水稻脆秆突变体bc-s1的表型分析和基因定位

茎秆机械强度影响植株抗倒伏能力, 是备受关注的重要农艺性状之一。与野生型相比, 水稻(Oryza sativa)脆秆隐性突变体bc-s1茎秆抗折力和抗张力分别降低31.1%和67.2%, 茎秆纤维素和木质素含量分别降低24.97%和增高38.82%。细胞学分析显示, bc-s1茎秆厚壁细胞发生不规则变化, 次生壁增厚受阻。通过图位克隆和测序分析, 初步确定bc-s1突变体中纤维素合成酶催化亚基Os09g25490/OsCesA9基因第1外显子的第28个碱基G突变为A。该等位突变体的获得为进一步揭示OsCesA9调控细胞壁建成的生物学功能提供了新的研究材料。     

拟南芥突变体uro的表型分析表明URO基因参与生长素调节的植物发育过程

在筛选拟南芥(Arabidopsisthaliana L.)叶突变体的过程中获得拟南芥upright rosette(uro)突变体.uro为半显性突变体,因突变体在幼苗生长期莲座叶竖直生长而得名.对uro突变体的表型进行了详细的分析,结果表明:uro突变不仅造成叶生长模式的改变,还出现多种其他异常表型.uro杂合和纯合突变体都表现出植物顶端优势的丧失,纯合突变体表现得更为严重.uro纯合突变体的一些二级分枝会被叶取代,这种叶的叶柄与叶片远轴面连接.突变体的花发育也有多种异常表型,主要表现为花瓣及雄蕊数目的改变、花器官的同源异型转化和不同花器官的融合.uro突变体茎软,细胞学水平分析表明突变体的内皮层组织发生增生,束间纤维发育及维管束分化受阻.顶端优势的丧失及维管组织的异常发育表明,URO基因可能参与生长素对植物发育的调节.pin1 uro双突变体表型的分析表明,虽然双突变茎表型出现了两亲本表型的叠加,但双突变体的花却出现了新的表型,说明URO-与PIN1基因在调节植物发育过程中具有部分遗传上的相互作用,这一结果进一步证明URO基因参与了生长素调节的植物发育过程.     

转基因(SAG12-IPT)青菜的迟衰特性

利用根癌农杆菌感染方法将融合基因SAG12 IPT导入青菜 ,转基因植株明显表现出衰老延迟的生理现象。SAG12 IPT的抗衰老作用表现为 :在衰老过程中转基因青菜叶片中叶绿素含量高于未转基因的青菜 ,PCR分析结果表明该融合基因已经转入青菜中。激素检测结果表明转基因青菜叶片中细胞分裂素含量高于未转基因植株 ,说明抗衰老与叶片内细胞分裂素含量提高有关。另外 ,转基因植株不仅表现出活体植株衰老延迟 ,而且长在植株上的与离体的叶片滞绿时间延长。这些为蔬菜的耐储存育种提供了新的思路 ,同时为该融合基因在十字花科经济作物中的应用提供了理论依据。     

高阶Boltzmann机的平均场理论学习算法

用统计力学中的平均场理论及模拟退火技术,将一般高阶神经网络及玻尔兹曼机的优点结合在一起,以不同于文献［２］的方法,推导出高阶玻尔兹曼机的驰豫动力学的确定性方程和平均场理论学习算法。二者皆便于ＶＬＳＩ实现,且学习算法省去很多ＣＰＵ时间,对二维镜像对称问题及Ｔ－问题的计算机仿真结果表明三阶玻尔兹曼机的平均场理论学习算法是正确的,且性能较二阶玻尔兹曼机好。     

优质稻米‘青香软粳’低直链淀粉含量形成分子机制的初步研究

Waxy（Wx）基因在调控直链淀粉含量形成过程中起着重要的作用,是稻米蒸煮食味品质的一个关键决定因素。在本项研究中,我们以直链淀粉含量为8.7%和10.2%的优质稻品种‘青香软粳’和‘南粳46’为主要研究对象,初步分析并探讨了这两个优质稻品种稻米低直链淀粉形成的分子调控机理。结果显示,虽然都为Wx-II型粳稻品种,‘南粳46’的Wx基因在启动子1773位置存在AA/CT的变异,‘南粳46’和‘青香软粳’的Wx基因在启动子＋693位置具有G/A位点多态性。转录水平分析表明,在‘南粳46’和‘青香软粳’稻米发育过程中,Wx基因的表达模式有较大的差异,可能与其启动子序列的多态性相关,AA/CT变异处于Wx基因的转录调控区。Wx基因启动子后＋693位点的多态性与已报道Wxmq多态性位点之一相同,引起Arg158/His158的变异;生物信息学软件分析表明,该位点处于底物进入Wx蛋白催化中心的袋口上,Arg158/His158位点的变异可能影响到底物进入Wx蛋白催化活性中心的速率,从而影响稻米直链淀粉的合成过程和含量。文章丰富了Wx基因多态性的研究,为进一步验证其核苷酸变异与稻米直链淀粉含量的相关性奠定了基础。     

利用分子标记对‘淮稻5号’进行品种真实性鉴定

‘淮稻5号’具有抗倒性强、高产稳产、米质优良等优点,自推广以来,以其独有的优越性在粳稻市场中占有重要竞争份额。因此,开发可用于该品种真实性鉴定的分子标记具有重要的经济和应用价值。本研究利用前期筛选获得的99对水稻InDel分子标记对‘淮稻5号’标准品(H1)和4个生产中与‘淮稻5号’无明显表型差异的供测品种进行基因型分析,筛选获得4对‘淮稻5号’品种特异性InDel分子标记:chr1_3386-1、chr5_751、chr8_6491-1和chr11_5641-0。为进一步验证这4对分子标记鉴定结果的可靠性,对供测品种基因组进行了2b-RAD测序分析,测序结果与In Del分子标记检测结果一致,供测品种H2、H4虽然表型与其他供测品种几乎一致,但与标准品(H1)及其他供测品种(H3、H5)在基因型上存在明显差异。在此基础上,利用这4对In Del分子标记对来自不同地区以及举报的‘淮稻5号’问题材料进行了基因型检测,结果进一步验证本研究获得的4对分子标记可用于‘淮稻5号’品种真实性的快速检测鉴定。因此,本研究结果为加强‘淮稻5号’品种权的保护及种子质量监测工作提供了理论依据和技术支持。     

水稻花器官突变体apl（abnormal palea and Iodicules）的表型分析与基因初定位

水稻（Oryzasafiva）是重要的粮食作物,其花器官的正常起始及形态建成直接影响水稻的产量。为了深入分析水稻小花发育的调控机理,从已构建的水稻EMS诱变突变体库中筛选获得了一个花器官异常发育的突变体apl（abnormal palea and Iodicules）。与野生型相比,apl变体小花的内稃膨大,浆片伸长或转换成稃状结构,雄蕊数目减少,表明APL基因可能参与调控水稻内稃、浆片和雄蕊等多轮花器官属性的建成。遗传学分析表明,该突变体性状受1个隐性单基因控制。通过图位克隆,将APL基因初步定位于1号染色体上。该工作为深入研究APL基因在水稻花器官形态建成中的作用机制奠定了基础。     

WOX蛋白家族调控干细胞发育分子机制的研究进展

WOX蛋白家族是植物特有的一类转录因子家族, 是植物胚胎建成、干细胞维持和器官发生等发育过程中的重要调控因子。越来越多的研究表明, 作为干细胞维持的关键因子之一, WOX蛋白家族通过相似或特异的调控网络参与植物初生分生组织(茎尖和根尖分生组织)和次生分生组织(维管分生组织)等各级干细胞的维持和分化。该文综述了近年来WOX蛋白家族调控干细胞发育分子机制的研究进展, 并对其在单、双子叶植物中功能的保守性进行了比较和分析。     

水稻OsJMJ718基因可选择性多聚腺苷酸化序列的 克隆及生殖发育期表达模式

可选择性多聚腺苷酸化是真核生物重要的基因调控机制之一, 通过形成不同长度的3'端非翻译区影响信使RNA的稳定性、定位和翻译效率, 从而增加转录本的复杂度。已有研究表明, 拟南芥(Arabidopsis thaliana)中参与DNA去甲基化调控IBM1基因的可选择性多聚腺苷酸化加工受染色质调节因子EDM2调控, 从而影响拟南芥基因组数千基因的CHG甲基化水平, 但该类调控机制是否在其它物种中同样存在仍然未知。以水稻(Oryza sativa)基因组中IBM1同源基因OsJMJ718为研究对象, 利用生物信息学分析和3'RACE实验, 发现IBM1同源基因也存在可选择性多聚腺苷酸化修饰, OsJMJ718基因可能存在9个可选择性多聚腺苷酸化序列。序列比对分析表明, NCBI网站现存日本晴OsJMJ718基因组3'末端序列与9522和明辉63等其它生态型基因组序列组成可能不同。荧光实时定量PCR分析表明, OsJMJ718的9个转录本在水稻生殖发育阶段呈现不同的动态表达模式, 其中TVX5转录本表达量最高。研究获得的OsJMJ718基因可选择性多聚腺苷酸化序列信息及相关的表达模式分析为进一步揭示水稻OsJMJ718基因的可选择性多聚腺苷酸化分子机制和生物学功能奠定了基础。     

植物叶片衰老的分子机制

文章就叶片衰老过程中基因表达调控机制的研究进展作了介绍