水稻紫色柱头突变体ps-5的遗传分析和分子定位

在水稻品种Nipponbare中发现一个紫色柱头突变体ps-5,整个生育期最显著的特点就是柱头紫色且子房较大.遗传分析表明该基因受1对隐性核基因控制,暂命名为ps.利用极端个体定位法把ps-5精细定位于第8染色体SSR标记LR41和LR43之间,ps-5基因距它们的遗传距离均为0.12cM,并与LR413共分离,LR41和LR43两标记间的物理距离约为125kb,为该基因的分子标记辅助选择和图位克隆奠定了基础.     

干旱胁迫对谷子抽穗期生理生化和产量的影响

采用旱棚试验,对3个品种谷子进行抽穗期干旱胁迫,分析谷子生理生化及产量指标的变化,筛选影响谷子抗旱的关键因素。研究发现:干旱可引起谷子旗叶相对含水量(RWC)降低、气孔导度减小、蒸腾速率和光合效率(Pn)显著下降,使株高和穗长降低,长农35和晋谷20产量下降,但晋谷34产量与非干旱对照组无显著差异;干旱组旗叶组织中过氧化氢(H2O2)含量升高,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和脯氨酸(Pro)含量增高,丙二醛(MDA)含量和相对电导率在长农35和晋谷20中显著升高,晋谷34中与对照组相当。相关分析表明,产量与APX活性、Pn、叶绿素相对含量及Pro和可溶性蛋白含量呈极显著正相关,与MDA含量呈极显著负相关。主成分分析表明,第一主成分的各指标(H2O2、超氧化物歧化酶、APX、过氧化氢酶、过氧化物酶、细胞间隙CO2浓度、光合速率、水分利用率、RWC、束缚水/自由水、Pro、可溶性糖和可溶性蛋白)的变化与谷子的抗旱性密切相关,可作为谷子抽穗期抗旱性品种选育和抗旱性研究的主要指标。第二主成分各指标MDA、相对电导率、株高、茎粗、穗长、蒸腾速率和气孔导度则是次要参考指标。     

一个水稻抗纹枯病突变体的遗传分析及其基因的初步定位

高水平抗纹枯病突变体和高感纹枯病品种蜀恢881杂交构建分离群体,经F2分离世代的遗传分析,抗、感单株比例符合3 1(χc2=0.563,χ12,0.05=3.84),初步确定该突变体对纹枯病的抗性由一对显性主效基因所控制,命名为Rsb-2(t)。利用已合成的530对微卫星引物,对抗纹枯病突变体和蜀恢881进行多态性引物筛选,用多态性引物对上述F2分离群体的全部感病单株和部分抗病单株的DNA进行PCR分析,借助MAPERMAKER/EXP3.0软件,对其微卫星标记实验数据进行连锁分析,将Rsb-2(t)定位于第3染色体的p臂,发现RM218、RM251、RM4321和RM5748与Rsb-2(t)连锁,它们均位于着丝粒端,连锁距离分别为32.1 cM,41.1 cM,42.4 cM和49.7 cM。研究结果为进一步对该基因的精细定位奠定了基础。     

水稻早熟基因显性抑制基因的遗传分析和分子标记定位

将明恢63，9311，IR68，献国和BG1639等5个迟热水稻品种与早籼核不育系6442S—7杂交，对F1，F2代以及三交F1群体进行抽穗期遗传分析．结果表明，9311，IR68，献国和BG1639等4个迟熟品种含有1对等位的显性抑制基因，可部分地抑制6442S—7显性早熟基因的表达．以6442S—7∥明恢63／9311三交F1群体为定位群体，利用微卫星标记将该抑制基因定位于水稻第8染色体短臂上．该抑制基因命名为Su—Ef-cd(t)，并认为该基因对于利用6442S—7早熟基因来培育不同熟期的早熟和中早熟品种具有重要意义．     

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.     

一个新的水稻幼苗黄叶突变体的遗传分析及其基因的初步定位

在60Coγ射线辐照的水稻突变体库中,发现了一个以粳稻品种日本晴为遗传背景的幼苗叶色黄化突变体syl11(seedling yellow leaf 11).与野生型相比,突变体幼苗第二和第三叶表现黄色,在其完全展开之前叶片自其顶端开始转绿,长到四叶期其叶色恢复正常;并且该突变体syl11幼苗黄色叶片光合色素含量明显下降.遗传分析表明,该突变体的遗传性状由1对隐性核基因控制.本研究以培矮64S/syl11的F2代突变型植株作为定位群体,应用微卫星(SSR)分子标记以及新发展的InDel分子标记,将基因syl11定位在水稻第11号染色体长臂上的RM26652和处于着丝粒附近的ID11974分子标记之间,其遗传距离分别为0.5 cM和0.7 cM.     

拟南芥网格蛋白重链突变体的遗传分析

利用PCR方法分离筛选了拟南芥网格蛋白重链T-DNA插入突变体chc1和chc2,并观察了CHC功能缺失后对植株发育的影响.结果表明：拟南芥网格蛋白重链CHC1或CHC2功能缺失引起部分植株发育异常,表现出生长素相关的发育表型,如幼苗子叶出现棒状、喇叭状和扇形等各种异常表型;通过人工杂交未能获得chc1chc2纯合双突变体,表明CHC1和CHC2功能同时缺失可能引起花粉致死或胚胎致死.这些遗传分析结果表明CHC在植物发育过程中具有重要的生物学功能.     

拟南芥雄性不育突变体nps的基因定位

nps是经EMS诱变筛选得到的一拟南芥雄性不育突变体．通过背景纯化与遗传分析,发现nps突变体是受隐性单基因控制．形态学观察表明,突变体的花缺失花瓣和雄蕊,主要由两轮萼片和一轮肥大的雌蕊组成．利用图位克隆的方法对不育基因NPs进行了定位,结果表明NPS位于第五条染色体上分子标记F15L12和MHJ24之间1378kb的区间内．数据库预测该区间内包含10个与花发育ABC模型相关的基因,因此,对NPS基因的研究有助于深入了解拟南芥的花发育过程与花器官形成．     

4个高秆突变体的遗传分析及其评价

本文研究了采用辐射诱变获得的4个高秆突变体的遗传,并对其秆型结构及其育种应用进行了分析.结果表明,h1和h3的高秆为一对显性基因控制,属于中部节间伸长的类型;211和213的高秆为一对隐性基因控制,秆型结构属于上部节间伸长的类型.利用211和213组配的杂种具有与原杂交稻相似的株叶形态和产量构成因素及其产量潜力.     

籼稻品种地谷抗稻瘟病基因的遗传分析和定位

利用我国稻区的稻瘟病生理小种ZB₁₃和ZB₁₅对地谷与感病品种江南香糯的杂交F₁,F₂和B₁F₁群体进行接种鉴定,确认地谷对ZB₁₃和ZB₁₅的抗性受一对显性基因控制．应用ZB₁₃接种的(地谷×江南香糯)F₂群体构建抗病池和感病池,通过RFLP和微卫星标记对两池DNA多态性的检测,发现两个可能与相应抗病基因紧密连锁的分子标记．进一步用F₂分离群体,将该基因定位于第2染色体,暂定名为Pi-d(t)．     

谷子(Sotaria italioa Beauv)的花药发育和小孢子发生

谷子药壁的发育属单子叶型。在花粉成熟时,药壁仅剩下药室内壁和表皮,中层和绒毡层分别在小孢子母细胞和花粉的发育过程中退化消失。绒毡层为分泌类型。小孢子母细胞减数分裂前期Ⅰ存在染色质穿壁现象。由小孢子母细胞减数分裂形成的四分体有两侧对称、交互对称、直列式和T形。胞质分裂为连续型。在花序顶端自旗叶露出后的1—2天之内,是采集减数分裂材料的最佳时期。     

青苗碱谷与高冰草的体细胞杂交及杂种性质鉴定

将高冰草（Agropyrom elongahan Host Nevski）原生质体用强度为380μW／cm^2的紫外线分别照射0s、30s、1min、2min后作为融合供体;而未经射线处理的青苗碱谷（Setaria italica Beaur）原生质体作为融合受体,利用PEG方法诱导融合．对再生克隆进行形态学和染色体观察,并用同工酶、RAPD、5SrDNA间隔序列和叶绿体微卫星DNA（SSR）进行杂种性质鉴定．结果证明融合产物具有双亲基因组,高频率地形成了体细胞杂种。     

谷子的大孢子发生和雌配子体发育

1、谷子为假厚珠心.外珠被刚越过倒生胚珠的珠孔和合点区便停止伸长生长,在珠孔和合点区各产生一突起,前者盖过珠孔,后者可伸出于子房之外;仅内珠被包被珠心形成珠孔.2、胚囊为蓼型.大孢子发生过程中,胼胝质从大孢子母细胞的珠孔端壁开始积累,从合点端壁开始消失,与其它蓼型胚囊的植物不同.3、雌、雄配子体的发育不同步,但同时成熟.     

Genetic analysis and fine mapping of a lax mutant in rice

We have analyzed a lax mutant that exhibits altered panicle architecture in rice.The primary and secondary rachis-branches are normally initiated and each branch ends in a terminal spikelet,but all the lateral spikelets are absent and the terminal spikelet displays variegated structures in the mutant.An F2 population from the cross between the lax mutant and a japonica variety,W11,was constructed and analyzed.Using microsatellite and CAPS markers,the lax locus was mapped on the long arm of chromosome 1,co-segregated with a CAPS marker,LZ1,within an interval of 0.28 cM between a CAPS marker,HB2,and a microsatellite marker,MRG4389.RT-PCR analysis revealed that the expressions of the rice B-function MADS-box genes OsMADS2,OsMADS4,OsMADS16 and OsMADS3 were significantly reduced,whereas the expression of the rice A-function gene RAPIA was not altered.     

Characterization and mapping of a lesion mimic mutant in rice （Oryza sativa L.）

A rice initiation-type lesion mimic mutant (lmi) was identified, which was isolated from an indica rice Zhongxian 3037 through γ radiation mutagenesis. Trypan blue staining and sterile culture revealed that the mutant spontaneously developed lesions on the leaves in a developmentally regulated and light-dependent manner. Genetic analysis indicated that the lesion mimic trait was controlled by a single resessive locus. Using public molecular markers and an F2 population derived from lmi and 93-11, we mapped the lmi locus to the short arm of chromosome 8, nearby the centromere, between two SSR markers RM547 and RM331. The genetic distance was 1.2 and 3.2 cM, respectively. Then according to the public rice genomic sequence between the two SSR markers, lmi was further finely tagged by three CAPS markers: C4135-8, C4135-9 and C4135-10. And lmi locus was a co-segregated with marker C4135-10, providing a starting point for lmi gene cloning.     

Genetic analysis and fine mapping of an enclosed panicle mutant esp2 in rice （Oryza sativa L.）

The phenomenon of panicle enclosure in rice is mainly caused by the shortening of uppermost internode.Elucidating the molecular mechanism of panicle enclosure will be helpful for solving the problem of panicle enclosure in male sterile lines and creating new germplasms in rice.We acquired a monogenic recessive enclosed panicle mutant,named as esp2 (enclosed shorter panicle 2),from the tissue culture progeny of indica rice cultivar Minghui-86.In the mutant,panicles were entirely enclosed by flag leaf sheaths and the uppermost internode was almost completely degenerated,but the other internodes did not have obvious changes in length.Genetic analysis indicated that the mutant phenotype was controlled by a recessive gene,which could be steadily inherited and was not affected by genetic background.Apparently,ESP2 is a key gene for the development of uppermost internode in rice.Using an F 2 population of a cross between esp2 and a japonica rice cultivar Xiushui-13 as well as SSR and InDel markers,we fine mapped ESP2 to a 14-kb region on the end of the short arm of chromosome 1.According to the rice genome sequence annotation,only one intact gene exists in this region,namely,a putative phosphatidylserine synthase gene.Sequencing analysis on the mutant and the wild type indicated that this gene was inserted by a 5287-bp retrotransposon sequence.Hence,we took this gene as a candidate of ESP2.The results of this study will facilitate the cloning and functional analysis of ESP2 gene.