EMS诱导水稻‘辽星1号’突变体的筛选与鉴定

构建突变体库是植物基因功能研究的重要途径。为了解析优异粳稻品种‘辽星1号’高产、优质的分子机制,用化学诱变剂EMS (Ethylmethane sulphonate)对‘辽星1号’进行诱变处理,构建突变体库,M₁代单株收获,M₂代种植3 500个株系,通过全生育期调查,鉴定表型变异,M₃对变异性状的稳定性进行重复鉴定。结果表明,‘辽星1号’经EMS处理后变异类型非常丰富,M₂代共获得突变体336份,突变频率为9.6%,包括叶色、叶型、株高、茎秆、穗型、粒型和胚乳淀粉等性状。M₃代大部分突变体能够纯合且稳定遗传,只有单蘖、寡蘖突变体在M₃代仍处于分离状态。同时,株型突变常常伴随着穗部性状和分蘖性状的突变,可能存在一因多效的功能。该突变体库的构建有助于阐明水稻重要农艺性状相关基因的生物学功能,并为水稻遗传改良提供了依据。     

玉蜀黍赤霉有性重组体的诱导及其生物学特性

 本研究以硝酸盐营养缺陷型突变体(nit)和多菌灵抗性为遗传标记,在5个所选菌株中设计了3个玉蜀黍赤霉病菌Gibberella zeae的杂交组合,使各菌株之间进行杂交,从而诱导有性重组体。从各杂交组合的后代中任意挑选出3个有性重组体,比较了这些有性重组体与其亲本在无性和有性阶段的主要生物学性状。结果表明,玉蜀黍赤霉中的nit基因及对杀菌剂多菌灵的抗药性基因可以通过有性杂交的方式重组,即发生了有性重组。有性重组体与其亲本在菌落生长、培养性状和致病性方面没有显著差异;但某些有性重组体中,产孢量和产子囊壳能力方面存在一定差异。总体看来,有性重组体仍然保持了较高的适合度。因此,可以认为有性重组在玉蜀黍赤霉群体对多菌灵抗药性发生发展以及群体遗传进化中可能起着重要的作用。     

蛋用鹌鹑黑羽基因遗传机制及其与栗羽基因的互作关系

试验采用纯系蛋用黑羽鹌鹑与朝鲜鹌鹑(栗羽)按照公母比例1∶2进行正(反)交试验,选取F1代鹌鹑进行自交,并对F1代和F2代羽色进行观察和分析.结果表明:正反交试验组的F1代均为不完全黑羽,其公母比例均为1∶1,而正反交试验组的F2代均出现了黑羽、不完全黑羽和栗羽3种羽色,其比例为1∶2∶1.控制黑羽性状的基因h位于常染色体上,野生型H对黑羽基因h为不完全显性,该基因座(H/h)与Z染色体上的2个羽色基因座B/b和Y/y具有互作关系.黑羽的出现是在有色基因B存在下,黑羽基因座H/h与Y/y互作的结果,黑羽基因座隐性纯合时(hh)与栗羽基因Y互作使栗羽变为黑羽,黑羽基因座杂合时(Hh)与Y互作使栗羽变为不完全黑羽,该基因座显性纯合时(HH)与Y互作可产生野生型栗羽.     

小豆矮秆窄叶突变体转录组分析和激素应答反应

【目的】株型是影响作物产量的重要性状,对小豆矮秆窄叶突变体nld进行转录组学分析,以期探究小豆矮秆窄叶的转录水平调控机制。【方法】构建小豆栽培种野生型GM437和矮秆窄叶突变体nld的根、茎、叶转录组文库,利用RNA-Seq进行转录组学分析,对得到的差异表达基因进行GO注释和KEGG富集分析;同时,利用外施激素的方法确定突变体应答激素种类。【结果】转录组分析发现,差异表达基因主要集中于植物激素信号转导通路和苯丙烷生物合成通路。外施赤霉素可部分恢复矮秆窄叶突变体的生长。关键基因4-香豆酸辅酶A连接酶、肉桂酰辅酶A还原酶、肉桂醇脱氢酶、黑酸叶绿醇转移酶、4-羟苯基丙酮酸双氧酶等在小豆植株发育过程中起到重要作用。【结论】植物激素信号转导通路和苯丙烷生物合成通路为小豆矮秆窄叶建成主要调控通路,赤霉素在突变体植物激素信号转导通路中起主要作用。     

水稻OsMPK14基因在光敏色素A和B突变体中的差异表达特性

以日本晴(Wt)和光敏色素A、B的突变体(phyA,phyB)3个水稻(Oryza stiva L.)粳稻品种为试材,检测其在生长发育过程中叶片组织的叶绿素含量,并采用半定量RT-PCR和实时定量PCR技术,检测水稻MAPK基因OsMPK14在叶片中的表达特性。结果表明,在水稻生长发育过程中,光敏色素A和B的突变叶片叶绿素含量呈下降趋势;表达模式分析显示,OsMPK14基因在3个水稻品种的叶片中具有不同水平的表达,在Wt和phyA植株叶片中的表达呈现出波动性,而在phyB中随着生长进程的延续呈上升趋势。     

茎秆无韧性高梁突变体的遗传研究

本文是对一个茎秆无韧性高梁突变体的研究。该突变体与普通高梁杂交，Ｆ１茎秆有韧性，Ｆ２有韧性与无韧性，分离比例为３∶１，ＢＣ１分离比例为１∶１。表明无韧性属一对隐性基因遗传。突变体茎秆和叶片组织结构松散，纤维素和木质素含量低，糖和淀粉含量高。     

甘蓝型油菜雌性不育突变体FS1花器官形态结构研究

植物界中雌性不育现象普遍存在，迄今已在小麦、水稻、苎麻、油松、桔柑等作物中发现了雌性不育突变体^[1~5]，并对雌性不育的机理、遗传、应用进行了研究^[6~11]。1996年我们在油菜育种圃甘蓝型黄籽油菜宁油10号株系中发现了3株异常株，每株只结几个角果，角果肥大且角粒数只有1~5个，后来研究证实为雌性不育突变体，定名为FS1。雌性不育系作父本与母本混播，应用于杂交油菜制种可缩小父、母本间传粉距离，增加母本播种量，从而提高制种产量和纯度。初步研究表明，FS1天然授粉、套袋自交、剥蕾自交结角率为3%左右，平均每角粒数为1.30-2.07粒，其雌性不育性可以遗传，花粉育性正常，体细胞染色体数正常，为2n=38，花粉母细胞减数分裂正常（有关研究另文报道）。为了解甘蓝型油菜雌性不育突变体FS1的雌性不育机制，本文从形态结构方面做了初步研究。     

葡萄炭疽病菌T-DNA插入突变体的表型及致病性变异分析

胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的葡萄炭疽病是葡萄生产中的一种重要病害。本研究对从2100个T-DNA插入突变体库中挑选的11株PDA培养特征变异较大的突变体进行表型和致病性分析,旨在为葡萄炭疽病菌产孢与致病基因网络调控研究奠定基础。结果表明：突变体M112、M247、M1288、M1325、M1386和M1430不能产生分生孢子,其余的5株突变体产孢量降低;突变体M247、M1288和M1325丧失了致病性;突变体M112、C1094、M1386和M2013突变体致病力增强。此外,突变体C1094孢子萌发率明显降低,其余4株产孢突变体的孢子萌发率与野生型菌株WS15无明显差异。     

张丽课题组揭示心里美萝卜花青苷合成的新机制

2020年2月,《JournalofExperimentalBotany》在线发表了北京市农林科学院蔬菜中心张丽课题组题为"Transposon-induced methylation of the RsM YB1 promoter disturbs the anthocyanin accumulation in red-fleshed radish(RaphanussativusL.)"的研究论文,初步揭示了心里美萝卜肉质根花青苷积累和白肉突变体出现的分子机制,为选育100%血红瓤率的心里美萝卜奠定了基础。