一个AA基因组特异的串联重复序列的克隆及其在中国普通野生稻和栽培稻中的分化特征

从籼稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．ｓｐｐ．ｉｎｄｉｃａ）“窄叶青”中克隆到了１个重复序列（ｐＯｓ１３９）。经分子杂交证明,ｐＯｓ１３９为一稻属内ＡＡ基因组特异的串联重复序列。序列分析表明,ｐＯｓ１３９以３５５ｂｐ为一重复单位。以ｐＯｓ１３９为探针对２９份中国普通野生稻和４３份中国栽培稻的基因组ＤＮＡ进行的分子杂交表明,籼、粳亚种之间具有明显的差异,籼稻杂交带数明显多于粳稻,普通野生稻与籼稻相似,具有较多的杂交带数。拷贝数测定结果表明,ｐＯｓ１３９在普通野生稻和籼稻中丰度均较高,在粳稻中丰度较低。结合ｐＯｓ１３９的Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交结果和以前的ＲＡＰＤ结果,认为籼稻和粳稻共同起源于普通野生稻。     

普通野生稻和亚洲栽培稻线粒体DNA的RFLP分析

通过７个探针、１７种内切酶探针组合对１１８份普通野生稻和７６份亚洲栽培稻的线粒体ＤＮＡ（ｍｔＤＮＡ）ＲＦＬＰ分析表明,籼粳分化是亚洲栽培稻线粒体基因组分化的主流,７６个栽培稻中,３６个品种ｍｔＤＮＡ为籼型,４０个品种ｍｔＤＮＡ为粳型。普通野生稻ｍｔＤＮＡ以籼型为主（８６份）,粳型较少（７份）,１份类型难以确定,还有２４份没有籼粳分化。     

海南普通野生稻原生境土壤养分状况研究

为探明海南普通野生稻原生境土壤养分状况,采集了海南省不同地区普通野生稻和栽培稻土壤并进行养分测定。结果表明:海南普通野生稻原生境土壤pH、碱解氮总体适宜,全氮为极缺乏水平,有机质及其它养分含量以中等偏低水平居多。不同地区野生稻土壤除pH和全氮外,其它养分含量差异较大。在大多数地区,栽培稻土壤氮磷钾养分含量低于普通野生稻原生境。     

我国野生稻资源的抗病性鉴定与利用研究进展

野生稻广泛分布于亚洲、非洲、拉丁美洲和澳洲的77个国家,目前公认有21个野生种,我国有3个野生种。野生稻具有大量栽培稻目前缺乏的的优良特性(基因),成为栽培稻遗传改良的丰富基因源和重要的物质基础。我国是水稻生产大国,但白叶枯病、稻瘟病、纹枯病等各种病害一直严重影响着水稻生产。从我国野生稻挖掘和利用抗病材料(基因),是培育抗病品种的重要途径。本文综述了我国野生稻资源的抗病性鉴定与利用研究进展,提出了存在的问题和加强研究的建议。     

SSR在琼海和三亚两普通野生稻居群中的遗传变异

通过分析37个SSR座位在琼海与三亚两普通野生稻（Oryza rufipogon）居群中的遗传变异,结果表明,SSR座位在三亚普通野生稻居群中的变异高于其在琼海普通野生稻居群中的变异。根据遗传相似性和遗传距离公式得到琼海与三亚普通野生稻居群间的遗传相似性为0．6385,遗传距离为0．4486cM。Wright的啪验结果表明,这37个SSR座位在两居群之间存在着中等程度的遗传分化,FST=0．3909。此分化结果主要是由两居群间弱的基因漂移导致的（Nm=0．3895）。     

栽培稻与普遍野生稻两个重要分类性状花药长度和柱头外露率的QTL分析

用江西东乡普通野生稻（简称东乡普野）和桂朝２号的１１５株的ＢＣ１群体,构成了１张长度为１４１８．２ｃＭ．包含１２０个ＲＦＬＰ标记的遗传图谱,该图谱除第１染色体短臂上的标记的顺序与日本水稻基因组计划发表的图谱不同外,其他染色体上相对应的标记的顺序及标记之间的遗传距离基本一致。对控制花药长度和柱头外露率这两个栽培稻和野生稻的重要分类性状的ＱＴＬ分析结果表明,控制花药长度的２个ＱＴＬｓ分别位于第２染色体Ｃ４２４～Ｇ３９和第９染色体Ｃ２８０７～Ｃ１２６３间;控制柱头外露率的２个ＱＴＬｓ分别位于第５染色体Ｒ２２８９～Ｒ１５５３间和第８染色体Ｇ１１４９～Ｒ１９６３间。这两个重要分类性状的ＱＴＬｓ定位,为进一步研究野生稻进化到栽培稻的分子进化机理提供了有益的信息。     

栽培稻及其近缘野生种间杂交揭示杂草稻的起源

通过水稻种间、亚种间和品种间的杂交,在套袋隔离和自然授粉两种条件下,对其杂交亲本主要农艺性状类型及杂交后代群体中杂草稻发生频率、类型及主要特征以及杂草稻的发生趋势进行调查分析,直接验证和重演杂草稻起源的主要路径。杂草稻的主要特征为:颖壳褐色或金色,种皮红色,散穗、易落粒,中长芒或无芒。结果表明,如果以近缘野生种为亲本,在其F2群体中比较容易发生类似杂草稻的单株;杂交组合中杂草稻出现频率的大小依次为:杂草稻或野生稻/粳稻(44.16%)>杂草稻或野生稻/籼稻(27.84%)>籼稻/粳稻(3.30%)>籼稻/籼稻(1.41%)>粳稻/粳稻(0)。这一结果显示杂交亲本间遗传差异越大,在后代中出现杂草稻类型植株的频率就越高。套袋条件下,后代中杂草稻出现的频率为10.70%,而不套袋情况下为4.90%。     

中国东乡野生稻遗传因子转移的研究

本文研究了东乡野生稻群中一个变种的表型特征,生态特性,并从数量性状和细胞遗传学的角度研究了东乡野生稻作为父本与不同遗传背景的７个籼型栽培品种的遗传重组,及优质早籼９０－２的育成,重点探索了该变种的有用基因向栽培稻的转移及育种价值。结果表明,该类型具有育种价值的遗传因子能转移到栽培品种中去,并使栽培品种的一些目标性状得到改良。     

ITS1 Sequences of Nuclear Ribosomal DNA in Wild Rices and Cultivated Rices of China and Their Phylogenetic Implications

he first internal transcribed spacer (ITS1) of nuclear ribosomal DNA of three wild rice species and two subspecies of cultivated rice, which are distributed in China, was amplified using PCR technique and sequenced with automated fluorescent sequencing. The sequences of ITS1 ranged from 193 bp to 218 bp in size and G/C content varied from 69.3%to 72.7%. In pairwise comparison among the five taxa, sequence site divergence ranged from 1.5 % to 10.6%. Phylogenetic analysis of ITS1 sequences using Wagner parsimony generated a single well-resolved tree, which revealed that Oryza rufipogon was much more closely related to cultivated rice species than to the other two wild species. Oryza granulata was less closely related to either cultivated rice species or the other two wild species, and might be a unique and isolated taxon in the genus Oryza. The phylogenetic relationships of the three wild rice species and two cultivated rice subspecies inferred from ITS1 sequences is highly concordant with those based on the molecular evidence from isozyme, chloroplast DNA (cpDNA), mitochondrial DNA (mtDNA) and nuclear DNA (nDNA) of the genus Oryza.     

Distribution and organization of a tandemly repeated 352-bp sequence in the oryzae family

Summary A 352-bp EcoRI fragment from rice DNA was cloned and shown to be a member of a tandem repeat. Sequence determination revealed homologies with human alpha satellite DNA and maize knob heterochromatin specific repeat. This 352-bp sequence is highly specific for the AA genome of rice. However, copy number and sequence organization are variable, depending on the accession analyzed. Several examples of amplification were observed in O. rufipogon and O. longistaminata. Use of resolutive polyacrylamide gel electrophoresis and 4-bp cutter enzymes allowed one to distinguish between the Indica and Japonica subtypes of O. sativa. The same method also discriminates between two groups of O. rufipogon, the presumed ancestor of O. sativa, suggesting that the present day Indica and Japonica subtypes originated independently from two O. rufipogon distinct populations.     

Characterization of a family of tandemly repeated DNA sequences in Triticeae

The recombinant plasmid dpTa1 has an insert of relic wheat DNA that represents a family of tandemly organized DNA sequences with a monomeric length of approximately 340 bp. This insert was used to investigate the structural organization of this element in the genomes of 58 species within the tribe Triticeae and in 7 species representing other tribes of the Poaceae. The main characteristic of the genomic organization of dpTa1 is a classical ladder-type pattern which is typical for tandemly organized sequences. The dpTa1 sequence is present in all of the genomes of the Triticeae species examined and in 1 species from a closely related tribe (Bromus inermis, Bromeae). DNA from Hordelymus europaeus (Triticeae) did not hybridize under the standard conditions used in this study. Prolonged exposure was necessary to obtain a weak signal. Our data suggest that the dpTa1 family is quite old in evolutionary terms, probably more ancient than the tribe Triticeae. The dpTa1 sequence is more abundant in the D-genome of wheat than in other genomes in Triticeae. DNA from several species also have bands in addition to the tandem repeats. The dpTa1 sequence contains short direct and inverted subrepeats and is homologous to a tandemly repeated DNA sequence from Hordeum chilense.     

试论野生稻高蛋白种质在水稻育种中的应用

本文探讨野生稻高蛋白种质在水稻育种中应用的必要性、意义和可行性,提出研究应用的发展重点;认为水稻品质育种应利用野生稻高蛋白种质,加强专用水稻育种和高蛋白种质分子学研究。     

广西普通野生稻(Oryza rufipogon Griff)表型性状和SSR多样性研究

以中国普通野生稻初级核心种质中广西普通野生稻部分中的 2 2 3份野生稻为材料 ,以平均分布于水稻 12条染色体上的 34对SSR引物和中国稻种资源目录中的表型性状分析广西普通野生稻SSR位点的等位变异、多样性的地理分布及不同生长习性间的多样性分布等。结果表明 ,每对引物检测到的多态性片段 7～ 4 8条 ,平均为 2 4 .91条 ,普通野生稻的等位变异数明显大于地方稻种 ,在所分析的SSR位点中杂合位点比例变化在 1.35 %～ 81.31%之间 ,平均为 32 .0 1% ,与自花授粉的栽培稻相比具有较高的杂合率 ;北纬 2 2°～ 2 3°和 2 3°～ 2 4°范围内的两个区域内(一个包括隆安、扶绥和邕宁三县 ,另一个包括象州、来宾、武宣、玉林和贵港五个县 )所包含的普通野生稻数量多 ,遗传多样性大 ,在DNA水平上是广西普通野生稻的遗传多样性中心 ,而表型性状多样性中心是在北纬 2 1°～ 2 2°和2 2°～ 2 3°,其多样性分布与DNA水平不完全一致。在 4种生长习性间 ,DNA水平上的遗传多样性大小依次为匍匐型 ,倾斜型 ,半直立型和直立型 ,表型水平的多样性与DNA水平的多样性基本一致。     

云南元江普通野生稻株高和抽穗期QTL定位研究

以云南元江普通野生稻为供体亲本,在特青的遗传背景下构建了一套BC3高代回交群体。利用117个SSR标记分析383个BC3F2株系的基因型,采用单标记分析法对控制元江普野株高和抽穗期的QTL进行分析。在北京和合肥两个地点试验结果表明,控制株高的QTL分布在第1染色体上,在RM104附近有一个QTL,与sd-1位置相当,其对表现型变异的贡献率在两个地点分别为27％和28％,其加性效应值分别为26．24cm和26．28cm,来自野生稻的等位基因显著提高回交群体的株高;在第1、3、7、8、11染色体共检测到6个控制抽穗期QTL,其中第8染色体RM25附近控制抽穗期的QTL在两个地点的贡献率分别为13％和15％,加性效应值为4．60d和3．65d,来自野生稻的等位基因使回交群体抽穗期延迟。     

RAPD Determinations on the Genetic Differentiation of Chinese Common Wild Rice

Ninety accessions which included Chinese common wild rice (Oryza rufipogon) from 8 provinces and traditional cultivars from lower and middle basins of Yangtze River, southeast of China and Yunnan Province as well as some commercial varieties were analyzed by RAPD with 24 primers. A scattered figure suggesting the indica-japonica and wild-domestication differentiations among 90 rice accessions was generated based on RAPD data. The results indicated that Chinese common wild rice, indica and japonica accessions were divided into 3 groups respectively. Chinese common wild rice were somewhat closer to the japonica type than the indica type.     

海南儋州普通野生稻开花习性及育性研究

对海南儋州普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)的开花习性、花粉育性和结实率进行了研究.结果表明:海南儋州普通野生稻居群在原生境的开花时间为10月初到12月初;晴天开花时间主要集中在11:30-11:50,最适开花的气温为29.84±2.27℃,相对湿度为53.33±6.63%,阴天开花时间要推迟20-30 min;每朵颖花从开颖到闭颖历时70-100 min,颖花开放历时10-20 s,50-60 s之后开始散粉,闭颖约需要1 h.花时与风速呈负相关,与温度呈正相关.单穗可育率大于50%的居多.结实率介于0-45%,其中多数小于10%.此居群与当地常规稻的开花有一定的差异,初步提出了对此居群普通野生稻原生境资源的合理利用和有效保护的策略.     

云南元江普通野生稻中Pi-ta和Pib同源基因的克隆和分析

用高保真PCR技术从云南元江普通野生稻中克隆了抗稻瘟病Pi-ta同源基因的编码区及Pib基因的部分同源序列。Pi-ta同源基因的编码区序列与报道的栽培稻有99.7%的同源性。根据前人的结果,从元江普通野生稻的Pi-ta基因推导的氨基酸序列中918位点为丝氨酸,属于Pi-ta~-等位基因,不能对含有AVRPita基因的稻瘟病菌产生抗性。与Pi-ta基因相比,元江普通野生稻中的Pib同源基因第一外显子与栽培稻的相应序列间存在较大差异,其中有一段87 bp的DNA序列缺失,而且不能按正常的Pib基因序列的阅读框进行翻译。因此认为,元江普通野生稻不具有基于Pi-ta和Pib基因的抗稻瘟病遗传基础。     

江西东乡野生稻苗期抗旱基因定位

普通野生稻是栽培稻的祖先种,其遗传多样性远远大于栽培稻,蕴涵着栽培品种中难以找到的重要性状.以江西东乡普通野生稻为供体、以桂朝2号为遗传背景的野生稻基因渗入系（BC4F5、BC4F6）为材料,利用30%的PEG人工模拟干旱环境,对渗入系二叶一心苗期进行抗旱鉴定,共定位了12个与抗旱有关的QTL,其中在第2、6和12染色体上发现了4个QTL的加性效应值为正,来自东乡野生稻的等位基因能使渗入系的抗旱性增强,特别是位于第12染色体RM17附近的qSDT12-2在多次重复中均被检测到,在PEG处理后1-8 d能稳定表达.通过对抗旱性QTL的动态分析,发现不同QTL表达时间不同.     

普通野生稻miR160f的克隆和功能分析

MicroRNAs是一类在调节基因转录后表达中起重要作用的非编码RNA。miR160通过调节生长素响应因子(ARF)参与根细胞的分裂和分化,从而影响根的发育。克隆了普通野生稻mi R160f基因,并将其转入拟南芥中鉴定功能。结果表明,过表达mi R160f的拟南芥莲座叶的数量减少,抽薹时间缩短,开花的时间提前。qPCR检测显示miR160f的靶基因ARF10、ARF16及ARF17在过表达拟南芥植株中的表达下调,而ARF10和ARF16蛋白的缺失或减少会导致根冠细胞分化受阻、分裂失控,并导致根尖干细胞群的异位扩大,因此可以表明miR160不仅影响根的发育,还可能与水稻的开花时间相关。     

野生稻抗病虫基因的研究与利用

野生稻是宝贵的种质资源,具有丰富的遗传多样性。多项研究表明,野生稻对多种病虫害有较强的抗性。但由于野生稻的远缘杂交存在许多的弊端,因而采用常规杂交技术不能选育出新的抗性品种而未能这到利用野生稻抗性基因的目的。可考虑从野生稻中提取抗性活性成分用于植物源农药的开发研究,但在实际的研究中发现其有效活性成分含量较少和基因遗传连锁障碍等两个问题。基因的分子标记定住技术可解决这两个难点。使野生稻特别是非AA组野生稻的抗病虫基因在植物源农药开发中的利用成为现实。