小粒野生稻与栽培稻杂种及回交后代的特征分析

小粒野生稻（Oryza minuta）,是栽培稻遗传改良的宝贵资源,本研究通过杂交和回交结合胚拯救技术获得了小粒野生稻与栽培稻的种间杂种及回交后代,调查了杂种与各回交后代的交配率和染色体数目,并运用175对均匀分布的SSR标记对双亲和92份二倍体的BC3F1植株进行了分析.结果表明,杂种F1,BC1,BC2和BC3的交配率分别为5.58%,0.11%,0.37%和1.62%;杂种染色体数目为36（ABC）,回交后代的染色体数目为24～48;小粒野生稻与栽培稻间SSR标记的多态性概率为93.2%;在92份二倍体的BC3F1植株中,小粒野生稻渗入片段的数目、长度、总的大小及其所占全基因组的百分数分别为24.1,17.8,438.4cM和26.2%.同时还评价了杂种和回交后代的部分农艺性状和对水稻白叶枯病的抗性表现.这些材料可以用于鉴定来自于小粒野生稻的有利基因和产量相关性状的数量性状基因座（quantitative trait loci,QTL）,为栽培稻的遗传改良提供新的操作平台.     

栽培稻与疣粒野生稻杂种F1代的基因组原位杂交鉴定

生物素标记的疣粒野生稻总DNA作探针,未标记的栽培稻总DNA封阻,对栽培稻与疣粒野生稻杂种F1体细胞染色体进行基因组原位杂交（Genomic in situ hybridization,简称GISH）分析。FITC检测表明,杂种细胞中来自瘛发粒野生稻的染色体有较多的黄色或黄绿色荧光信号,来自栽培稻的染色体只检出很少的信号。每条疣粒野生稻染色体上信号点所占的总的区域只是染色体的一小部分,表明疣粒野生稻染色体与栽培稻染色体的DNA序列大部分是同源的。     

基因组原位杂交鉴定栽培稻与广西药用野生稻杂交后代染色体构成

广西药用野生稻 (Oryza officinalis)具有多种优良特性 ,是水稻遗传育种的重要种质资源之一。本实验以 Biotin标记的药用野生稻总 DNA作探针 ,未标记的栽培稻 (Oryzasativa)总 DNA作封阻 ,以 HRP- DAB系统进行信号检测 ,对栽培稻与广西药用野生稻的杂种F1植株的根尖染色体制片进行基因组原位杂交。采用封阻比例 1∶ 2 0～ 30时 ,杂交效果较为理想 ,药用野生稻的 1 2条染色体显深棕色 ,而栽培稻的 1 2条染色体着色很浅。在有丝分裂间期的细胞核中 ,也检测到大量杂交信号分布于核的周边。     

茶陵野生稻导入系遗传分析及重要性状相关QTL鉴定

普通野生稻是栽培稻的祖先种,从野生稻中挖掘栽培稻中已丢失或削弱了的优异基因是保证水稻高产稳产的一个重要手段。本研究以茶陵野生稻染色体片段导入系群体为研究材料,使用均匀分布于12条水稻染色体上的136个多态性分子标记,对其遗传背景进行检测。平均每个导入系携带24个导入片段,导入片段平均长度为16.1 cM,导入片段覆盖野生稻基因组的87.89%。结合两个环境中的性状调查,鉴定到与6个产量性状相关的18个QTLs,其中6号染色体上与粒宽有关的QTL在两个环境中被连续检测到。除此之外,还鉴定到5个与发芽期耐冷性有关的QTLs。     

稻属单拷贝核基因TPI序列分析及其在疣粒野生稻鉴定中的应用

通过对稻属(Oryza L.)及其近缘属等18个禾本科植物单拷贝核基因TPI序列进行扩增和测序,分析其系统进化关系及序列差异,并设计鉴定疣粒野生稻(O.granulata)特异的分子标记.序列分析表明,栽培稻间TPI基因序列碱基变异少,野生稻相对变异丰富,其中疣粒野生稻变异尤为明显,根据疣粒野生稻的TPI基因序列特异位点设计引物,利用这一分子标记对疣粒野生稻进行准确鉴定.     

等位基因特异PCR技术的研究与应用

生物的单核苷酸多态性(Single-nucleotide polymorphism,SNP)具有数量多、分布广、易于分型、稳定性强等优点,很适合于用做分子标记.等位基因特异PCR(Allele-specific PCR,AS-PCR)是根据SNP位点设计3'末端与SNP位点碱基互补或错配的特异PCR引物,通过凝胶电泳等方法检测PCR扩增产物的有或无,从而检测基因型中SNP的一种技术.经过不断地改进与完善,基于SNP的等位基因特异PCR标记已逐渐成为一种快速、简便、低成本、可靠、高通量的检测基因型SNP的方法.本文应用等位基因特异PCR技术,根据小麦TaDREB1基因在旱选10和鲁麦14的120(C→A)SNP成功地开发了一个SNP分子标记,证明了该方法的有效性和可行性.     

水稻(Oryza sativa L.)核基因组存在叶绿体psbA基因的同源片段

序列比较说明,重复DNA顺序pRRD9与水稻叶绿体基因组中编码QB蛋白的psbA基因存在高度的同源。用pRRD9亚克隆片段pRRD9R和片段pRRD9L对水稻的叶绿体和核DNA进行Southern杂交分析,揭示了psbA基因同源片段在某个进化时期由叶绿体基因组转移到水稻核基因组,而且两者在水稻进化过程中的变异程度存在明显的差异。利用它们对野生稻和栽培稻总DNA的Southern杂交分析,显示亚洲栽培稻与AA基因组型的野生稻有较近的亲缘关系,以及在部分野生稻产生特异的杂交带谱,说明它可以作为一种分子探针来研究水稻的进化问题。     

长雄蕊野生稻分蘖角度QTL定位及遗传分析

分蘖角度是水稻重要农艺性状之一,在调控水稻产量方面具有极其重要的作用。利用长雄蕊野生稻跟粳稻品种中花11杂交构建F_2作图群体,考察各单株分蘖角度,用均匀覆盖水稻基因组的125对多态性InDel标记,构建了长雄蕊野生稻分蘖角度InDel分子连锁图谱。共检测到3个分蘖角度相关QTLs(qTA-1-1,qTA-3-1,qTA-7-1),分别位于水稻1号,3号,7号染色体上,共解释21.40%的表型变异。其中,qTA-1-1可以解释6.41%的表型变异,是一个新的分蘖角度QTL位点;qTA-7-1解释了7.84%的表型变异,包含了一个调控普通野生稻分蘖角度的PROG1基因,对亲本进行比较测序分析,发现PROG1编码区中有一个18 bp的InDel、两个3bp的InDel和5个SNP,该差异造成长雄蕊野生稻和中花11中PROG1编码的蛋白不同。本研究构建了第一张高密度长雄蕊野生稻In Del标记遗传图谱,发掘分蘖角度新QTL位点,为育种家利用分子标记辅助选择培育水稻理想株型新品种打下基础。     

基因组原位杂交鉴定栽培稻与广西药用野生稻杂交后代染色体构成

广西药用野生稻（Ｏｒｙｚａ ｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ）具有多种优良特性,是水稻遗传育种的重要种质资源之一。本实验以ｂｉｏｔｉｎ标记的的药用野生稻总ＤＮＡ作探针,未标记的载培稻（Ｏｒｙｚａｘａｔｉｖａ）总ＤＮＡ作封阻,以ＨＰ－ＤＡＢ系统进行信号检测,对栽培稻与广西药用野生稻的杂种Ｆ１植株的根尖染色体制片进行了基因组原位杂交。采用封阻比例１：２０～３０时,杂交效果较９为理想,药用野生稻的１２条染色体显深     

禾本科psbA-trnH基因的序列分析及其在斑点野生稻鉴定中的应用

通过对稻属(Oryza L.)及其近缘种等禾本科(Gramineae)植物叶绿体psbA-trnH基因进行扩增和测序,分析其系统进化关系及序列差异,并设计鉴定斑点野生稻(O.punctata)的特异分子标记。序列分析的结果表明,栽培稻材料间psbA-trnH基因序列没有或很少存在碱基差异,野生稻相对变异丰富,其中靠近3′端下游序列碱基变异较为丰富,5′端相对保守。根据斑点野生稻psbA-trnH基因序列的特异位点设计的引物,扩增的目的片段ptBD118长118bp,退火温度在62℃时特异性最佳。在条码基因差异位点分析的基础上,开发的特异分子标记用于物种的快速鉴定,为珍贵物种的口岸鉴定提供了检测方法。     

载培稻与普通野生稻两个重要分类性状花药长度和柱头外露率的QTL分析

用江西东乡普通野生稻（简称东乡普野）和桂朝2号的115株的BC1群体,构成了1张长度为1418．2cM,包含120个RFLP标记的遗传图谱,该图谱除第1染色体短臂上的标记的顺序与日本水稻基因组计划发表的图谱不同外,其他染色体上相对应的标记的顺序及标记之间的遗传距离基本一致,对控制花药长度和柱头外露率这两个载培稻和野生稻的重要分类性状的TQL分析结果表明,控制花药长度的2个QTLs分别位于第2染色体C424－G39和第9染色体C2U807－C1263间,控制柱头外露率的2个QTLs分别位于第5染色体R2289－R1553间和第8染色体G1149－R1963间,这两个重要分类性状的QTLs定位,为进一步研究野生稻进化到载培稻的分子进化机理提供了有益的信息。     

水稻CMS相关基因在稻属AA基因组中的分布及其单核苷酸多态性

水稻线粒体基因组嵌合基因orf79 和 orfH79分别被认为与BT-型和HL-型水稻CMS有关, 两者具有98%的同源性, 并且其DNA序列只存在4核苷酸的差异。对于这两个嵌合基因, 前者来源于栽培稻(Oryza. sativa L.), 而后者则来源于普通野生稻(O. rufipogon Griff.)。这意味着orf79/ orfH79可能在广泛分布于稻属AA基因组中。为了调查orf79/ orfH79在稻属物种中的分布和变异, 190份栽培稻品系[包括156份亚洲栽培稻(O. sativa var. landrace)和34份非洲栽培稻(O. glaberrima)]以及104份稻属AA基因组野生稻品系(包括O. rufipogon、O.nivara、O. glumaepatula、O. barthii、O. longistaminata和O. meridionalis 6个种), 被用于PCR扩增检测。31份具有控制粤泰A和笹锦A的特异片段的稻属AA基因组水稻品系被检测出。所有特异片段均被回收并测序, 基于DNA 序列的聚类结果显示31份水稻材料被分成了两组, 分别代表为BT-型和HL-型水稻不育细胞质组群。结果也进一步表明: HL-型水稻CMS胞质主要分布于一年生的O. nivara中; BT-型水稻CMS胞质可能来源于栽培稻变种或多年生野生稻O. rufipogon。     

野生稻Wx基因(CT)n卫星序列和第一内含子SNP特征标签初探

本研究利用特异引物对来源于云南的22份栽培稻及分别来源于海南、云南元江、江西东乡的3份普通野生稻(O.rufipogon Griff.)和1份长雄野生稻(O.longistaminata)Wx基因中第1内含子和第1内含子上游微卫星序列(CT)n的序列进行PCR扩增并测序。结果显示所有材料均能扩增出产物并获得碱基测序(包括长雄野生稻),4份野生稻的(CT)重复次数分别是(CT)8、(CT)10、(CT)10、(CT)11,较栽培稻少;第1内含子中+1位碱基均为G。相较于栽培稻,野生稻在第1内含子与(CT)n重复中有明显区别于栽培稻的SNP位点,包含基因突变的In Del、转换和颠换3种类型。说明野生稻和栽培稻在进化的过程中出现了差异。Wx基因中微卫星序列(CT)n和第1内含子的序列可作为检测野生稻遗传组分的一个遗传标签。     

普通野生稻中增产相关QTL的发掘

普通野生稻(Oryza Rufipogon)是重要的遗传资源,发掘其优良等位基因将对水稻遗传改良产生重要影响。文章从以珍汕97为轮回亲本,普通野生稻为供体的BC2F1群体中选择一个与珍汕97表型明显不同的单株BC2F1-15,经过连续自交获得回交重组自交系BC2F5群体。均匀分布于12条染色体的126个多态性SSR(Simplesequence repeats)标记基因型分析,发现BC2F1-15单株在30%的标记位点为杂合基因型;利用该群体共检测到4个抽穗期、3个株高、4个每穗颖花数、2个千粒重和1个单株产量QTL。在第7染色体RM481-RM2区间,检测到抽穗期、每穗颖花数和产量QTL,野生稻等位基因表现增效作用;其他3个每穗颖花数QTL位点,野生稻等位基因也均具有增效作用。结果表明野生稻携带有增产相关的等位基因,这些有利等位基因无疑是水稻遗传改良可资利用的新资源。     

栽培稻—药用野生稻杂种F1及回交后代的基因组原位杂交鉴定

以ｄｉｇｏｘｉｇｅｎｉｎ标记的药用野生稻总ＤＮＡ作探针,未标记的栽培稻总ＤＮＡ封阻,地栽培稻－药用野姓稻Ｆ１及回交皇代材料根尖体细胞染色体制片进行基因组原位杂交,鉴定出３个双单体异源附加系和４个单体异附加系。当标记探针用ａｎｔｉ－ｃｄｉｇｏｘｉｇｅｎｉｎ－ＰＯＤ和ＤＡＢ检测时,药用生稻染色体显棕色,栽培稻染色体则因Ｇｉｅｍｓａ.地染而显浅蓝色;标记探针用ａｎｔｉ－ｄｉｇｏｘｉｇｅｎｉｎ－ＦＩＴＣ检     

云南野生稻中的抗白叶枯病基因Xa21的鉴定

水稻白叶枯病是水稻生产上的主要细菌病害之一。从野生稻中发掘优异的水稻白叶枯病抗性材料,可以拓宽栽培稻抗白叶枯病遗传基础。经过温室接菌鉴定和PCR标记分析,对云南野生稻进行Xa21基因的检测鉴定。温室接菌鉴定表明,云南野生稻对广谱致病小种PX099及云南强致病菌Y8具有较好的抗性能力,特别是疣粒野生稻对致病菌株达到免疫程度;PCR标记分析表明,云南野生稻不含有Xa21基因,但含有与Xa21基因某些区域同源的片段。本研究结果为寻找新的抗源材料及快速发掘利用云南野生稻中的抗白叶枯病基因提供理论依据。     

云南野生稻抗白叶枯病类Xa21基因的鉴定

水稻白叶枯病是水稻生产上的主要细菌病害之一。从野生稻中发掘优异的水稻白叶枯病抗性材料,可以拓宽栽培稻抗白叶枯病遗传基础。经过温室接菌鉴定和PCR标记分析,对云南野生稻进行Xa21基因的检测鉴定。温室接菌鉴定表明,云南野生稻对广谱致病小种PX099及云南强致病菌Y8具有较好的抗性能力,特别是疣粒野生稻对致病菌株达到免疫程度;PCR标记分析表明,云南野生稻不含有Xa21基因,但含有与Xa21基因某些区域同源的片段。本研究结果为寻找新的抗源材料及快速发掘利用云南野生稻中的抗白叶枯病基因提供理论依据。     

Bph3在栽培稻和药用野生稻中的BAC-FISH比较物理定位

用栽培稻(Oryza sativa L.)遗传图第四连锁群中与抗褐稻虱基因Bph3紧密连锁的RFLP标记RZ69及筛选出来的BAC克隆38J9作探针,对药用野生稻(O.officinalis Well ex Watt)和栽培稻荧光原位杂交,供试标记RZ69及38J9均被定位于药用野生稻和栽培稻第4染色体的短臂上,药用野生稻杂交信号的百分距分别为22.12±3.44和20.00±5.40,而栽培稻均为0.在栽培稻中,信号检出率相应地为6.29%和56.10%,在药用野生稻中则为6.14%和50.00%.BAC克隆和RFLP标记探针杂交信号的百分距十分接近,说明在栽培稻和野生稻中RFLP标记RZ69都在同一BAC克隆的大插入片段中.由此推知,药用野生稻与抗性基因Bph3的同源顺序就在第4染色体信号出现的相应位置.在未封阻的情况下,药用野生稻的BAC杂交在多条染色体上具有信号,这表明它和栽培稻的Cot-1 DNA重复顺序也在一定程度上具有同源性.药用野生稻第4染色体是根据栽培稻与药用野生稻的比较遗传图选用与Gm-6连锁的RG214通过FISH确定的.讨论了栽培稻BAC克隆对药用野生稻比较原位杂交物理作图的可行性问题.     

Bph3在栽培稻和药用野生稻中的BAC-FISH比较物理定位(英)

用栽培稻 (OryzasativaL .)遗传图第四连锁群中与抗褐稻虱基因Bph3紧密连锁的RFLP标记RZ6 9及筛选出来的BAC克隆 38J9作探针 ,对药用野生稻 (O .officinalisWellexWatt)和栽培稻荧光原位杂交 ,供试标记RZ6 9及38J9均被定位于药用野生稻和栽培稻第 4染色体的短臂上 ,药用野生稻杂交信号的百分距分别为 2 2 .12± 3.4 4和2 0 .0 0± 5 .4 0 ,而栽培稻均为 0。在栽培稻中 ,信号检出率相应地为 6 .2 9%和 5 6 .10 % ,在药用野生稻中则为 6 .14 %和 5 0 .0 0 %。BAC克隆和RFLP标记探针杂交信号的百分距十分接近 ,说明在栽培稻和野生稻中RFLP标记RZ6 9都在同一BAC克隆的大插入片段中。由此推知 ,药用野生稻与抗性基因Bph3的同源顺序就在第 4染色体信号出现的相应位置。在未封阻的情况下 ,药用野生稻的BAC杂交在多条染色体上具有信号 ,这表明它和栽培稻的Cot_1DNA重复顺序也在一定程度上具有同源性。药用野生稻第 4染色体是根据栽培稻与药用野生稻的比较遗传图选用与Gm_6连锁的RG2 14通过FISH确定的。讨论了栽培稻BAC克隆对药用野生稻比较原位杂交物理作图的可行性问题。     

RTSV和Glh在药用野生稻中的物理定位

药用野生稻具有多种抗病虫性,是水稻品种改良重要的种质资源之一.本研究采用与栽培稻遗传图第4连锁群中与RTSV和Glh紧密连锁的RFLP标记RZ262及其筛选出来的BAC克隆作探针,对药用野生稻进行荧光原位杂交,供试探针均被定位于药用野生稻第4染色体短臂的中部,百分距分别为74.86±3.72和73.98±4.44,信号检出率为7.6%和45.1%.BAC克隆和RFLP标记探针杂交位置几乎一致,说明在栽培稻和野生稻中RFLP标记RZ262都存在同一BAC克隆的大插入片段中,药用野生稻与抗性基因RTSV和Glh的同源顺序就在第4染色体信号出现的相应位置,从而为作物育种开发和利用野生资源的抗性基因提供了理论依据.