高等植物纲间杂交的探索

关于高等植物的远缘杂交,一般来说很难突破科的界限。本文作者(复旦大学生物系助教)在近几年里用他首创的“植物外源遗传物质动态导入法”,在高等植物目之间、亚纲之间、纲之间进行了“超远缘杂交”的试验,并且获得了完整的植株。这些成果陆续在多份学术期刊上发表。高等植物超远缘杂交的研究对于简便快速、大量丰富植物基因库,人工创造植物新品种、新物种,具有重要的价值。另外作者对无性杂交、无性杂种等科学概念提出了新的见解。本刊特邀作者就高等植物超远缘杂交的工作作一综述,以期引起各界人士的关注。     

稗草幼穗再生植株在试管中开花

稗草(Echinochloa crus galli L.)是稻田的主要杂草之一。也是畜牧业的优良饲料。稗草具有光合效率高(为C_4植物),抗性强、熟期早、根系发达吸肥力强等特点。人们早有利用这些特性为我所用的设想和研究。采用稗草与水稻杂交以获得抗性强、适应性广的新品种等,但收效不大。本试验拟从稗草幼穗外植体通过组织培养的方法进行一些摸索,以探讨它的潜     

谷子原生质体培养再生植株

近十年来,不少禾本科植物原生质体经培养得到了再生植株,其中包括重要的农作物如水稻,玉米、甘蔗、小麦及草类如棒头草、苇状羊茅、美洲狼尾草,珍珠粟等,这为以原生质体为材料进行的遗传操作研究打下了一定的技术基础。谷子是禾本科重要的粮食作物之一,在组织     

植物远缘杂交研究工作取得丰硕成果

中国科学院于1978年2月22日至3月1日,在武汉召开了植物远缘杂交研究工作经验交流会,会议充分地交流了我国植物远缘杂交研究工作的经验和成果,介绍了国外这方面研究工作的进展和动态,并且讨论了今后研究工作的一些设想。     

第一个小麦与新麦草属间杂种

远缘杂交是开拓野生植物遗传资源的基础工作。为了利用小麦野生近缘植物中的优良基因来改良栽培小麦,从本世纪初,就有人进行小麦族内属间杂交工作。到目前,与小麦已杂交成功的有山羊草属(Aegilops L.),黑麦属(Secale L.),簇毛麦属(Haynaldia Schor),大麦属(Hordeum L.),薄冰草属(Thinopyrum Love),假鹅冠草属(Pseudoroegneria Love),偃麦     

重新认识“杂草”

前些年,人们对待草就象把麻雀列为"四害"时一样,必欲除之而后快。其实,草对人类也有有益的一面。有了林草就能蓄水,就能缓解旱情。俗话说"寸草遮大风"。草能减少风沙、保持水土;草能吸附飘尘、净化空气、调节气温;草可以肥田、改良土壤,如稻田里的红花是"天然氮肥厂";草可以作饲料,发展畜牧业生产;草可以覆盖裸露的地面,给人一种"天街小雨润如酥,草色遥看近却无"的美感……现在我们有了植树节,却没     

水稻功能基因组育种数据库(RFGB):3K水稻SNP与InDel子数据库

水稻是全世界最重要的粮食作物之一.对全球水稻品种资源进行基因组研究,挖掘有利等位基因和指导基于全基因组信息的分子育种具有重大的理论和实践意义,是关系国家乃至全球粮食安全的重大战略问题.本研究通过全球3000份水稻资源(3K水稻)的全基因组重测序,获取了其中质量较好的2859份水稻基因组的单核苷酸多态性(SNP)及小片段插入缺失(In Del)的基因组变异数据,建立了综合性的水稻功能基因组育种数据库的SNP与In Del多态性子数据库.该子数据库包含了3K水稻多态性信息检索、基因组浏览器可视化系统、特定区段基因组数据导出系统等多项功能.本数据库的建立将为研究水稻基因功能、指导水稻全基因组选择育种提供重要平台.     

爱听"高雅音乐"的跳舞草

人会跳舞不稀奇,你能想象出草也会跳舞吗?在北京的圆明园公园里,就展出了一种会跳舞的小草——跳舞草。如果你喜欢这种有“灵性”的植物,可以买一盆回家,为家居生活增添几分生机。     

远志的人工种植

远志别名小草、小鸡腿、小鸡草,有祛痰安神、益智增聪的作用。在全国中药材市场上,远志多年来价格高昂。近几年价格走势较稳,统货24～30元/kg,可市场上选装货仍很少,大货不多,价格也在35～50元/kg以上。由于野生品种受到保护,禁挖禁运,且野生远志一次性采集便绝种,因而目前市场短缺。大力发展人工种植为广大药农提供了一个无限发展空间,市场前景看好。     

天涯何处无“芳草”

草是个颇具“矛盾”的植物,有的受到优遇,有的却遭到灭顶之灾。为什么呢?请往下看。 非凡的生命力 在农业生产中,草被称为杂草,即非有意识栽培的植物,如油菜地里的看麦娘、水稻田里的稗草等。在我国,为害农业生产的杂草大约有1000多种。 在与自然界及人类漫长的抗争过程中,杂草逐渐形成了生命力旺盛、繁殖能力强、传播方式多样等特点,这使它们能够在恶劣的环境条件下繁衍生息。 杂草种子的寿命极长。当杂草种子成熟后,如果外界条件不适于生长,种子便在土壤中长时间休眠而不损失其生命力。稗草的种子可保存15年,荠菜的种子可在土壤中     

栽培稻的紧穗野生稻抗褐飞虱主效基因的遗传定位

野生稻资源是水稻育种中获取有利外源基因的一个主要来源。紧穗野生稻（Oryza eichingeri,2n=24,CC)原产于非洲,具有高抗褐飞虱、白背飞虱和白叶枯病等多种有利性状。在紧穗野生稻与栽培稻（Oryza sativa,2n=24,AA)品种02428远缘杂交后代中,利用限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism,RFLP)和微卫星（simple sequence repeats,SSR) 等分子标记,对栽培稻背景下外源遗传物质的存在进行了跟踪鉴定,并对来自紧穗野生稻的抗褐飞虱基因进行了遗传分析和染色体定位。结果表明,紧穗野生稻的染色体片段已经易位到栽培稻中;抗褐飞虱性状由一对显性主效基因控制,位于第2染色体,在两个微卫星标记RM240和RM250之间,遗传距离分别为6．1和5．5cM,暂时定名为Bphl3(t)。该基因的发现和定位将有助于对水稻褐飞虱抗性的改良。     

随风漂泊的乌罗人

秘鲁乌罗人居住在的的喀喀湖中的草岛上。的的喀喀湖海拔3 821米,面积8 300平方千米,是世界上最高的内陆湖。湖水由25条河流汇集而成,表面温度为12℃,湖上有小岛41个,最著名的则是草岛。草岛是乌罗人用的的喀喀湖里特有的香蒲草垫起的。这种岛遇大风能漂移,所以有人称其为“会移动的岛”。这些岛大都建在湖边的浅处。     

呼肠孤病毒科斐济病毒属一新种: 南方水稻黑条矮缩病毒

近年在广东省和海南省部分地区新发生一种水稻病毒病, 其症状表现为植株矮缩、叶色深绿、叶背及茎秆出现条状乳白色或深褐色小突起、高位分蘖及茎节部倒生气生须根. 病株韧皮部细胞内可观察到具斐济病毒特征性晶格状排列直径为70~75 nm的球状病毒粒体以及病毒基质和管状结构. 从发病田块及其附近的玉米(Zea mays)、稗草(Echinochloa crusgalli)、水莎草(Juncellus serotinus)和白草(Pennisetum flaccidum)植株体内检测到病原病毒的存在. 田间调查及室内传毒实验表明, 白背飞虱(Sogatella furcifera)是该病毒的主要传毒介体. 该病毒的基因组由10条dsRNA组成, 其电泳图谱与水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus)基本相同. 采用接头单引物扩增法获得了该病毒基因组两个片段(S9和S10)全长核苷酸序列, 两者在核苷酸组成、末端序列及基因排列上均具斐济病毒特征, 但与斐济病毒属已知种核苷酸同一率小于75% (S9)和80% (S10), 基于核苷酸及其推导编码产物氨基酸序列构建的系统进化树表明, 该病毒在斐济病毒属中处于相对独立的进化位置. 结果表明, 该病毒应为呼肠孤病毒科(Reoviridae)斐济病毒属(Fijivirus)第2组的一个新种, 建议将其命名为南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus).     

小麦与偃麦草远缘杂交的研究

关于小麦与偃麦草的远缘杂交问题,在苏联、加拿大、美国已经进行了比较长时间的研究,无论在育种实践或遗传理论上均取得了许多成就。其他国家如印度、日本等也曾进行了一些工作。国内是从解放后开始这方面研究工作的,虽然时间不     

创制小麦抗病种质新途径的研究

小麦品种改良离不开优良的抗病种质,远缘杂交一直是创制小麦抗病种质广为应用的常规途径.通过远缘杂交可以把小麦近缘种属的特有抗病性转移到普通小麦中,但由于远缘杂种性状疯狂分离的世代比较长,而且也没有找到有效的人工控制方法,因此要想获得稳定的且具有理想性状的株系比较困难.本实验室把花药培养诱导单倍体植株的这一新的生物技术     

中国科学家独立完成水稻第4号染色体的精确测序

2002年11月21日, 科学技术部、中国科学院和上海市人民政府在沪联合宣布, 中国科学家完成了所承担的国际水稻基因组计划第4号染色体精确测序任务, 对国际水稻基因组计划测序工作的贡献率达10%. 这是我国迄今为止完成的最大的基因组单条染色体的精确测序, 这标志着我国在大基因组测序方面已经具备构建完成图的绘制能力, 成为基因组学研究强国之一. 测序专家工作组组长、中国科学院国家基因研究中心韩斌博士等研究人员, 在《Nature》杂志上发表题为《水稻基因组第4号染色体序列及分析》的论文, 宣布采用克隆步移法完成了对水稻粳稻基因组第4号染色体全长序列的精确测定. 拼接后总长为35000 kb, 精确度为99.99%, 覆盖染色体全长序列98% (仅留下7个小的空洞), 达到了国际公认的基因组测序完成图的标准. 这与在《 Nature》杂志同时发表的日本科学家Sasaki博士等人完成的第1号染色体精确测序的结果一起, 对国际基因组研究计划起到了巨大的带动作用. 《Nature》杂志审稿人称, 水稻第4和第1条染色体测序的完成是紧接着水稻基因组草图完成后水稻基因组测序项目工作中里程碑性的事件……     

水稻基因组——赛过宝玉和珍珠

“最珍贵的并不是宝玉和珍珠而是五谷。”在这句中国谚语中 ,所指的五谷应该是 :水稻、小麦、稷、高梁和玉米。这些谷类在发展中国家人们消耗的热量所占的比例中 ,高达 60 %。我们也可以把这句谚语用于这些谷物 ,其中特别是水稻所包含的基因信息上。由于有一个和其他的谷类明显比较小的基因组 ,水稻是基因组学和分子生物学研究的好材料。两种主要的水稻亚种———籼稻和粳稻 (ｉｎｄｉｃａ和ｊａｐｏｎｉｃａ)基因序列草图的公布 ,为对植物的生物学过程的更好理解提供了资料 ,同时保证了稻谷类产量的提高。如果世界人口在今后的 2 0年里持续…     

"通道-阻隔"作用对纵向岭谷区水稻灌溉需水的影响

通过对纵向岭谷区的保山、景洪、元江及比邻区的昆明等4个典型站的逐日参照作物腾发量分析,发现在低纬度和高原气候的共同作用下,形成逐日ET0变化的"延迟现象",即在5月份达到年内极大值ET0,max后缓慢下降,在极大值的80%～85%水平上波动并维持到秋季,此后的变化趋势才与内地一致.气象因素导致了研究区普遍种植的中稻作物需水量及灌溉需水的高峰期与水稻生理生长的高峰期错位,实际高峰期出现在雨季到来之前,生育期的需水强度为6.1～8.2 mm/d,变幅较内地小.在"通道-阻隔"作用下,纵向岭谷区水稻灌溉需水量与纬度、经度及海拔都呈现一定的相关性,东经100°的海拔1550m区域内水稻灌溉需水与纬度的相关系数为0.857,水稻灌溉定额为6240～8550m3/hm2;受东南季风和西南季风气候的影响,北纬23.5°的红河大断裂东西两侧地带的水稻灌溉需水量与经度的相关系数分别达到0.878和0.913,水稻灌溉定额分别为7260～7440和5970～7740 m3/hm2;而东经100°条状区海拔高程与水稻灌溉需水量的相关系数为0.636,水稻灌溉定额为6240～8550m3/hm2.     

以特征次生物质为标记评价水稻品种及单植株的化感潜力

从众多水稻品种及单植株中评价筛选少数具有化感特性的材料，是选育水稻化感新品种取得突破的关键。具有化感特性的水稻品种及单植株通过产生和释放特定次生物质到环境中而显示化感效应，这样，利用高效液相色谱技术，以这些特征次生物质为标记可以评价水稻材料的化感潜力。用这一评价方法仅1年就评价了3000个水稻品种和部分杂交子系的F3和F4植株的化感潜力，而用传统的田间评价方法则需要10余年。而且这一评价方法还能指导和监控水稻化感品种选育过程。经液相色谱－质谱和核磁共振等技术分离和结构鉴定，证明水稻 的化感物质是糖甙间烃基苯二酚、黄酮和羟基肟酸，而下是普遍认为的酚酸和脂肪酸，但这些糖甙分子释放到环境中在微生物和酸性媒介的作用下迅速降解成糖、酚酸和脂肪酸等小分子。     

水稻雄性不育突变体OsMS-L的遗传与定位分析

通过对粳稻9522辐射诱变, 得到一隐性核不育的水稻雄性不育突变体OsMS-L, 对OsMS-L进行组织切片观察发现, 在小孢子时期绒毡层不退化, 小孢子不能发育成花粉粒. 花粉发育后期绒毡层异常增大, 小孢子破碎. OsMS-L与籼稻龙特甫B杂交, 自交获得F2代分离群体进行遗传定位. 通过遗传定位方法, 首先将突变基因座位定位在水稻第2染色体SSR标记RM109和RM7562之间. 为了对OsMS-L座位进行精细定位, 我们在RM109和RM7562之间发展了11对有多态性InDel分子标记, 将该基因座位定位在LHS10和LHS6之间, 距离二者都为0.4 cM, 物理距离为133 kb, 为最终克隆OsMS-L基因奠定了基础.