水稻“光身”突变体glr3的遗传分析及基因定位

在籼稻品种R401辐射诱变的M2群体中筛选到一个叶片表皮光滑突变体,在正常条件下,突变体叶片和颖壳光滑无毛。以毛叶粳稻品种Nipponbare和"光身"突变体作为亲本,构建了一个F2群体,通过调查该群体在正常种植条件下的表现,发现Nipponbare和"光身"突变体控制表皮毛性状的差异受单个主基因控制且"光身"为隐性,将该基因暂时命名为GLR3。利用该F2群体,采用BSA法将GLR3定位在第6染色体上,进一步对F2群体中417个典型的叶片光滑单株进行分子标记分析,将该基因定位在In Del标记ID27101和ID27199之间,与两标记相距皆为0.1 c M,两标记的物理位置相距98 kb。     

水稻苗期低温失绿的遗传分析及基因定位

在早季低温条件下, 籼稻品种Dular的幼苗表现出白化失绿, 而粳稻品种Lemont幼苗表现正常绿色。以Lemont和Dular作亲本构建一个F2群体,通过该群体在早季低温条件下性状的表现,发现Lemont和Dular苗期耐冷性的差异受单个主基因控制,低温下白化失绿等位基因为隐性。将该基因暂时命名为cisc(t)。利用该F2群体,采用集团分离分析(BSA)法将cisc(t)定位在9号染色体上。经过对F2群体中100个典型的白化单株的简单序列长度多态性分析,将该基因定位在5.5 cM的区间内,分别与微卫星标记RM257和RM242相距3.9 cM和1.6 cM。     

一个水稻显性高秆突变体的遗传分析和基因定位

从水稻(Oryza sativa L.)的两个半矮秆籼稻品种6442S-7和蜀恢881杂交F2代群体中发现一个高秆突变体D111,其株高和秆长分别比亲本蜀恢881增加63.0%和87.0%.用205个微卫星标记分析D¨1及其原始亲本6442S-7和蜀恢881之间的基因组DNA多态性,结果未发现D111具有2个原始亲本都没有的新带型,证明D1¨的确是6442S-7和蜀恢881的杂交后代发生基因突变产生的.将D111分别与蜀恢881、蜀恢527、明恢63、9311、IR68、G46B等6个半矮秆品种和高秆对照品种南京6号杂交,分析F1和F2代株高的遗传行为,结果表明D1¨的高秆性状由一对显性基因控制,且该基因与南京6号的高秆基因紧密连锁或等位.以蜀恢527/D111 F2群体为定位群体,运用微卫星标记将D111显性高秆突变基因定位于水稻第一染色体长臂,与RM212、RM302和RM472的遗传距离分别是27.7 cM、25.5 cM和6.0 cM,该基因暂命名为LC(t).认为D111是首例从半矮秆品种自然突变产生的水稻显性高秆突变体,LC(t)为首次定位的水稻显性高秆突变基因.此外,将上述基因定位结果与Causse等(1994)和Temnykh等(2000,2001)发表的水稻分子连锁图谱进行比较,发现LC(t)基因恰巧位于与水稻"绿色革命基因"sd1相同或十分相近的染色体区域,因此,还就LC(t)基因与sd1基因之间的可能关系进行了讨论.     

一个水稻显性高秆突变体的遗传分析和基因定位

从水稻(Oryza sativa L.)的两个半矮秆籼稻品种6442S-7和蜀恢881杂交F2代群体中发现一个高秆突变体D111,其株高和秆长分别比亲本蜀恢881增加63.0%和87.0%。用205个微卫星标记分析D111及其原始亲本6442S-7和蜀恢881之间的基因组DNA多态性,结果未发现D111具有2个原始亲本都没有的新带型,证明D111的确是6442S-7和蜀恢881的杂交后代发生基因突变产生的。将D111分别与蜀恢881、蜀恢527、明恢63、9311、IR68、G46B等6个半矮秆品种和高秆对照品种南京6号杂交,分析F1和F2代株高的遗传行为,结果表明D111的高秆性状由一对显性基因控制,且该基因与南京6号的高秆基因紧密连锁或等位。以蜀恢527/D111 F2群体为定位群体,运用微卫星标记将D111显性高秆突变基因定位于水稻第一染色体长臂,与RM212、RM302和RM472的遗传距离分别是27.7 cM、25.5 cM和6.0 cM,该基因暂命名为LC(t)。认为D111是首例从半矮秆品种自然突变产生的水稻显性高秆突变体,LC(t)为首次定位的水稻显性高秆突变基因。此外,将上述基因定位结果与Causse等(1994)和Temnykh等(2000; 2001)发表的水稻分子连锁图谱进行比较,发现LC(t)基因恰巧位于与水稻“绿色革命基因”sd1相同或十分相近的染色体区域,因此,还就LC(t)基因与sd1基因之间的可能关系进行了讨论。     

水稻生长发育多效基因DDF1的遗传分析与基因定位

植物中存在许多多效性基因,它们在调控植物的营养生长与生殖发育过程中起着关键性作用。文章在籼稻育种材料中发现了一个植株显著矮化且花器官明显变异的突变体ddf1(dwarf and deformed flower 1)。遗传分析表明,该突变体由单基因隐性突变所致,这说明该基因是一个同时控制营养生长和生殖发育的多效性基因,暂命名为DDF1。为了定位该基因,将ddf1杂合体与热带粳稻品种DZ60杂交,建立了F2定位群体,利用水稻RM系列微卫星标记,通过混合分离分析(BSA)和小群体连锁分析,将DDF1初步定位在水稻第6号染色体RM588和RM587标记之间,与两标记的遗传距离分别为3.8 cM和2.4 cM。进一步利用已经公布的水稻基因组序列,在初步定位的区间内开发新的SSR标记,将DDF1定位在165 kb的区间内。该结果为克隆DDF1奠定了基础。     

水稻叶状颖壳突变体Oslh的遗传分析和OsLH基因的定位

通过γ射线诱变,从粳稻品种9522的M2代中筛选出一株具有叶状颖壳的突变体,定名Oslh(1h=leafy hull).Oslh突变体的开花时间要比野生型晚15 d左右,内外稃和浆片发育成了叶片状器官.Oslh突变体与粳稻品种9522回交结果表明Oslh突变性状可能由单核基因隐性突变造成.以Oslh突变体与籼稻品种广陆矮4号杂交的F2代群体为基因定位群体,利用SSR和InDel分子标记将Oslh突变位点定位在3号染色体上的SSR标记RM5475和InDel标记GY305之间,遗传距离分别为2.5 cM和1.9 cM.这些结果为克隆OsLH基因和研究花器官发育的调控机理奠定了基础.     

水稻短根毛突变体Ossrh2的表型分析与基因定位

在粳稻品种中花11为遗传背景的T-DNA突变体库中筛选获得一个遗传稳定的水稻（Oryzasativa）短根毛突变体Ossrh2（Oryza sativa short root hair2）。突变体在苗期表现为根毛数量减少,为野生型的61.4%,根毛长度明显变短,只有野生型的22.8%,同时根毛增粗,根毛形态也发生了变异,局部扭曲膨胀和分叉,除此之外突变体的地上部和根部生长情况与野生型相比没有显著差异。遗传分析表明,该突变性状受1对隐性单基因控制。通过对突变体T2和F2代的分子检测发现,该突变体表型非T-DNA插入引起。利用Ossrh2纯合体和籼稻品种Kasalath杂交构建的F2群体对OsSRH2进行基因定位,发现其与第10号染色体短臂上的SSR（simple sequence repeat）标记RM6370和RM474连锁,遗传距离分别为1.1cM和3.0cM。通过在两标记间发展3个新的STS（sequence-taggedsite）标记,将OsSRH2基因定位于标记S1227和S1531之间,物理距离约为304kb,为进一步克隆OsSRH2打下了基础。     

水稻早熟多子房突变体fon5的遗传分析和基因定位

摘要: 在水稻中花11的后代中筛选到1例花器官数目突变体, 突变体主要表现为多雄蕊、多子房和早开花。遗传分析表明, 该突变表型受1对隐性核基因控制。因为对花器官数目突变体曾有报道, 如fon1、fon2、fon3 和fon4, 所以该突变体暂定名为fon5。利用fon5与籼稻品种华粳籼74构建的F2群体对fon5进行基因定位, 发现其与第6染色体上的标记RM400和RM412连锁, 遗传距离分别为10.5 cM 和1.6 cM。通过在两标记间发展6个新的Indel标记, 将该基因定位于116 kb区间     

水稻早熟多子房突变体加以5的遗传分析和基因定位

在水稻中花11的后代中筛选到1例花器官数目突变体,突变体主要表现为多雄蕊、多子房和早开花。遗传分析表明,该突变表型受1对隐性核基因控制。因为对花器官数目突变体曾有报道,如fon1、fon2、fon3和fon4,所以该突变体暂定名为fort5。利用fort5与籼稻品种华粳籼74构建的F2群体对fort5进行基因定位,发现其与第6染色体上的标记RM400和RM412连锁,遗传距离分别为10．5cM和1．6cM。通过在两标记间发展6个新的Indel标记,将该基因定位于116kb区间。     

水稻籼粳交F2、F6群体遗传连锁图谱的比较分析

以部分基因组和全基因组测序水稻籼稻(O sativa L. indica)品种“培矮64S”(Pei’ai 64S♀)和粳稻(O sativa L. japonica)品种“日本晴”(Nipponbare♂)为构图亲本, 选取F2代180个株系为作图群体, 构建含138个微卫星位点的水稻遗传连锁图谱, 覆盖基因组2 046.2 cM, 平均图距17.1 cM, 即F2 图谱; 采用单粒传法获得F2:6 代330个株系, 用相同的多态性标记分析F6群体, 构建含92个标记连锁图谱, 覆盖基因组2 563.5 cM, 平均图距27.86 cM, 即F6图谱; F2、F6图谱在连锁群数、定位标记数、标记的位置顺序、遗传图距、平均图距等方面发生了较大变化, 并对产生这些差异的原因进行了初步分析。     

钙离子对盐胁迫小麦幼苗氮代谢的影响

为探讨增强小麦抗盐能力的调控途径,以普通小麦豫麦34为材料,研究了Ca2+对盐胁迫下小麦幼苗氮代谢及生长的影响.采用全营养液培养小麦幼苗至第一片叶完全展开,更换无钙营养液,并开始不同处理.处理分别为低盐胁迫(150 mmol · L-1 NaCl)、低盐胁迫+4 mmol · L-1 Ca2+、高盐胁迫(300 mmol · L-1 NaCl)、高盐胁迫+4mmol · L-1 Ca2+,以无NaCl胁迫的小麦为对照.5 d后取样,测定了氮同化酶活性、代谢物含量、积累量及幼苗生长状况.结果表明,Ca2+明显缓解了低盐胁迫对小麦幼苗的生长抑制,表现在鲜重、叶绿素及可溶性蛋白含量的增加,而对高盐胁迫下小麦幼苗的生长无明显改善效果;Ca2+改善了低盐胁迫下小麦幼苗的氮营养状况,表现在氮积累量的增加,这一效应主要是通过硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)以及异柠檬酸脱氢酶(NADP-ICDH)活性的增强而实现的.Ca2+未能改善高盐胁迫下小麦幼苗氮营养状况的主要限制因子在于NADP-ICDH活性未明显增加.     

Genetic Analysis and Molecular Mapping of a Rolling Leaf Mutation Gene in Rice

A rice mutant with rolling leaf, namely γ-rl, was obtained from M2 progenies of a native indica rice stable strain Qinghuazhan （QHZ） from mutagenesis of dry seeds by γ-rays. Genetic analysis using the F2 population from a cross between this mutant and QHZ indicated the mutation was controlled by a single recessive gene. In order to map the locus for this mutation, another F2 population with 601 rolling leaf plants was constructed from a cross between y-rl and a japonica cultivar 02428. After primary mapping with SSR （simple sequence repeats） markers, the mutated locus was located at the short arm of chromosome 3, flanked by RM6829 and RM3126. A number of SSR, InDel （insertion/deletion） and SNP （single nucleotide polymorphism） markers within this region were further developed for fine mapping. Finally, two markers, SNP121679 and InDe1422395, were identified to be flanked to this locus with genetic distances of 0.08 cM and 0.17 cM respectively, and two SNP markers, SNP75346 and SNPl10263, were found to be co-segregated with this locus. These results suggested that this locus was distinguished from all loci for the rolling leaf mutation in rice reported so far, and thus renamed rl10（t）. By searching the rice genome database with closely linked markers using BLAST programs, an e-physical map covering rl10（t） locus spanning about a 50 kb region was constructed. Expression analysis of the genes predicted in this region showed that a gene encoding putative flavin-containing monooxygenase （FMO） was silenced in γ-rl, thus this is the most likely candidate responsible for the rolling leaf mutation.     

AFLP markers linked to resistance against Striga gesnerioides race 1 in cowpea (Vigna unguiculata).

Amplified fragment length polymorphism (AFLP) analysis was used in combination with bulked segregant analysis (BSA) to identify molecular markers linked to two cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) genes conferring resistance to Striga gesnerioides race 1. After AFLP analysis of an F2 population derived from a cross between the resistant cultivar Gorom and the susceptible cultivar Tvx 3236, seven AFLP markers were identified that are linked to Rsg3, the gene conferring race I resistance in 'Gorom'. The distances between these markers and Rsg3 ranged from 9.9 to 2.5 cM, with two markers, E-AGA/M-CTA460 and E-AGA/M-CAG300, flanking Rsg3 at 2.5 and 2.6 cM, respectively. Analysis of a second F2 population derived from the cross between 'Tvx 3236' and the resistant cultivar IT81D-994 identified five AFLP markers linked to the race 1 resistance gene 994-Rsg present in 'IT81D-994'. The two markers showing the tightest linkage to the 994-Rsg locus were E-AAG/M-AAC450 and E-AAG/M-AAC150 at 2.1 and 2.0 cM, respectively. Two of the markers linked to 994-Rsg, E-AGA/M-CAG300 and E-AGA/M-CAG450, were also linked to Rsg3. The identification of molecular markers in common between the two sources of race 1 resistance suggests that either Striga resistance genes are clustered in these plants or that these loci are allelic. Mapping of the resistance loci within the cowpea genome revealed that three markers linked to Rsg3 and (or) 994-Rsg are located on linkage group 6.     

外源GSH对盐胁迫下水稻叶绿体活性氧清除系统的影响

研究了外源GSH对盐胁迫下耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐)和Peta(盐敏感)叶绿体中抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的影响.结果表明:盐胁迫下,外源GSH可以提高水稻叶绿体中活性氧清除系统中SOD、APX、GR的活性以及AsA、GSH的含量,降低叶绿体中H2O2和MDA的含量,从而降低了叶绿体膜脂过氧化的水平,缓解盐胁迫对叶绿体膜的伤害.外源GSH对盐胁迫下盐敏感品种Peta叶绿体中上述指标增加或减少的幅度大于耐盐品种Pokkali.     

一氧化氮对盐胁迫下小麦幼苗根生长和氧化损伤的影响

0.05和0.10 mmol/L一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium mtropmsside,SNP)处理明显减轻NaCl浓度为150 mmo1/L左右的盐胁迫对小麦幼苗根生长的抑制效应,其中0.05mmol/L的SNP效果最明显;0.30mmol/L以上的SNP处理对根抑制无明显缓解作用;当NaCl浓度大于300 mmol/L时,各种浓度的SNP均不能减轻盐胁迫对根生长的抑制.以N O清除剂血红蛋白(hemoglobin,Hb)以及NOx-,K3Fe(CN)6等为对照,观察到0.05 mmol/L的SNP能不同程度地提高150mmo/L盐胁迫下小麦幼苗根尖细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbateperoxidase,APX)活性,明显降低MDA、H2O2和O2-.的积累,阻断盐胁迫诱导的根尖细胞DNA片段化,表明NO能有效缓解盐胁迫引起的小麦幼苗根尖细胞的氧化损伤.     

NaCl和Na2CO3胁迫对桑树幼苗生长和光合特性的影响

以1年生“青龙桑”幼苗为试验材料,研究了中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫下桑树幼苗的生长和叶片光合特性.结果表明:盐胁迫明显降低了桑树幼苗的株高、叶片数、生物量和叶片的光合能力.随着Na+浓度的增加,桑树叶片的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数明显降低,过剩光能以非光化学猝灭形式耗散的比例增加,桑树叶片的光能转化效率和光合能力下降.在Na+浓度＜150 mmol·L-1时,桑树幼苗的光合能力和生长受到的抑制较小,通过增加根冠比进一步适应盐胁迫,但这种保护机制随着盐浓度的增加逐渐降低.在Na2CO3胁迫下,＞50 mmol·L-1 Na+浓度对桑树的生长和光合能力表现出较强的抑制作用,并随Na+浓度的增加,抑制程度加大.在NaCl＜ 150mmol·L-1时,桑树的光合能力主要依赖植株形态和光合代谢双重途径适应中性盐逆境,而在NaC1浓度＞150 mmol·L-1和碱性盐胁迫下,其主要依赖光合代谢来适应逆境.     

Genetic analysis and molecular mapping of a novel gene for zebra mutation in rice （Oryza sativa L.）

A novel zebra mutant, zebra-15, derived from the restorer line JinhuilO （Oryza sativa L. ssp. indica） treated by EMS, displayed a distinctive zebra leaf from seedling stage to jointing stage. Its chlorophyll content decreased （55.4%） and the ratio of Chla/Chlb increased （90.2%） significantly in the yellow part of the zebra-15, compared with the wild type. Net photosynthetic rate and fluorescence kinetic parameters showed that the decrease of chlorophyll content significantly influenced the photosynthetic efficiency of the mutant. Genetic analysis of F2 segregation populations derived from the cross of XinonglA and zebra-15 indicated that the zebra leaf trait is controlled by a single recessive nuclear gene. Ninety-eight out of four hundred and eighty pairs of SSR markers showed the diversity between the XinonglA and the zebra-15, their F2 population was then used for gene mapping. Zebra-15 （Z-15） gene was primarily restricted on the short arm of chromosome 5 by 150 F2 recessive individuals, 19.6 cM from marker RM3322 and 6.0 cM from marker RM6082. Thirty-six SSR markers were newly designed in the restricted location, and the Z-15 was finally located between markers nSSR516 and nSSR502 with the physical region 258 kb by using 1,054 F2 recessive individuals.