分子标记技术及其在分离和克隆水稻基因中的应用

分子标记是近些年来发展起来的一种分子生物学技术,利用各种分子标记可以构建水稻高密度的分子遗传图谱,并进行基因定位和克隆。本文概述了几种常用的分子标记及其在研究水稻基因中应用进展。     

双低两用核不育水稻96-5-2S冷水灌溉繁殖技术研究

为解决临界温度双低两用核不育水稻96—5—2S繁殖困难的问题,利用地下水对其进行了冷水灌溉繁殖试验．结果表明,用不同温度的冷水从其雌雄蕊形成期(Ⅳ)至花粉内容物充实期(Ⅶ)连续灌溉15d。水深保持在18～22cm,其结实率与产量随灌溉水温升高而降低．当平均灌溉水温为18．5～19．8℃时。结实率可达40．5％～57．6％。产量可达3．30～4．35t·hm^-2;当平均灌溉水温为20．5～21．3℃时,结实率与产量锐减,分别为2．5％～10．4％与0．21～0．90t·hm^-2;当平均灌溉水温为22．3～23．5℃时。结实率与产量均为0．当灌溉水温(平均为19．8℃)与灌溉时期(Ⅳ～Ⅶ期)相同时,昼夜深灌(18～22cm)处理的结实率与产量极显著高于其昼夜浅灌(7～10cm)处理．当灌溉水温(平均为19．8℃)与灌溉水深(18～22cm)相同时,灌溉时间长(Ⅱ、Ⅲ～Ⅶ期,20～25d)、短(Ⅳ～Ⅶ期,15d)处理的结实率与产量无明显差异．用地下冷水灌溉可以繁殖临界温度双低两用核不育水稻96—5—2S。主要技术指标是灌溉水温18～20℃,灌溉时期为Ⅳ～Ⅶ期。灌溉水深为18～22cm．     

不同基因组野生稻随机微卫星扩增多态DNA(RMAPD)遗传分析

采用32对RMAPD引物对水稻9种类型基因组的44份材料遗传多样性进行研究,PCR产物经凝胶电泳后进行带型统计并用NTSYS软件进行聚类分析．结果显示44份材料可分为AA基因组和其他基因组2个大组,其他基因组可分为BCD、EFG和HJ等3个小组;BCD小组聚类结果表明CC基因组与BBCC基因组关系亲缘最近．与CCDD基因组次之,而与AA基因组最远．结果同时表明,AA基因组野生稻和非AA基因组野生稻含丰富的栽培稻所没有的基因．RMAPD标记在群体遗传结构和亲缘关系分析等水稻遗传育种领域具有广阔的应用前景．     

温敏雄性核不育水稻可育花药与不育花药的钙分布

用焦锑酸盐沉淀法研究了温敏雄性核不育水稻在减数分裂时期和单核早期可育花药与不育花药的钙分布.结果表明：在减数分裂时期,可育花药小孢子母细胞和药室内的钙颗粒很少,而不育花药小孢子母细胞中分布许多的钙颗粒,特别是药室中的钙颗粒异常丰富,小孢子母细胞减数分裂异常,细胞质收缩退化.在单核早期,可育花药花粉内的钙颗粒极少,花粉表面分布许多钙颗粒,而不育花药花粉内分布许多钙颗粒,药室内的钙颗粒仍然非常丰富.可育花药维管束鞘细胞体积大且形状规则,细胞内的钙颗粒很少,而不育花药维管束鞘细胞体积小且形状不规则,细胞内的钙颗粒较多.     

温光条件对水稻安农S—1,衡农S—1的育性及生理的影响

研究了不同温、光条件下安农Ｓ－１和衡农Ｓ－１的育性变化,以及颖花和花药中ＡＴＰ含量和呼吸速率的变化。结果表明,在光照期温度３１℃／２８℃高温条件下,每日以１０－１３．５ｈ等各种光照长度处理,安农Ｓ－１和衡农Ｓ－１都表现为雄性不育,而在２４℃／２２℃的低温条件下,各种光照长度处理均为可育,证明了这类不育系为温敏不育系。并在花粉母细胞形成期和减数分裂期对温度最为敏感。在高温条件下,这两个时期颖花和花药     

温敏核不育水稻育性敏感期过氧化物酶活性(简报)

在育性敏感的两个时期─—花粉母细胞形成期和花粉母细胞减数分裂期,温敏核不育水稻１３５６Ｓ、衡农 Ｓ－２、Ｎ－１０Ｓ和 Ｎ－１３Ｓ不育株幼穗花药中的过氧化物酶活性极显著高于可育株。     

水稻抗旱性与叶片抗脱水能力、脯氨酸及糖的关系

在人控土壤干旱（含水量１７．５％左右）条件下,研究了水稻抽穗灌浆期抗旱性与抗脱水能力、抗衰老能力、叶片中游离脯氨酸及可溶性糖的关系,结果表明：抗旱性强的品种,抗脱水与抗衰老能力也强,且叶片中游离脯氨酸与干旱前期（１０天内）可溶性糖含量增加,反之亦然．     

不同温湿条件下贮藏的3种禾本科植物花粉活力变化(简报)

测定水稻、玉米和狼见草花粉在低温（5℃）低湿（45％）、低温（5℃）高湿（80％）、高温（35℃）低湿（45％）和高温（35℃）高湿（90％）4种贮藏条件下的活力表明：低温高湿下花粉活力保持的时间最长;狼尾草花粉比水稻、玉米花粉耐贮藏,在低温高湿条件下贮藏30d后,仍有38．3％的萌发率;狼尾草花粉中蛋白质含量较高,淀粉含量较低。     

茶陵野生稻苗期耐冷性与抗氧化系统的关系

为探讨茶陵野生稻苗期耐冷的生理机制,以耐冷性强弱不同的栽培稻及东乡野生稻为对照,研究了茶陵野生稻苗期冷胁迫后抗氧化系统的变化.结果表明,茶陵野生稻经冷胁迫后,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量增加幅度大于冷敏感对照,而稍小于或相当于耐冷对照;超氧阴离子(O2)产生速率和丙二醛(MDA)含量低于冷敏感对照品种,而稍高于或相当于耐冷对照.说明茶陵野生稻苗期耐冷性与其抗氧化系统冷胁迫后的适应性变化密切相关.     

分子标记在鉴别拟船叶藓属和猫尾藓属中的应用

船叶藓科的拟船叶藓属(Dolichom itriopsis)和猫尾藓属植物(Isothecium)非常相似,不易从外部表型上进行属间物种的区分.以尖叶拟船叶藓6个居群、猫尾藓1个居群及疑似尖叶拟船叶藓种1个居群为材料,进行了随机扩增多态性(RAPD)标记分析,结果表明:50个随机引物中有15个引物扩增的产物具有多态性,15个引物共扩增出77条带,其中多态性条带为71条,多态带比率高达92.21%.聚类分析结果表明,疑似种与猫尾藓有较近的亲缘关系,与尖叶拟船叶藓亲缘关系较远.同时测定了疑似尖叶拟船叶藓种的rDNA的ITS全序列,与Genbank已知序列比对结果表明,疑似种与猫尾藓的同源性高达94.74%,而与尖叶拟船叶藓的同源性只有80.64%.进一步支持了RAPD的聚类结果,说明疑似种是猫尾藓而非尖叶拟船叶藓.