云南药用野生稻BIBAC文库混合克隆池制备及筛选

在已构建完成的云南药用野生稻BIBAC( binary bacterial artificial chomosome)文库的基础上,将文库制备成一、二、三级混合克隆池,各级混合池的数量分别为3 360、140和14个.根据Xa21抗病基因序列设计1对特异引物,利用4步PCR法对文库混合克隆池进行逐级筛选,初步确定了3个抗病基因阳性克隆.为今后以PCR法高效利用云南药用野生稻BIBAC文库挖掘其优异基因奠定了良好的基础.     

云南野生稻资源及其保护

云南野生稻生态类型丰富,且具有抗白叶枯病、抗稻瘟病、耐旱、耐寒等栽培稻不具有或已经消失的遗传基因,是水稻品种改良的优良基因库。然而,随着人类社会经济活动对生态环境影响的加剧,这一宝贵的战略性生物资源正面临着快速消失的危险。为了加强云南野生稻资源的保护,近年来,我们对云南野生稻资源开展了原生境保护(物理隔离方式和主流化方式)及非原生境保护(种质库、种质圃、细胞库和DNA库)等保护技术研究,明确了各种保护方法的优缺点和适用性,保护了云南野生稻的多样性和丰富度,为改良栽培稻储备了丰富的基因源。     

云南野生稻抗褐飞虱评价及其抗性基因鉴定

褐飞虱是水稻生产中最严重的害虫之一,从野生稻中发掘抗虫基因,有利于培育具有抗虫能力强的水稻新品种。该研究通过对云南野生稻进行温室和大田抗虫鉴定以及9个已知抗褐飞虱基因的PCR鉴定,发现云南野生稻对褐飞虱表现出不同程度的抗性,尤其疣粒野生稻和药用野生稻对褐飞虱表现出高抗,可作为抗虫基因发掘的优良抗源材料;不同褐飞虱抗性的云南野生稻中含有的抗褐飞虱基因差异很大,3种野生稻中均不含Bph1和Bph18(t)抗病基因,景洪普通野生稻和元江普通野生稻可能含bph2基因,东乡普通野生稻可能含bph2、Bph15和Bph27(t)基因,疣粒野生稻中可能含bph2和bph19(t)基因,药用野生稻和药用野生稻(宽叶型)中可能含bph2和Bph6基因,药用野生稻F1中可能含bph2、Bph14和bph20(t)基因,药用野生稻F2中可能含bph2和Bph27(t)基因或者其同源基因。该研究为快速发掘利用云南野生稻中的抗虫基因奠定了理论基础。     

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。     

云南布朗族地区种植的地方稻种及其分布特点

对云南省4个县选择20个布朗族聚居村的622户布朗族农户,采用参与式问卷调查和实地考察相结合的方法,调查其种植的地方稻种,分析村级和户级水平的地方稻种分布特点.共调查收集到地方稻种资源53个,其中有色稻种和糯稻种各14个(各占26.4%).318户种植地方稻种,占被调查农户总数的51.1%;种植地方稻种的面积占总稻作面积的30.0%;种植地方稻种的村级丰富度平均为5.64,最高达9;而户级丰富度平均为1.29,最高达4.种植地方稻种的村级均匀度平均为0.548,户级均匀度平均为0.172.地方稻种数量在调查县间差异显著,西双版纳州勐海县27个(50.9%)>临沦市双江县17个(32.1%)>普洱市墨江县9个(17.0%)>保山市施甸县0个.在乡镇级水平上,拥有地方稻种资源最丰富的是西双版纳州勐海县西定乡22个,然后依次为临沧市双江县邦丙乡9个、临沧市双江县大文乡和普洱市墨江县景星乡均为8个、勐海县布朗山乡5个、墨江县新抚乡1个.各地区种植地方稻种数量存在较大差异的主要因素是复杂的农业生态环境、丰富的民族文化习俗和多样的饮食习惯.     

云南元阳哈尼梯田地方稻种的主要农艺性状鉴定评价

对当前(69份)与20世纪70年代(66份)云南元阳哈尼梯田135份地方稻种的23个农艺性状进行鉴定评价。结果表明,23个农艺性状多样性指数(H′)的平均值为1.801,其中当前和过去分别为1.766和1.784;当前和过去变异系数的平均值分别为21.7%和19.5%;表型类型丰富,当前地方稻种的多样性保存状况好。主要表型特性是红米类型多,有84份,占62.2%;落粒性强,7级以上的稻种有120份,占88.9%;大穗多粒型丰富,穗长和每穗总粒数平均分别为24.8cm和175.0粒。筛选出紫糯、月亮谷等16份优异资源,可供深入研究与育种利用。     

白叶枯病菌胁迫下云南普通野生稻SSH文库的构建及抗病相关基因分析

以云南普通野生稻为材料,利用抑制差减杂交技术（SSH）,构建了白叶枯病菌胁迫的云南普通野生稻特异表达基因的差减文库.通过对文库所有阳性单克隆进行测序,聚类分析后共获得494条高质量的表达序列标签（EST）.经过BlastN分析,有417条与已知功能的序列有较高同源性;经BlastX分析,有104条EST与未知功能蛋白或假定蛋白有较高相似性,49条EST未能找到同源匹配,341条EST与已知功能蛋白有较高同源性.初步分析发现,这些基因主要涉及能量代谢、蛋白质代谢、核酸代谢、防御与抗逆应答反应、信号转导、光合作用及膜运输等代谢过程.使用半定量RT-PCR研究了7个可能与白叶枯病抗性相关的EST序列在云南普通野生稻对照和白叶枯病菌处理的叶片中的表达情况,并获得这些基因的表达谱.结果发现,克隆编号为OR7,OR68和OR826的EST受白叶枯病菌胁迫诱导上调表达,其中OR826 EST在蛋白数据库中无同源序列,可能是一类新的白叶枯病抗性基因,而组成型表达的OR143 EST在对照和接菌处理的叶片中均能检测到其mRNA的表达,但其表达量在白叶枯病菌胁迫48 h后逐渐增强,推测这些基因直接参与了云南普通野生稻抗病防御反应.本研究为从云南普通野生稻中发掘和克隆新的白叶枯病抗性基因提供了理论依据,为进一步研究云南普通野生稻抗白叶枯病的分子机制奠定了基础.