棉铃虫成虫体色突变体的发现及其遗传分析

用60Coγ射线辐照棉铃虫老熟雌蛹,在其后代中发现1只雌性成虫体色突变体,该成虫突变体通体为深褐色。通过对该成虫体色突变体的遗传分析,成虫体色突变体自交后代中突变体与野生型的分离比例约为1.82∶1,突变体回交后代的分离比例约为0.93∶1,表明该成虫体色突变体是位于常染色体上单基因控制的显性遗传性状,且具有隐性纯合致死的特性。     

棉铃虫成虫野生型与体色突变体的蛋白组成比较

为进一步了解棉铃虫体色突变体的成色和调控机理,利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术、基质辅助激光解吸电离串联飞行时间质谱技术(MALDI-TOF-TOF/MS)和生物信息学技术,对棉铃虫显性、隐性体色突变体与野生型成虫的蛋白质组成进行了比较分析。研究发现:显性体色突变体与野生型之间差异不明显,而隐性体色突变体和野生型之间存在一些明显差异,选取其中比较明显的3 条差异条带进行质谱分析,发现一些与能量代谢、细胞骨架相关的蛋白。结果表明,这2类蛋白可能与棉铃虫体色突变性状的发生和调控相关。     

番茄矮化突变体dl的鉴定及遗传分析

突变体是研究植物基因功能和培育作物新品种的重要材料。前期从番茄转基因材料中发现非转基因功能的且稳定遗传的一个矮化突变体dl(dwarf line)。为明确该突变体的表型特征及遗传规律,本研究比较了突变体dl与原野生型LA4024在不同发育阶段的表型差异。结果发现:同野生型相比,突变体dl植株节间变短、明显矮化、分枝变多、根系不发达,叶片、花、果实及种子等组织器官明显变小。外源喷施赤霉素能使矮化突变体株高恢复到野生型水平,而外源喷施生长素不能恢复突变体植株的矮化表型,表明该突变体为赤霉素缺陷型突变体。对突变体dl与LA4024构建的F1、F2及BC1群体的遗传分析表明,dl的突变性状由隐性单基因控制。本研究为该矮化突变基因的定位克隆及功能分析提供了依据。     

农家小麦品种白大头成株期抗白粉病遗传分析

选用农家品种白大头与感病品种铭贤169和辉县红组合亲本及F1、F2代材料,在成株期自然诱发条件下进行白粉病抗性评价和遗传分析。结果表明,农家品种白大头在田间表现中抗白粉病,田间病级3～4级;亲本铭贤169和辉县红表现中感和高感,田间病级分别为5～6级和7～8级。两组合F1代植株均表现抗病,田间病级2～4级。301株白大头/辉县红组合F2代植株中,抗感分离比为214R ∶ 87S,符合3R ∶ 1S的理论比值;286株白大头/铭贤169组合F2代植株中,抗感分离比为201R ∶ 85S,亦符合3R ∶ 1S的理论比值。表明农家品种白大头成株期对白粉病的抗性由1对显性抗性基因控制。     

水稻双剑叶突变体的表型、遗传分析及BR应答

从浙江省主栽晚粳稻品种浙粳22的辐照突变体库中,发现1株分蘖穗穗颈节上着生2片叶片的突变体,多代种植性状稳定,且不受环境条件影响。鉴定结果表明该突变体是由于倒1节间显著缩短所致,其籽粒比野生型略短,剑叶净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等光合作用参数均低于野生型;突变表型受1对隐性基因控制,对外源油菜素内酯(BR)敏感。RT-PCR结果表明,部分BR合成和代谢相关基因在突变体和野生型中的表达量有差异,推测该突变基因与BR合成和代谢相关。     

水稻脆秆矮生突变体鉴定及基因定位研究

经过氮离子束处理的籼稻品种9311,其M₂代中发现1株茎、叶均较脆且株高偏矮的突变体,暂定名为矮脆(dfr)。该突变体株高74.5cm,而野生型株高为122.9cm;细胞壁成分分析表明,突变体和野生型叶片纤维素含量分别为13.8%和23.8%;半纤维素分别为24.2%和20.6%;突变体和野生型茎秆的纤维素含量分别为22.3%和34.1%;半纤维素分别为30.3%和18.6%;细胞壁其他成分无明显变化。遗传分析表明,该突变体脆性矮生性状受单隐性基因控制;以突变体dfr与02428杂交组合的F₂代群体为基因定位群体,利用SSR分析标记将dfr突变位点定位在2号染色体,位于SSR分子标记的RM5472和RM240之间,遗传距离分别为1.1cM和1.6cM。这些结果为研究脆秆矮生突变体及其基因克隆打下基础。     

大豆芽黄新突变体vl-1的光合特性与基因定位

为发掘大豆叶色新基因资源,探讨叶绿素合成及光合作用机理,本研究以南农99-6芽黄新突变体vl-1和野生型(WT)品种南农99-6为试验材料,分析突变体与野生型形态、叶绿体结构、色素含量及光合特性,并进行遗传和基因定位研究。结果表明,突变体vl-1幼叶呈黄色,其类胡萝卜素、总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量均极显著低于野生型,叶绿体内基质片层排列疏松且减少,原片层体居多;突变体vl-1成熟叶片的叶色转绿,其光合色素含量、叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率与野生型均无显著差异,但胞间CO2浓度显著低于野生型。突变体vl-1与2个正常叶色亲本杂交衍生遗传群体叶色分离比例分析表明,芽黄受1对隐性核基因控制。利用科丰1号×突变体vl-1 F2群体将芽黄基因vl1定位于第8号染色体顶端SSR标记BARCSOYSSR_08_0037和BARCSOYSSR_08_0073之间,物理距离为628 kb,该区段未见大豆叶色基因定位的报道,共包含76个预测基因。本研究结果为揭示大豆芽黄的遗传机制奠定了理论基础。     

番木瓜抗PRSV突变体的抗病性遗传分析

人工接种PRSV病毒Ys、Vb和Sm 3个株系,分析了番木瓜抗病突变体岭抗1号(LK-1)和美中红(MZH)的杂交后代的抗病性遗传特性,结果表明,F2代对PRSV Ys和Vb株系的抗病表现为由一对基因控制的质量性状遗传,感抗分离比例为3∶1,BC1代感抗分离比例为1∶1,抗病为隐性,感病为显性,表明岭抗1号具对PRSV株系专化性的隐性抗病基因,将该隐性抗病基因暂命名为rys基因。     

旱稻干旱敏感突变体相关性状的初步遗传分析

旱稻616(HD616)经60Co γ射线辐射诱变获得的1个对干旱极其敏感的突变体M616,对该突变体及其亲本HD616的抗旱形态指标与产量指标进行考察,并对突变体M617与其亲本HD616及M616与对照品种IRAT109 的正反交F1代和F2代群体的株高、主茎基粗和主茎穗结实率3个性状进行遗传分析。结果表明：在干旱胁迫条件下,突变体较亲本表现为稳定的对干旱胁迫敏感的特性; 旱地和水田条件下株高、主茎基粗和主茎穗结实率3个性状在M616×HD616、HD616×M616 两个正反交组合F1间均无显著差异,进而说明突变基因是细胞核遗传,不存在细胞质遗传互作效应;对M616×HD616、M616×IRAT109两个F2群体的株高、主茎基粗和主茎穗结实率分析表明,主茎基粗在群体的分离呈正态分布,表现为微效多基因控制的数量性状;而株高和主茎穗结实率在群体的分离呈非正态分布,表现为质量—数量性状。对旱稻干旱敏感突变体相关性状进行遗传分析,将为与抗旱相关基因的定位和克隆打下良好的基础。     

1份~(60)Co-γ射线诱变玉米雄性不育突变体的遗传分析

为了研究一个新玉米雄性不育突变体的遗传模式,将~(60)Co-γ射线诱变选育的玉米K305雄性不育突变体姊妹交群体在不同地点、不同年份、不同季节种植,采用室内花粉镜检与田间调查相结合的方法进行育性鉴定。通过不育株姊妹交、测交及测交组合的自交和回交后代,进行细胞核效应分析;以具有正常细胞质的自交系为母本,育性完全恢复的测交种及姊妹交群体中的可育株为父本进行反交,对其反交的F1及F2进行细胞质效应分析。结果表明,不育株雄穗无花药外露,花药干瘪,败育彻底,不育性状稳定;姊妹交和回交后代育性分离比例为1∶1,自交后代育性分离比例为3∶1,不育性状表达与细胞质的改变无关。说明该突变体是由隐性单基因控制的可遗传的"无花粉型"细胞核雄性不育,为其进一步开发利用奠定了基础。     

旱稻(Oryza sativa)/稗草(Echinochloa caudata)//高梁(Sorghum bicolor)三属杂种表现及分析

以旱稻基因型远F2 1 [旱 65 (Oryzasativa) 长芒稗 (Echinochloacaudata) ]为母本 ,高粱(Sorghumbicolor)基因型沈农 1 33为父本 ,进行属间远缘杂交 ,获得三属间杂交实粒种子。对杂交种F0 、F1、F2 代连续观察结果表明 :( 1 )杂交F0 代高度不孕 ,并伴有杂交种发育夭折现象发生 ,结实率仅为 2 63‰ ;( 2 )F1杂种优势明显 ,株高、穗长、1级枝梗数、小花数、结实粒数、结实率、千粒重诸性状超母本优势为 0 61 %～ 2 0 5 6% ;主茎叶片数多于母本 1片 ,总叶面积超亲优势为 1 1 95 % ;F1出现母本没有的红芒、红护颖和紫柱头 3个可遗传性状 ;( 3)F2 除在生育期、株高及穗长等性状发生分离外 ,其典型特征是穗型、芒性、芒色、柱头颜色、护颖颜色等性状发生分离     

籼型温敏核不育水稻叶绿素突变体的诱变及其初步研究

用＾６０Ｃｏγ射线辐照籼型温敏核不育系２１７７Ｓ,获得了一批常见的叶绿素突变体。Ｍ２代按苗计,叶绿素总突变频率为０．２６２％,其中只有４．５０％可以存活并遗传,从中筛选出３３个综合性优良的灿型温敏核不育叶绿素突变系。经鉴定,这些叶绿素突变受基因控制,比较稳定,有的只在苗期表达并逐渐转为正常,有的则在全生育期表达。     

水稻白条纹转绿突变体wsl887的鉴定和基因定位

温敏型水稻叶色突变基因的挖掘可以丰富水稻遗传资源,且为研究低温调控叶绿体发育机制的材料。本研究利用⁶⁰Co射线辐射诱变贵州地方稻种资源桥港珍珠米,获得一个新的白条纹转绿突变体wsl887。通过表型鉴定和主要农艺性状调查可知,在自然条件下wsl887叶幼苗呈现白条纹表型,成熟后主要农艺性状与野生型相比均无显著差异;在20℃条件下wsl887叶片呈现白化,光合色素含量显著降低;在25℃条件下wsl887叶片呈现白色条纹,光合色素含量显著升高;在30℃条件下wsl887叶色与野生型无明显差异,光合色素含量无显著差异。透射电镜观察显示,在20℃条件下,wsl887叶肉细胞中无叶绿体或者叶绿体发育畸形;在30℃条件下,wsl887叶绿体数量和形态均恢复正常。qRT-PCR分析表明,wsl887在20℃和30℃条件下,与野生型相比,部分光合色素代谢途径基因、光合作用及线粒体电子传递相关基因的表达水平呈现不同程度的变化。遗传分析表明,wsl887突变体的表型受一对隐性核基因WSL887控制,该基因被定位于2号染色体上的SSR标记RM262和RM5427之间,物理距离为743.6 kb。该白条纹转绿突变体wsl887是一个新的温敏型叶色突变体,在自然条件下其主要农艺性状没有发生显著变化,未对植株产量造成影响,因此在杂交水稻上具有较大的应用价值。在不同温度条件下,由细胞质编码的基因表达量均显著减少,由此推测该突变基因可能与细胞质中叶绿体的发育有关。本研究结果为进一步克隆wsl887突变基因和研究基因功能奠定了一定的理论基础。     

拟南芥Psrp-4基因参与光合作用机制的研究

叶绿体核糖体是植物特有的细胞器之一,其主要功能是合成质体基因编码的蛋白质.已有研究表明在叶绿体核糖体内含有6个质体特有蛋白PSRP （plastid-specific ribosomal protein）,分别命名为PSRP1~PSRP6.然而,这些蛋白在叶绿体蛋白合成过程以及光合作用中的作用机制研究尚处初级阶段.在本研究中,为了阐明PSRP-4蛋白在叶绿体发育过程中的作用机制,我们利用Gateway系统构建了Psrp-4基因（At2g38140）的RNAi表达载体,转化野生型拟南芥后获得了Psrp-4基因表达量明显降低的psrp-4突变体.研究结果表明：psrp-4突变体比野生型生长略微缓慢,但叶片颜色与野生型差别不大,能够进行正常的光合作用.在高光胁迫条件下,测定psrp-4突变体光合化学效率,发现与野生型差异不明显;进一步的蛋白免疫印记实验证明Psrp-4基因表达量的降低对PSⅡ反应中心D1蛋白的周转也没有明显影响.因此,推测PSRP-4蛋白可能不是叶绿体蛋白合成以及光合作用的正常进行所必需的.     

60Co-γ辐射荷兰鸢尾突变株性状分析

为了探究荷兰鸢尾⁶⁰Co-γ辐射突变株具备的主要可区别性状的评判指标,根据球根鸢尾的测试指南,对其中4个稳定的突变株5-7CBS、7-10SLZ、7-10QLS、10ZLL以及野生型展翅品种进行植物学农艺性状测评,分析比较其主要观赏性状的异同。结果表明,突变株与野生型的植株形态、开花期以及生育期等特征特性基本保持一致;在调查的40个性状中,不同突变株的垂瓣上部上表面底色、旗瓣颜色、花柱上表面颜色、羽冠上表面颜色、垂瓣下部上表面底色等5个假质量性状的表达状态,与野生型相比均具有明显差异;另外的35个性状表达基本一致,相应的表型高度相似,数值较为相近,无明显差异。表明荷兰鸢尾花色在辐射育种中具有较大的遗传改良潜力,推测花色变异可能是辐射突变株与野生型具备可区别性的一个重要性状评判指标,依据花朵颜色的表达状态,花色变异可划分为加强型、野生型、减弱型、全变型4个类型。本研究结果可为开展荷兰鸢尾新品种创制提供基础数据和参考依据。     

大豆2个种皮不完整突变体的形态特点与遗传分析

为揭示种皮不完整性遗传规律,发掘关键基因,本试验采用理化诱变剂处理不同大豆品种以创制种皮新突变体,并对其进行形态与遗传特性鉴定,其中从~(60)Co-γ射线辐照的科丰1号M_3株行发现种皮不完整突变体scd-KF,从甲基磺酸乙酯处理的南农1138-2 M_4株行发现突变体scd-NN。scd-KF突变体种皮开裂出现在种子成熟初期,种子背部纵向或横向开裂,程度与种子大小有关;scd-NN突变体种子发育早期种皮即受到影响,种子背部纵向开裂,2片子叶之间有明显裂缝,种子显著小于其野生型。遗传分析结果表明,scd-KF种皮不完整性状由单隐性基因控制,而scd-NN的突变性状在F_2符合15∶1的分离比例,可能由2对隐性基因控制。2个突变体杂交F_2植株的株高及单株荚数、粒数及每荚粒数低于正常种皮植株,但大部分性状未达到显著差异水平。本研究结果为深入揭示大豆种皮及种子发育提供了遗传材料与信息。     

水稻无侧根突变体RM109的氧化还原代谢

比较无侧根突变体RM1 0 9和原品种大力根琥珀酸脱氢酶 (SDH)的活性发现 :RM1 0 9为大力的 60 %～ 70 % ,还原剂处理下大力的SDH活性显著增加 ,而RM1 0 9无变化。RM1 0 9的该酶受单显性基因控制。RM1 0 9对NAA、TIBA的耐性明显增加 ,对H2 O2 的耐性明显下降。结果表明 :氧化还原代谢有突变     

水稻黄叶突变体光合特性的日变化

对水稻黄叶突变体黄玉B及其亲本龙特甫B孕穗期的光合速率和叶绿素荧光参数的日变化所进行的研究表明:(1)在自然日照条件下,当光强上升到1043.4μmol/m2.s时,野生型出现光饱和点并表现出光抑制现象,而突变体没有出现光饱和点;(2)在野生型出现光抑制阶段(12:00—14:00),突变体的光合速率(Pn)、PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光量子效率(фPSⅡ)、非循环光合电子传递速率(ETR)和热耗散(NPQ)均高于野生型。突变体在强光条件下(PFD>1149.2μmol/m2.s)能有效利用光能并耗散过剩光能,其对强光光响应能力优于野生型亲本。