中国水稻分子育种的新机遇

水稻是我国最重要的粮食作物之一,全球一半以上的人口以稻米为主食.近年来,基于水稻亚种基因组序的测定、遗传变异的全面了解和功能基因组的迅猛发展,大规模的水稻功能性基因被鉴定、克隆.这将给以功能型分子标记技术和基因工程技术为平台的水稻分子育种提供创新的历史舞台.本文综述了水稻现有可利用的基因资源,并为中国水稻育种提供了相应的分子蓝网.     

农业生物技术及其产业——中国水稻分子育种的新机遇

水稻是我国最重要的粮食作物之一,全球一半以上的人口以稻米为主食。近年来,基于水稻亚种基因组序列的测定、遗传变异的全面了解和功能基因组的迅猛发展,大规模的水稻功能性基因被鉴定、克隆。     

基于染色体片段导入系发掘抗玉米丝黑穗病主效QTL

选用抗玉米丝黑穗病自交系Mo17和SH15为供体,与受体感病自交系黄早四和昌7-2构建回交群体(BC3F1\BC4F2),通过田间人工接种玉米丝黑穗病原菌鉴定抗病性表现,评价群体抗病性。研究结果显示黄早四×(黄早四×Mo17)BC4F2群体发病率明显高于BC3F1群体;两个BC4F2黄早四×(黄早四×Mo17)和昌7-2×(昌7-2×SH15)群体的发病率差异较大。采用SSR标记分析抗病株的供体染色体导入片段,发现随着回交次数的增多,导入片段数量减少,但不同回交群体中供体导入片段数目明显不同。通过连锁不平衡分析,在染色体2.09和3.04区段发掘和验证2个抗玉米丝黑穗病主效QTL,连锁标记分别为umc2077和phio53或bnlg1965。本文研究结果为抗丝黑穗病基因精细定位和分子聚合育种提供了信息和材料。     

与稻米高垩白率相关的qPGWC-9的生理功能

利用携带qPGWC-9目标区段而其他置换片段上不带有与垩白率相关QTL(quantitative trait locus)的高垩白染色体片段置换系(chromosomal segment substitution line,CSSL)AIS82,以其轮回亲本Asominori(低垩白)为对照,从源库关系角度探讨qPGWC-9的生理功能。结果发现,籽粒灌浆期AIS82与Asominori的剑叶净光合速率没有显著差异,说明光合作用强弱不是AIS82高垩白率产生的直接原因。灌浆前期AIS82的淀粉合成关键酶活性显著高于Asominori,但中后期AIS82酶活下降快,整个灌浆期变化幅度相对较大,推测qPGWC-9主要影响了淀粉合成关键酶活性的动态变化,从而决定了高垩白表型。     

转Cry1Ab-Ma基因抗虫玉米CM8101对白符跳和赤子爱胜蚓的影响

白符跳Folsomia candida和赤子爱胜蚓Eisenia fetida是土壤生态系统中的重要指示动物。本文采用酶联免疫吸附剂法(ELISA)测定转Cry1Ab-Ma基因抗虫玉米CM8101完熟期叶片、茎秆、根组织的Cry1Ab-Ma蛋白含量,并通过在培养基和土壤中添加转基因玉米CM8101残体分别饲养白符跳和赤子爱胜蚓,研究了转基因玉米CM8101对白符跳存活率和赤子爱胜蚓生长发育及繁殖的影响。结果表明,在叶片、茎秆、根组织中均能检测到Cry1Ab-Ma蛋白,含量介于1.06-4.66μg/g鲜重之间;转基因玉米CM8101较之非转基因对照郑58,对白符跳的存活率,赤子爱胜蚓的存活率、体重变化量、蚓茧量和孵化幼蚓量均无显著影响,可初步推断转基因玉米CM8101在两个月内对土壤动物无安全风险。