水稻NBS-LRR类R基因同源序列

根据多数抗病基因(R)编码蛋白质的核苷酸结合区(nucleotide binding site, NBS)和富含亮氨酸重复(leucine-rich repeat,LRR)保守区域特点,设计PCR特异扩增引物,从水稻中克隆了大小约为520 bpDNA片段23个.通过序列同源比较分析发现, 它们编码的蛋白质氨基酸序列包括有NBS-LRR类基因所具有的kinase-1a,kinase-2a, kinase-3a和保守的domain 2区域,它们属于R基因同源序列(R gene homologous sequence, 简称RS).聚类结果发现它们分为4类.遗传定位结果表明它们分布在1,3,4,7~11染色体上,其中10个RS位于已知R基因所在的染色体区间.用水稻抗白叶枯病基因Xa4的近等基因系和基因累加系对克隆的NBS-LRR同源序列进行RFLP分析,发现序列RS13可能来自Xa4基因家族.     

高梁（Sorghum bicolor）分子图谱的构建及寄生草（Striga asiatica）萌发诱导物基因的定位

高粱是世界上第五大主要粮食作物,也是非洲国家的主要粮食来源之一,Strigaasiatica是一种寄生于高粱等主要农作物的野生草之一,选用两个对寄生草抗性表现差异的高粱品系“山桂红”和“SRN39”作亲本,构建一个重组近交系群体（Recombinant Inbred,RI),并随机筛选出94个系用于构建分子连锁图谱和基因定位。在应用的286个多态性标记中,有251个标记分别标定在10条不同的连锁群上,标记间的平均图距为7.1cm,总图谱覆盖了高粱基因组的1779cm,是目前国际上几个比较完整的高粱分子连锁图谱之一。群体的共分离分析表明,与寄生草抗性有关的萌发诱导物基因（Germination Stimulant gene-GernStim)位于高粱的遗传连锁群J上,相距较近的分子标记为13cm。进一步的精细定位分析,发现有两个分子标记分别位于基因的两侧,距离为1.6和2.1个cm。     

Genetic mapping of a new semi-dwarf gene, sd-t(t), in indica rice and estimating of the physical distance of the mapping region

Application and functional study of dwarf and semi-dwarf genes are of great importance to both crop breeding and molecular biology. A new semi-dwarf gene, sd-t(t), non-allelic to sd-1, had been identified in an indica rice variety, Aitaiyin 2. In this study the gene was genetically mapped by using an F2 population, which consisted of 474 individuals developed from a cross between Aitaiyin 2 and B30. The sd-t(t) gene was located between the RFLP markers R514 and R1408B with a distance of 1.1 cM to R514, and 4.5 cM to R1408B on chromosome 4. A physical contig covering the sd-t(t) mapping region was further constructed by screening a BAG library with R514 and R1408B as probes, and the physical distance between R514 and R1408B was estimated at approximately 147 kb. This result will facilitate map-based cloning of the sd-t(t) gene.     

遗传图谱中的分子标记

遗传图谱的构建,是遗传学研究中一个很重要的领域,是对基因组进行系统性研究的基础,也是遗传育种和人类遗传病诊断的依据。其建立和完善,一是需要适当的分离群体和家系,二是需要大量能揭示亲本多态性的遗传标记。     

用双单倍体群体构建水稻的分子连锁图

本研究以窄叶青８号（籼稻）×京系１７（粳稻）的Ｆ１花培株系──ＤＨ群体为基础建立了１个水稻的ＲＦＬＰ连锁框架图,该图含ＲＦＬＰ标记、同功酶标记等共１０８个位点,标记间的平均间距为８．６ｃＭ。该图谱与已发表的用其他群体构建的图谱有很高的可比性。利用该框架图定位了２个未知位点的同功酶标记基因和１个籼稻亲本的抗稻瘟病基因。研究表明,目前的群体可进一步扩大成为一个永久性的作图群体,并应用于水稻基因定位和基因组研究     

苗期水稻根部性状的QTL定位

耐旱是水稻抗逆研究中最重要的性状之一。利用水稻籼粳品种窄叶青8号（ZYQ8）和京系17（JX17）及其通过杂交F1代花药培养获得的127个单株组成的双单倍体分离群体（double haploid,DH)为材料,在营养液中培养10天后,对影响抗旱能力的根部几个主要性状进行了分析,发现最大根长（Maximum root Length,MRL)、根干重（Dry Root Weight,DRW)和根茎干重比（Root/Shoot Ratio of Dry Weight,RSR)3个性状在群体中变异较大,利用该群体建立的水稻分子遗传图谱,对上述3个水稻性状进行数量性状座位（Quantitative Trait Locus,QTL)的分析定位,结果表明,2／1／2个QTLs的亲本JX17等位基因分别控制着最大根长、根干重和茎士重比的表达,对表型变异的解释率分别为16．4％、17．0％、16．4％、10．4％和19．9％;2／1个QTLs的亲本ZYQ8等位基因分别控制着最大根长和根茎干重比的增加,表表型变异的解释率分别为19．6％、13．0％和13．2％。检测到的8个QTLs分别位地水稻的染色体2、3、4、5、6、9和10上。与其他已发表的定位结果比较表现,在3个性状的总共8个QTLs中,各有1个性状的1个QTL（控制最大根长的L169－CT106A,控制根干重的G45－G1314A和控制根茎干重比的G62－G144）与早先报道的结果相吻合。     

毛果杨HMA基因家族的生物信息学分析

重金属转运ATP酶（heavy metal transporting ATPase,HMA）是一种通过水解ATP跨膜运送重金属阳离子的转运蛋白,属于P-ATPase家族中一个亚类。不同HMA蛋白对重金属离子的转运具有选择性,在植物修复重金属污染土壤方面起着重要作用。依据毛果杨全基因组测序的结果,以及HMA基因蛋白的序列和功能特征,从毛果杨基因组中鉴定了13个HMA基因家族成员,分属于Zn亚类（Zn2＋/Co2＋/Cd2＋/Pb2＋P1B-ATPase）和Cu亚类（Cu＋/Ag＋P1B-ATPase）两个亚家族,主要分布于1、3号染色体上。生物信息学分析表明,毛果杨HMA基因的氨基酸序列一致性介于21.3%~89.3%,且具有保守的基序CPC、HP、DKTGT、TGEx、GDG、PxD和CxxC等。蛋白理化特征分析显示,多数毛果杨HMA蛋白稍偏酸性,结构稳定性较好,蛋白脂溶指数高,稍具疏水性。密码子偏好性分析显示,毛果杨HMA蛋白14个氨基酸中存在16个高频密码子,另有1个终止密码子为高频密码子,显示出毛果杨的种属特征。研究结果展示了毛果杨HMA基因家族的基本信息和特点,为深入研究毛果杨HMA基因的功能搭建了基础平台。     

水稻双单倍体群体的分子标记图示基因型分析

利用窄叶青８号（籼稻）／京系１７（粳稻）花培产生的双单倍体群体建立了一个包含１６０个分子标记的遗传连锁图,在此基础上利用ＨＹＰＥＲＧＥＮＥ软件建立了５２个ＤＨ系的图示基因型,并对ＤＨ系的亲本基因组比率和染色体的交换重组频率进行了比较分析。结果表明本实验所用的ＤＨ群体没有显著偏离正态分布,籼粳稻杂交后代中植株的籼粳表现与同工酶、形态指数和基因组比率的分析结果一致,此外还发现ＤＨ群体中出现了大量的交换罕见染色体。利用图示基因型分析发现株高和分子标记ＲＺ９７８和ＲＧ４Ａ相关,生育期和ＲＲＫ０８－１、ＲＧ４７７和ＲＧ５１１相关。本文还就图示基因型分析技术在ＤＨ群体的遗传分析和选择育种中的应用进行了讨论．     

水稻扩展蛋白家族的生物信息学分析

扩展蛋白是植物细胞壁的重要组成部分,具有松驰细胞壁和增加细胞壁柔韧性的作用,在植物的生长发育及抗性等方面起到重要的作用。水稻的全基因组序列统计分析显示,水稻扩展蛋白基因家族包含58个成员,分属于A(34)、B(19)、LA(4)和LB(1)4个亚家族,分布在水稻10条染色体上的58个位点,且同一亚家族成员有成簇存在的现象。扩展蛋白基因长度范围为687~1128 bp,编码蛋白质具有保守的结构域,以及保守的半胱氨酸和色氨酸残基。多数情况下,亚家族成员之间的氨基酸一致率小于35%,而同一亚家族成员之间的氨基酸一致率大于35%。在内含子、外显子组成模式上,水稻扩展蛋白呈现明显的亚家族特异性,除个别基因以外,A类基因含有1或2个内含子,B类含有3个内含子,LA和LB类含有4个内含子。密码子使用统计显示,与其他物种相比,水稻中的扩展蛋白具有更多的密码子使用偏好性,有26个高频密码子存在。研究结果展示了水稻扩展蛋白基因家族的基本信息,为深入研究扩展蛋白基因的功能、探讨物种间的进化关系奠定基础。     

水稻无内稃突变体的遗传分析和基因定位

花器官发育异常的突变体是研究植物花发育分子遗传机制的良好实验材料,以水稻无内稃突变体为父本,生47、N625和CDR22为母本配制杂交组合进行性状遗传分析,根据F2代表型及X^2测验结果表明,突变性状是由单隐性基因控制的,选用突变体为父本,生47为母本杂交的F2群体作定位群体,利用SSLP标记的和RFLP标记将与突变性状相关的基因定位在第6染色体短臂上RFLP标记C498和RZ450之间,暂定名为npa-1。为进一步的基因克隆及功能研究奠定了基础。