分子标记辅助选育香型软米水稻“上师大18号”

以香型软米水稻"青香软粳"作为软米基因供体亲本,以香型非软米水稻"光明粳2号"作为转育亲本,结合软米基因分子标记辅助筛选,成功培育出香型软米水稻"上师大18号"."上师大18号"水稻全生育期约148 d,早于"青香软粳"水稻约5 d."上师大18号"水稻主要农艺性状和产量性状都与"光明粳2号"接近."上师大18号"稻米直链淀粉质量分数为8. 2%,符合软米特征."上师大18号"水稻的成功选育有助于上海地区推广生育期相对较短的香型软米水稻.     

控制水稻红米性状相关基因分子标记的开发

红米因其独特的营养价值日益受到人们关注.红米由两对非同源染色体上的Rc、Rd显性基因控制,且Rc、Rd基因同时存在时,水稻才表现为红米表型.本研究分别在Rc和rc等位基因以及Rd和rd等位基因影响性状的关键性位点上建立了分子标记:Rc(+5150)和Rd(+276).检测结果显示:这2个分子标记可以分别用来区别控制红米性状的Rc/rc和Rd/rd基因型.开展本研究,为今后利用分子标记辅助快速有效地选育各类红米水稻新品种研究提供了重要的帮助.     

水稻白叶枯抗性基因Xa-min(t)的抗谱鉴定及其分子标记的筛选

利用来自11个国家的34个水稻白叶枯病菌菌株,以高感品种IR24、含有已克隆的抗白叶枯病基因Xa21的品系C64(IRBB21)、中花11和日本晴4个水稻品种作为参照,对一个含有来自小粒野生稻(Oryza minuta)的抗白叶枯病基因Xa-min(t)的渐渗品系(introgression line)78-15进行了抗谱鉴定.结果表明,Xa-min(t)是一个广谱、高抗的白叶枯病抗性基因.同时,以IR24和78-15为亲本进行杂交,并采用分离群体分组分析法(BSA)、随机引物扩增多态性DNA(RAPD)和序列特异性扩增区(SCAR)筛选与Xa-min(t)连锁的分子标记.共筛选了800个购自Operon公司的随机引物,其中有2个引物,BE05和BE06,可扩增出与Xa-min(t)连锁的RAPD标记BE05300和BE061400.对这两个DNA片段克隆并测序,根据两端序列设计了两对长度为21～24 bp的特异引物扩增供试材料,其中一个RAPD标记可转化成稳定、重复性好的SCAR标记ScBE05300.用ScBE05300和BE061400标记分别对IR24和78-15的杂交F2代948和719个单株进行的连锁分析表明,这两个标记与Xa-min(t)的连锁距离分别为2.2和3.7 cM,并位于Xa-min(t)的同一侧.这些结果为Xa-min(t)的精细物理图谱的构建奠定了基础.     

上海市11种常规粳稻抗稻瘟病基因分子标记检测

利用分子标记检测技术,对9种参加2020年上海市水稻区域试验的品种和2种本课题组新培育的新品系的共10个抗稻瘟病基因位点进行了检测.结果显示,Pi37,Pi41,Pi-d23个基因在11种水稻中出现的频率达100％,Pi2,Pi5,Pi9,Pi36,Pikm和Pib抗性基因在11种水稻中出现的频率分别为18.18％,9...     

利用分子标记辅助选育优质香软水稻新品系“上师大22号”及试种

为培育适合上海市及其周边地区种植的优质香软水稻，以优质水稻“银香38”为母本，以抗稻瘟病水稻品系“13-2”为父本，进行杂交获得了F1种子；再以抗倒性较强的“武运29185”香稻为母本，与F1植株进行复交，然后多代自交，期间利用香味基因和抗稻瘟病基因分子标记辅助筛选，成功培育出优质香软水稻“上师大22号”.试种结果显示：“上师大22号”水稻全生育期比目前上海市主栽常规水稻“秀水134”短12 d，接近“银香38”水稻；“上师大22号”亩产量分别比“秀水134”和“银香38”增加2.84%和3.96%；“上师大22号”稻瘟病抗性及抗倒性都比“银香38”明显提高.“上师大22号”水稻新品系的成功培育，为上海市进一步推广优质稻品种奠定了基础.     

利用分子标记分析22种水稻10个抗稻瘟病基因的基因型

为了明确已克隆的部分稻瘟病抗性基因在上海市主栽水稻品种以及新培育的水稻品系中的分布,选取22份水稻为材料,利用分子标记检测技术,对10个已被克隆的抗稻瘟病基因进行基因型鉴定及分析.结果表明,22种水稻均含Pi36、Pi37、Pi-d2、Pib抗性基因,而Pi-kh、Pi9、Pi2、Pi-ta、Pikm抗性基因在22种水稻中分布各有不同,所有被测水稻中均不携带Pi25抗性基因.     

区试水稻品种的Pi-km基因的分析

稻瘟病抗性基因Pi-km是稻瘟病抗性位点Pik上的一个主效抗病等位基因,由两个紧密连锁的具有独立功能的NBS-LRR类基因(Pikm1-TS和Pikm2-TS)组成,Pi-km基因介导的稻瘟病抗性需要Pikm1-TS与Pikm2-TS所编码的蛋白共同作用,而当只有Pikm2-TS或Pikm1-TS其中之一时,水稻则表现为感性。实验利用抗稻瘟病基因Pi-km的Indel分子标记设计引物,对2012年62份长江上游国家水稻区域试验材料和97份2012年陕西省水稻区域试验材料进行Pi-km基因型分型研究,以期为稻瘟病抗性育种提供参考。     

利用分子标记分析22种上海市重要水稻10个食味品质相关基因的基因型

稻米食味品质改良是目前水稻育种的重要研究方向之一.明确不同水稻食味品质基因型,可为优质水稻育种研究的亲本选择提供依据.本研究利用分子标记检测技术,对22个目前上海市种植的重要常规水稻和杂交稻亲本食味品质基因的基因型进行检测.结果发现,"紫香糯861"水稻含有相对较多不良食味品质基因型.3种杂交稻父本,"湘晴"、"R44"和"繁14"的食味品质基因型比这3种杂交稻母本,"寒风A"、"秋风A"和"申9A"以及其他常规稻有欠缺.从蜡质基因多态性分析显示,在本研究选用的22种水稻中,2个为糯稻、20个为粳稻,但其中有4个为软米型粳稻;在16个非软米型粳稻中,"宝农34"、"金丰"和"银香18"是具有相对最好食味品质基因型的水稻品种.     

水稻白叶枯抗性基因Xα-min（t）的抗谱鉴定及其分子标记的筛选

利用来自11个国家的34个水稻白叶枯病菌菌株，以高感品种IR24、含有已克隆的抗白叶枯病基因Xα2的品系C64(IRBB21)、中花11和日本晴4个水稻品种作为参照，对一个含有来自小粒野生稻(0ryza minuta)的抗白叶枯病基因Xα—min(t)的渐渗品系(introgression line)78-15进行了抗谱鉴定。结果表明，Xα—min(t)是一个广谱、高抗的白叶枯病抗性基因。同时，以IR24和78—15为亲本进行杂交，并采用分离群体分组分析法(BSA)、随机引物扩增多态性DNA(RAPD)和序列特异性扩增区(SCAR)筛选与Xα—min(t)连锁的分子标记。共筛选了800个购自Operon公司的随机引物，其中有2个引物，BE05和BE06，可扩增出与Xα—min(t)连锁的RAPD标记BE05 300和BE06 1400。对这两个DNA片段克隆并测序，根据两端序列设计了两对长度为21～24bp的特异引物扩增供试材料，其中一个RAPD标记可转化成稳定、重复性好的SCAR标记ScBE05 300。用ScBE05 300和BE06 1400标记分别对IR24和78—15的杂交F2代948和719个单株进行的连锁分析表明，这两个标记与Xα—min(t)的连锁距离分别为2．2和3．7cM，并位于Xα—min(t)的同一侧。这些结果为Xα—min(t)的精细物理图谱的构建奠定了基础。     

重要籼型杂交稻亲本“93-11”稻米食味品质的改良

以目前两系杂交稻大量应用的籼型水稻"93-11"和实验室已转化只含双份反义蜡质基因无抗性基因和报告基因纯合水稻"B3"为亲本,通过杂交和多次与"93-11"水稻回交以及分子标记辅助选择反义蜡质基因,将双份反义蜡质基因渗入到"93-11"水稻品种中,获得两种改良类型"93-11"水稻新材料.主要农艺性状考察、拷种以及糙米重量和体积分析显示,除了千粒重、糙米重量和体积,两种改良后水稻的株高、有效穗、每穗实粒数和结实率都与"93-11"对照水稻差异不显著(P0.05).两种改良后水稻蜡质糙米的直链淀粉含量(5.39%和5.01%)均比"93-11"对照(14.06%)极显著下降(P0.01);同时糙米胶稠度分别为93 mm和101 mm,与"93-11"对照(48 mm)比较也达到极显著差异水平(P0.01).研究为今后改良以"93-11"配组的两系杂交水稻食味品质奠定了重要基础.     

水稻Os05g0442400基因启动子分析以及由Os05g0442400基因启动子引导GUS报告基因在转基因水稻中的表达

采用Plant CARE和PLACE软件分析预测水稻Os05g0442400基因启动子序列中可能存在的顺式作用元件.结果显示,在起始密码子ATG上游1500bp区域内,除了启动子基本的核心作用元件外,还存在一些与植物抵御非生物胁迫过程有关的作用元件、脱落酸应答元件、光诱导启动子作用元件、病原菌诱发因子作用元件,以及根特异性结合位点.采用根癌农杆菌介导法成功将Os05g0442400 promoter::gus构建导入"中花11"水稻.由不同组织部位GUS染液检测表明:在水稻苗期,内源Os05g0442400基因可能主要在根部表达;随着水稻生殖期的延续,水稻内源Os05g0442400基因在颖壳中的表达区域由上向下面积增大,并在抽穗后达到最大表达区域.这些结果可能与Os05g0442400基因启动子上分别存在根特异性结合位点和光诱导启动子作用元件具有一定的联系.     

Characterization of enhancer trap and gene trap harboring Ac／Ds transposon in transgenic rice

Insertion mutagenesis has become one of the most popular methods for gene functions analysis.Here we report a two-element Ac/Ds transposon system containing enhancer trap and gene trap for gene tagging in rice.The excision of Ds element was examined by PCR amplification.The excision frequency of Ds element varied from 0% to 40% among 20 F2 populations derived from 11 different Ds parents.Southern blot analysis revealed that more than 70% of excised Ds elements reinserted into rice genome and above 70% of the reinserted Ds elements were located at different positions of the chromosome in rice.The result of histochemical GUS analysis indicated that 28% of enhancer trap and 22% of gene trap tagging plants displayed GUS activity in leaves, roots,flowers or seeds.The GUS positive lines will be useful for identifying gene function in rice.     

Defense-related phenylpropanoid biosynthetic gene clusters in rice

Since colonising land,plants have undergone massive metabolic diversification.This is reflected by the numbers of metabolites that they collectively produce (es...     

水稻基因结构分析与预测建模

将水稻基因结构预测问题划分为基因级、元件级和特征级等多个层次上的一系列较简单子问题,分析了各特征与序列C G含量之间的依赖关系,通过采用从简单到复杂逐级优化的策略建立了不同序列C G含量的水稻基因结构模型,设计了基因结构寻优的动态规划算法,开发了水稻基因结构预测软件Rice-GenePRE.采用测试数据集OsSNG550对该软件进行测试的结果显示:RiceGenePRE在核苷酸、外显子和基因水平上的预测效果均优于水稻基因结构预测系统FGENESH.     

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.     

Transformation of japonica rice with RHL gene and salt tolerance of the transgenic rice plant

Overexpression of the yeast HAL2 gene increases salt tolerance of yeast and plant. Rice HAL2-like (RHL) gene was introduced into a japonica rice cultivar HJ19 with Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. Transgenic plants in R0 generation were selected on the principle of GUS-positive, RHL gene PCR-positive and normal growth. Hygromycin-resistant plants of some transgenic lines in R1 generation increased salt tolerance during the seedling and booting stage, being less damaged in the cytomembrane and stronger in leaf tissue viability under salt stress during booting period. Southern analysis of transgenic lines tolerant to salt in R1 generation showed that the RHL gene expression cassette had been successfully integrated into rice genome. Moreover, gene engineering breeding methodology and really salt-tolerant rice cultivar were discussed.     

分子标记辅助选育含有抗稻瘟病基因和软米基因两系不育系水稻新品系

以"浦软粳S"为转育亲本,利用分子标记辅助常规育种技术成功培育出含有Pi9,Pita,Pib和Pigm稻瘟病抗性基因及软米基因(Wx~(mq)),同时表现柱头外露率高的两系不育系水稻新品系"2179S"."2179S"不育系茎秆粗壮,矮杆大穗,株高为63.8 cm,柱头外露率平均为60%.研究结果为今后培育具有稻瘟病抗性的优质两系杂交水稻新组合提供不育系亲本.     

水稻热激蛋白基因（HSP70）的PCR法快速分析

通过比较几个已知ＨＳＰ７０的ｃＤＮＡ顺序，用ＰＣＧＥＮＥ软件中的ＰＣＲＰＬＡＮ程序设计出一对简并引物，然后从水稻（广陆矮４号）总ＤＮＡ中扩增出ＨＳＰ７０的基因片段并将其克隆到ｐＢＬＵＥＳＣＲＩＰＴ载体中。在完成了对克隆的序列测定之后，用ＰＣＧＥＮＥ中有关程序对其进行同源分析，并对其他已知的ＨＳＰ７０作了一些分类及分子进化方面的探讨。     

RAPD tagging of a salt tolerant gene in rice

A salt tolerant rice mutant was obtained through tissue culture. The inheritance of salt tolerance in F2 population of mutant crossed with its original variety under salt stress was studied. According to the standard, the ratio of salt tolerant: sensitive was about 3:1 suggesting that there was a major gene related to salt tolerance in the mutant. By RAPD analysis with 220 10-mer primers, the gene was tagged by a 1.0 kb DNA fragment named OPS12-10 which was located on chromosome 7. The genetic distance between the major salt tolerant gene was 16.4 cm.