水稻早衰叶突变体es-t的遗传分析与精细定位

突变体es-t 是经EMS诱变处理日本晴后筛选获得的, 该突变体主要表现为叶片从苗期开始黄化, 叶绿素含量显著降低, 随着其生长发育发黄的叶片伴有铁锈色的小斑点, 尤以叶尖和叶缘为甚, 表现严重的早衰现象, 故将之命名为es-t (early senescence-temporary). 扫描电子显微镜显示, 突变体叶片表面比野生型的光滑, 且气孔周围缺乏硅质化突起; 另外, 突变体的叶绿体发育不正常, 含有大量大颗粒的淀粉粒; 组织切片则显示突变体的厚壁细胞及维管束的发育表现异常. 遗传分析表明, es-t 为新发现的早衰突变体, 受一隐性基因控制, 借助图位克隆的手段将之定位于42.1 kb 的物理区间内, 为进一步克隆该基因并阐明叶片早衰的分子机制奠定基础.     

EMS诱变南高丛越橘及抗旱突变体的筛选

以南高丛越橘品种V5试管苗为试验材料,用甲基磺酸乙酯对其茎尖分别以0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%的浓度进行诱变处理,统计试管苗的平均增殖率,待其出瓶生根,长至15 cm高时筛选形态变异植株,统计变异率,并对M0代植株进行干旱胁迫,测定其抗性指标,从生理方面对抗旱突变体进行筛选.结果表明:从形态上,存在4种变异类型:叶片明显变大、花叶类型、分枝能力明显增强、叶片皱缩;综合各个生理指标,0.4%和0.5%的甲基磺酸乙酯处理苗可能存在抗旱性较强的突变体.     

一株拟南芥晚花突变体的分子分析

植物的开花时间直接控制植物营养生长期和生育期的长短,在相当程度上决定着繁育的成功与否,也与植物的产量和质量性状密切相关.拟南芥花期改变突变体是植物开花调控机制研究重要的植物材料.研究利用前期研究中获得的一株稳定遗传的、晚花表型的T-DNA插入拟南芥突变体pex2为材料,对其进行开花相关表型分析、T-DNA插入位点鉴定及插入位点基因转录分析等研究,结果表明:pex2突变体中存在单一的T-DNA插入,该插入位点位于PEX2基因下游约1 800 bp处,且该位点的插入引起了PEX2全长转录产物的缺失.该研究为进一步探索pex2突变体晚花机制及拟南芥PEX2基因与晚花表型之间的相关性研究,提供了研究材料.     

一个与油菜黄化相关的未知功能基因克隆及表达

以构建的油菜幼叶黄化突变体Cr3529消减文库中一个未知功能的差异表达基因片段为基础,应用RACE-PCR技术,扩增并克隆到两个cDNA全序列,分别命名为BnCr4和Bn-Cr4-1.测序结果显示,BnCr4编码区序列大小为1395 bp,编码465个氨基酸,而BnCr4-1编码区序列长1311 bp,编码437个氨基酸.BLAST结果表明它们与拟南芥中的一个未知功能基因的cDNA同源性分别为87%和80%.功能预测显示它们含有与蛋白质的修饰作用有关的多个活性位点,如磷酸化、糖基化、酰胺化以及磷酸泛酰巯基乙胺结合位点,可能是一种新的与cAMP介导的蛋白质磷酸化与去磷酸化作用有关的蛋白.Northen杂交结果显示该基因在Cr3529子叶期和幼叶期的表达高于野生型油菜,显示该基因的表达与突变性状紧密相关.最后,原核表达了BnCr4,得到了与预计分子量相同的融合蛋白.     

60Co-γ射线辐照诱发苦荞突变体筛选高黄酮含量的种质资源

选择3个苦荞品种川荞1号、KP9920、榆6-21为辐射诱变材料,用不同剂量的60Co-γ射线辐照诱发产生突变体,测量其M2代子粒中黄酮含量。试验表明,经适宜剂量的60Co-γ射线照射的苦荞种子,其M2代子粒中黄酮平均含量高于对照组。指出,利用射线照射对苦荞的品质改良是可行的,对于不同的苦荞品种,经辐照处理后黄酮含量增加的程度不同。     

晚疫病过敏反应阻断突变体抗氧化酶与相关基因的变化分析

马铃薯抗晚疫病基因R3a和Avr3a互作符合基因对基因假说.为了解R3a和Avr3a基因互作后过敏反应(HR反应)发生机制,本实验利用一个在番茄中构建的MM-R3a-Avr3a系统,以两份筛选到的HR反应被阻断的突变体为材料,研究它们在喷施诱导剂地塞米松(DEX)诱导Avr3a基因表达后活性氧爆发、活性氧清除酶和抗氧化基因的变化情况.结果显示:MM-R3a-Avr3a在DEX处理后有O2-产生和H2O2累积并产生整株的HR反应并导致植株死亡,在突变体中也有O2-产生和H2O2累积却没有导致细胞死亡,说明突变基因与HR反应的发生关系密切;DEX处理后抗氧化酶基因SOD、PPO、CAT在转基因番茄MM-R3a-Avr3a和突变体中的变化有明显差异,由此推测番茄突变体中关键基因的突变导致活性氧清除酶和相关基因的表达发生变化.该研究为探索HR反应的发生机制及了解晚疫病抗病基因抗病机理的打下基础.     

Morphological and physiological analysis of narrow and striped leaf 1 （nsl1） mutant of rice （Oryza sativa L.） and the gene mapping

The shape and color of rice leaves are impor- tant agronomic traits that directly influence the proportion of sunlight energy utilization and ultimately affect the yield and quality. A new mutant exhibiting stable inheritance was identified as derived from ethyl methane sulfonate （EMS）-treated restorer Jinhui 10, tentatively named as narrow and striped leaf 1 （nsll）. The nsll displayed pale white leaves at the seeding stage and then white striped leaves in parallel to the main vein at the jointing stage. Meanwhile, its leaf blades are significantly narrower than the control group of Jinhui 10. The chloroplast structures of cells in the white striped area of the nsll mutant break down, and the photosynthetic pigments are significantly lower than that of the wild type. Moreover, fluorescence parameters, such as Fo, Fv/Fm, ФpsⅡ, qP, and ETR, in the nsll mutant are significantly lower than those of the wild type, and the photosynthetic efficiency is also significantly decreased. These changes in leaf color and shape, together with physiological changes in the nsll, result in smaller plant height and a decrease in the most important agro- nomic traits, such as the number of grains per panicle, grain weight, etc. Genetic analysis shows that the narrow and striped traits of the nsll mutant are controlled by a single recessive nuclear gene, which is located between InDel 16 and InDel 12 in chromosome 3. The physical distance is 204 kb. So far, no similar genes of such leaf color and shape in this area have been reported, This study has laid asolid foundation for the gene cloning and function analysis of NSL 1.