水稻剑叶部分形态生理特性QTL分析以及它们与产量、产量性状的关系

光合产物是水稻产量的主要来源,因此对水稻后期功能叶片尤其是剑叶形态生理性状的遗传分析对水稻高产育种很重要。利用来源于籼／粳交后代的重组自交系群体为材料对水稻剑叶形态（叶片长、宽、面积）和生理性状（叶绿度、持绿性）进行了QTL定位,并对这些性状与产量、产量性状的相关性进行了分析。两年分别定位了17、6和14个与剑叶形态性状、叶绿度和持绿性有关的QTL,其中10个QTL在两年中共同检测到。相关分析表明,较大的剑叶可以增加穗粒数并显著增加产量,然而叶绿度和持绿性与产量、产量性状无关或呈显著负相关。叶绿度与剑叶大小呈显著负相关以及籼／粳交群体后代半不育是叶绿度和持绿性与产量、产量性状无关或呈显著负相关的可能原因。染色体4上的RM255-RM349区域同时控制3个剑叶形态性状并且解释的变异也较大,该区域可用于遗传改良以提高水稻产量。染色体3上的RM422-RM565区域重叠了3个与持绿性有关的QTL,它们对产量的贡献有待于通过构建近等基因系进行深入研究。     

CCACA碱基序列是玉米CMS-S线粒体orf355-orf77转录本剪切识别位点

玉米S型细胞质雄性不育系（CMS-S）及其近等基因恢复系是研究核 质互作机制的重要遗传资源和理想模式体系．目前认为,CMS-S花粉败育是由其线粒体内细胞质不育基因orf355-orf77表达的毒性蛋白引起,而核育性恢复基因Rf3可通过引发orf355-orf77转录本的降解而解除其毒性作用,使花粉育性得以恢复．本研究采用Northern杂交和3′-RACE技术确定了orf355-orf77转录本的剪切位点,并发现在育性恢复的花粉中,orf355-orf77转录本被剪切成小片段之后聚合了poly(A)序列,推测这一过程加速了mRNA分子的降解,是育性恢复的关键环节．利用生物信息学方法分析了orf355-orf77转录本6个剪切位点的侧翼序列,发现在剪切位点下游10个碱基的位置均含有5′-CCACA-3′序列,推测该序列受到特定功能蛋白的识别,然后募集核酸内切酶对其进行剪切．研究结果可为揭示玉米CMS S育性恢复机理提供重要的理论依据．     

玉米中OsAPO1同源序列克隆及其与产量相关性状的关系

产量性状是玉米育种的首要目标,但产量相关基因的精细定位与克隆进展缓慢.OsAPO1是水稻中一个控制花序结构的基因,它具有多种功能,既能提高抗倒伏能力又能影响作物的产量.本研究在玉米中克隆了OsAPO1的同源序列ZmAPO1-6和ZmAPO1-9.蛋白多序列比对发现,2个玉米序列和OsAPO1相似性均超过了83%而且都含有F-box结构域.组织特异性表达分析表明,ZmAPO1主要在孕穗期的雌穗中表达.利用近200个自交系与S型细胞质雄性不育系测交构建了关联分析群体,在2个环境下对这2个基因进行了关联分析.在ZmAPO1-6和ZmAPO1-9上分别检测到14和8个与产量相关性状显著关联的位点,其中前者检测到的显著位点主要与株高和茎粗有关,而后者检测到的位点主要与百粒重有关.初步的研究结果推测,OsAPO1在玉米中的2个同源基因可能与产量和产量相关性状有关,该同源基因的克隆和初步分析可为进一步功能研究提供参考.     

水稻种子萌发和苗期ABA敏感性的QTL定位分析

植物激素ABA参与不同的生理过程,尤其是在种子发育和非生物逆境的适应都需要ABA的调控.以水稻珍汕97和旱稻IRAT109为亲本的重组自交系群体为材料,分别调查种子发芽和苗期对ABA的敏感程度.种子发芽阶段以ABA处理下的相对发芽势（Relative germination vigor,RGV）和相对发芽率（Relative germination rate,RGR）为指标,苗期以ABA喷施处理下的卷叶程度（Leaf rolling scores by ABA spaying,LRS）和含ABA水培条件下的卷叶程度（Leaf rolling scores by ABA culturing,LRC）为指标.性状相关分析表明发芽阶段的相对发芽势与苗期卷叶程度呈显著正相关.用复合区间作图法和混合线性模型对ABA敏感性QTL定位和上位性效应分析.两种软件检测到的主效QTL位点大致相同.共检测到5个单位点QTL和6对上位性QTL与发芽阶段的ABA敏感性有关;8个单位点QTL和5对上位性QTL与水稻苗期对ABA的敏感性有关;在苗期,两种ABA处理条件下共检测到两个共同的QTL;仅一个共同的QTL同时控制发芽阶段和苗期对ABA的敏感性.这些研究结果说明,水稻对ABA的敏感性同时受单位点的多基因和上位性基因控制;而且控制种子萌发阶段发芽势和苗期对ABA敏感性的遗传基础有很大的不同.