w与RM1237之间,遗传距离分别为2.0 cM和6.8 cM.     

甘蓝型油菜授粉功能缺失突变体及其 野生型柱头差异蛋白研究

【目的】基于蛋白质组学水平分析甘蓝型油菜野生型和授粉功能缺失突变体的柱头差异蛋白。【方法】运用双向电泳技术研究甘蓝型油菜柱头授粉功能缺失的突变体FS-M1及其野生型（宁油10号）柱头差异蛋白的表达,结合质谱（MALDI-TOF-TOF/MS）分析与蛋白质数据检索技术,鉴定甘蓝型油菜野生型柱头上调表达蛋白的性质和功能。【结果】获得了甘蓝型油菜野生型柱头显著上调且可鉴定的蛋白有33个,包括抗胁迫/防御、氧化还原反应平衡调节、碳水化合物代谢、蛋白质水解、蛋白折叠、氨基酸和氮代谢、核苷酸代谢等7类功能蛋白。【结论】甘蓝型油菜野生型柱头中上调表达蛋白功能广泛,这些表达蛋白可能与甘蓝型油菜柱头授粉功能的调控有关。     

水稻黄叶突变体叶绿体超微结构与突变基因定位

对黄叶突变体-黄玉B的叶绿体超微结构和遗传特性进行研究。结果表明,野生型和突变体在相同的叶龄期,叶片内叶绿体个数差异不显著(P<0.05),但野生型的叶绿体基质浓厚、基粒片层堆叠比较整齐、有序,突变体基质较淡、基粒片层堆叠比较松散。遗传分析表明,该突变体黄叶性状受1对隐性基因控制,命名为xl(t);用SSR分子标记将xl(t)定位在第11染色体RM5349和RM21之间,遗传距离分别为0.82 cM和2.34 cM。     

水稻卷叶突变体rl15(t)的生理学分析及基因定位

【目的】对环境诱导卷叶突变体开展生理学特性分析,并对候选的突变基因开展初步定位,为下一步的基因克隆与功能分析提供研究基础。【方法】用60Coγ射线诱变粳稻品种日本晴（Nipponbare）种子,发现了一份叶片在晴朗天的正午时分高度内卷的突变体,命名为rl15(t)（rolled leaf 15）。通过田间种植鉴定,对该突变体进行表型观察及主要农艺性状调查。采用不同温度和相对湿度处理rl15(t)和野生型,以揭示影响突变体叶片卷曲的环境因素。试验设置3个处理温度（24℃、29℃、34℃）和2个相对湿度（RH=60%或95%）,在人工气候箱处理抽穗期的rl15(t)和野生型,以处理1.5 h后的剑叶测定叶片卷曲度（RLI）。自清晨6:00时至下午18:00时,每隔2 h用便携式气体交换系统Li-6400测定rl15(t)和野生型剑叶的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）等指标,同时用WP4露点水势仪测定剑叶的叶片水势,分析并比较突变体和野生型的上述生理表现的异同。将rl15(t)与野生型日本晴杂交,观察F1植株和F2群体的叶片表型,对F2表型分离进行χ2测验,分析突变体的遗传行为。以rl15(t)×珍汕97B的F2群体为材料,利用BSA法对候选基因进行定位。【结果】与野生型亲本日本晴相比,rl15(t)突变体植株变矮、分蘖减少、穗长变短、籽粒变小、生育期延迟;rl15(t)突变体叶片短窄且在阴雨天气或晴天的清晨和黄昏时表现为正常的平展或轻微内卷,但在晴朗天的正午时分表现高度内卷。温度和湿度梯度处理试验表明,rl15(t)突变体叶片卷曲行为受环境诱导,湿度是诱导突变体叶片卷曲的主要因素,高温可促进该表型的表现。rl15(t)突变体剑叶的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度等光合参数以及叶片水势在清晨和黄昏同野生型亲本较接近,但在正午时分均显著低于野生型;而rl15(t)突变体剑叶的水分利用效率（WUE）在清晨、正午时分和黄昏与野生型接近,但在其他时段显著高于野生型。rl15(t)与野生型亲本日本晴的F1表现叶片正常的平展,F2群体中平展叶与卷叶表型株符合3﹕1分离比,表明rl15(t)突变体的卷叶突变性状受1对隐性核基因控制。RL15(t)初步定位于水稻第10染色体长臂端SSR标记RM25302和RM25343之间,与两标记的遗传距离分别为0.8和2.0 cM。【结论】突变体rl15(t)的卷叶表型是受环境诱导的,候选基因定位于SSR标记RM25302和RM25343之间,该区段内未见同类表型基因的报道,推测RL15(t)可能是一个新的卷叶调控基因。     

14-羟基芸苔素甾醇生长调节剂对油菜生长和产量的影响

【目的】14-羟基芸苔素甾醇相比其他芸苔素甾醇类化合物,生物活性提高50%以上,探明14-羟基芸苔素甾醇对油菜种子和包衣药剂的影响,对建立高效新型油菜种子处理技术,促进油菜绿色高产高效生产具有十分重要的意义。【方法】以14-羟基芸苔素甾醇调节剂与包衣杀虫剂处理甘蓝型中熟冬油菜品种(阳光2009)和短生育期早熟品种(阳光131)种子,调查种子发芽、苗期生长量、产量和抗虫性等性状,分析不同环境、品种、植物生长调节剂之间的互作效应。【结果】14-羟基芸苔素甾醇调节剂处理种子后,在不同主产区,不同品种油菜受不同拌种处理的影响不一致,早熟油菜发芽受拌种处理影响不显著,而中熟油菜呈极显著差异。0.0075 mg·L^-1的14-羟基芸苔素甾醇比芸苔素内酯具有更强的生物活性,0.015 mg·L^-1的14-羟基芸苔素甾醇与芸苔素内酯差异不显著,0.0075和0.015 mg·L^-1的芸苔素内酯分别平均增产5.19%和8.15%,0.0075和0.015 mg·L^-1的14-羟基芸苔素甾醇分别平均增产11.98%和5...     

水稻闭花授粉基因cl7(t)的遗传分析与基因定位

【目的】鉴定、遗传分析和定位水稻闭花授粉突变体新基因,了解水稻开花机理,利用闭花授粉基因防止转基因作物花粉漂移。【方法】通过EMS对优良粳稻品种H02进行诱变,发现了一个新的闭花授粉突变体8m30。利用突变体8m30与正常开花授粉材料广恢102配制的杂交种和相应的自交分离群体,采用形态特征观察、杂交后代的表型分离统计和遗传分析、基于图位克隆的基因定位等技术方法,对突变体8m30的表型、遗传和基因定位进行研究。【结果】突变体8m30与野生型H02相比,株高变矮,株型变紧,穗着粒密,在整个抽穗授粉过程中,颖花不张开。遗传分析表明该突变性状受1对隐性核基因控制,位于第7染色体长臂的RM21964和RM234之间,遗传距离分别为0.1 cM和0.3 cM,两者间的物理距离为160 kb,与标记RM21971共分离,是一个尚未报道的基因,暂命名为cl7(t)(Cleistogamy 7(t))。【结论】水稻闭花授粉突变体8m30由位于第7染色体1对隐性核基因控制,位于第7染色体的RM21964和RM234之间160 kb范围内。     

芥菜型油菜黄化突变体L638-y的遗传及黄化基因gr1的分子标记

【目的】研究芥菜型油菜黄化突变体L638-y黄化性状的遗传规律,并初步定位黄化基因gr1。【方法】以芥菜型油菜黄化突变体L638-y分别与正常绿色的渭源大黄芥、2598进行杂交,根据杂交F1、F2和BC1材料单株的叶色调查结果进行遗传分析;以从L638-y与2598杂交后代选育得到的近等基因系(Near-isogenic line,NIL)为材料,选用SRAP、SSR、RAPD和AFLP分子标记,采用BSA(Bulk segregant analysis)法,初步定位黄化基因gr1。【结果】芥菜型油菜黄化突变体L638-y的黄化性状受2对隐性核基因控制,将其分别命名为gr1、gr2。将黄化基因gr1初步定位在2个AFLP分子标记EA4TG4和EA7MC1之间,其与2个标记间的遗传距离分别为33.6与21.5cM。【结论】芥菜型油菜黄化突变体L638-y的黄化性状受2对隐性核基因控制,且黄化基因gr1初步定位在EA4TG4和EA7MC1之间。     

水稻温敏黄转绿突变体v5的鉴定和基因定位

通过对粳稻品种‘日本晴’进行60Coγ射线诱变,从M2中筛选到一个温度敏感的黄转绿突变体v5(virescent5)。突变体植株在较低温度(20～24℃)下叶色表现为黄色,而植株在较高温度(26～30℃)下叶色几乎表现为绿色。对叶绿素含量的测定显示出低温条件下突变体叶绿素含量显著低于野生型植株;对相关农艺性状考察显示出突变体单株产量显著低于野生型。遗传分析表明,该突变表型受一对隐性核基因控制,利用F2群体(v5/Kasalath)将OsV5基因定位于第9染色体长臂,在BAC AP005838上标记STS1与BAC AP005702上标记STS5312之间166.5 kb的区段上。     

拟南芥独脚金内酯突变体叶绿素荧光特性分析

独脚金内酯是新发现的起源于类胡萝卜素生物合成途径的信号分子,调控着植物生长发育中的各种生理过程。为了解独脚金内酯及其信号途径对植物光合特性的影响,以拟南芥Arabidopsis thaliana独脚金内酯合成突变体max1和信号突变体max2为材料,测定叶片的光合色素质量分数及叶绿素荧光特性。结果发现:max1突变体与max2突变体在光合荧光特性存在明显的差异。max1叶绿素质量分数较野生型并没有显著降低,但叶绿素a/b发生了变化,max1突变体叶绿素初始荧光Fo和Y(NO)显著高于野生型,但F_v/F_m,Y(Ⅱ),qP等荧光参数较野生型并没有显著变化。快速光响应曲线发现max1突变体在强光下的ETR,Y(Ⅱ)和QNP等参数低于野生型。而max2突变体叶片的叶绿素a和叶绿素b质量分数显著低于野生型(P0.05),叶绿素荧光参数F_v/F_m,Y(Ⅱ),qP等光化学参数也显著降低,但Q_(NP),q_N等光保护参数显著升高(P0.05)。这些结果说明独脚金内酯可能参与了调控植物光合对环境的适应,而其信号传导蛋白MAX2则可能对植物光系统的建成具有基础作用。