植物叶绿素突变体及其分子机理的研究进展

叶绿素是植物叶绿体内参与光合作用的重要色素,叶绿素突变是一种明显的性状突变,其在理论研究和实际应用方面具有重要的意义。综述了植物叶绿素突变体的种类、遗传及突变的分子机理研究进展,着重介绍了突变的分子机理研究进展。     

低叶绿素b高产水稻突变体及其光合特性的研究

最近发现了一个在田间条件下自然产生的低叶绿素ｂ高产水稻突变体（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．ｃｖ．Ｚｈｅｎｈｕｉ ２４９）,该突变体主要降低了外周捕光天线复合本的含量。这种变化主要表现在叶片全展前后,到叶片发育后期则接近野生型。与以往所研究的突变体不同的是,该突变体叶绿素ｂ含量仅适量减少,因而不影响类囊体膜的稳定性。突变体的光合机构在叶片一生中较稳定,这可能表明突变减少了光系统截获的光能,相对提高     

低叶绿素b高产水稻突变体及其光合特性的研究

最近发现了一个在田间条件下自然产生的低叶绿素b高产水稻突变体(Oryza sativa L. cv.Zhenhui 249),该突变体主要降低了外周捕光天线复合体的含量.这种变化主要表现在叶片全展前后,到叶片发育后期则接近野生型.与以往所研究的突变体不同的是,该突变体叶绿素b含量仅适量减少,因而不影响类囊体膜的稳定性.突变体的光合机构在叶片一生中较稳定,这可能表明突变减少了光系统截获的光能,相对提高了光能的利用率,减少了O-2的产生.     

水稻温敏叶绿素突变体叶片超微结构的研究

对温敏转绿型叶绿素突变体1103S和武金4B“斑马叶”性状表达过程中叶绿素含量、叶绿体超微结构的变化进行了比较研究。结果表明,在一定条件下,叶片的失绿、复绿与叶绿素含量的下降、上升变化趋势一致;叶绿体结构在失绿区表现为严重退化,基粒和基粒片层减少,淀粉粒和嗜锇粒增多;复绿后,其叶绿体结构重建和恢复     

叶绿素b含量低的水稻突变体的光合功能衰退及其与活性氧的关系

研究了一个在田间发现的水稻叶绿素b含量低的突变体叶片的光合功能衰退。和野生型相比,突变体的光合功能在叶片一生中较稳定;超氧阴离子和H2O2含量低,但活性氧清除系统的SOD和CAT酶活性差异不显著。由于突变体叶片中还原态辅酶Ⅱ和氧化态辅酶Ⅱ的比值低于野生型,因而认为其光合电子传递速率和羧化反应消耗电子速率之间比野生型更加平衡,是其光合功能较野生型稳定的原因。     

植物叶绿素缺失突变体分子机制研究进展

植物叶绿素缺失突变体在自然界中广泛存在,是研究叶绿素形成和叶绿体发育等代谢途径的良好材料.该文主要从分子层面上阐述了叶绿素缺失突变体产生的原因,如叶绿素合成受阻、叶绿体光合蛋白合成或输入受阻、叶绿体RNA转录物未被编辑、过量光损伤和卟啉循环各物质之间的相互抑制,并归纳了近年来鉴定出来的一些叶绿素缺失突变基因,简要介绍了叶绿素和叶绿体之间的关系以及叶绿素缺失突变体的应用.     

一个新的水稻叶绿素缺失黄叶突变体的特征及基因分子定位

从粳稻"嘉花1号"60Coγ射线辐照的后代中筛选到一个叶绿素缺失黄叶突变体(yl11),与野生型"嘉花1号"相比该突变体表现为全生育期植株叶片呈黄色,叶绿素含量以及净光合速率明显下降,叶绿体发育不完善,并且伴随着株高等主要农艺性状的变化。遗传分析表明,该突变性状受一对隐性核基因(yl11)控制。该突变体与籼稻"培矮64S"杂交生产的F2、F3群体中的分离出突变体型920个单株作为定位群体,利用SSR和InDel分子标记将yl11基因定位在水稻第11染色体长臂上的MM2199和ID21039分子标记之间,其物理距离约为110kb,目前该区域内没有发现与水稻叶绿素合成/叶绿体发育相关已知功能基因。研究结果为今后对该基因的克隆和功能分析奠定了基础。     

水稻温敏叶绿素害变体叶片超微结构的研究

对温敏转绿型素突变体1103S和武金4B“斑马叶”性状表达过程中叶绿素含量,叶绿体超微结构的变化进行了比较研究,结果表明,在一定条件下,叶片的失绿,复绿与叶绿素含量的下降,上升变化趋势一致;叶绿体结构在失绿区表现为严重退化,基粒和基粒片层减少,淀粉粒和嗜饿粒增多,复绿后,其叶绿体结构重建和恢复。     

一个新的水稻叶绿素缺失黄叶突变体的特征及基因分子定位

从粳稻“嘉花1号”⁶⁰Coγ射线辐照的后代中筛选到一个叶绿素缺失黄叶突变体(yl11), 与野生型“嘉花1号”相比该突变体表现为全生育期植株叶片呈黄色, 叶绿素含量以及净光合速率明显下降, 叶绿体发育不完善, 并且伴随着株高等主要农艺性状的变化。遗传分析表明, 该突变性状受一对隐性核基因(yl11)控制。该突变体与籼稻“培矮64S”杂交生产的F₂、F₃群体中的分离出突变体型920个单株作为定位群体, 利用SSR和InDel分子标记将yl11基因定位在水稻第11染色体长臂上的MM2199和ID21039分子标记之间, 其物理距离约为110 kb, 目前该区域内没有发现与水稻叶绿素合成/叶绿体发育相关已知功能基因。研究结果为今后对该基因的克隆和功能分析奠定了基础。     

叶绿素缺乏的大麦突变体的光合作用和叶绿素荧光

和早熟３号大麦（野生型）（ＤＧ）相比,黄化大麦（突变体）（ＬＧ）叶片Ｃｈｌ含量低,而Ｃｈｌ ａ／ｂ较高;光合速率低,表观量子效率低,而饱和光强较高,气孔导度较高;荧光参数Ｆｏ低,而ＰＳⅡ的光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）以及Ｔ１／２、Ｆｍ／Ｆｏ、Φｅ均高。以单位叶绿素计算,黄化大麦的ＰＳⅡ电子传递活性和全链电子传递活性较高,而ＰＳＩ电子传递活性较低。推测黄化大麦ＰＳⅡ的光化学效率增高可能是由于其ＰＳⅡ向Ｐ     

新的水稻谷蛋白α—1亚基缺失突变体

从水稻受精卵MNU处理后代中获得4个谷蛋白α－1亚基缺失突变品系。SDS－PAGE和IEF分析表明这些突变体在共同缺失1条pI6.82多肽的同时,或形成新的多肽,或其他多肽表现量增加,这些突变体是由结构基因控制的,IEF分析同时显示2条多肽pI6.82和pI8.58源自同一条谷蛋白前驱体。这4个突变体对于改良水稻谷蛋白品质、研究谷蛋白生物合成遗传调控机制以及揭示谷蛋白基因功能是不可多得的研究材料。     

Light-Enhanced Resistance to Magnaporthe grisea Infection in the Rice Sekiguchi Lesion Mutants

The rice sl mutant showed two types of responses to Magnaporthe grisea infection by light treatments. One was an sl -mutant-type response characterized by Sekiguchi lesion expression under light waves of 400–700 nm, and the other was a wild-type response characterized by blast and/or necrotic spot lesion expression in the dark or at wavelength between 290 and 330 nm. There was a large difference in the resistance to M. grisea infection between the mutant- and wild-type responses in the rice sl mutant. When the mutant-type response was induced in the rice sl mutant, the disease resistance was enhanced relative to that in the wild-type response. Enhanced resistance was demonstrated by two components: (a) the number of Sekiguchi lesions was reduced relative to that of blast or necrotic lesions; (b) sporulation of M. grisea was not induced in Sekiguchi lesions. The enhanced resistance was dependent on light of 400–700 nm.     

水稻卷叶细胞学与分子机制研究进展

卷叶性状是水稻(Oryza sativa)重要的育种指标之一。研究表明,水稻叶片适度卷曲对植株的光合作用、株型及增产等均具有重要作用。该文综述了水稻叶片卷曲的相关研究进展,对水稻叶片卷曲的细胞学形成机制和相关调控基因的分子机制进行了阐述,以期深入阐明水稻叶片卷曲的细胞学和分子机制,促进卷叶性状在水稻育种中的应用。     

水稻生殖突变体的外观形态特征研究

通过对3种水稻生殖突变体材料的外观形态进行观察后发现,FM1突变体植株不能由营养生长转入生殖生长,一直保持营养生长状态;FM2突变体植株不能分化发育出小穗,只能在进入生殖生长后分化出穗枝梗;FM3突变体植株在生殖生长过程中不能分化出正常小穗,其疑花内部的雌蕊和雄蕊明显退化。已经证实这3种生殖突变性体植株都不能产生有性生殖后代,只能通过群体内的显性杂合体分离出隐性突变体植株。     

水稻花色苷含量的遗传研究进展

花色苷作为水稻重要的生物活性物质,已成为当前功能性水稻研究开发的热点之一。本文从水稻花色苷的生物合成及其组成成分入手,着重介绍了水稻花色苷含量的影响因素、遗传及分子机理的研究现状以及富集花色苷水稻种质鉴定、筛选与创新现状,并探讨了今后以提高水稻花色苷含量为目标的功能性水稻研究内容和方向。     

水稻突变体与功能基因组学

突变体是功能基因组学研究的重要材料。本文综述了水稻突变体的创制方法、变异的机制、水稻突变体,基因分类和数量、克隆的水稻重要基因的研究进展,包括1698个水稻突变体,基因的分类和43个克隆的水稻突变体基因,并提出了利用水稻突变体的展望。     

航天诱变水稻抗褐飞虱新种质的培育、遗传分析与生物学特性

利用"实践八号"育种卫星搭载"玉香油占"干种子,在褐飞虱爆发条件下,从M2代中首次获得农艺综合性状优良的抗褐飞虱水稻突变体PR955。遗传分析表明,PR955的抗褐飞虱性状受1对显性基因控制。米质检测分析表明,PR955的出糙率、精米率、整精米率均达国家一等优质米标准,综合评定为二等优质米。     

Identification of Rice Ethylene-Response Mutants and Characterization of MHZ71OsEIN2 in Distinct Ethylene Response and Yield Trait Regulation

Ethylene plays essential roles in adaptive growth of rice plants in water-saturating environment; how- ever, ethylene signaling pathway in rice is largely unclear. In this study, we report identification and characterization of ethylene-response mutants based on the specific ethylene-response phenotypes of etiolated rice seedlings, includ- ing ethylene-inhibited root growth and ethylene-promoted coleoptile elongation, which is different from the ethylene triple-response phenotype in Arabidopsis. We establish an efficient system for screening and a set of rice mutants have been identified. Genetic analysis reveals that these mutants form eight complementation groups. All the mutants show insensitivity or reduced sensitivity to ethylene in root growth but exhibit differential responses in cole0ptile growth. One mutant group mhz7 has insensitivity to ethylene in both root and coleoptile growth. We identified the corresponding gene by a map-based cloning method. MHZ7 encodes a membrane protein homologous to EIN2, a central component of ethylene signaling in Arabidopsis. Upon ethylene treatment, etiolated MHZ7-overexpressing seedlings exhibit enhanced coleoptiie elongation, increased mesocotyl growth and extremely twisted short roots, featuring enhanced ethylene- response phenotypes in rice. Grain length was promoted in MHZ7-transgenic plants and 1000-grain weight was reduced in mhz7 mutants. Leaf senescent process was also affected by MHZ7 expression. Manipulation of ethylene signaling may improve adaptive growth and yield-related traits in rice.     

有色稻米研究进展

有色稻米是一类特异水稻种质资源,主要由不同色素沉积在水稻种子的种皮内而形成,有色稻米富含蛋白质、氨基酸、植物脂肪、纤维素和人体必需的矿物质,具有特殊的生理功能,而且有色稻米种皮内的色素可作为安全的天然色素用做食品添加剂.其中最为常见的是红色稻米与紫色稻米.水稻红色种皮是由于其种皮内含有原花色素所致,该性状受Rc/rc和Rd/rd 2对基因控制,红色为显性,白色为隐性.RcRd表现红色,Rcrd表现褐色,rcRd和rcrd则呈现白色.Rc已被定位于水稻第7染色体上,而Rd则位于第1染色体上.前人研究表明,Rc基因编码一个典型的含bHLH结构的Myc类转录因子,其第6外显子内一个14bp片段的缺失致使种皮颜色由原先的红色变为白色.水稻紫色种皮是由于其种皮内沉积花色素苷所致.该性状由基因Pb与其互补基因Pa共同作用导致.当Pa基因单独存在时,种皮呈白色;当Pb基因单独存在时,种皮呈棕色;当P6基因和Pa同时存在时,种皮呈紫色.P6基因已被定位于水稻第4染色体上,而Pa基因则位于第1染色体上.     

辐射诱变创制水稻新种质研究进展及浙粳99突变体库的建立

辐射诱变育种所需年限短、变异率高、后代性状稳定快,在作物遗传育种中已广泛应用.本文统计了我国近10年来利用辐射诱变技术培育的在生产应用上发挥重要作用的部分优良新品种18个,说明通过辐射诱变可加速水稻变异,丰富水稻遗传图谱,为培育高产、优质、抗病水稻新品种提供更多类型种质资源.此外总结了利用辐射诱变获得的各种类型突变,包...