拟南芥的印记基因和印记表达调控

基因组印记是指后代仅表达亲本之一基因拷贝的现象。印记基因的发生是防止孤雌生殖发生的有效手段之一。拟南芥FIS(Fertilisation-independent seed)印记基因mea、fis2和fie在中央细胞分裂抑制和早期胚乳发育调节中发挥重要作用。fis突变体具有两种表型:当受精缺失时二倍体胚乳自主发育,而当受精发生时形成非细胞化的胚乳。FIS多梳蛋白复合体(Polycomb protein complex)包括上述3种FIS蛋白,在目标位点催化组蛋白H3第27位赖氨酸的tri-甲基化(H3K27 tri-methylation)。DME(DEMETER)和AtMET1(Methyltransferase1)参与了mea和fis2的印记表达控制。最近研究结果表明,开花植物中转座子的插入影响邻近基因的表达,是基因组印记进化的主要驱动力量。本文综述了10年来拟南芥中FIS印记基因和相关基因的发现及其调控机理,期望能为水稻、玉米等重要作物中印记基因的研究提供借鉴和参考。     

PiA水稻悬浮细胞系的建立

本研究以抗稻瘟病的粳稻PiA开花后12～15d的幼胚为材料,将诱导10～15d的愈伤不经固体培养基继代,直接转到AA液体培养基上,在较短时间内成功建立起了优良的水稻悬浮细胞系;并测定了该悬浮细胞系不同时期的生长特性和分化情况,结果表明悬浮培养适宜的继代天数是7～10d;培养30～120d的细胞分化能力和植株再生能力较好,细胞分化率和成苗率分别为57.1%和20%,为进一步利用悬浮细胞进行遗传转化和原生质体分离奠定了基础。     

标题双胚苗水稻中单倍体和二倍体不同器官的cDNA- AFLP分析

SARII-628是四川农业大学水稻研究所的一个双胚苗自然群体, 每年都能定期分离出单倍体与二倍体(n:2n)。文章对单倍体和对应的二倍体进行了cDNA-AFLP分析。合成了3个单倍体和1个二倍体的根、茎、穗和叶的cDNA, 用EcoR I/ Msp I酶切组合, 通过cDNA-AFLP技术统计这16个样本的表达差异。共选用30对引物, 在633条扩增位点上筛选出49个有差异表达的序列。结果:(1)单倍化后cDNA-AFLP总体水平虽然在各单株间略有差异但变化不大, 表达变化的位点所占比例平均为5.14%, 高于二倍体的3.93%; (2)根据样本在根、茎、穗和叶中表达出带的有无, 在扩增出的14种带型中, 有4种只出现在单倍体中, 其对应位点的表达具有单倍体的特异性; (3)对这3个单倍体在不同器官的激活和沉默位点进行汇总, 发现在根和穗中, 发生沉默的位点多于激活的位点数, 而在茎和叶中的结果正好与之相反, 但是在单倍体的所有器官中发生激活变化的位点多于沉默变化的位点; (4)对不同器官中的发生表达变化(激活+沉默)位点分析, 发现根中的变化位点最多, 在穗中的变化最少, 说明位点的表达变化具有器官特异性。     

水稻与玉米远缘杂交的胚胎学观察(简报)

水稻（Oryza sativa L．）是世界上最重要的粮食作物之一．早在上世纪60年代．一些研究者就已经开始利用远缘杂交来创造新的水稻种质资源。远缘杂交可以突破遗传物质仅在种内交流的局限性．使遗传物质得到在种间交流和重组的机会,扩大基因库．从而获得具有经济价值的各种变异类型的优势。目前,已报道的与水稻进行远缘杂交的作物主要有：     

一个新的水稻花器官数目突变体fon(t)的鉴定及分析

水稻花器官数目突变体 fon(t)是在单倍体与二倍体的杂交 F2代发现的,经过多代种植,已稳定遗传。以 fon(t)为父本,以日本晴、93?11 和 R527 为母本配制杂交组合进行遗传分析,根据 F2代表型及χ2测验结果表明,该突变体的性状是由单隐性基因控制的。因为对花器官数目突变体曾有报道如 fon1、fon2 和 fon3,所以该突变体暂定名为 fon(t)。该突变体导致内外稃开裂,花器官外露;雄蕊和雌蕊的数目均增多,雄蕊一般 6~9 枚,雌蕊 1~2 枚;浆片同源转化为类内稃的结构;个别的花器官中还出现花丝上伸出类柱头的结构,浆片上部同源转化为类柱头或者类雄蕊的结构。研究结果表明,fon(t)基因可能影响水稻第三、四轮花器官的数目以及第二轮浆片的发育。     

水稻同源三倍体与二倍体杂交的细胞胚胎学观察(简报)

水稻同源三倍体与二倍体之间的杂交曾有过报道,渡边等发现三倍体自交表现为完全不结实,若授以正常的二倍体花粉,结实率为 13．5％。Sen在籼型品种T1242自然产生的三倍体与二倍体的杂交后代中,得到了三体、双三体和四体等。另外,Watanabe、Hu、Ramanujam、胡兆华和Qu等也进行过研究,但都是对其中出现的非整倍体进行研究,对于出现的二倍体, 未有详细的报道。     

水稻红米的遗传分析与组织学研究

用来源于倍加单倍体的红米水稻（rdh）与无色米水稻做正反交,结果表明：杂种F1种子颜色由其所着生的母体植株基因型决定.当rdh作母本时,所结下的F1种子全是红色,当蜀恢527,蜀恢168,蜀恢368三个具有无色颖果皮（简称无色米）水稻作母本时,所结下的F1种子全是无色的.而且不管母本有没有颜色,所产生的F2种子都是红色,F3代产生红色种子与无色种子的单株分离,而且红色种子的单株对无色种子的单株是3：1（1%水平达极显著）,根据杂种F1、F2和F3代种子颜色和植株分离比例,rdh种子红色表现型是由单显性基因控制的,并受母性影响.组织学研究发现rdh颖果皮有3个基本的结构层：果皮、种皮和糊粉层.果皮是类黄酮色素累积的部位,红色色素就在果皮层累积.在未成熟的种子中,种皮是累积叶绿素的部位,在成熟种子中叶绿素消失.在未成熟的种子中,糊粉层白色.显微镜分析灌浆期的rdh种子不显红色,而显绿色,绿色来自于种皮,果皮无色透明.风干期的rdh种子显示：红色色素在果皮层累积,同期种皮的绿色清晰可见.rdh成熟种子红色色素急剧增加,同期绿色渐渐消失,最后肉眼观测不到.组织切片显示种子外皮中,果皮是最厚的一层,糊粉层次之,种皮最薄.果皮外层由4列较小的长方形细胞构成,里层由5～8列不规则的细胞构成.种皮由3列薄壁细胞构成.糊粉层由5～8列椭圆形细胞构成.色素累积的发育时间实验显示红色的沉积是从种子风干期开始到完全成熟期为止.在蜀恢527无色种子中,绿色色素从受精后开始积累,到风干期达到最深;然后绿色开始变浅,成熟种子中没有绿色.比较而言,rdh种子在发育早期,从灌浆到风干期呈现的颜色与蜀恢527相同,均是绿色;但从风干期开始,较多的红色色素开始累积,到种子接近成熟,红色仍在加深,这时种皮的绿色还隐约可见;直到种子完全成熟,红色达到最深,同时绿色渐渐消失.     

双胚苗水稻中单倍体与二倍体基因表达芯片分析

本研究运用基因芯片技术,对双胚苗水稻SARⅡ-628品系中的单倍体及其对应二倍体的RNA水平的表达变化情况进行对比分析,发现单倍化后基因表达迅速发生了不同程度的变异,主要结果如下：（i）单倍化后,表达变化的序列占水稻总探针序列的2．47％,随机分布在水稻的12条染色体上,激活的序列数量多于沉默的：（ii）有33个序列在染色体上的分布具有成簇分布的特点;（iii）对单倍化中已经预测功能的575条序列进行功能分类,发现都涉及了生物过程、细胞成份和分子功能这3个方面．SNF2家族中控制转录调节的位点表达下降居多;与DNA重组修复相关的RAD54家族中只有2个位点分别发生了表达上升和降低的变化;（iv）采用RT．PCR验证基因芯片的结果,总体上83．78％序列表达结果与芯片结果相符;任选7个极端（激活和沉默）表达方式的序列,其表达结果与芯片相符率达到91．86％．