籼-粳稻特异插入／缺失分子标记揭示的稻属植物遗传分化

籼-粳分化在亚洲栽培稻(Oryza sativa L.)的驯化过程中非常重要,但其分化机制仍不清楚.有的学者认为水稻籼-粳分化是亚洲栽培稻在驯化过程中适应不同生境的结果,也有人认为籼-粳分化在水稻的野生祖先种中就已经存在.为了研究普通野生稻的籼-粳分化,并解析稻属(Oryza)植物的籼-粳遗传变异,利用34对籼-粳特异插入/缺失分子标记(InDel)引物,研究了50份典型籼稻(O.sativa L.subsp.Indica Kato)和粳稻(O.sativa L.subsp.japonica Kato)样本以及来源于35个国家的348份稻属其他种材料.结果表明,亚洲栽培稻存在明显的籼-粳分化,普通野生稻复合体(O.rufipogon complex)中存在"偏籼"和"偏粳"类型,而稻属的其他种均未出现籼-粳分化,普通野生稻复合体中"偏籼"和"偏粳"类型的地理分布格局与籼稻和粳稻的地理分布格局相吻合.考虑到大部分普通野生稻复合体的样本取自邻近有栽培稻种植的普通野生稻群体,推测得出部分普通野生稻样本中表现出的"偏籼"和"偏粳"类型可能是栽培稻的籼稻品种和粳稻品种在普通野生稻的长期协同进化过程中基因交流的结果.     

基于ISSR标记的稻属AA基因组遗传多样性分析

为了确定稻属AA基因组物种间的遗传差异和系统进化关系,62份来自广泛地理分布的水稻品系被用于ISSR标记分析。这些品系包含有6个野生稻种(O.nivara,O.rufipogon、O.barthi,O.longistaminata,O.glumaepatula,和O.meridionalis)和2个栽培稻种(O.sativa和O.glaberrima)。21条能产生良好重复性条带模式的ISSR引物被筛选出,并在62个水稻品系中揭示出非常好的多态性。全部样品的基因多样性为0.527,同时显示出ISSR标记在稻属物种遗传多样性研究中具有强大的作用。根据ISSR条带模式,利用Jaccard配对相似系数构建的一致性树状图,显示出具有良好自展支持率的稻属AA基因组遗传多样性关系。结果表明,来自不同大陆的稻属物种具有较近的亲缘关系,尤其是亚洲野生稻物种与Vaughan1989年建立的稻属分类系统具有良好的一致性。研究结果将对稻属AA基因组野生稻在水稻育种实践中的有效利用具有非常重要的意义。     

籼稻93-11和粳稻日本晴DNA插入缺失差异片段揭示的水稻籼-粳分化

碱基的插入/缺失(InDel)引起DNA序列变化并形成了DNA片段长度多态,可以用作遗传标记.为了评价基于籼稻93-11和粳稻日本晴全基因组序列比对获得的差异片段而设计的InDel引物在鉴定籼稻和粳稻两种生态型以及研究稻属不同物种之间亲缘关系的意义,采用45对InDel引物,对来自亚洲10个国家的49份籼稻、43份粳稻品种和24份野生稻进行了检验.结果表明,其中41对InDel引物鉴定籼稻或粳稻品种的准确率高于80%.主成分分析散点图显示:籼稻与粳稻存在明显的遗传分化;含AA基因组的野生稻物种与籼稻品种存在较近的亲缘关系;非AA基因组的野生稻物种不存在明显的籼-粳分化.并且证明了基于籼稻93-11和粳稻日本晴全基因组序列比对获得的InDel差异片段设计的引物可以用于栽培稻籼稻和粳稻品种的鉴定以及籼-粳分化问题的研究,及探索稻属不同物种间的亲缘关系.     

籼稻和粳稻的高效分子鉴定方法及其在水稻育种和进化研究中的意义

为了建立准确高效的籼稻和粳稻鉴定方法,对基于籼稻(93-11)和粳稻(日本晴)的全基因组DNA序列比对而获得的45个特异插入/缺失(InDcl)位点进行了实验验证.以包括93-11和日本睛在内的44个典型籼稻和典型粳稻品种为实验群体,用45对InDel引物对上述水稻品种的DNA样品进行了PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳,获得了多态的电泳条带.对获得的各InDel位点的基因型数据矩阵进行了中性检测(neutrality test),确定了与栽培稻的籼、粳遗传分化密切相关的34个InDel位点.进一步对来自亚洲11个国家的栽培稻品种和来源不同12个野生稻物种的PCR产物和电泳结果的读取和分析,计算这些栽培稻品种和野生稻DNA样品在这34个InDel位点上的籼型或粳型基因频率,最终确定了不同样品的籼、粳特性.该籼稻和粳稻鉴定方法被称为"InDel分子指数法".与传统基于形态特征鉴定栽培稻籼、粳特性的"程氏指数法"相比,该方法不仅能够准确鉴定籼稻和粳稻,而且还具有更快捷、简便和高效的特点.另外,InDel分子指数法还可以用于野生稻样品的籼、粳特性鉴定,扩大了被检测样品的范围,具有广阔的应用前景.InDel分子指数法的建立为栽培稻育种过程中正确选用籼稻或粳稻种质资源提供了新的技术方法,也为栽培稻的起源、籼-粳遗传分化、以及籼稻和粳稻在驯化过程中如何适应地理环境变化提供了新的研究思路.     

利用SRAP分子标记分析栽培稻的遗传多样性

试验在建立优化SRAP-PCR的基础上,分析了9份栽培稻样本的遗传多样性,旨在从基因组编码区水平上更深入了解栽培稻的遗传背景．结果表明：参试的栽培稻材料在110对引物组合中均能得到PCR扩增电泳图谱,共扩增出748种类型的谱带,多态性谱带423种,多态率为56．55％,平均每时引物可以检测到3．8条多态性谱带．遗传多样性分析表明,栽培稻Shannon-weaver多样性指数为0．62,其中籼稻材料多样性指数为0．61,粳稻多样性指数为0．60．聚类分析结果表明,籼粳稻群体问遗传分化较大,遗传差异明显．     

籼稻和粳稻的高效分子鉴定方法及其在水稻育种和进化研究中的意义

为了建立准确高效的籼稻和粳稻鉴定方法,对基于籼稻（93—11）和粳稻（日本睛）的全基因组DNA序列比对而获得的45个特异插入／缺失（InDel）位点进行了实验验证．以包括93—11和日本晴在内的44个典型籼稻和典型粳稻品种为实验群体,用45对InDel引物对上述水稻品种的DNA样品进行了PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳,获得了多态的电泳条带．对获得的各InDel位点的基因型数据矩阵进行了中性检测（neutrality test）,确定了与栽培稻的籼、粳遗传分化密切相关的34个InDel位点．进一步对来自亚洲11个国家的栽培稻品种和来源不同12个野生稻物种的PCR产物和电泳结果的读取和分析,计算这些栽培稻品种和野生稻DNA样品在这34个InDel位点上的籼型或粳型基因频率,最终确定了不同样品的籼、粳特性．该籼稻和粳稻鉴定方法被称为“InDel分子指数法99与传统基于形态特征鉴定栽培稻籼、粳特性的“程氏指数法”相比,该方法不仅能够准确鉴定籼稻和粳稻,而且还具有更快捷、简便和高效的特点．另外,InDel分子指数法还可以用于野生稻样品的籼、粳特性鉴定,扩大了被检测样品的范围,具有广阔的应用前景．InDel分子指数法的建立为栽培稻育种过程中正确选用籼稻或粳稻种质资源提供了新的技术方法,也为栽培稻的起源、籼-粳遗传分化、以及籼稻和粳稻在驯化过程中如何适应地理环境变化提供了新的研究思路．     

亚洲栽培稻5种不同生态类型与籼粳间的杂种F1育性研究

为全面系统地研究亚洲栽培稻种内不同生态类型材料与籼、粳亚种杂交育性，对19份包含亚洲栽培稻种内5种不同生态类型品种与云南温带粳品种滇粳优1号及国际水稻所选育的籼稻品种IR64的杂种F₁育性进行分析.结果表明，亚洲栽培稻不同类型中，温带粳与籼亚种间普遍存在杂种不育，温带粳与热带粳间、籼籼部分组合也存在杂种不育，Aus类型与籼、粳亚种的杂种不育程度与品种相关.研究结果为系统研究亚洲栽培稻不同生态类型与籼、粳间杂种不育奠定了基础，为认识亚洲栽培稻的分化提供证据，并为利用亚洲栽培稻种内丰富的遗传变异来培育新品种、新组合提供理论指导.     

稻属基因组间相关性的AFLP分析

应用AFLP（amplified restriction fragment length polymorphism)－银染法对2种栽培稻和21种野生稻的基因组多态性进行了检测,共计使用了9对选择性引物组合,扩增出602个遗传位点,通过Jacard的方法将电泳带矩阵转化为遗传相似性系数矩阵,并进行了聚类分析和主成分分析,结果表明,稻属植物按其亲缘关系的远近被分为三个大的类群：O.sativa群,O.officinalis群和其它远缘混合群,本文还对两种栽培稻的起源途径以及稻属物种的不同类型基因组间的缘关系进行了初步的探讨,为深入研究稻属物种间的进化关系提供参考。     

农作物的主要代表——稻的技术和文化发展

在我国,至今已发现稻作遗址170多处,目前所知世界上最早稻谷遗存是在湖南道县玉蟾岩和江西万年仙人洞.其中,玉蟾岩发现少量稻谷壳,保留部分野生稻特征,属栽培不久籼粳尚未完全分化的古稻,样品年龄为12000～9900 aBP;仙人洞遗址的上层年龄为12000～9000 aBP,有大量栽培稻的植硅石.这些稻作遗存表明,稻是我国最早栽培的作物之一.     

利用粳稻基因组DNA和C_ot-1 DNA探针对普通野生稻和亚洲栽培稻的比较分析

以粳稻日本晴基因组DNA和Cot-1 DNA为探针,分别对日本晴、籼稻广陆矮4号和普通野生稻的染色体组进行了基因组原位杂交(GISH)和Cot-1 DNA荧光原位杂交(FISH)分析,并对3种染色体组进行了同源聚类和比较研究.结果表明:粳稻基因组DNA和Cot-1 DNA探针信号在3种水稻染色体组中的分布状况和覆盖率相似,Cot-1 DNA的覆盖率分别为(47.13±0.18)%、(45.89±0.22)%、(44.24±0.21)%,3种水稻基因组同源性高,亲缘关系接近.Cot-1 DNA在3种水稻染色体上的杂交信号分布各有特点,中高度重复序列的变异在普通野生稻向栽培稻进化和亚洲栽培稻籼、粳分化过程中具有重要意义,中高度重复序列含量较低的2、5、8号染色体是水稻染色体组进化过程中相对活跃的成分.     

BAC—FISH技术在栽培稻与野生稻中的应用

ＢＡＣ－ＦＩＳＨ技术是９０年代开始发展起来的一种新的定位技术。由于该技术较常规ＦＩＳＨ技术的信号检出率高得多,运用该技术已将一些重要抗性基因定位到水稻染色体上。随着该技术的不断发展,将在栽培稻和野生稻比较作图研究中发挥更大的作用。     

杂交早稻米质性状遗传的初步研究

测定武昌夏季和广西秋季栽培的杂交早稻新组成威伐242F1、F2，汕优242F、F2，威20B，珍汕97B和湖大242的糙米率、精率、米粒长、米粒宽、粒形（长／宽）、垩白等级和碱消值。分析以上性状的F2变异，估算垩白等级和碱消值的广义遗传力分别为52．26％和80．40％。同时研究了异地不同季别栽培条件对米质性状的影响。     

从米糠中提取植酸

介绍了一种从米糠中提取植酸的新方法,收率90％左右。     

水稻精细胞的超微结构

在稻成熟花粉粒中，精细胞被不连续的电子透明的周质空间所包围，纵切面上显示的精细胞显著的由细胞质延伸形成的尾状结构，主要为长圆形的细胞核所占据的一端为头部，精细胞中具有一般的细胞器，其中线粒体主要位于头部，微丝成束与细胞纵轴平行排列，观察表明，在水稻成熟花粉中具有雄性生殖单位，两个精细胞以尾部紧密连接，其中一个精细胞深入到营养细胞核中。     

稻草木质素的生物降解

<正>发现脱提取物稻草经粉刺侧孢霉 Phanerochete chrysosporium腐朽,稻草木质素降解比云杉和桦木快,硝基苯氧化分析表明稻草木质素中缩聚单元的比例比较高,而真菌优先降解未缩合单元,但对紫丁香基丙烷单元和愈疮木基丙烷单元没有明显的选择性,分析还表明腐朽过程具有脱甲基作用。     

特种稻米营养分析

用凯氏定N法、分光光度计及原子吸收仪分别测定蛋白质、P及Ca、Fe、Zn的质量分数,目的是比较黑米、红米、与普通稻米的营养差异. 研究表明,特种稻半糙米(红米、黑米)的蛋白质,矿物质(Fe、Ca、P、Zn)的质量分数高于普通稻米,与普通精米比较Fe、Ca、Zn达显著水平,蛋白质、P质量分数达极显著水平. 上述营养成分普通糙米与普通精米比较,矿物质(Fe、Ca、P、Zn)达显著水平,蛋白质质量分数达极显著水平. 说明特种稻米营养成分质量分数较高主要是由其遗传特性所决定,稻米加工方法不同也会引起养分质量分数的较大差异.