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。     

云南元江普通野生稻穗颈维管束和穗部性状的QTL分析

以云南元江普通野生稻为供体亲本,籼稻品种特青为轮回亲本构建高代回交群体,用SSR标记构建连锁图谱,在第1、2、3、4、7和10染色体上定位到7个控制穗颈大维管束数的QTL,在第1、2、3、4和8染色体上定位到5个控制穗颈小维管束数的QTL,在第11和12以外的10条染色体上,共定位到15个控制穗一、二次枝梗数和穗颖花数QTL。来自野生稻的等位基因大多表现负效,能显著减少群体的穗颈维管束数、枝梗数和颖花数,说明从野生稻演化成栽培稻的过程中,可能淘汰了一些对产量不利的QTL,保留了有利的QTL。相当一部分控制穗颈维管束数、枝梗数及颖花数的QTL在染色体上成簇分布或紧密连锁,且加性效应的方向一致,从理论上解释了这些性状表型显著相关的遗传基础,同时也说明在人工选择或自然选择下,这些性状可能存在平行进化或协同进化的关系。     

海南普通野生稻OrERF1的克隆和表达分析

根据EST(expressed sequence tags,EST)序列信息,从海南普通野生稻中克隆了一个AP2/ERF(apetala2/ethylene response factor)类转录因子OrERF1。该基因包含一个1 014 bp的完整阅读框,编码337个氨基酸。推导OrERF1氨基酸序列具有典型的AP2/ERF类转录因子结构特征,与水稻(Oryza sativa)、大麦(Hordeum vulgare)、玉米(Zea mays)和橙子(Citrus sinensis)中相应的AP2/ERF类蛋白具有较高的同源性。聚类分析表明OrERF1是ERF类转录因子。对OrERF1启动子序列进行分析,发现存在多种激素应答和胁迫响应的调控元件。Real-time PCR结果显示,低温、干旱和盐胁迫均能诱导OrERF1的表达。这些结果表明OrERF1可能在逆境响应过程中具有重要功能。     

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。     

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.     

Identification of a Drought Tolerant Introgression Line Derived from Dongxiang Common Wild Rice (O. rufipogon Griff.)

Construction of introgression lines using cultivated rice as recipient and wild rice is a novel approach to explore primitive and broad genetic resources in rice breeding. We recently generated a set of 159 introgression lines via a backcrossing program using an elite Indica cultivar rice Guichao 2 (O. sativa L. ssp. indica) as recipient and a common wild rice Dongxiang accession (O. rufipogon Griff.) as donor. In this study, we have evaluated the previously constructed 159 introgression lines for drought-tolerance. A total of 12 quantitative trait loci (QTLs) related to drought tolerance were mapped. Furthermore, a drought tolerant introgression line, IL23, was identified and characterized. Genotype analysis of IL23 demonstrated that IL23 contained two QTLs associated with drought tolerance, qSDT2-1 and qSDT12-2, which were located on chromosome 2 and 12 within the two introgressed segments derived from the common wild rice, respectively. Physiological characterization, including measurement of water loss, osmotic potential, electrolytical leakage, MDA content, soluble sugars content and the leaf temperature, revealed that IL23 showed the characteristics associated with drought tolerance. Identification and characterization of IL23 would provide a useful basis for isolation of novel genes associated with drought tolerance and for molecular breeding of drought tolerant rice. Furthermore, the results in this study indicated that construction of introgression lines from common wild rice should be an appropriate approach to obtain favorable genetic materials.     

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。     

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。     

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。     

东乡普通野生稻与栽培稻苗期抗旱性的比较

干旱影响水稻生长发育,不论什么时期发生最终都导致产量损失。研究水稻资源抗旱性有助于水稻抗旱改良和稳定干旱胁迫下水稻的产量。东乡普通野生稻被公认为是栽培稻的祖先,对增强水稻抗旱性可能十分重要。对4份来自3个仅存的居群的东乡野生稻与15份栽培稻进行苗期抗旱性比较,考察了3次重复的盆栽土培试验中8个抗旱指标。表明东乡普通野生稻比栽培稻更为抗旱,表现在最大根长、茎长、根干重、根鲜重、根干鲜重比及抗旱指数等6个性状,而不表现在根数及根茎长比;其中茎长、最长根长、根干重、根鲜重及根系相对含水量对水稻苗期抗旱性影响更大。采用抗旱指数和抗旱总级别值法对水稻抗旱性进行评定,结果表明4份东乡野生稻材料间的抗旱性存在很大差异,且来水桃树下居群的抗性最高,东乡野生稻抗旱性可能与其原生境状况有关。结果认为东乡普通野生稻可作为栽培稻抗旱改良的遗传资源。     

Evaluation of Genetic Diversity and Development of a Core Collection of Wild Rice (Oryza rufipogon Griff.) Populations in China

Common wild rice (Oryza rufipogon Griff.), the progenitor of Asian cultivated rice (O. sativa L.), is endangered due to habitat loss. The objectives of this research were to evaluate the genetic diversity of wild rice species in isolated populations and to develop a core collection of representative genotypes for ex situ conservation. We collected 885 wild rice accessions from eight geographically distinct regions and transplanted these accessions in a protected conservation garden over a period of almost two decades. We evaluated these accessions for 13 morphological or phenological traits and genotyped them for 36 DNA markers evenly distributed on the 12 chromosomes. The coefficient of variation of quantitative traits was 0.56 and ranged from 0.37 to 1.06. SSR markers detected 206 different alleles with an average of 6 alleles per locus. The mean polymorphism information content (PIC) was 0.64 in all populations, indicating that the marker loci have a high level of polymorphism and genetic diversity in all populations. Phylogenetic analyses based on morphological and molecular data revealed remarkable differences in the genetic diversity of common wild rice populations. The results showed that the Zengcheng, Gaozhou, and Suixi populations possess higher levels of genetic diversity, whereas the Huilai and Boluo populations have lower levels of genetic diversity than do the other populations. Based on their genetic distance, 130 accessions were selected as a core collection that retained over 90% of the alleles at the 36 marker loci. This genetically diverse core collection will be a useful resource for genomic studies of rice and for initiatives aimed at developing rice with improved agronomic traits.     

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。     

普通野生稻和亚洲栽培稻遗传多样性的研究

用４４个ＲＦＬＰ标记对来自中国、印度、泰国等亚洲１０个国家的普通野生稻（简称普野,下同）和来自多个国家的７５个栽培稻品种,从多态位点的比率、等位基因数、平均杂合度及平均基因多样性等多个方面,比较了不同国家和不同地区的普通野生稻、栽培稻灿粳亚种及栽培与普野之间遗传多样性的差异。结果表明：中国普野的遗传多样性最大;其次是印度普野;南亚普野的平均基因多样性大于东南亚普野;而多态位点的比率、等位基因数及基     

茶陵野生稻冷响应基因OrCr3的克隆及其生物信息学分析

OrCr3(Oryza rufipogon cold responsive gene 3)是一个从茶陵野生稻中发现的受低温诱导表达的基因.以茶陵野生稻为材料克隆了其cDNA及其启动子区域序列,生物信息学分析表明,该基因的完整ORF(open reading frame)长为1 110 bp,推测编码一个由369个氨基酸残基组成的山梨糖醇脱氢酶蛋白,理论相对分子质量为39.3 kD,pI值为6.03;山梨糖醇脱氢酶具有催化山梨糖醇向果糖转变的作用;对OrCr3的启动子区域进行分析,发现多种可能与逆境应答相关的顺式作用调控元件;该基因编码的蛋白在不同物种中存在高度相似性.以上结果说明OrCr3基因可能是一个保守的耐逆相关基因.     

海南普通野生稻稻瘟病的抗性鉴定与评价

在苗期应用自然诱发鉴定法对海南普通野生稻(Oryza rufipogonGriff.)41个居群的410份材料进行了2年的稻瘟病(rice blast)抗性鉴定,结果表明:经过初鉴和复鉴,410份海南普通野生稻中有21份表现高抗,占5.1%,117份表现抗,占28.5%,说明海南普通野生稻具有较好的稻瘟病抗性。     

Plant regeneration from protoplasts of wild rice (Oryza rufipogon Griff.)

Embryogenic callus initiated from basal segments of micropropagated shoots of Oryza rufipogon were used to initiate cell suspension cultures. After approximately 3 months these cultures were capable of yielding large numbers of protoplasts which underwent sustained division in agarose-solidified medium at a frequency comparable to that observed with Japonica rice protoplasts in previous studies. O. rufipogon plants were reproducibly regenerated from the protoplast-derived callus and are currently being grown to maturity. This is the first report of plant regeneration from protoplasts of a wild species of Oryza.Abbreviations BAP 6-benzyalamino purine - 2,4-D 2,4-dichlorophenoxyacetic acid - MES 2[N-morpholino] ethanesulphonic acid - NAA -naphthalene acetic acid - PAR photosynthetically active radiation - SCV settled-cell volume     

海南普通野生稻稻瘟病抗性资源调查和鉴定

为挖掘海南普通野生稻稻瘟病抗性资源,2010年诱发鉴定了41个居群410份材料苗期叶瘟,2011年接种稻瘟病菌（YC25）鉴定了37个居群121份材料穗颈瘟,2012年调查了80个居群2461份材料田间自然状态的抗病性。结果表明：苗期叶瘟抗性鉴定有21份高抗、117份抗病。苗期抗、高抗叶瘟性的138份材料中穗颈瘟鉴定4份高抗和3份抗病,14份表现为田间自然抗病。苗期叶瘟鉴定不抗病或未作此鉴定材料中,4份表现为抗穗颈瘟和田间自然抗病。这些抗性材料来自海口、文昌、万宁、三亚、澄迈、东方等地。本研究为海南普通野生稻资源进一步研究和抗稻瘟病育种利用提供参考     

Analysis of QTLs for yield-related traits in Yuanjiang common wild rice (Oryza rufipogon Griff.)

Using an accession of common wild rice (Oryza rufipogon Griff.) collected from Yuanjiang County, Yunnan Province, China, as the donor and an elite cultivar 93-11, widely used in two-line indica hybrid rice production in China, as the recurrent parent, an advanced backcross populations were developed. Through genotyping of 187 SSR markers and investigation of six yield-related traits of two gen- erations (BC4F2 and BC4F4), a total of 26 QTLs were detected by employing single point analysis and inte...