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.     

水稻内颖畸形或缺失基因OsAPP1的图位克隆及表达分析

在育种基地材料中发现一株内颖畸形或缺失(abnormal or absent palea)突变体,将其命名为app1。该突变体在营养生长时期发育正常,但抽穗后突变体表现出内颖畸形(比外稃短导致颖壳不闭合,或者出现两个内稃)或缺失,其花粉育性为55.52%,结实率为6.48%,千粒重为10.811 g,种子发芽率为55.21%。以突变体app1与日本晴杂交构建了F1和F2群体,F1颖壳表型正常,F2群体出现内颖畸形和正常表型分离,内颖正常和突变表型分离比例为3∶1,表明app1内颖突变表型由单隐性核基因控制。以F2为分离群体,将app1精细定位于第3染色体上,位于分子标记ID4231和ID4246之间,遗传距离1.3 cM,对应物理距离为13.2 kb。该区段内完全包含1个开放阅读框,包含两个部分开放阅读框,经过测序分析发现候选基因LOC_Os03g11614启动子区发生点突变和245 bp缺失,qRT-PCR分析证实LOC_Os03g11614为OsAPP1基因。已有报道LOC_Os03g11614编码OsMADS1,是调控水稻花器官发育的重要明星基因,其不同位置的突变可以导致叶状颖壳和不育、以及控制籽粒大小。与3000份水稻种子资源SNP/Indel变异类型对比分析发现,突变体app1启动子的突变完全不同于现已OsMADS1研究报道突变类型,且与数据库中的自然突变类型多数不同。因此,本研究发现的app1突变体,是以往报道中从未出现的OsMADS1启动子发生突变的新型突变,且该类突变导致了其降低表达量,并产生了不同于前人研究的新表型,这为深入研究OsMADS1基因在水稻花器官发育中的功能提供了新的种质资源和思路。     

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     

一个水稻内颖退化突变体的形态特征及基因的精确定位

水稻产量和品质受花器官发育的直接影响,因此对水稻颖花发育机理的研究将有助于水稻产量提高和品质的改良。文章利用60Coγ射线辐照亲本8PW33(籼稻背景)获得一个性状能稳定遗传的内颖退化突变体(编号:MU102),并对其农艺性状和花器官进行了观察和分析。结果显示,相对于野生型,该突变体的株高、每穗总粒数及剑叶宽均显著增加,而结实率则显著降低,差异均达显著水平。解剖镜下观察表明,该突变体内颖退化,外颖弯曲呈现镰刀状,其余器官与野生型表型基本一致。扫描电镜观察显示,突变体与野生型叶片维管束的结构组成以及外颖表皮细胞组成、排列均正常,没有明显差异;与野生型相比,突变体内颖表皮细胞排列较为紧密,推测可能是内颖收缩退化导致的。遗传分析显示该突变性状是由隐性单基因控制,并命名为pd2。利用实验室现有的SSR分子标记将PD2基因定位于水稻第9号染色体上,通过进一步扩大群体和开发新的Indel标记,将PD2基因定位在2个Indel标记之间,两者间的物理距离大约是82 kb。在该物理区间内有一个已经克隆的内颖发育基因REP1,经过测序和比对分析,推测REP1与PD2为等位基因。     

水稻顶节间长度控制基因(EUI)的精细定位

通过对一水稻顶节间特异伸长突变体Mh-1进行经典遗传学和基因定位分析,认为该表型是一个核基因隐性突变所致。利用Mh-1与正常的T65-sd1杂交的F2群体对该位点定位研究分析,发现其与水稻第5条染色体长臂STS标记E30531和CAPS标记C903连锁,遗传距离分别为6．7cM和2．8cM。经进一步发展新的分子标记,将该基因精确定位在0．3cM的区域,为进一步克隆和研究该基因的分子机制奠定基础。     

葡萄雄性不育基因的初步定位

为了对葡萄雄性不育基因进行定位研究,以可育葡萄‘魏可’(Vitis vinifera L.)为亲本构建的自交群体88株为试验材料,运用分离群体分组混合分析法(bulked segregant analysis,BSA),构建了可育株和不育株基因池,结合SSR技术对葡萄雄性不育基因进行定位研究和生物信息学分析。该研究筛选到2个与葡萄雄性不育基因连锁的SSR标记VVMD34和VVIB23,且位于该基因两侧,遗传距离分别为3.5cM和1.9cM。2个标记间物理距离为1 134kb,在该区域总共预测到了111个候选基因。该研究对葡萄雄性不育基因的精细定位及分子标记辅助育种奠定了良好的基础。     

水稻长穗颈基因eui紧密连锁SSR标记获得

02428h是从半矮秆材料02428体细胞培养后代中发现的隐性高秆突变体, 其株高性状由1对长穗颈基因eui和1对半矮秆基因sd-1共同控制。以02428h与半矮秆材料南京11杂交的F₂为作图群体, 利用Gramene公布的SSR标记和根据NCBI中的BAC序列自己新开发的SSR标记, 将eui基因定位在第5染色体上的RM3673和RM0012之间, 两侧遗传距离分别为0.3 cM和1.0 cM, 为该基因的分子标记辅助选择奠定了基础。     

拟南芥雄性不育相关基因LDAD1&2的遗传定位(英文)

利用EMS诱变筛选手段分离到一株拟南芥类似花药不开裂雄性不育突变体(like-defective in anther de-hiscence,ldad),其果荚干瘪,花药不能开裂且花粉败育。遗传分析表明,突变体的表型受2个隐性基因控制;细胞学观察发现,在花药发育过程中伴随着小孢子的降解;通过图位克隆初步对ldad的2个突变位点分别定位,一个定位在1号染色体上SSLP标记F22L4与端粒之间171 kb的区间,另一个定位在5号染色体上SSLP标记T10O8与端粒间150 kb的区间内;生物信息学分析显示此区间内未见育性相关的已知基因。该研究的结果对进一步克隆LDAD1&2基因及探讨其在花药发育中的功能具有重要意义。     

Gene diversity in tunicate populations

Populations of the tunicate species Ciona intestinalis and Ascidiella aspersa were screened for electrophoretic polymorphism at various enzyme loci. Average heterozygosities are clearly related to population size as predicted by the neutral mutation hypothesis.This work was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

精子介导GFP基因在小鼠早期胚胎中的表达

利用 DIG 末端标记技术和免疫组化技术分析了小鼠精子体外结合内化外源DNA的效率。试验结果表明,不同小鼠个体的精子结合外源DNA的阳性率有明显差异（P<0.01）,平均为13%。利用考马斯亮蓝染色评价了小鼠精子顶体反应发生的情况,筛选出TYH培养液为较合适的体外受精液。利用小鼠体外受精技术,将体外转染GFP基因并获能的小鼠精子与成熟卵母细胞进行体外受精,受精卵进行体外培养,表达GFP胎的阳性率为4.7%。验证了精子介导制备转基因小鼠胚胎的可行性,并建立了利用精子载体法制备转基因小鼠胚胎的平台。     

利用精子介导法向蚕卵导入外源基因的研究

为建立家蚕转基因中切实可行、操作简便的外源基因导入方法,进行了精子介导法探索,以精子介导法的三种方式向家蚕导入所构建质粒pFbGFP,并通过PCR扩增和DNA印迹等手段,已连续两代从基因组DNA检测到导入外源基因GFP的存在,其中的一种导入方式到第二代阳性率约30% .结果表明该法可有效进行家蚕转基因的外源基因导入.     

神经系统特异表达基因调控机理的研究进展

神经系统特异性基因正确的时空表达受细胞内外信号的调控,信号传导途径最终的靶位点是能结合特异转录因子的DNA序列.目前发现的决定神经系统基因特异性表达的顺式作用元件既有增强子,也有沉默子.它们可以特异性地增强基因在神经系统的表达,或特异性抑制基因在非神经系统的表达. 顺式元件要发挥这些作用,依赖于与其结合的反式因子,而这些反式因子又能与其他蛋白质或DNA序列发生互动, 通过协调作用,共同决定基因的时空表达顺序.     

Gene targeting in Arabidopsis thaliana.

Summary Gene targeting of a chromosomally integrated transgene in Arabidopsis thaliana is reported. A chimeric gene consisting of the promoter of the 35S RNA of CaMV, the polyadenylation signal of the octopine synthase gene and the coding region of the bacterial hygromycin phosphotransferase gene (hpt), which was rendered non-functional by deletion of 19 bp, was introduced into the genome of A. thaliana using Agrobacterium-mediated gene transfer. A total of 3.46 x 10⁸ protoplasts isolated from 17 independent transgenic Arabidopsis lines harbouring the defective chimeric hpt gene were transformed via direct gene transfer using various DNA forms containing only the intact coding region of the hpt gene. Out of 150 hygromycin-resistant colonies appearing in the course of these experiments, four were the result of targeted recombination of the incoming DNA with the defective chromosomal locus as revealed by PCR and Southern blot analysis. Comparison with the number of transformants obtained when an hpt gene controlled by a promoter and terminator from the nopaline synthase gene was employed results in a maximal ratio of homologous to non-homologous transformation in A. thaliana of 1 x 10^–4.     

Gene flow inAgrostis tenuis (Poaceae)

The copper tolerance of both adult plants and their seedlings, ofAgrostis tenuis from sites within and outside, but neighbouring the Parys Mountain mine (North Wales) were studied. Intensive sampling was carried out along a line starting from the mine boundaries to a distance of five miles away in the direction of the prevailing wind, and of two miles in an upwind direction. The test have shown that mine populations are very tolerant. In outside populations on soils with reduced of very low copper content the mean tolerance level of the seedlings is considerably higher than that of corresponding adult plants, while both show a gradual decrease in tolerance with distance from the mine. The gene flow moves in the direction of the prevailing wind transfering tolerant characters from the mine to the normal populations. The selective pressures on the toxic soil of the mine are quite strong and permit ± tolerant plants only, while on normal soils these pressures are not so severe, so that populations may be rather heterogenous regarding their tolerance towards copper.     

Gene Flow in the Exotic Colonizing LadybeetleHarmonia axyridisin North America

The introduced parasitoid,Aphytis melinusDeBach (Hymenoptera: Aphelinidae), is used for augmentative biological control of California red scale,Aonidiella aurantii(Maskell) (Homoptera: Diaspididae). Commercially reared wasps are reared on oleander scale,Aspidiotus neriiBouché (Homoptera: Diaspididae). Oleander scale covers lack the chemical,O-caffeoyltyrosine, a kairomone mediating host selection byA. melinus.Wasps reared on oleander scale but individually exposed, or primed, toO-caffeoyltyrosine more readily accepted California red scale for probing in laboratory bioassays and parasitized a greater proportion of available California red scale in the field than wasps reared similarly but not exposed toO-caffeoyltyrosine. Thus, it may be possible to improve host recognition of commercial, insectary-rearedA. melinusby exposing them toO-caffeoyltyrosine prior to release. The goal of this study was to develop an inexpensive but effective means of priming thousands of wasps simultaneously toO-caffeoyltyrosine. The most effective method, but potentially the most expensive, was simply to spray parasitized oleander scale on their host plant with diluteO-caffeoyltyrosine prior to wasp emergence. In additional experiments, using controlled doses of syntheticO-caffeoyltyrosine applied to scale covers, we showed that primed wasps require both a lower minimum dose ofO-caffeoyltyrosine for recognition and also respond to measuredO-caffeoyltyrosine doses more consistently than unprimed wasps. The ability to mass-prime thousands of wasps prior to release is a crucial step toward realizing the concept of behavioral improvement of host selection of parasitoids on a commercial scale.