一个水稻苗期白化致死突变体asl6的鉴定及其基因定位

经60Coγ诱变处理粳稻"嘉花1号"得到一个稳定遗传苗期白化致死突变体asl6(albino seedling lethality 6).与野生型(WT)相比,该突变体从发芽出苗起一直表现白化,四叶期逐渐死亡,叶合色素含量几乎没有且没有完整的叶绿体结构.通过qRT-PCR分析发现,与叶绿体发育、叶绿素合成及光合作用相关的基因表达量明显下调.对利用asl6突变体与"培矮64S"杂交获得的F2代分离群体进行遗传分析,发现该突变表型受单个隐性核基因控制.利用图位克隆技术将该asl6基因定位于第2号染色体的InDel分子标记ID31982与SSR分子标记MM5712之间约293 kb的区域内.目前,该范围内没有叶色相关基因的报道,可能为一新的调控水稻叶绿体发育的基因.     

一个水稻白化致死突变体abl25鉴定及其基因定位

经Co60辐照的粳稻嘉花1号得到一个新的致死白化突变体albino lethal 25(abl25),该突变体从发芽至4叶期表现为白化苗,之后逐渐死亡.与野生型嘉花1号相比,abl25突变体的叶绿素含量和类胡萝卜素的含量大大降低,叶绿体结构不正常,说明其叶绿体发育受到严重阻碍,导致植物死亡.遗传分析表明:该突变体受一对隐性核基因(abl25)控制,进一步利用abl25与广占63S杂交的F2分离群体,将该突变体基因(abl25)定位于第2染色体上SSR标记RM424与Indel分子标记ID7330之间,随后利用新开发的分子标记和扩大群体将其定位在Indel分子标记ID9111和ID9261之间的150 kb内,发现abl25是一个新的水稻苗期白化致死基因.     

水稻雄性不育突变体OsMS121的遗传及定位分析

通过射线诱变粳稻9522种子获得一株水稻雄性不育突变体OsMS121．遗传分析的结果显示突变体是单基因隐性突变．细胞学观察发现突变体花粉的萌发孔在发育过程中出现异常．萌发孔的塞子体积较小，且畸形．萌发孔的孢粉素层与野生型相比较为稀疏；环状突起不明显，结构松散，呈颗粒状．用图位克隆的方法将该基因定位在水稻第二条染色体分子标记R2M16—2和R2M18—1之间约200KB范围内．这些结果为该基因的克隆及其在花粉发育中的功能研究奠定了基础。     

水稻高温白化复绿突变体tcd52的遗传分析和分子定位

粳稻品种“嘉花1号”经甲基磺酸乙酯（EMS）化学诱变处理,获得一个稳定遗传水稻幼苗高温白化复绿突变体tcd52.该突变体在高温（>24℃）条件下,二叶期叶色呈白色失绿,三叶期开始复绿,四叶期后与野生型没有明显差异;而在低温（20℃）条件下,tcd52突变体苗期叶色与野生型一致呈绿色,无白化现象.利用该突变体tcd52与“培矮64S”杂交构建F₂遗传群体,发现苗期的高温白化复绿叶色性状受到一对隐性核基因控制,并将该突变基因（tcd52）定位在水稻第5染色体上的ID05M16025和ID05M16113分子标记之间的127 kb区间内,经测序推定突变基因是编码PPR蛋白的基因LOC＿Os05g49920.结果表明：tcd52是一个受高温响应且影响水稻早期叶绿体发育的关键基因.今后将进一步对tcd52基因进行研究,以加深了解温度对水稻叶绿体分子发育机理.     

水稻叶色突变研究进展

水稻叶色突变体表型变异明显,易于观察、利用和鉴别.叶色相关基因在水稻叶绿体形成与发育、叶绿素代谢等过程中,具有极其重要的作用.目前,在水稻所有的染色体中都发现了控制叶色相关的基因.文章从叶绿素合成、降解、水稻叶色突变表型以及叶色变化的分子机制等方面阐述了水稻叶色突变形成的机制.     

水稻叶色突变研究进展

水稻叶色突变体表型变异明显,易于观察、利用和鉴别。叶色相关基因在水稻叶绿体形成与发育、叶绿素代谢等过程中,具有极其重要的作用。目前,在水稻所有的染色体中都发现了控制叶色相关的基因。文章从叶绿素合成、降解、水稻叶色突变表型以及叶色变化的分子机制等方面阐述了水稻叶色突变形成的机制。     

水稻黄绿叶基因YGLOSH的定位克隆

本文利用~(60)Co γ射线诱变光温敏感型核不育系广占63S(GZ63S),在后代中获得一个稳定遗传的黄绿化叶色突变体黄广占63S,突变体从苗期至成熟期均显示叶片黄化特征.遗传分析表明该性状受一对隐性核基因控制,命名为yglosh.利用BSA方法分析突变体黄广占63S与正常绿叶对照蜀恢881构建的F2群体,将该黄化基因定位于水稻2号染色体分子标记RM279和Pm6之间,物理距离约68kb.定位区间的cDNA测序分析发现,突变体中LOC_Os02g05890基因发生单碱基突变,形成终止子提前终止该基因的翻译.转基因互补实验确定LOC_Os02g05890为目标基因,可能参与叶绿体发育或者叶绿素生物合成途径.     

南京农大揭示水稻谷蛋白“调节”基因功能

著名学术刊物《植物》最近发表了以南京农业大学为第一署名单位、万建民教授为通讯作者的有关水稻谷蛋白合成机理方面的重要文章《液泡加工酶OsVPE1是水稻进行谷蛋白高效加工所必需的》。该研究从分子水平揭示了引起水稻谷蛋白前体巨增突变性状的分子机理,阐述了该基因在谷蛋白合成、积累中的地位,利用该突变体及其基因标记可为低谷蛋白水稻品种选育提供材料和分子育种的基础。     

水稻矮秆基因d-ss的遗传分析与克隆

通过γ射线诱变,从粳稻品种9522的M2代中筛选出一株矮秆水稻(Oryza sativa L.)突变体,定名d-ss.d-ss突变体表现为叶色深绿、短宽的叶片、以及小而圆的籽粒.以d-ss突变体与籼稻品种龙特普杂交的F2代群体为基因定位群体,利用InDel分子标记将d-ss突变位点定位在5号染色体上的InDel标记ZZ5-6和ZZ1343之间,物理距离为412kb.最终通过图位克隆的方法获得了此基因,测序结果表明此基因在编码区发生了两处缺失突变.     

60Co γ-Ray射线诱变水稻突变体的分离和遗传学初步分析

为了研究水稻发育的分子机制,我们利用γ射线对粳稻品种9522进行诱变,共诱变了3 000 g种子,M1代单株收种,M2代移栽5 963个株系于上海农科院.在M2代中筛选突变体,并在M3代中复选,最终得到了叶、株型育性等各类形态突变体666份.对其中162株突变体进行了遗传分析,有53.61%的突变体出现3∶1的分离,这些突变体是隐性的单位点突变.同时,这些突变体的分离也为水稻功能基因分离和功能鉴定等研究打下了良好的基础,并为水稻发育的研究提供了宝贵的材料.     

拟南芥雄性不育突变体opw(only pollen wall)候选突变基因的克隆

在T-DNA插入突变体Salk_059463株系的群体中,筛选到两株雄性不育突变体,对TDNA序列上的一对引物进行PCR鉴定,结果表明:其基因组中没有T-DNA插入.遗传分析表明这两株雄性不育突变体由同一单个隐性基因控制,引起不育的主要原因是从花药发育的第8期开始,小孢子细胞质内容物逐渐减少直至消失,到花药发育的第12期,药室内的小孢子只剩下一个花粉壁空壳,故该突变体命名为opw(only pollen wall).利用图位克隆的方法对OPW基因进行了定位,结果表明OPW基因位于第二条染色体上分子标记T28M21和T3G21之间的12 kb区间内,该区间内一共有21个基因注释.通过克隆区间内的基因并测序发现opw-1突变体基因组中At2g40140基因编码序列的外显子在第289和第290个碱基之间插入了一个A碱基,而opw-2突变体基因组中At2g40140基因编码序列的外显子在第412和第413个碱基之间插入了一个T碱基,造成的编码序列移码使第424至第426碱基成为终止密码子,故At2g40140是编码OPW的候选基因.     

谷子抽穗期突变体jt1242-14b的遗传分析和定位

为鉴定控制谷子抽穗的关键基因,通过甲基磺酸乙酯(ethyl methyl sulfonate,EMS)诱变谷子参考基因组测序品种豫谷1号,获得遗传稳定的谷子超早抽穗突变体jt1242-14b.与豫谷1号相比,jt1242-14b抽穗期明显提前,茎秆变细,叶片变窄、变短.遗传分析表明,突变性状受隐性单基因控制.以SSR41(父本)、jt1242-14b(母本)和F₂群体进行突变基因定位,结果表明,该基因位于第9号染色体,在分子标记In4746和In9-11之间的4 447 kb之内.进一步测序比对分析发现突变位点位于PHYB基因内部,因此,PHYB很可能是该早熟突变体的目标基因.本研究为谷子早抽穗基因克隆及PHYB基因功能研究提供材料基础.     

拟南芥雄性不育基因ds254的定位及其表达模式

通过Ac／Ds转座子系统的诱变，得到拟南芥突变体DS254．它的发育进程比野生型慢，植株比野生型矮小，连座叶柄比野生型的短，花苞数目比野生型的多，分枝的数量比野生型的多，且雄性不育．遗传分析表明突变体属于隐性单基因突变，稳定遗传，并且与Ds是紧密连锁的。可能是Ds插入直接引起的突变．TAIL—PCR的方法将该基因定位在第4条染色体上．Ds上携带的GUS基因表迭的初步分析表明，GUS基因在突变体的花药和连座叶中表达，说明该基因也可能在这些部位表达．突变体的表型分析结果说明该基因可能在植物的许多发育过程中起作用．     

利用转录组测序分析大豆矮小突变体中差异表达基因

植株高度是影响农作物产量的重要性状,本实验以大豆矮小突变体为研究材料,发现GA3处理可以部分恢复其矮化表型。为了探究其至矮的分子机制,运用RNA-Seq技术测序分析了野生型和突变体的转录组差异,结果表明有多个与植物激素相关的基因差异表达,其中Glyma19g01590与植物激素GA调节有关,生物信息学分析表明差异表达基因Glyma19g01590的开放阅读框有594 bp,推测编码198个氨基酸,该蛋白具有GASA(Gibberellic Acid-Stimulated in Arabidopsis)保守区域,GASA保守区域与GA调节有关。半定量RT-PCR实验表明Glyma19g01590在突变体中的表达水平明显高于野生型,qRT-PCR实验表明Glyma19g01590在突变体的表达量大约是是野生型的24倍。根据以上结果推测Glyma19g01590基因是导致大豆矮小表型的因素之一。     

拟南芥叶色突变体ems3的基因定位

ems3是经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变筛选得到的一拟南芥叶色突变体.通过背景纯化与遗传分析,发现ems3突变体是单基因隐性控制.利用图位克隆的方法对叶色基因EMS3进行了定位,结果表明:EMS3位于第5条染色体分子标记MHF15和MHF152之间55kb的区间内.生物信息预测,该区间包括有16个基因.这些结果为该基因的克隆及叶绿体发育过程中的功能研究奠定了基础.     

基于叶绿体基因组全序列分析真叶植物叶绿体基因的适应性进化

 真叶植物包括蕨类、裸子植物和被子植物。迄今已积累有较为丰富的真叶植物叶绿体基因组全序列数据。选取了29种真叶植物的叶绿体基因组全序列,采用PAML 软件基于位点间可变ω模型,分别分析了蕨类、裸子植物和被子植物叶绿体基因的适应性进化。结果显示：① 蕨类、裸子植物和被子植物各有6.5%、7.5%和19.2%的叶绿体基因受正选择作用;被子植物经历正选择的叶绿体基因明显比蕨类和裸子植物为多;② 被正选择作用的叶绿体基因主要是遗传系统和光合系统基因,它们的编码产物涉及叶绿体蛋白质合成、基因转录、能量转化与调节及光合作用等过程。推测叶绿体功能基因可能在真叶植物对陆生生态环境的适应过程中起着重要作用。     

Regulation of eight avr genes by hrpG and hrpX in Xanthomonas campestris pv. campestris and their role in pathogenicity

Eight putative avirulence genes in Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) strain 8004 were characterized by Tn5gusA5 mutagenesis and gene expression analysis. The virulence test of mutants on Chinese radish showed that all mutants in individual avr genes except avrBs2 mutant were not significantly different from the wild type in virulence. The avrBs2 mutant showed reduced virulence and bacterial growth in planta. Gene expression analysis using β-glucuronidase as reporter indicated that avrBs1.1，avrBs1，avrXccB，avrXccC，avrXccE1 were regulated by hrpG, whereas avrXccA1, avrXccA2 and avrBs2 were not. RT-PCR analysis showed that all hrpG-regulated genes except avrBs1 were also regulated by hrpX. In addition, it was demonstrated that avrBs1　 was responsible for elicitation of a type III dependent hypersensitive reaction (HR) on nonhost plant pepper ECW-10R, and wild type Xcc 8004 was unable to cause HR on pepper ECW-20R.