国际水稻研究所科研动向拾粹

种子包装的新材料——铝箔 菲律宾国际水稻研究所遗传资源中心的科学家们,正在研究使用一种新型包装材料——铝箔,用于水稻种子保存。铝箔包装袋与传统的金属容器比,具有不透水、轻便易搬运等特点:这种包装袋是由英国一家公司生产的,分大小两种型号:大号可装450克,20000多粒稻种;小号可装10克,约500粒种子。     

与老化相关表观变化可用来确定生物年龄

英国的科学家发现了一组“老化”基因,这组基因的开关是由表观遗传因素的作用所控制,对机体老化和可能寿命产生影响。研究人员指出,这些发现有助于研究外部因素,如生活方式怎样造成了表观遗传改变,为抗老化治疗开辟了新的途径。     

生物科技快讯

与老化相关表观变化可用来确定生物年龄英国的科学家发现了一组"老化"基因,这组基因的开关是由表观遗传因素的作用所控制,对机体老化和可能寿命产生影响。研究人员指出,这些发现有助于研究外部因素,如生活方式怎样造成了表观遗传改变,为抗老化治疗开辟了新的途径。     

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<正>研究发现表观基因组改变能控制番茄成熟美国Boyce Thompson植物研究所与美国农业部农业研究局(ARS)的科学家最新研究发现,表观遗传学,即植物DNA发生一系列化学改变,对番茄成熟起重要作用,向果实发出信号决定其何时变红。ARS分子生物学家James Giovannoni对表观遗传是否影响番茄成熟问题进行了研究。科学家往未成熟番茄体内     

楱属植物种间杂交花粉直感效应的考测与研究

本文通过对以大连栽培杂交榛为父本（P2）与饶河野生种平榛（Corylus heterophylla Fish)。杂交当代坚果（F0）,母本自然坚果（P1）进行考测与分析发现：（1）由大连引进的栽培杂交种花粉对杂交梁工坚果的开状、色泽、果皮厚度、果皮开裂性、种皮色泽、光滑度等质量性状均有明显的直接影响,即因花粉直效应产生的种子直感现象;（2）对坚果大小、单果重等数量性状也产生了一定花粉直感效应,这种数量性状种子直感遗传现象是在多年来植物杂交试验中较为罕见的。     

陆地棉低酚棉种子品质性状的遗传及其杂种优势利用的研究

通过配制4个隐性无腺体品系（gl2gl2gl3gl3)作母本与5个显性无腺体品系（GL2^eGl2^3eGl3Gl3)杂交产生的20个组合的F2、F3,利用二倍体种子遗传模型,研究了棉花种子的含油量、蛋白质含量、油分指数、蛋白质指数等5个种子性状的遗传变异。结果表明所有研究的性状主要由加性遗传效应所控制,其中含油量主要由母体加性遗传效应所控。按群体平均数计算。这些性状F2的中亲优势仅为－1．99％－1．11％,这揭示出F2、F3近交衰退很少。有75％的F2和60％的F3天然授粉异交组合棉酚含量低于0．4g/kg,因此有可能筛选出棉酚含量低于规定标准、而种子品质不降低、可综合利用的F2高产杂交种。     

种子与花粉的随机迁移对植物群体遗传结构分化的影响

将Ｗｒｉｇｈｔ的经典岛屿模型拓广到植物群体上,同时考虑了含有花粉和种子随机迁移的影响。并给出了３种不同遗传方式的基因（双亲遗传,父本和母本遗传）频率的期望均值和方差。理论结果证明花粉或种子的随机迁移可增加基因频率方差,其幅度取决于迁移率和迁移基因频率的方差。同绝对迁移率一样,花粉和种子的迁移率方差及迁移基因频率的方差对群体遗传结构的分化有着同样的重要。一个重要结论就是花粉或种子的随机迁移率和随机迁     

植物无融合生殖研究进展北大核心CSCD

无融合生殖是一种不发生雌雄配子核融合而产生种子的一种无性繁殖过程。有些无融合生殖产生的种子是其母本的克隆,可以保留母本的基因型,因此无融合生殖可用于杂种优势的固定。尽管无融合生殖具有潜在的应用价值,但其形成机理十分复杂,表现在无融合生殖有多种表现形式,且受控的途径多样,遗传机制复杂,至今尚无定论,研究方法也多种多样。对近年来无融合生殖研究方面取得的进展进行了概述,旨在为深入研究无融合生殖提供参考。     

甜瓜遗传图谱的构建及果实与种子QTL分析

以遗传性状差异较大的甜瓜材料日本安农二号与新疆哈密瓜K413杂交产生的143个F2单株为作图群体,以AFLP与SSR分子标记为主构建了包含12个连锁群、142个遗传标记位点的甜瓜遗传图谱,其中包括121个AFLP标记、16个SSR标记、3个STS标记、2个性状标记,连锁群总长度为1 014.2 cM。应用复合区间作图法对甜瓜果实的大小、长宽比、糖度、硬度以及甜瓜种子的长、宽、形状、重量等性状进行遗传定位与分析。基因定位结果显示控制果肉颜色的基因位于C9连锁群AFLP分子标记NDAA与NCFA之间。其他性状表现为数量性状控制,共检测到25个数量性状基因座,不同性状基因座位有重叠分布的特点。其中C5连锁群标记NCA-N73C区间检测到QTLs Sl5.1、Sw5.1和Swt5.1分别控制种子长、宽和千粒重,分别可解释表型变异的17%、19%和23%。该区域包含的来自母本安农二号的基因位点对甜瓜种子的长、宽、千粒重均有明显的抑制作用;位于C8连锁群标记N73A与NFDA间的QTL通过影响种子的宽度从而影响种子的形状与重量;同样位于C8连锁群的果实长宽比QTL Fs8.1在F2和F3中均检测到,分别解释表型变异的25%和19%,表现为部分显性,来自安农二号的等位基因抑制甜瓜果实伸长,生成圆形甜瓜;还发现控制甜瓜果实心糖、边糖、果实硬度的QTL各一个。     

植物无融合生殖研究进展

无融合生殖是一种不发生雌雄配子核融合而产生种子的一种无性繁殖过程。有些无融合生殖产生的种子是其母本的克隆,可以保留母本的基因型,因此无融合生殖可用于杂种优势的固定。尽管无融合生殖具有潜在的应用价值,但其形成机理十分复杂,表现在无融合生殖有多种表现形式,且受控的途径多样,遗传机制复杂,至今尚无定论,研究方法也多种多样。对近年来无融合生殖研究方面取得的进展进行了概述,旨在为深入研究无融合生殖提供参考。     

赤霉素在促进禾谷类种子水解酶合成和分泌中的作用机理

赤霉素是植物的内源激素之一。它在打破种子休眠,促进种子萌发;改变遗传或生理矮化植物的正常生长习性;诱导长日照,长—短日照和短—长日照品种的开花;控制性别的表现等方面都起着重要作用。然而对它的作用机理却了解很少。自从1960年Paleg和Yomo发现赤霉素可以代替胚激发贮藏组织和萌发种子中α-淀粉酶的活性以后,引起了各国科学家们的重视,他们利用禾谷类无胚种子和离体糊粉组织研究赤霉素对水解酶的诱导作用,不仅是酿造工业发展的需要,主要目的是对激素作用机理进行探索。因为(1)赤霉素是体内诱导产生酶     

拟南芥YUAN1基因调控器官形状和大小

器官形状和大小的控制是一个基本的发育生物学过程, 受细胞分裂和细胞扩展的影响。到目前为止, 人们对植物器官形状和大小的调控机制知之甚少。本实验室前期研究发现了一个种子和器官大小的调控基因DA1, 其编码一个泛素受体。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中, DA1通过抑制细胞的分裂来限制种子和器官的大小。本研究通过激活标签的方法在da1-1突变体背景下筛选到一个叶子形状发生改变的半显性突变体(yuan1-1D)。yuan1-1D形成短而圆的叶片和短的叶柄, 细胞学分析显示, 叶片和叶柄变短的主要原因是细胞的长向扩展降低导致的。YUAN1编码一个含有PHD锌指结构域的蛋白。GFP-YUAN1融合蛋白定位在细胞核内。过量表达YUAN1基因导致叶片和叶柄变短。遗传学分析显示, YUAN1和DA1、ROT3以及ROT4在控制叶片形状和大小方面作用于不同的遗传途径中。因此, 本研究鉴定了一个新的控制器官形状和大小的基因YUAN1, 为阐明植物器官形状和大小调控的分子机制提供了重要线索。     

建兰与纹瓣兰种间杂种胚培养研究

采用人工授粉的方法,以‘小桃红’建兰为母本、纹瓣兰为父本进行杂交,获得了种间远缘杂交后代植株。杂交果苹与母本自交果荚的大小差异大小,但鲜重明显大于母本,果荚内的种子量却少于母本。杂种胚离体培养90d出现绿色原球胚,210d可萌发出大量植株;而‘小桃红’自交种子培养210d只形成少量绿色根状茎。杂种胚的萌发具有杂种优势,不仅萌发快,而且出苗率高,萌发时先形成原球胚,原球胚上长出大量小根毛,继而形成大量假鳞茎,假鳞茎经转瓶培养后,分化形成大量健壮植株,分化率高。     

航天诱导凤仙花SP3代子叶变化的研究

“神舟4号”搭载的凤仙花(Impatiens balsamina)种子经种植后获得SP3种子,发现SP3代子叶发生变异现象,在苗期的子叶数目和形态呈多种变化。除绝大多数为正常的2片大小相等的子叶外,还出现了少数三子叶、漏斗状子叶(杯状子叶)和联生子叶。在子叶的大小上,有的2片子叶大小基本相似,有的则差异明显。在子叶变异的植株中,有的植株叶片大小、花的形态和育性发生了变化,没有结果,不能通过有性繁殖后代。子叶的变异是遗传原因还是生理影响尚需进一步研究。     

油松种子园自由授粉与控制授粉种子父本分析

利用“微卫星”标记对油松(Pinus tabulaeformis)种子园控制授粉和自由授粉的子代进行了父本分析, 探讨自由授粉状态下种子园子代遗传组成与花粉传播的关系, 以及人工控制授粉状态下花粉形态等指标与子代遗传组成的相关性。其中,利用SSR对281粒油松种子进行父本分析, 在80%的置信水平下确定了其中126粒种子的花粉来源; 对2株母树自由授粉种子的父本分析表明, 种子园内花粉传播距离最大为85 m, 有效距离在30 m以内; 对11#和24＃母树分别用21个无性系的等体积混合花粉进行控制授粉发现, 子代由少数无性系的花粉受精产生, 其中 50＃、7＃、25＃、33#无性系对2株母树子代的花粉贡献率分别达到50.62%和61.54%; 花粉粒大小、花粉等体积重和花粉活力与选择性受精相关不显著, 而花粉活力偏低的无性系也有授粉成功的可能性。     

超甜玉米种子萌发物质利用性状杂种优势及亲子回归关系分析

为阐明超甜玉米(Zea mays L.var.saccharata Bailey)亲本对F_1种子物质利用性状遗传效应,研究了19份自交系和其测配的10个杂交组合的杂种优势及亲子回归关系。结果表明,超甜玉米自交系及F_1种子的淀粉含量、蛋白质含量、脂肪含量、百粒重、种子物质动用量和种子物质利用率差异较大,10个杂交组合中亲本和F_1种子的淀粉含量、脂肪含量、百粒重均存在显著差异。F_1种子淀粉含量和百粒重均表现出正向超亲优势,即近高亲本遗传;而F_1种子的蛋白质含量、脂肪含量、种子物质动用量和种子物质利用率为近低亲本遗传。聚类分析和杂种优势分析表明,性状差异较大的FH14、Q26、GT22、GT2等亲本测配的杂交组合在种子百粒重或种子物质利用率等性状上具有较强的超亲优势。回归分析表明,母本对F_1种子的淀粉含量、百粒重有负效应,对种子物质动用量和种子物质利用率有正效应;父本对种子淀粉含量有负效应,对种子物质利用率有正效应。     

种子雨研究进展

种子雨是指在特定的时间和特定的空间从母株上散落的种子量。种子雨的组成和大小具有时空异质性。种子雨的空间异质性表现在种子雨的组成和大小因群落而异,种群间的种子雨因种群而异,种群内部的种子雨因个体而异;种子雨的时间异质性表现在不管是群落、种群还是种群内部的个体,其种子雨既具有季节动态,又具有年际变化。种子雨、种子库、幼苗库和地上植被相互联系、相互作用。种子雨的研究对更好地了解种群和群落动态等具有重要意义。应用现代的分子遗传标记技术、同位素标记法和荧光染料法等研究种子雨的散布过程和种子命运将是未来种子雨研究的热点,种子雨和种子库的结合研究及其与动植物关系的研究尚需加强。     

爆裂玉米胚乳数量性状的遗传研究

采用三倍体胚乳种子遗传模型及其分析方法,研究了4个爆裂玉米膨爆特性的胚乳直接效应、母体效应和细胞质效应。结果表明,百粒重、膨化体积的遗传同时由3套遗传体系所控制,百粒重的细胞质、膨化体积的母体和细胞质遗传率较高。爆花率和膨化倍数受胚乳和母体2套遗传体系的影响,且遗传率相近。爆花率和膨化倍数的直接和母体杂种优势均为负值。要组配出优良爆裂玉米杂交种,必须首先选育出膨爆特性突出的自交系,同时还要注意不同自交系的恰当组配。在6个供试自交系中,必须首先选育出膨爆特性突出的自交系,同时还要注意不同自交系的恰当组配。在6个供试自交系中,P3,P4适宜用作母本,P5则适宜作父本。     

RdDM途径中的重要蛋白质

异染色质siRNAs通过RNA指导的DNA甲基化(RdDM)途径在胞嘧啶甲基化过程中扮演重要角色。RdDM是沉默转座子和重复序列的重要表观遗传修饰。RdDM主要包括4个过程:24-nt siRNAs的产生、支架RNA(scaffold RNA)的合成、沉默复合体到沉默位点的募集和DNA甲基化。在拟南芥中已经发现了一系列参与这4个过程的蛋白质。通过介绍RdDM途径中的重要蛋白质,说明RdDM途径及其在植物体内的主要功能,重点论述了最新报道的作用机制和新RdDM组分在该途径中的作用。     

大豆籽粒大小的发育遗传分析

籽粒大小是大豆产量的一个重要因素。有关大豆籽粒的遗传学和生理生态学研究已有一些研究,而对于籽粒发育过程中的遗传效应却报道很少。文章采用种子广义遗传模型,分析了大豆双列杂交组合3个世代遗传材料8个时期的鲜籽粒大小和干籽粒大小的数据,应用非条件和条件遗传方差及相关方法分析了发育遗传规律。8个时期的亲本、F1、F2的鲜籽粒大小和干籽粒大小的平均数分别在9／6和9／13达到最高值,鲜籽粒大小在9／6后迅速下降,干籽粒大小在9／13后区于稳定。非条件方差分析表明在整个生育期中,胚遗传效应、细胞质遗传效应和母体植株遗传效应对大豆鲜籽粒大小和干籽粒大小有影响。在多数生育阶段中,细胞质和母体植株的遗传效应对鲜籽粒大小和干籽粒大小影响较大。条件方差分析表明,在大豆生育期中,各遗传体系的基因间断性表达。在多数生育阶段中,细胞质和母体植株的净遗传效应高于胚净遗传效应。不同时期的各遗传体系的基因效应可以单独或同时影响鲜籽粒大小和干籽粒大小的最终表现。8／16的胚加性效应、8／9和8／16的胚显性效应、8／2和8／16的母体植株显性效应影响到鲜籽粒大小的最终表现。8／2和9／13的胚加性效应、8／9的细胞质效应、8／2的母体植株显性效应对干籽粒大小的最终表现有影响。