水稻粉质胚乳fse3突变体的表型分析及基因定位

【目的】水稻各种类型的胚及胚乳变异突变体是解析胚发育及淀粉合成和调控路径的优良材料。研究旨在通过大规模的粉质胚乳致死突变体的基因克隆和功能鉴定,获得一系列调控胚发育及淀粉合成的关键基因,为稻米品质改良提供理论指导。【方法】从化学诱变剂N-甲基-N-亚硝基脲（MNU）处理的粳稻品种宁粳3号突变体库中,筛选到一个稳定遗传的胚乳粉质皱缩致死突变体,命名为fse3（floury and shrunken endosperm 3）。将其与9311配制杂交组合,利用F2群体中隐性极端个体进行精细定位;将种子在30℃条件下清水浸种24 h,然后在35℃黑暗条件下用TTC染色2 h检测种子活力;用体视镜观察30℃吸胀9 h后的种子胚结构;从突变体杂合植株上分离粉质成熟种子,去壳后磨成糙米粉进行理化性质分析;用扫描电镜观察成熟淀粉颗粒的结构;制备半薄切片观察发育胚乳中的淀粉颗粒结构;利用qRT-PCR测定籽粒灌浆时期的淀粉合成相关基因表达量;并通过Western-blot检测相关淀粉合成酶的蛋白积累。【结果】与野生型相比,突变体籽粒的千粒重、籽粒大小、总淀粉含量、表观直链淀粉含量等指标均降低,淀粉在尿素溶液中的膨胀能力减弱,淀粉的黏度曲线与野生型也存在显著差异,fse3突变体的最高黏度、热浆黏度、冷浆黏度以及崩解值都显著高于野生型。TTC染色表明其胚活力下降,对发育中的胚纵切片观察发现突变体没有心型胚的分化。对发育中胚乳淀粉结构进行观察,发现fse3突变体的胚乳中产生大量小而不规则排布的单淀粉颗粒,复合淀粉颗粒发育滞后。成熟种子横截面观察发现fse3突变体淀粉颗粒排列疏松,大小不均匀,颗粒间存在较大间隙。利用F2群体中分离出的22个隐性极端个体将FSE3连锁在第9染色体长臂上,随后共用1 400个极端个体将目标基因定位于228 kb的区间内,包含28个开放阅读框。qRT-PCR发现在突变体中多个淀粉合成相关基因表现出不同程度的上调和下调,Western-blot结果表明部分淀粉合成酶的蛋白积累减少。【结论】FSE3是一个新的粉质胚致死基因,基因精细定位在第9染色体228 kb的物理区间,FSE3在水稻种子胚及胚乳的发育调控中起重要作用。     

水稻种子耐低温发芽力的QTL定位及上位性分析

利用种植在不同环境[南京(2002)、海南(2002—2003)、南京(2003)]下的Kinmaze/DV85重组自交系(RILs)群体, 对水稻种子萌发第10天的低温发芽力进行QTL分析。利用QTL mapping 2.0软件共检测到11个QTL, 其中qLTG-7和qLTG-11可在3个环境中稳定表达, 且最大贡献率均达到27.93%, 增强低温发芽的基因分别来自Kinmaze和DV85。与前人的研究比较发现, 这2个QTL可以在不同环境下和遗传背景中稳定表达。进一步上位性分析的结果表明, qLTG-11并不参与上位性互作, 而qLTG-7虽参与互作但其贡献率较小。1     

水稻晚开花突变体lft1的鉴定与基因克隆

[目的]通过对水稻晚开花突变体lft1(late flowering time)的鉴定及基因定位,解析水稻响应光周期调控开花的分子机制。[方法]从‘日本晴’T-DNA插入突变体库中筛选得到一个在长日照下晚开花的突变体lft1。调查了lft1/日本晴F_2分离群体的开花期表型,分析晚开花表型与T-DNA插入之间的相关性。比较日本晴/9311 F_2群体和lft1/9311 F_2群体的开花期分布,选取群体中具有突变效应的极端晚开花单株进行基因定位。比较突变体lft1和野生型‘日本晴’中已知开花期基因的表达水平,分析基因在调控网络中的作用。[结果]相比于野生型‘日本晴’,突变体lft1在长日照条件下晚开花20 d,粒长和千粒质量均显著增加。对lft1/日本晴F_2群体调查发现,晚开花性状由1对隐性基因控制,且与T-DNA插入呈现非共分离。相比于对照日本晴/9311 F_2群体,在lft1/9311 F_2群体中出现了极端晚开花的个体,从中选取了58株极端个体用于基因的初定位。利用‘日本晴’和‘9311’之间的多态性分子标记对极端晚开花个体进行了图位克隆,将基因限定在第9染色体短臂上,分子标记RM219与RM3912之间,物理距离为2.94 Mb的范围内。在开发标记的过程中,发现分子标记SJ9-32能够在‘日本晴’和‘9311’中实现扩增,但是在lft1及其后代的极端个体中均不能有效扩增。通过进一步设计标记,我们最终验证了在lft1中存在DNA片段的缺失,该缺失区段覆盖了SDG724基因。等位性测验进一步证实lft1的晚开花表型是由于SDG724基因的缺失而引起的。q RT-PCR结果表明,SDG724可以调节Os MADS51和RFT1的表达水平。[结论]突变体lft1中由于SDG724基因的缺失,导致Os MADS51和RFT1的表达水平下调,从而引起晚开花性状。通过调控SDG724基因的表达水平来调节水稻开花期,这在生产上将具有重要意义。     

采茶戏与闽南采茶舞的发展与传播分析

闽南采茶舞是在闽南采茶戏的基础上发展起来的,经过长期的发展和演变,闽南采茶舞拥有了独具特色的风格。本文主要内容是对采茶戏音乐以及闽南采茶舞的生成发展传播进行分析。     

经营田鼠染色体核型与G带分析

采用骨髓法制备经营田鼠染色体标本片,并对其染色体核型和G带进行分析。结果表明,经营田鼠体细胞染色体数为2n=38,雄性染色体核型由18对常染色体和1对异配型性染色体XY组成,雌性为18对常染色体和1对同配型性染色体XX组成。1～9号为端着丝粒（t）染色体（包括Y染色体）,10号为近端着丝粒（st）染色体,11～18号为中央着丝粒（m）染色体（包括X色体）。19对染色体共分布有370条G带（雄性365条）,其中深带190条,浅带180条。因此,经营田鼠的染色体数目、G带具有明显种的特征,与其他鼠类不同。     

以RNA干扰γ-氨基丁酸转氨酶1基因(OsGABA-T1)表达提高稻米γ-氨基丁酸(GABA)含量

γ-氨基丁酸(GABA)是一种四碳非蛋白质氨基酸, 具有降血压等功能。为提高稻米中GABA含量, 利用RNA干扰技术, 构建水稻中GABA代谢关键酶GABA转氨酶1基因(OsGABA-T1)的干扰载体, 通过农杆菌介导法, 将其转化至粳稻品种宁粳1号中。实时荧光定量PCR检测结果表明导入的RNA干扰结构成功地降低了目的基因OsGABA-T1的表达, 且干扰家系中OsGABA-T2基因表达也随之下降。对转基因T₃代稻米GABA含量测定发现, 糙米中GABA含量相对于对照增加了13倍以上, 精米中GABA含量也显著增加, 而其他主要氨基酸含量则没有明显变化。测定储藏4个月的转基因稻米发现, GABA含量仍具有较高水平。所以, 利用RNA干扰技术可有效提高稻米γ-氨基丁酸(GABA)含量, 为培育富含GABA的降血压功能性水稻品种提供基础。     

黑龙江省种植业技术推广体系现状分析

黑龙江省种植业技术推广体系健全,是我省农业技术推广的主体,长期以来承担了国家和省级重大农业技术推广工作,对提高粮食综合生产能力,促农增收,提高农民素质,稳定农村经济做出了积极的贡献.     

利用回交重组自交群体检测水稻耐低温发芽数量性状基因座

利用Nipponbare/Kasalath//Nipponbare回交重组自交系群体,对贮藏在低温(4 ℃)和室温条件下的种子进行低温发芽率的观察和统计分析,利用Windows QTL Cartographer 1.16软件,对控制水稻种子低温发芽力的QTL进行检测.结果发现,低温发芽力QTL分布于第1、5、6、8、9和12染色体上,其中位于第5染色体上的qLTG-5(C597-R3166)和第9 染色体上的qLTG-9(R79-C385)在低温萌发过程中持续表达.qLTG-5只在常温贮藏条件下稳定表达,表明此位点可能受种子贮藏条件的影响;qLTG-9在两种贮藏条件下均稳定表达,表明该位点不受种子贮藏条件的影响,可能与种子的耐贮性有关.研究结果可为低温发芽力强的水稻品种的标记辅助选择和图位克隆奠定基础.     

优质水稻品种W017的耐贮藏特性

对W017(LOX-3缺失)和武育粳3号(LOX-3正常,对照)贮藏1年和新收获的种子进行比较试验,人工老化处理5 d,贮藏1年的W017种子发芽率为87.3%,而贮藏1年的武育粳3号的发芽率只有14%,新种子对老化处理不敏感.用RVA谱检测2个品种在贮藏过程中品质变劣的程度,发现贮藏1年后,2个品种的RVA谱特征值均有变化,除了最高黏度外,W017的变化程度明显小于武育粳3号.进一步对淀粉酶活性的分析表明W017能保持较高发芽率、品质变劣速度缓慢的原因之一在于其种子能保持较高的淀粉酶活性水平.以上结果证实W017具有较强的耐贮性.