一个玉米矮秆突变体K123d的遗传鉴定

矮秆已被广泛用于改良作物的抗倒伏性状,培育理想株型,从而提高作物产量。玉米矮秆突变体K123d由自交系K123自然突变产生。本研究比较该突变体与野生型主要农艺性状差异及其对赤霉素的敏感性;用K123d与株高不同的3个自交系分别构建F1、BC和F2群体,分析矮秆性状的遗传模式;以K169/K123d-F2为定位群体,采用集团分离分析法(BSA),运用SSR标记定位矮秆基因d123;参照br-2序列信息分段设计特异引物,同源克隆d123。结果表明,与野生型相比K123d株高降低35.59%,穗位高降低、节间缩短、叶片较直立,但结实率差,对赤霉素敏感;在F2群体和BC1群体中,正常植株与矮秆植株分离比例分别符合3∶1和1∶1,说明矮秆性状受1对隐性基因控制;其矮秆基因d123定位于第一条染色体上SSR标记umc1278和bnlg1564之间,遗传距离分别为12.8 c M和7.3 c M;同源克隆显示d123与br-2存在12个碱基替换,其中第4个外显子编码的一个谷氨酸被替换为赖氨酸。由此可见,矮秆突变体K123d为br-2的一个突变类型,对矮化育种具有进一步研究利用价值。     

太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传及外施赤霉素分析

为了解太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传规律和原因,该研究以不育突变体为母本,自交系178、478为父本,对测交 F1、F2群体进行育性鉴定和株高分析,对 F2可育株进行基因型和株高分析,对姊妹交后代分离群体进行育性鉴定和株高、雄穗长度、节间数、节间长度分析,同时,还对姊妹交后代分离群体进行施赤霉素处理,调查育性和株高的变化。结果表明：178和478背景下的 F1表现出与测交母本一样的极显著差异;在178和478核背景下的 F2中,不育株株高极显著矮于可育株,两核背景下的不育株间株高差异不显著,而可育株间株高差异极显著;F2中纯合和杂合可育株的株高差异不显著;姊妹交后代分离群体中不育株株高、雄穗长度、节间数和节间长度极显著小于可育株;外施赤霉素的不育株在苗期表现出对赤霉素一定的敏感性,但株高最终未恢复正常高度。因此,得出该突变体矮化表现稳定,与不育性状并存,且不受细胞核背景的影响;核不育基因对植株株高的矮化无剂量效应;突变体的矮化与雄穗长度、节间数和节间长度有关;突变体不完全属于赤霉素不敏感型,其矮化并不是单一缺乏赤霉素而引起。该研究结果为认识太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传和生理机制提供了参考。     

来源于02428ha的水稻双矮品系的获得与鉴定

突变体是研究植物基因功能和培育优质高产作物新品种的重要材料。本研究以半矮秆广亲和粳稻亲本02428为父本,以其半矮秆突变体02428ha为母本进行杂交,从其F6稳定群体中筛选到3个双矮品系08-4、08-12和08-19,2008年测量其株高分别为62.4±3.3 cm、66.0±1.5 cm和67.5±1.7 cm。分别以3个双矮品系为亲本,与南京6号、南京11号及培矮64S杂交进行遗传分析,结果表明,3个双矮品系的矮生性状均受两对隐性半矮秆基因控制,其中1对基因与半矮秆基因sd1等位,另1对为与sd1不等位的隐性半矮秆基因sd-h(t)。本研究为半矮秆基因sd-h(t)的分子定位、基因克隆及其作用机理的探究奠定了基础。     

粳稻矮秆品种苗期和成株期对赤霉素反应的研究

本试验对28个粳稻矮秆品种对GA3的反应进行了研究,结果表明：粳稻矮秆品种对GA3反应较为复杂,苗期与成株期反应,大多数品种表现为趋势基本一致,但也存在着其它种类型表现;在粳稻中,对GA3反应敏感的矮秆品种并不一定携带含有sd-1等位基因,但含有sd-1基因的品种表现为敏感,不含有sd-1基因的表现为低敏感或不敏感,据此可以初步确定矮4和紫叶矮含有与sd一1非等位的矮秆基因,是一种新的矮源;GA3对株高构成因素的影响表现因品种不同而异,但以基部一、二节间为主。     

两份太空诱变玉米雄性不育突变体的遗传研究

从搭载神舟4号飞船的4份玉米自交系后代中选育出两份雄性不育突变体, 对其进行育性鉴定, 并分析不育性状的稳定性及遗传特点。以不育材料的不育株为母本, 同群体的可育株和其他自交系为父本进行杂交, 结合自交、回交分析其后代的育性表现; 同时, 以具有正常细胞质的自交系为母本, 育性完全恢复的测交F1植株为父本进行反交, 对其反交的F1及F2进行育性观察分析。结果表明：这两份不育材料不育株的花药内无花粉或含少量畸形花粉, 败育彻底, 花粉败育表现为典败型。不育性状在不同年份、不同季节、不同地点下稳定遗传, 属可遗传的单基因控制的隐性核不育类型。     

辣椒株高遗传分析

以辣椒矮秆自交系B9431（P1）和高秆自交系‘吉林长椒’（P2）为双亲,构建P1、F1、P1、B1、B2和F2 6个家系世代群体,应用植物数量性状主基因＋多基因混合遗传模型对该6个世代群体株高进行多世代联合分析,结果显示：株高遗传符合1对主基因＋多基因遗传模型,高秆对矮秆表现为不完全显性,F1代株高的势能比值为0．39,显性程度为0．91。B1、B2和F2群体主基因遗传率分别为20．35％、17．20％和35．29％,多基因遗传率分别为5．08％、19．75％和0;主基因效应表现为负向加性效应,其值为-6．43,显性效应为0;多基因加性效应值和显性效应值分别为-8．89和9．77。研究还表明,主基因与多基因间的基因效应存在一定差异,主基因加性效应值相当于多基因加性效应值的72．33％,主基因无显性效应,显性效应是由多基因控制遗传。     

粳稻矮秆品种苗期和成株期对赤霉素反应的研究

本试验对28个粳稻矮秆品种对GA3的反应进行了研究,结果表明粳稻矮秆品种对GA3反应较为复杂,苗期与成株期反应,大多数品种表现为趋势基本一致,但也存在着其它种类型表现;在粳稻中,对GA3反应敏感的矮秆品种并不一定携带含有sd-1等位基因,但含有sd-1基因的品种表现为敏感,不含有sd-1基因的表现为低敏感或不敏感,据此可以初步确定矮4和紫叶矮含有与sd-1非等位的矮秆基因,是一种新的矮源;GA3对株高构成因素的影响表现因品种不同而异,但以基部一、二节间为主.     

青海育成小麦5个主效矮秆基因的分子检测

为系统了解青海小麦矮秆基因的分布特点,并进一步为青海高原小麦的株高育种提供优异种质资源。本研究利用5个矮秆基因的特异性分子标记对82份青海小麦品种资源中的矮秆基因进行了检测,并对不同矮秆基因的降秆效应进行了分析。结果表明:82份青海育成小麦品种中有49份材料至少含有一个矮秆基因,其中Rht-B1b的分布频率最高,约占参试材料的28.0%,其次是分布频率为23.2%的Rht8基因,而矮秆基因Rht-D1b、Rht5以及Rht12的分布频率分别为9.8%、13.4%、9.8%。在49份含有不同种类矮秆基因的材料中,其中16份材料同时含有2种及以上的矮秆基因,即RhtB1b和Rht8、Rht-D1b和Rht8、Rht-B1b和Rht5、Rht-D1b和Rht5、Rht8和Rht5、Rht-B1b和Rht12、Rht5和Rht12,并未发现同时含有矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b的品种;2份材料分别含有3种矮秆基因,即Rht-B1b、Rht8、Rht12和Rht-B1b、Rht5、Rht8;其余31份材料仅含有1种矮秆基因。82份青海育成小麦材料中仅含有Rht-B1b的材料11份,平均株高为86.2 cm,其降秆效应为5.7%;只含有Rht-D1b的材料有5份,平均株高为84.9 cm,其降秆效应为7.1%;仅含有Rht8的材料有9份,平均株高为88.6 cm,其降秆效应为3.1%。因此,在青海育成小麦品种中,矮秆基因的降秆效应为Rht-D1bRht-B1bRht8。     

特矮稻ED基因的遗传定位和分析

赤霉素（GA3）鉴定表明,一种新型特矮稻（命名为‘特矮稻-2’）的GA3信号转导途径正常,施加外源GA3不能恢复到正常植株的高度,说明此种矮稻的矮化机制与GA3无关。来源于组合‘特矮稻-2’ב日本晴’的F2群体的遗传分析表明,‘特矮稻-2’的特矮性状受1对隐性基因控制。采用SSR分子标记,将该矮秆基因定位于第12染色体上的RM519和RM235标记之间,遗传距离分别为15.9和22.0cM,该基因暂命名为ED。     

水稻矮秆突变体dtl1的分离鉴定及其突变基因的精细定位

文章通过对所构建的水稻突变体库进行大规模筛选,获得一个稳定遗传的矮秆突变体,与野生型日本晴相比,该突变体表现为植株矮化、叶片卷曲、分蘖减少和不育等性状,命名为dtl1(dwarf and twist leaf 1)。dtl1属于nl型矮秆,激素检测表明,矮秆性状与赤霉素和油菜素内酯无关。遗传分析显示,突变性状受单一隐性核基因控制。利用dtl1与籼稻品种Taichung Native 1杂交构建F2群体,将该突变基因DTL1定位于水稻第10染色体长臂2个SSR标记RM25923和RM6673之间约70.4 kb区域内,并与InDel标记Z10-29共分离,在该区域预测有13个候选基因,但未见调控水稻株高相关基因的报道,因此,认为DTL1基因是一个新的控制水稻株高的基因。     

一个超矮秆核质杂种小麦的初步研究

在用普通小麦对长穗偃麦草(Etytrigia elongata=Agropyron elongatum,2n=70)的核代换回交过程中,在BC_9F_1发现了一个超矮秆核质杂种小麦,株高35厘米左右,定名为小偃矮。细胞学观察和与普通小麦正反杂交的遗传分析,证明:(1) 小偃矮是一个异源胞质单体附加系(21″W+1′Ag);(2) 长穗偃麦草细胞质和附加的外来染色体没有携带矮秆基因;(3) 矮秆遗传主要受细胞核内一对显性矮化基因控制。     

水稻Dwarf1移码突变的新突变体鉴定

从一批水稻品种"中花11"组织培养苗里分离到一个矮化突变株"C6PS",它的T2代群体株高呈现3:1分离。利用该群体矮化单株与"珍汕97"、"牡丹江8"构建2个F2群体F2(CZ)、F2(CM),两个群体中高株与矮株均呈现3:1分离,证明该性状变异为单基因控制。"C6PS"表现型与已经报道的Dwarf1隐性突变体"d1"相似,以D1附近标记RM430检测F2(CZ)群体基因型,结果显示群体表型与RM430基因型呈极显著相关(P=0.0001),将该基因初步定位于Dwarf1附近。对"C6PS"及"中花11"进行D1序列分析显示,突变株中D1基因在其第九个外显子与第九个内含子的剪接位点上发生6个碱基的缺失,根据缺失两侧序列设计C6PS-D1L/R标记,在T2代群体该标记与表型呈现共分离,表明"C6PS"是一种新的Dwarf1突变体。cDNA测序显示突变体d1基因转录产物发生26个碱基的缺失,导致移码产生终止突变,从而无法翻译出有功能的Gα蛋白,因此,它是一个Gα功能缺失突变体。叶倾斜度检测显示"C6PS"对油菜素内酯响应比野生型"中花11"弱。     

Genetic analysis and fine mapping of a novel semidominant dwarfing gene LB4D in rice

A dwarf mutant, designated LB4D, was obtained among the progeny of backcrosses to a wild rice introgression line. Genetic analysis of LB4D indicated that the dwarf phenotype was controlled by a single semidominant dwarfing gene, which was named LB4D. The mutants were categorized as dn-type dwarf mutants according to the pattern of internode reduction. In addition, gibberellin (GA) response tests showed that LB4D plants were neither deficient nor insensitive to GA. This study found that tiller formation by LB4D plants was decreased by 40% compared with the wild type, in contrast to other dominant dwarf mutants that have been identified, indicating that a different dwarfing mechanism might be involved in the LB4D dominant mutant. The reduction of plant height in F(1) plants ranged from 27.9% to 38.1% in different genetic backgrounds, showing that LB4D exerted a stronger dominant dwarfing effect. Using large F(2) and F(3) populations derived from a cross between heterozygous LB4D and the japonica cultivar Nipponbare, the LB4D gene was localized to a 46 kb region between the markers Indel 4 and Indel G on the short arm of chromosome 11, and four predicted genes were identified as candidates in the target region.     

矮化香蕉及其野生型GA3ox基因的结构特点和表达分析

香蕉的矮化突变是香蕉无性繁殖后代最常见的表型变异之一,但其变异的分子调控机理目前尚未研究清楚; 而内源赤霉素是影响植物株高的重要激素之一,GA3-氧化酶是赤霉素生物合成后期的关键酶。为探究GA3-氧化酶编码基因对香蕉矮化的分子调控机理,该研究以威廉斯B6矮化突变体及其野生型亲本为材料,通过RT-PCR技术克隆得到矮化香蕉及其野生型亲本GA3ox基因的全长cDNA序列,并对其推测的氨基酸序列进行比对分析,同时利用qRT-PCR技术对GA3ox基因在不同组织中的表达水平差异进行分析。结果表明:(1)矮化香蕉GA3ox-A和野生型香蕉GA3ox-G的ORF长度均为864 bp,均编码287个氨基酸,经序列比对分析发现两条氨基酸序列之间存在5个位点的差异,从而产生具有不同性质的蛋白质。(2)氨基酸序列同源性分析表明,矮化香蕉GA3ox的氨基酸序列与油棕、海枣、椰子的同源性最高。(3)qRT-PCR显示,GA3ox基因在矮化香蕉叶片和茎秆中的表达水平整体上低于野生型,其中GA3ox在野生型茎秆中的表达水平是矮化植株的2.2～32倍。综上推测,GA3ox基因可能对香蕉茎杆的矮化变异具有重要的调控作用。该研究结果为揭示香蕉矮化突变的分子机制与筛选优良矮化香蕉株系奠定了基础。     

Transfer of a Dwarf Gene from Brassica rapa to Oilseed B. napus, Effects on Agronomic Traits, and Development of a ‘Perfect’ Marker for Selection

Lodging can be a serious problem in oilseed Brassica napus. Dwarf genes have been used to reduce lodging in other crops, and their use in wheat and rice was a major factor in the success of the ‘Green Revolution’. We previously reported on a single, semi-dominant, gibberellin insensitive dwarf mutant of B. rapa (Brrga1-d), and provided evidence for homology of this gene to the wheat ‘Green Revolution’ dwarf gene. In this paper, we report using interspecific hybridization of B. rapa and B. oleracea and embryo rescue to resynthesize B. napus containing the Brrga1-d dwarf gene. The dwarf gene was backcrossed into two parents of a commercial hybrid combination and evaluated as inbred and hybrid lines in field experiments. The Brrga1-d gene reduced plant height and lodging in inbred and hybrid lines of B. napus, even when present as a single dose in heterozygous genotypes. Seed yields of inbred lines homozygous for Brrga1-d were reduced compared to near isogenic wild-type inbreds, presumably due to damage by insects caused by a slight delay in flowering time. However, yields of hybrids that were homozygous or heterozygous for Brrga1-d were similar to those of near isogenic wild-type hybrids. In addition, we report on a ‘perfect’ PCR marker for selection of the Brrga1-d gene that is based on detecting the nucleotide mutation causing the dwarf phenotype.     

玉米种质资源抗矮花叶病鉴定

采用摩擦接种方法,鉴定了3995份玉米种质对玉米矮花叶病毒(SCMV-MDB)的抗病性。经重复鉴定,筛选出抗病优良自交系73份,抗病丰产杂交种80份。玉米不同类群种质,对SCMV-MDB的抗病性有明显差异,改良Reid、Lancaster、旅大红骨类群种质大部分表现感病;塘四平头、外杂先锋选系类群种质大多数表现抗病。在不同类型种质中,硬粒型、马齿型和半马齿型表现抗病的较多,糯质型较少,甜质型和爆裂型中尚未发现抗源。     

赤霉素合成基因的克隆以及其相关矮化突变体

矮化突变体在阐明植物茎的生长发育调节机制和植物育种中具有十分重要的作用。研究表明,赤霉素(GA)与植物矮化突变体的产生有密切关系。目前运用各种不同的方法,几乎所有编码GA合成过程中的酶的基因都被克隆出来了。近年来,一系列新方法更加促进了GA调控的研究进展。现就GA合成过程中相关基因的克隆、GA的信号转导以及如何进行GA调控等方面进行综述。