水稻早衰产生原因及防治技术

根据多年从事基层水稻生产指导工作实践,分析水稻早衰产生的主要原因,并总结其防治技术措施.     

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。     

Heredity and gene mapping of a novel white stripe leaf mutant in wheat

Spotted leaf(spl) mutant is a type of leaf lesion mimic mutants in plants. We obtained some lesion mimic mutants from ethyl methane sulfonate(EMS)-mutagenized wheat(Triticum aestivum L.) cultivar Guomai 301(wild type, WT), and one of them was named as white stripe leaf(wsl) mutant because of the white stripes on its leaves. Here we report the heredity and gene mapping of this novel wheat mutant wsl. There are many small scattered white stripes on the leaves of wsl throughout its whole growth period. As the plants grew, the white stripes became more severe and the necrotic area expanded. The mutant wsl grew only weakly before the jointing stage and gradually recovered after jointing. The length and width of the flag leaf, spike number per plant and thousand-grain weight of wsl were significantly lower than those of the WT. Genetic analysis indicated that the trait of white stripe leaf was controlled by a recessive gene locus, named as wsl, which was mapped on the short arm of chromosome 6 B by SSR marker assay. Four SSR markers in the F_2 population of wsl×CS were linked to wsl in the order of Xgpw1079–Xwmc104–Xgwm508-wsl–Xgpw7651 at 7.1, 5.2, 8.7, and 4.4 c M, respectively and three SSR markers in the F_2 population of wsl×Jimai 22 were linked to wsl in the order of Xgwm508–Xwmc494–Xgwm518-wsl at 3.5, 1.6 and 8.2 c M, respectively. In comparison to the reference genome sequence of Chinese Spring(CS), wsl is located in a 91-Mb region from 88 Mb(Xgwm518) to 179 Mb(Xgpw7651) on chromosome 6 BS. Mutant wsl is a novel germplasm for studying the molecular mechanism of wheat leaf development.     

水稻卷叶突变新基因的遗传分析和初步定位

利用60Co-γ射线辐照水稻优良恢复系南花6号,获得一个水稻新型卷叶突变材料,整个生育期叶片表现为向内卷曲。经遗传分析表明,该突变性状受一对隐性基因控制。利用突变体南花6号／籼稻品种DularF2君羊体中的141个卷叶单株进行基因定位,在双亲、卷叶和正常叶的DNA池中筛选N2个多态性标记RM285和RM342,并确定该基因位于水稻第9染色体长臂上,与前人报道的r19（f）相距54．7cM,是一个未曾报道的基因,暂时命名为r113（t）。利用SSR标记将该基因定位于第9染色体RM285和RM342之间,遗传距离分别为6．74cM和11．35cM。类似于r113（t）卷叶突变体表型未见报道,该研究结果对揭示卷叶机理及在株型改良应用中具有重要意义。     

水稻窄叶突变体Narrow leaf 11(nal11)的基因定位

[目的]定位和分析水稻窄叶突变体基因,为水稻叶片发育调控及株型育种提供参考依据.[方法]用甲基磺酸乙酯(EMS)诱导泸恢17,获得稳定的窄叶突变体(Narrow leaf 11,nal11),调查其与野生型泸恢17抽穗期功能叶的长和宽、分蘖数及成熟期株高.对nal11和绵恢727正反交获得的F2代进行遗传分析及基因定位.[结果]nal11抽穗期剑叶、倒2叶和倒3叶的宽度与野生型泸恢17存在显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)差异,分别为野生型泸恢17的60.7%、57.9%和75.8%,但长度无显著差异(P>0.05);nal11株高为野生型泸恢17的90.3%,存在显著差异;nal11分蘖数极显著增加,为野生型的150.0%.nal11和绵恢727正反交后,F1代均表现正常叶宽,F2代叶宽发生性状分离,正常叶宽与窄叶植株数比例经χ2检验均符合3:1,表明nal11是受核单基因控制的隐性突变.利用SSR标记将nal11定位在水稻第4号染色体RM7290和RM16720标记之间约322 kb范围内,其与2个标记的遗传距离均为0.8 cM,覆盖了32.236 kb的物理区域,在定位区域内有5个注释基因,即Os04g26834、Os04g26850、Os04g26870、Os04g26880和Os04g26841,其序列与前人克隆的窄叶基因无重复.[结论]获得一个新的水稻窄叶突变体(nal11),其窄叶性状由1个隐性核基因控制,定位于水稻第4号染色体RM7290和RM16720标记之间,对功能叶、株高和分蘖数的表型有明显影响.     

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.     

水稻脆性突变体nbc(t)的主要特性和脆性基因的初步定位

对脆性突变体的表型、主要农艺性状和稻米品质进行了考查,并对脆性基因进行了初步定位。结果表明:脆茎水稻nbc(t)与野生亲本9311在株高等形态特征上无明显区别,仅在机械强度上有区别;nbc(t)的根、茎、叶、穗及种子都很脆,易折断,且表现全生育期脆性。脆茎突变体nbc(t)的主要农艺性状与9311相似,产量略低于9311,除了整精米率偏低以外,其他稻米品质性状与9311相似。脆茎突变体nbc(t)与广占63-4S所配组合的产量和稻米品质与扬两优6号相当。与9311相比,nbc(t)茎秆的抗折力相当,但抗张力明显降低,纤维素含量约降低17%。遗传分析表明,nbc(t)的脆茎特性可能由2个基因位点控制,初步定位在9号染色体上的2个区段,一个位于9号染色体上段SSR标记RM3700和RM24371之间,遗传距离分别为1.3cM和3.1cM;另一个位于9号染色体下段INDEL标记CL062和CL045外侧,遗传距离分别为1.6cM和6.0cM。     

Phenotypic characterization and fine mapping of mps1,a premature leaf senescence mutant in rice (Oryza sativa L.)

Leaves play a key role in photosynthesis in rice plants. The premature senescence of such plants directly reduces the accumulation of photosynthetic products and also affects yield and grain quality significantly and negatively. A novel premature senescence mutant, mps1(mid-late stage premature senescence 1), was identified from a mutant library consisting of ethyl methane sulfonate(EMS) induced descendants of Jinhui 10, an elite indica restorer line of rice. The mutant allele, mps1, caused no phenotypic differences from the wild type(WT), Jinhui 10, but drove the leaves to turn yellow when mutant plants grew to the tillering stage, and accelerated leaf senescence from the filling stage to final maturation. We characterized the agronomic traits, content of photosynthetic pigments and photosynthetic efficiency of mps1 and WT, and fine-mapped MPS1. The results showed that the MPS1-drove premature phenotype appeared initially on the leaf tips at the late tillering stage and extended to the middle of leaves during the maturing stage. Compared to the WT, significant differences were observed among traits of the number of grains per panicle(–31.7%) and effective number of grains per panicle(–38.5%) of mps1 individuals. Chlorophyll contents among the first leaf from the top(Top 1st), the second leaf from the top(Top 2nd) and the third leaf from the top(Top 3rd) of mps1 were significantly lower than those of WT(P0.05), and the levels of photosynthetic efficiency from Top 1st to the forth leaf from the top(Top 4th) of mps1 were significantly lower than those of WT(P0.01). Results from the genetic analysis indicated that the premature senescence of mps1 is controlled by a recessive nuclear gene, and this locus, MPS1 is located in a 37.4-kb physical interval between the markers Indel145 and Indel149 on chromosome 6. Genomic annotation suggested eight open reading frames(ORFs) within this physical region. All of these results will provide informative references for the further researches involving functional analyses and molecular mechanism exploring of MPS1 in rice.     

水稻雄性不育及不育基因定位研究进展

本文对水稻雄性不育及育性基因定位的研究进行了综述,主要阐述了水稻核质互作雄性不育和细胞核雄性不育的类型及育性相关基因的定位,以期为深入研究和应用水稻雄性不育及其基因定位提供参考。     

低叶绿素b水稻叶片自然衰老过程中光合作用与叶绿素荧光参数的变化

以水稻低叶绿素b突变体及其野生型(镇恢249)第5叶为材料,研究了水稻叶片自然衰老过程中净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数、Rubisco相对含量的变化.结果表明,叶片全展后随着衰老进程,突变体与野生型的Pn、叶绿素荧光参数以及Rubisco大小亚基相对含量都呈下降趋势.低叶绿素b突变体的净光合速率高于野生型且下降慢于野生型,但是二者叶绿素荧光参数之间差异不显著,而野生型Rubisco相对含量下降较突变体快,因此低叶绿素b对水稻第5叶衰老和Pn的影响主要表现在碳同化阶段.     

一个水稻斑马叶突变体的遗传分析和基因定位

通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变,获得了1个可以稳定遗传的水稻斑马叶突变体zebra2-2.与野生型相比,突变体从苗期开始表现出黄绿相间的斑马叶表型,而且不同叶位叶片的表型存在差异,新叶较老叶的表型更加明显.30℃条件下可恢复为绿-淡黄相间表型.此外,突变体的抽穗期延迟,株高、穗长、每穗粒数和籽粒大小均显著降低.遗传分析...     

4PU-30对水稻叶片衰老与活性氧代谢的影响

以水稻汕优63离体和连体叶片为材料,研究了4PU-30对水稻叶片衰老和活性氧代谢的影响。4PU-30对水稻离体叶片和抽穗后连体叶片的衰老有明显的延缓效应。叶片中活性氧清除酶活性和脂质过氧化的变化表明,4PU-30能延缓叶片衰老过程中SOD和CAT活性的下降,减缓O·₂产生的速率和MDA的积累,这是其延缓水稻叶片衰老的主要生理原因之一。     

水稻淀粉合成候选基因OsAGPL3与淀粉相关性状的关联分析

以不同地理来源77份水稻品种组成关联作图群体,对水稻淀粉合成相关候选基因OsAGPL3作序列变异分析,在考虑群体结构影响基础上,利用连锁不平衡结构分析和关联分析揭示该基因与淀粉相关性状关系,发掘与直链淀粉含量、支链淀粉含量、胶稠度和糊化温度相关优异等位变异。OsAGPL3基因多态性分析表明,在编码区和非编码区内共发现200个SNP和44个Indel,LD衰减距离为1 260 bp(R2=0.1),11个多态性位点与淀粉相关性状存在显著关联,其中5个位点可引起氨基酸改变,试验群体可分为12种单体型。     

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。     

水稻叶色突变体及其基因定位、克隆的研究进展

叶片是植物最主要的光合作用器官,叶色变异是高等植物中突变频率较高且易于鉴定的突变性状.叶色突变体是植物光合作用机制、叶绿素生物合成、叶绿体的结构功能和遗传发育调控机理、作物标记性状等研究的理想材料.本文介绍了国内外在水稻叶色突变体的发掘、遗传研究、基因定位、基因克隆以及功能研究和突变机理方面的研究进展.     

一个籼稻叶夹角新基因的激素敏感性分析和基因定位

本研究对一个叶夹角变小、叶片短而直立的突变体ser(Short and erect)进行了植物激素敏感性试验和基因定位。激素试验结果表明,ser对赤霉素(Gibberellic acid,GA)敏感而对油菜素内酯(Brassinolide,BR)敏感性降低。遗传分析结果表明,ser的直立叶性状受1对隐性单基因ser控制。在ser×08CR578 F2群体中,利用分子标记将ser基因定位在水稻第5染色体长臂上的标记RM3437与RM5454之间,ser基因距离2个标记的遗传距离分别为5.3c M和1.5 c M;在ser×L604 F2群体中,ser基因定位于第5染色体上标记RM18504与RM1237之间,距离2个标记的遗传距离分别为1.5 c M和2.1 c M。在2个群体中,ser基因均与标记RM18532共分离。本研究为进一步精细定位与克隆ser基因奠定了基础,也为解析水稻叶夹角变化机制及选育高产理想株型水稻提供了理论支撑和基因资源。     

水稻矮杆小粒突变体dsg1的表型鉴定及粒形基因精细定位

粒形是评价水稻产量和品质性状的重要指标之一,其分子机制研究对水稻（Oryza sativa）遗传改良及品种培育有重要意义。利用EMS诱变粳稻品种TB309获得了一个矮杆小粒的突变体dwarf and short grain (dsg1)。与野生型相比,突变体dsg1株高较野生型显著降低20.35%,其矮化表型由穗长和节间长度缩短缩短所致。突变体的籽粒粒长、粒宽和粒厚分别减少15.53%、10.45%和7.26%。将突变体dsg1与9311进行杂交,获得F2群体进行表型考察和遗传分析,F2代出现表型分离,正常粒长与dsg1突变体的粒长比例符合3:1,说明该粒长突变基因是由隐性单基因控制。利用图位克隆的方法,将突变基因定位于水稻第4染色体分子标记ID2798与ID2803之间52.28 kb的区间内,并利用Gramene数据库对定位区间进行基因预测,发现该区间存在11个基因,这为该突变基因的克隆和功能分析奠定了基础。     

1个水稻紫叶基因pl41的遗传分析与定位

【目的】对水稻材料pl41的紫叶性状进行遗传分析和基因定位,为pl41基因的图位克隆、功能研究及其育种利用奠定基础。【方法】在紫叶籼稻品种‘Z3474’与绿叶粳稻品种‘日本晴’的杂交后代中,获得1个紫叶性状稳定遗传的材料pl41。观察pl41表型特征;配制pl41/日本晴杂交组合,利用F_1及F_2分离群体进行紫叶基因的遗传分析和基因定位研究。【结果】pl41紫色性状首先出现在苗期的叶鞘、叶尖和叶缘处,在抽穗期,pl41植株地上部分组织均呈现较深的紫色。与‘日本晴’相比,pl41叶绿素含量在苗期显著高于‘日本晴’,在抽穗期显著低于‘日本晴’,在灌浆期无显著差异;pl41花青素含量在苗期、抽穗期和灌浆期均极显著高于‘日本晴’。pl41紫叶性状受1对隐性核基因控制,定位在第12号染色体短臂289 kb范围内,对该区域5个预测基因的编码区序列进行了测序比对分析,发现其编码区序列在pl41与‘日本晴’之间无差异。【结论】初步定位了水稻pl41紫叶基因的范围,其最终确定还需要候选基因的精细定位、序列比对分析和转录水平分析。     

施氮量对春玉米产量及其早衰因子的影响

辽西北地区是玉米早衰的高发地区。通过大田定位施肥试验,对春玉米生育后期穗位叶叶绿素含量、保 护酶活性、根系干重和叶片枯黄比例进行调查,结果表明,随着施氮量的增加,叶绿素含量、根系干重都呈增加的趋 势,黄叶比例逐渐下降;SOD、POD 活性在灌浆期、乳熟期和蜡熟期随玉米生育期的推进呈逐渐降低的变化趋势;施 氮量240 kg/hm2可明显提高SOD、POD 活性,叶绿素含量、根系干重都达到较高值,黄叶比例最低,有效延缓了玉米 叶片的衰老速度,籽粒产量最高达到9 284 kg/hm2,与无肥对照比较增产40.09%。