水稻再生植株及后代的性状表现

近年来,国内外许多实验证明,通过组织培养方法也可以产生变异,并在作物品种改良实践中取得实质性的进展。关于水稻幼穗体细胞再生植株的遗传学研究报道甚少。几年来我们用了23个水稻品种进行组织培养,获得4,282株再生植株,并系统地研究了它们的当代及其后代的性状表现,发现其当代和后代都产生大量性状     

水稻体细胞无性系变异

水稻体细胞无性系变异研究取得了很大进展,获得了大量抗病、抗逆、优质、矮杆等突变体。对这些突变体遗传分析表明,大多数突变性状由1对或2对基因控制。水稻体细胞无性系变异的发生与基因型、性状、继代时间、培养方式等有关,并具有内在的机制,点突变和反转录转座子插入可能是引起水稻无性系变异的两个重要原因。     

水稻体细胞无性系变异

水稻体细胞无性系变异研究取得了很大进展 ,获得了大量抗病、抗逆、优质、矮杆等突变体。对这些突变体遗传分析表明 ,大多数突变性状由 1对或 2对基因控制。水稻体细胞无性系变异的发生与基因型、性状、继代时间、培养方式等有关 ,并具有内在的机制 ,点突变和反转录转座子插入可能是引起水稻无性系变异的两个重要原因。     

一份水稻矮杆小粒突变体的形态特征和基因定位

从水稻T-DNA插入突变体库中鉴定出一个矮杆小粒突变体t129,该突变体与野生型植株相比,植株明显矮化,籽粒粒长明显缩短,千粒重下降。遗传分析表明,t129的突变性状由一对隐性核基因控制,该基因(T129)经图位克隆定位于水稻第5染色体长臂上,引物InDel43和InDel57之间,物理距离为430 kb,并与标记InDel51共分离。本研究明确了该矮杆小粒突变体的表型特征及遗传规律,为进一步研究调控水稻株高和粒型基因奠定基础。     

水稻穗型突变体cl的鉴定、保护与遗传分析

通过神州八号飞船搭载广东省常规优质稻主导品种粤农丝苗获得一个稳定遗传的穗型突变体cl,中文名为粤花占1号,2015年完成农业部植物新品种权的申请工作(申请号:20151728.8,公告号:CNA014491E)。该突变体农艺性状与野生型极为相似,熟色好,产量高,但表现出异常的花序结构,一次枝梗数增加,二次枝梗、小穗梗长度严重缩短,枝梗顶端小穗3粒簇生在一起。进一步的细胞学观测发现,差异主要源自幼穗分化的第3期到第4期发育异常所致。遗传分析表明该性状由非完全显性单基因控制,BSA性状定位法初步将该基因定位于染色体6,命名为CL-6。本研究的结果为进一步精细定位和克隆CL-6基因、找到控制水稻幼穗枝梗伸长缩短的功能基因或调控因子奠定基础,同时为培育理想穗型水稻和观赏农业提供优良种质。     

水稻体细胞无性系的建立及其遗传变异的研究

研究以20种不同基因型水稻的成熟或未成熟种胚为外植体,探讨了影响种胚愈伤组织的形成和植株再生的主要因素,建立了1191个（丛）水稻体细胞无性系,大多数体细胞无性系（SC₁）的育性正常,而SC2,则有14。9%的株系生育期、株高、单株有效穗数、每穗实力数、结实率等性状发生变异,大多数株系的主要性优劣于共体品种,倾向于迟熟、多糵、每穗实力数少、株谷重降低,但株系之间差异很大。     

水稻抗白叶枯病菌毒素细胞无性变异系的初步筛选

应用湖北水稻白叶枯病强毒菌株“江陵６９１”活细菌、细菌培养滤液、病菌粘液多糖和菌体多糖。对水稻粳１０５、粳３０３７和科选１号的幼穗及花药所形成的愈伤组织进行共培养筛选。获得体细胞再生植株４４３株,花粉植株３１株,其中１７株为单倍体（ｎ＝１２）。同工酶谱显示,筛选出的粳１０５愈伤组织的过氧化物酶同工酶活性加强,带数增多。     

应用SSR分子标记比较佳禾早占水稻组培苗与种植苗的性状差异

株高是水稻重要的农艺形状之一,植株过高将导致倒伏和减产,目前,很多新的技术究被用来鉴定,图位克隆与水稻株高相关的基因及机理的研究,本实验选择优质早籼稻佳禾早占种植苗和经过组培获得的矮化突变水稻为材料,为研究比较它们间的遗传物质上差异,根据康耐尔大学的资料设计了311对SSR引物对佳禾早占种植材料和组培材料进行分析,对两种材料进行PCR多态性扩增,结果发现两者间存在多态性的引物有88对,多态性比例达到30.3%。在矮杆材料中不但验证了已报道的11个与调控株高性状基因相连锁的标记连锁群,同时在第3号染色体和第9号染色体上还获得了两个以前基本未有报道的标记集中分布区域。结果说明,该培养基培育出的佳禾早占水稻后代所表现出的矮杆性状与亲本在遗传物质上确有明显差别。该结果有助于挖掘和定位新的矮杆基因,并有利于今后在水稻育种中进行水稻株高性状的控制,同时也为开展矮化性状机理的研究提供有利的实验材料。     

水稻矮秆突变体dtl1的分离鉴定及其突变基因的精细定位

文章通过对所构建的水稻突变体库进行大规模筛选,获得一个稳定遗传的矮秆突变体,与野生型日本晴相比,该突变体表现为植株矮化、叶片卷曲、分蘖减少和不育等性状,命名为dtl1(dwarf and twist leaf 1)。dtl1属于nl型矮秆,激素检测表明,矮秆性状与赤霉素和油菜素内酯无关。遗传分析显示,突变性状受单一隐性核基因控制。利用dtl1与籼稻品种Taichung Native 1杂交构建F2群体,将该突变基因DTL1定位于水稻第10染色体长臂2个SSR标记RM25923和RM6673之间约70.4 kb区域内,并与InDel标记Z10-29共分离,在该区域预测有13个候选基因,但未见调控水稻株高相关基因的报道,因此,认为DTL1基因是一个新的控制水稻株高的基因。     

水稻幼穗和成熟种子诱导胚状体时的有关因子探讨

以粳稻(Oryza sativa)幼穗、成熟种子为外植体诱导胚状体。粳稻幼穗(长度:0.5—3cm),品种:“中花8号”、“濂红密早”;粳稻种子,品种:“咸南15”、“福之花”。水稻幼穗:用75%酒精消毒叶鞘,去叶鞘,切下幼穗,再用75%酒精消毒20秒,无菌     

辐射诱变创制水稻新种质研究进展及浙粳99突变体库的建立

辐射诱变育种所需年限短、变异率高、后代性状稳定快,在作物遗传育种中已广泛应用。本文统计了我国近10年来利用辐射诱变技术培育的在生产应用上发挥重要作用的部分优良新品种18个,说明通过辐射诱变可加速水稻变异,丰富水稻遗传图谱,为培育高产、优质、抗病水稻新品种提供更多类型种质资源。此外总结了利用辐射诱变获得的各种类型突变,包括茎秆突变体如高秆、矮秆、粗秆、茎扭曲等;叶部性状突变体如叶色、叶长、条纹、叶斑等;穗部性状突变体如穗型、穗色、籽粒大小、籽粒形状等;生理性状相关突变体如早衰、不育、晚熟、不抽穗等。系统介绍了产量相关突变体、茎秆相关突变体、叶形相关突变体、穗部相关突变体、抗性相关突变体和稻米品质突变体等各类水稻突变体及其基因定位、作用机理研究进展,并通过辐射技术诱变浙粳99水稻种子,初步研究了获得的多种类型突变体,进行了相关表型分析,为水稻功能基因克隆奠定了基础,同时为水稻育种提供了优异种质资源。     

青饲玉米有益突变体筛选的研究

自60年代以来,由于植物细胞组织培养技术的迅速发展,已可获得玉米的再生植株[1～3],其后又发现再生植株中广泛存在着无性系变异,这种遗传变异的利用被确认为一种新的改良作物的重要手段[3～5]。本研究采用体细胞无性系变异突变体筛选技术,选育出生育期较短、分蘖性强、又能保持紫多114原有优良性状的自交系,组配出新的杂交组合,取得了预期的效果。1　材料和方法1.1　实验材料以多秆多穗玉米(Zeamays)自交系紫多114为材料,取幼穗、幼胚、幼茎、幼叶、叶鞘和胚轴等不同外植体培养并进行了比较研究。幼穗为不同发育时期的雄穗,剥掉外圈的叶片,…     

重离子辐射诱导玉米突变体I478的特性研究

通过田间试验,对玉米自交系掖478和经重离子辐射掖478干种子所获得的突变体1478的主要农艺性状和配合力进行了比较分析,结果表明：（1）1478植株形态发生明显改变,主要表现出株高、穗位高显著增加,气生根颜色发生改变;（2）1478的果穗性状总体变好,果穗长度、行粒数、穗粒数、穗粒重等性状极显著优于自交系掖478,但其果穗穗行数显著少于自交系掖478;（3）1478的主要生育时期如抽雄期、开花期、成熟期显著迟于自交系掖478;（4）自交系掖478配制组合的穗行数、穗粗、出籽率的平均值大于突变体1478配制组合的相应性状的平均值,突变体1478配制组合的单穗重、穗长、行粒数、百粒重、秃顶长度大于自交系掖478配制组合的相应性状的平均值。突变体1478一般配合力好,组合1478×N172单穗重量极显著高于临奥1号,单穗重量比临奥1号增加9．6％,可继续对该组合进行鉴定。     

不同类型水稻的组织培养和细胞悬浮培养

我们(1980)曾报道过晚粳稻台中育39和杂交水稻汕优6号幼穗、茎、叶鞘等外植体愈伤组织的诱导率、分化率及其试管苗得率的情况及其在温室、大田的性状表现(赵成章等1980),并指出水稻幼穗外植体具有很强的分化能力。因此,本实验以水稻的幼穗为材料,比较研究不同类型水稻品种幼     

水稻原生质体再生植株及后代的性状表现

获得了粳型水稻77-170品系原生质体再生植株(R_2)6个株系的206棵后代植株。对其中96株进行性状观察和细胞学染色体鉴定,发现再生植株子代在株高、剑叶和主穗长、单株有效穗数、每穗粒数、育性、生育期等性状上都产生了变异,除株高外其他性状在第2代遗传上不稳定,染色体倍性稳定(2_n=24)。对56株再生植株子代作酯酶、过氧化物酶同工酶测定,其酶谱谱带与对照实生株相似。     

2011年第4期《遗传》封面说明

在20世纪60年代半矮杆基因sd1的利用导致了第一次绿色革命。目前鉴定和分离的水稻矮化突变体有80多种,其中d1突变体为一类小粒矮杆突变体,因其对株高、叶夹角的显著影响及参与新型激素—油菜素内酯信号转导途径而备     

高蛋白小麦无性系

八十年代以来在多种植物组织培养物的再生植株中观察到体细胞无性系变异现象,并开始用于植物的品种改良。本工作以小麦花粉植株纯系为材料,经幼穗培养,诱导胚性愈伤组织,经8—10个月继代培养,得到大量再生植株(SC_1)。SC_1植株中约有30%表现性状变异,这些变异在SC_2代分离。一些 SC_1不变异的植株在 SC_2代中出现变异株。表明体细胞无性变异包括显性和隐性两类变异。变异的性状有:植株高度、成熟期、芒性、蜡质、穗形等。对     

普通野生稻（Oryza rufipogon）DNA导入栽培稻后代主要性状的遗传变异

通过花粉管通道法将普通野生稻(Oryza rufipogon)DNA导入宁夏水稻品种宁粳16号和宁粳23号中,获得外源DNA导入系(以D表示),选择的导入系经4次连续自交获得D4代材料.选择其中36个株系在北京种植,进行农艺性状调查和变异类型分析.结果表明,这些导入系分别在株型、生育期、分蘖力、株高、每穗粒数、每穗粒重、穗长、千粒重等性状上发生变异;一些导入系的每穗实粒数、每穗粒重、穗长、千粒重和分蘖数等明显高于受体,表现出高产潜力.本文着重阐述导入系的每穗实粒数、千粒重、分蘖数等与产量相关性状的遗传变异.     

小麦穗部发育多效基因的遗传分析与基因定位

在小麦育种材料中首次发现一种穗部发育萎缩且花器官明显退化,但茎、叶等其他器官发育正常的突变体sda1(spike development atrophy 1)。用显微镜观察突变体sda1的花器官,用碘-碘化钾鉴定其小孢子育性;以‘陕麦94’为父本,突变材料sda1为母本构建F2群体,调查各主要农艺性状,灌浆期测定穗部及穗下茎可溶性糖含量、旗叶光合性能(净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率),对该突变体进行遗传分析;利用SSR微卫星标记,通过混合分离分析(BSA)和群体连锁分析进行基因定位,进一步探索该基因功能。结果表明:(1)小麦突变体sda1雄蕊发育畸形,雌蕊发育萎缩,小孢子几乎全部丧失育性。(2)对突变体sda1原株系中表型正常植株的后代分离统计分析结果证明,该突变性状由1对隐性核基因控制,并命名该基因为SDA1。(3)在F2群体中,突变株抽穗期较正常株延迟4d;穗部及穗下茎可溶性糖含量分别显著高于正常株30.6%和11.0%,但突变株与正常株的抽穗持续时间(均为8d)和光合性能无显著差异。(4)经基因定位分析初步确定SDA1位于小麦6B染色体WMC398和BARC136标记之间,与两标记的遗传距离分别为2.2cM和2.1cM。推测认为,SDA1是一个控制抽穗期与器官发育的多效基因,且该基因突变影响植株的糖分转化与利用。     

谷子幼穗培养体细胞胚胎发生的组织学研究

谷子劫穗培养再生植株及体细胞胚胎发生国内已有简报。我们在进行谷子幼穗培养高频率诱导胚性愈伤组织及再生植株的同时,利用组织学、解剖学及扫描电镜方法观察到了谷子幼穗培养中的体细胞胚胎发生,为进一步开展谷子原生质体培养及其抗性突变育种奠定了基础。本文着重报道谷子幼穗培养中体细胞胚胎发生的组织学观察结果。