水稻温度超敏突变体ths1的鉴定和基因定位

从籼稻品种‘Kasalath’甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)诱变突变体库中筛选到一个温度敏感突变体ths1(temperature hyper-sensitive 1)。与野生型相比,突变体ths1的主根伸长和侧根发育对温度变化非常敏感:在30°C条件下ths1表型与野生型一致;在温度低于26°C时,ths1主根变短,侧根缺失。在低温(24°C)条件下ths1侧根原基停留在原基起始阶段,根尖ROS含量显著高于野生型。遗传分析显示,ths1表型由半显性单基因控制。利用F2群体对ths1基因进行定位,将突变基因定位在第1染色体长臂着丝粒附近C01M14到RM11110两个标记之间的694 kb区间。研究结果为进一步克隆THS1基因,揭示植物感受外界温度变化的分子生理机制奠定基础。     

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。     

一个新的水稻D17/HTD1基因等位突变体的分子鉴定

株高和分蘖是水稻重要的农艺性状,直接影响到产量。本研究从粳稻品种日本晴的组培苗后代中分离出一个可稳定遗传的半矮化多分蘖突变体t489,相比野生型,突变体株高明显下降、分蘖能力明显增强。遗传分析表明该性状受1对隐性基因控制。进一步基因鉴定发现,突变体中编码植物激素独脚金内酯(SLs,Strigolactones)合成途径中的类胡萝卜素裂解双加氧酶7即D17/HTD1基因编码区第916 bp位置的碱基由G突变为T,导致蛋白翻译提前终止,仅编码305个氨基酸组成的蛋白,但此突变并未造成该基因转录水平的改变。基于此突变位点开发的dCAPS-D17标记与突变体和日本晴构建的BC1F2群体中的矮化多分蘖植株共分离,这表明G916T突变与表型相关,t489可能是一个新的D17/HTD1等位突变体。     

水稻Dwaf1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F:群体FZ(CZ).FZ(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.wa叨隐性突变体"dl"相似,以DI附近标记RM430检测FZ(CZ)群体墓因型,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Dwarfl附近.对"C6PS',及"中花11"进行DI序列分析显示,突变株中DI墓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-DIL/R标记,在T:代群体该标记与表型呈现共分离,表明"C6PS"是一种新的Dwafl突变体.cDNA测序显示突变体dl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Ga蛋白,因此,它是一个Ga功能缺失突变体.叶倾斜度检测显示"C6PS",对油菜素内醋响应比野生型"中花I1"弱.     

一个大豆理想株型突变体it1的表型和生理鉴定

突变体是基因功能研究和品种改良的重要材料。本研究对一个中品661 EMS诱变的株型突变体(it1)进行了表型和生理鉴定,旨在为该突变体的利用提供参考。结果表明:与野生型相比,突变体株型紧凑,节间缩短,叶片变小呈深绿色且皱缩;突变体高度降低为野生型的2/3,但节间数目与野生型无显著差别,说明it1株高降低是由每个节间长度缩短造成的,与节间数目无关;突变体的分枝数、荚数、粒数、叶柄长度及夹角、百粒重等产量性状均显著或极显著低于野生型。与野生型相比,突变体叶片叶绿素相对含量和木质素的含量显著高于野生型。本研究结果为控制突变相关基因的定位、图位克隆和功能分析以及育种利用提供了优良种质和理论依据。     

一个黄绿色的水稻细胞核突变体

用甲基磺酸乙酯(EMS)处理粳稻品种8126离体培养早期的花药,从所产生的一个花粉植株的H,株系中分离到一个黄绿色突变体。突变体植株叶片的叶绿素含量仅为正常叶片的1/3。突变性状稳定,在连续自交4代中,没有出现任何绿色植株;由突变体通过花药培养产生的植株除部分白化苗外均呈黄绿色。突变体与正常植株杂交,无论其为父本或母本,杂种F_1均为绿色植株;杂种F_2分离的绿色与黄绿色植株数比值符合3:1;由杂种F_1植株通过花药培养产生的小苗中绿苗与黄绿苗数的比值符合1:1。证明突变性状是由单一的隐性细胞核基因所控制。     

水稻msp1-4突变体的鉴定及其UDT1和GAMYB基因的表达分析

通过对粳稻‘9522’辐射诱变,得到一隐性雄性不育突变体msp1-4（MULTIPLE SPOROCYTE）,用遗传定位方法将该基因座位定位在分子标记WY-4和WY-8之间,相距0．8cM,物理距离247kb。测序分析证明这247kb区间中的MSP1基因的编码区在第758bp到767bp之间发生了10个碱基的缺失。形态学观察结果表明该突变体和已经报告过的msp1突变体的表型基本一致。为分析水稻其它与花药发育相关的基因在msp1-4中的表达变化,用半定量RT-PCR技术检测到影响绒毡层和花粉发育的重要基因UDT1和GAMYB的表达在突变体中比在野生型水稻中低,说明这2个基因可能位于MSP1基因的下游。     

一个水稻颖花器突变体的形态解剖分析

从水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）育种后代材料中获得一个受单隐性基因控制的颖花器官突变体,该突变体的内外释变,每个颖花含１～３个发育完整的雌蕊,其他雌蕊发育不完全。有的雌蕊化的雄蕊下部为花丝,其上着生不规则在组织和０～３个羽毛状柱头。横切面和纵切面观察均可见每个颖花含３个子房。人工辅助授粉后,每个颖花可产生１～２粒种子根据这些结果推断,该突变体为类似Ｂ功能缺失的突变体。     

水稻颖花开裂SRS突变体的鉴定

利用扫描电镜观察了水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）颖花开裂突变体ＳＲＳ（ｓｐｌｉｔ ｒｉｃｅ ｓｐｉｋｅｌｅｔ）花器官形态发生过程,该突变体表现为内外稃变软变长,不抱合,外稃基部又着生一颖花,浆片呈稃片状,但是雌雄蕊着生位置和形态表现正常。利用ＳＲＳ突变体为父本,“窄叶青８号”为母本配制杂交组合,其Ｆ２代群体中正常与突变植株的分离比例为３：１,表明该突变性状是由单隐性基因控制的。作为对照,同     

水稻Ds插入淡绿叶突变体的鉴定和遗传分析

Ac/Ds插入突变是水稻基因功能鉴定的有力工具之一。文章从水稻中花11 Ds-T-DNA转化纯合体与Ac-T-DNA 转化纯合体的杂交群体中筛选到一个淡绿叶突变体。该突变体在三叶期由绿苗转为淡绿叶苗, 自然光照下突变体迅速焦枯, 但是在弱光照条件下, 突变体能缓慢生长至开花结实; 突变体光合作用特性研究表明该突变是典型的光抑制突变体。遗传分析表明该突变为Ds插入导致的隐性突变。     

水稻雄性不育突变体ms102的鉴定和基因定位

水稻(Oryza sativa)隐性核雄性不育突变体是第三代杂交水稻技术的核心。为了挖掘优质雄性不育突变体, 该研究通过筛选优质籼稻黄华占(HHZ)的甲基磺酸乙酯(EMS)诱变突变体库, 获得1个雄性不育突变体ms102 (male sterility mutant 102)。该突变体营养生长正常, 但花药不开裂, 花粉败育。细胞学分析表明, 突变体花药绒毡层不能正常降解, 导致小孢子发育异常; 遗传分析表明, 该突变体的不育表型由1个已报道编码酰基转移酶的DPW2基因突变造成。研究获得了1个隐性核雄性不育突变体, 进一步证实了DPW2基因在水稻花药发育中的功能。     

水稻黄叶少分蘖突变体yllt1的鉴定及基因定位

采用~(60)Co-γ射线诱变籼稻(Oryza sativa subsp.indica)保持系‘T98B’获得一份兼具黄叶和少分蘖表型的突变体yllt1(yellow leaf and less tillering 1),利用色素含量测定、构建显隐性混池和基因表达量测定等方法从表型和遗传层面对其遗传特征进行分析。结果显示:yllt1苗期叶绿素a和叶绿素b含量为野生型水稻品种‘T98B’的77.78%和60.00%,叶绿体发育异常,缺乏功能性叶绿体类囊体片层;其分蘖盛期的单株分蘖数为野生型的21.43%。遗传分析发现,在突变体yllt1与‘T98B’的杂交F_2群体中,黄叶与少分蘖性状的重组率为0.00%,表明yllt1同时控制叶色与分蘖表型; yllt1呈隐性遗传,受一个细胞核基因独立控制。该研究进一步采用连锁分析法将yllt1精细定位到第11染色体上,经测序分析推断发生了突变的登录号为LOC_Os11g05552的基因是yllt1的目的基因;该基因编码叶绿体前体信号识别颗粒54 kD(cpSRP54)蛋白,其第1外显子的第29位碱基C发生了缺失,将造成其蛋白产物从N-端至C-端氨基酸组成的严重破坏。RT-qPCR分析结果显示,yllt1叶中叶绿素合成基因OsCAO1、OsCAO2与OsNOL等的表达量明显下调;茎中分蘖正向调控基因OsTAC1受到显著抑制,而负调控基因OsTB1与OsDLT的表达量明显增强。研究结果表明cpSRP54同时参与了水稻叶色和分蘖的调控。     

水稻黄叶少分蘖突变体yllt1的鉴定及基因定位

采用⁶⁰Co-γ射线诱变籼稻（Oryza sativa subsp.indica）保持系‘T98B’获得一份兼具黄叶和少分蘖表型的突变体yllt1（yellow leaf and less tillering 1）,利用色素含量测定、构建显隐性混池和基因表达量测定等方法从表型和遗传层面对其遗传特征进行分析。结果显示：yllt1苗期叶绿素a和叶绿素b含量为野生型水稻品种‘T98B’的77.78%和60.00%,叶绿体发育异常,缺乏功能性叶绿体类囊体片层;其分蘖盛期的单株分蘖数为野生型的21.43%。遗传分析发现,在突变体yllt1与‘T98B’的杂交F₂群体中,黄叶与少分蘖性状的重组率为0.00%,表明yllt1同时控制叶色与分蘖表型;yllt1呈隐性遗传,受一个细胞核基因独立控制。该研究进一步采用连锁分析法将yllt1精细定位到第11染色体上,经测序分析推断发生了突变的登录号为LOC_Os11g05552的基因是yllt1的目的基因;该基因编码叶绿体前体信号识别颗粒54 kD（cpSRP54）蛋白,其第1外显子的第29位碱基C发生了缺失,将造成其蛋白产物从N-端至C-端氨基酸组成的严重破坏。RT-qPCR分析结果显示,yllt1叶中叶绿素合成基因OsCAO1、OsCAO2与OsNOL等的表达量明显下调;茎中分蘖正向调控基因OsTAC1受到显著抑制,而负调控基因OsTB1与OsDLT的表达量明显增强。研究结果表明cpSRP54同时参与了水稻叶色和分蘖的调控。     

一个新的水稻矮秆突变体的遗传分析和基因定位

新的水稻矮秆基因的发掘,对深入研究植物株高的调控途径及株型育种有非常重要的作用。我们报道了从日本特早熟粳稻品种Kitaake的组织培养后代获得的一个矮秆突变体dm,该突变体植株细小,紧凑,机械强度降低,结实率下降,籽粒变窄,千粒重降低等。利用分离群体中的矮秆株,最终将目标基因定位在第4染色体长臂末端InDel标记EL-72和L-1之间,物理距离为168 Kb的区间内,该区间内无已报道的水稻矮秆基因,该基因可能是一个尚未被克隆的新的株高决定基因。     

一个黄绿色水稻突变体的光合作用特性

本文报道一个黄绿色水稻突变体光合器官结构和功能的某些特点,该突变体是作者通过花药培养得到的细胞核突变体。突变体叶片的叶绿素含量、叶黄素和β-胡萝卜素含量分别约为正常叶片的30％、40％和75％;chl a/chl b比值显著高于正常叶片。对SDS增溶的叶绿体片层叶绿素蛋白质复合物分析表明,突变体的捕光chl a/chl b蛋白质复合物极度减少,该复合物的chl a/chl b比值大于3。突变体的叶绿体明显缺乏基粒堆积,在日光下容易较快积累淀粉粒。突变体的叶绿体悬液有较高的铁氰化钾光还原活性。在2万lux日照强度下,突变体叶片同化二氧化碳的速率,以单位叶面积计算为正常叶片的75％,以单位叶绿素计算为正常叶片的185％。结果证明,叶绿体基粒结构与捕光chl a/b蛋白质含量正相关,它并非为光合作用基本过程的进行所必需。