水稻基因组研究的现状和展望

综述了水稻基因组学的现状及发展趋势 ,水稻是禾谷类的模式作物 ,水稻基因组研究主要集中在与QTL有关的定位。目前构建的遗传图谱已作为物理图谱、基因组测序、分离和鉴定重要基因的基础 ,水稻基因组学的下一步是功能基因组学 ,以确定基因的功能     

大穗型水稻穗部性状的QTL定位

【目的】对大穗型水稻穗部性状的数量性状基因座(QTL)进行定位,为水稻超高产育种提供优质的种质材料。【方法】利用95个在双亲具有明显多态性的分子标记和213个由大穗型水稻材料lp1与9311构建的F2群体单株,采用完备区间加性模型作图法(ICIM-ADD)对穗长、每穗粒数和着粒密度3个穗部性状的QTL进行检测。【结果】共检测到5个穗部性状QTL,其中穗长QTL 1个,每穗粒数QTL 2个,着粒密度QTL 2个,分布于第3、4、6、10和11号染色体上。检测到的QTL LOD介于2.63~2.91,表型贡献率为7.42%~17.72%,贡献率大于10.00%的主效QTL有2个(qSSD-3-1和qPL-11-1),分别有2个和3个QTL的增效等位基因来源于大穗lp1和9311。【结论】定位得到的主效QTL qSDD-3-1和qPL-11-1可用于分子标记辅助选择育种,新的穗长QTL qPL-11-1可用于精细定位和克隆。     

模式籼稻品种Kasalath转基因胚性悬浮细胞系的建立

Kasalath是一种公认的组培再生性优异的模式籼稻品种。为建立具有G418抗性的Kasalath悬浮细胞系,通过农杆菌转化法获得转入G418抗性基因和GUS报告基因的Kasalath愈伤组织,然后利用获得的胚性转基因愈伤在NBL培养基中进行初步悬浮培养,后转至AA培养基进行终培养,在继代过程中通过持续的小颗粒愈伤筛选最终建立了Kasalath转基因悬浮细胞系;本研究获得的悬浮细胞系分散性良好,增值快(10 d可增殖约3.8倍),而且可从悬浮细胞中分离到高活性的原生质体,分离效率可达6.3×107个原生质体每毫升自然沉降细胞。本研究展示了Kasalath是一种建立悬浮细胞系的优良材料,为进一步进行栽培稻和野生稻的原生质体融合提供依据,建立的悬浮细胞系亦可用于生理生化研究或供分离原生质体以进行蛋白质亚细胞定位等试验。     

江西省早稻品种芽期耐冷性鉴定评价研究

在自然低温和人工低温胁迫下对江西省生产上推广种植的48份早稻品种进行芽期耐冷性鉴定评价。结果表明,自然低温条件下,参试品种死苗率变幅为0~58.33%,大部分品种具有相对较强的芽期耐冷性;而人工低温条件下参试品种死苗率变幅为0~100%,70%品种的死苗率在增加,芽期耐冷性在不同程度地减弱,不论是在自然低温还是在人工低温条件下,杂交水稻组合的芽期耐冷性均要强于常规水稻品种。方差分析结果表明,杂交水稻组合间在自然低温下、人工低温下芽期耐冷性差异均达到显著或极显著水平,说明杂交水稻组合间耐冷性存在较大的差异;常规水稻品种在自然低温下耐冷性无明显差异,而在人工低温下耐冷性差异却达到极显著水平,说明随着温度降低常规水稻品种对低温的反应较敏感。研究认为,"三系"杂交稻中其恢复系的芽期耐冷性在很大程度上决定组合的芽期耐冷性表现;杂交稻组合株两优1号、两优287和荣优9号,对低温的反应比较迟钝,耐冷性强,可作为耐低温水稻品种在水稻生产和育种中加以利用。     

优质高产杂交晚籼新组合万象优337

万象优337是江西省超级水稻研究发展中心和江西红一种业科技股份有限公司利用优质香型不育系万象A与恢复系R337配组育成的优质高产三系杂交晚籼新组合,2018年通过江西省农作物品种审定委员会审定,2019年通过广西壮族自治区农作物品种审定委员会审定,适宜在长江中下游双季稻区和华南稻区作晚稻种植。     

利用CRISPR/Cas9技术创制香稻

[目的]随着人们生活水平的不断提高,具有香味的优质稻米日渐受到消费者的欢迎.水稻的香味性状主要受第8染色体上的BADH2基因控制,该基因突变造成稻米中香味物质2-乙酰-1-吡咯啉的积累而产生香味,加速香稻培育的进程.[方法]利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以适宜江西种植的粳稻台南11为研究材料,在BADH2基因...     

利用重组自交群体检测水稻抗亚铁毒胁迫的QTLs

潜育性水稻田广泛分布于中国、斯里兰卡、印度、印度尼西亚、塞拉里昂、利比亚、尼日利亚、哥伦比亚和菲律宾等国，其中我国南方稻区就有670万公顷低产潜育性水稻田。该类水稻田还原性强，矿质营养失调，尤以Fe2+ 过量积累，对水稻生长发育产生不良的逆境胁迫作用。培育抗亚铁毒的水稻品种是简便、经济有效地提高稻谷产量的重     

Gn1a基因靶向敲除对粳稻产量构成因素的影响

【目的】我国多数人口以稻米为主食,稻米产量关系国家粮食安全,提高单产仍然是目前水稻育种最重要的目标。水稻中OsGn1a/OsCKX2基因失活被报道可提高穗粒数从而提高产量。拟通过CRISPR/Cas9技术在粳稻品种“晚粳34”中对该基因进行靶向敲除,从而快速提高其产量。【方法】通过基因编辑技术对OsGn1a基因进行定点突变,在成功获得OsGn1a基因功能缺失突变体后,利用获得的同时包含野生型和突变型的3个独立突变株系衍生的不含转基因成分的纯合突变株（突变组）和非突变株（野生型对照组）姊妹系（T3代）进行试验,同株系突变组和对照组不同重复（3个重复）田间排布采用完全随机设计,不同株系独立排布,通过比较3个株系各自突变组和对照组间产量构成因素之间的差异,探究Gn1a基因功能缺失对“晚粳34”产量构成因素的影响。【结果】3个株系（编号分别为#01、#06和#16）突变组与对照组相比,每穗粒数均显著增加,增幅分别为26.2%、19.8%和19.0%,均值21.67%;对于千粒质量,其中两个株系（#06和#16）突变组也显著增加,增幅分别为8.0%和8.8%,而另一个株系则无显著差异;而对于有效...     

利用CRISPR/Cas9敲除OsNramp5基因创制低镉籼稻

【目的】为了尝试快速培育低镉籼稻,【方法】选取广泛应用的杂交水稻亲本华占和五丰B以及常规品种五山丝苗和中早35为材料,通过CRISPR/Cas9技术创制OsNramp5基因突变株系,在镉污染及正常土壤中种植并测定突变株系籽粒(糙米)镉含量,其他相关元素含量亦同时在镉污染土壤种植条件下测定,在非镉污染土壤种植条件下考查OsNramp5基因敲除对农艺性状的影响【。结果】成功获得了前述品种的Os Nramp5基因敲除株系;非镉污染条件下种植的4个品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.02 mg/kg,平均较野生型降低85.5%;而在镉污染土壤种植时,不同品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.1 mg/kg,平均比野生型降低94.8%;锰含量也降低52.7%,铬含量增加59.5%,铅含量在华占中增加79.1%,而在其他品种中无变化;铜、铁、锌、钙、硒和砷含量(后4种元素只在华占及衍生品系中检测)受影响较小或不受影响;OsNramp5基因敲除株系株高、结实率和千粒重较野生型小幅降低,而有效分蘖略微增加,产量平均减少6.9%。【结论】通过OsNramp5基因敲除,可以显著降低镉积累,但在某些种植条件下,代价为小幅产量损失;通过本研究获得的低镉OsNramp5基因敲除品系在镉污染地区具有较好利用潜力。