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。     

一个水稻矮秆突变体的遗传分析及基因定位

水稻（Oryza sativa）是我国重要的粮食作物之一。水稻矮秆材料的引入掀起了第1次＂绿色革命＂。但近年来,在水稻育种中矮生基因遗传单一的问题越来越突出,已经严重影响到水稻产量的持续提高。利用60Co-γ射线辐照籼稻亲本材料M804获得了一个性状能够稳定遗传的矮秆突变体MU101。对该矮秆突变体和台粳16号杂交获得的F2代的遗传分析表明,该矮秆性状受1对隐性单基因控制,并暂命名为ds1。利用已有的SSR分子标记将DS1基因定位在水稻第5号染色体上,通过扩大群体和开发新的Indel标记,进一步将DS1基因定位在2个Indel标记之间,两者间的物理距离大约为384kb。该研究为DS1基因的克隆及其在生产中的应用奠定了基础。     

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。     

水稻矮秆基因iga-1的序列变异和表达分析

该研究以水稻矮秆突变体cha-2为材料,对控制其表型性状的iga-1基因进行候选基因筛选,利用基因注释数据库对定位区间进行候选基因预测,通过ORF及其上下游调控区域的测序、序列比对及关键元件分析进行序列变异研究,半定量PCR检测目标基因的表达模式,明确其在基因序列、表达模式的变异,探讨其分子遗传调控机理。结果显示:(1)在隐性核基因iga-1精细定位基础上预测得到3个ORF,其中2个编码dnaJ分子伴侣(含有dnaJ结构域的蛋白),分别是LOC_Os05g26902和LOC_Os05g26926;另外1个为已克隆的水稻矮秆基因RGA1(LOC_Os05g26890)。(2)ORF序列分析表明矮秆突变体cha-2与野生型仅在RGA1基因座存在SNP变异,但未造成氨基酸编码的改变。(3)表达模式分析发现,矮秆突变体cha-2的RGA1基因在种子萌发期、二叶期、四叶期和分蘖期等4个发育时期均不表达,且在‘中花11’、‘石狩白茅’的遗传背景下稳定遗传,均显现出失活状态,初步确定RGA1为iga-1的候选基因。(4)对RGA1基因上游和下游调控转录关键区进行测序结果表明,突变体cha-2存在865bp的大片段缺失,包括第1外显子、部分第1内含子和转录起始上游区域。研究推断,突变体cha-2的矮秆基因iga-1正是没有活性的RGA1基因,其转录关键区域的大片段缺失,导致无法正常转录表达。     

一个新的水稻小粒矮秆基因的分子标记定位及效应分析

从水稻(Oryza safjva L．)半矮秆品种蜀恢I62中发现一份小粒矮秆突变体“I62d”。对I62d与4个半矮秆品种杂交F1和F2代的遗传分析表明,I62d的矮生性由一对隐性基因控制。以II-32B／162d F2代作定位群体,用分子标记将I62d突变基凶定位丁水稻第3染色体短臂,该基因与微卫星标记RM218和RMI57之间的遗传距离分别为3．5cM和10．0cM。同时,利用近等基因系分析了该基因的表型效应,结果表明它可使株高降为正常高度的1／4左右,籽粒降为正常大小的1／4左右,并使叶片显著缩短、加宽,结实率显著降低。我们认为162d突变基因是一个新的水稻小粒矮秆某因,暂命名为dI62(t）。     

中国大麦矮秆种质资源的基因分析：Ⅰ.矮秆遗传和等位测验

了２４份中国大麦矮秆种质资源的株高遗传,在它们的矮秆基因之间且与已矮秆基因ｕｚ、ｓｄｗ、ｂｒ和ｅｎｓｏ进行遗传等位性测验。结果表明,这些矮秆种在多隐性单基因遗传,少数受隐性基因控制,只有１份携带１对隐性和１对不完全显性筹秆基因。     

水稻矮化基因WLD1的图位克隆

水稻(Oryza sativa)矮化是与光合效率及产量等密切相关的重要农艺性状。发掘更多的水稻矮秆资源,不仅能够进一步加深对水稻株高分子遗传机制的认识,而且还能为水稻新品种培育提供新的种质资源。在水稻T-DNA插入突变体库中筛选到1个矮化、宽叶小粒突变体(wld1)。经图位克隆将WLD1基因定位在第5号染色体长臂,位于分子标记In Del37与InDel48之间,基因编号为LOC_Os05g32270,属于AP2转录因子家族。该基因第6外显子处胸腺嘧啶缺失,造成转录提前终止。石蜡切片观察结果显示,茎部第2节间横向细胞数目增加,而纵向细胞数目未变。RT-PCR检测结果表明,LOC_Os05g32270在突变体wld1中不表达,造成功能缺失。该基因与已报道的水稻OsSMOS1(SMALL ORGAN SIZE1)为等位基因。水稻突变体wld1的矮秆遗传效应可直接应用于育种中。该研究结果进一步明确了突变体wld1的表型特征与遗传基础,为解析其参与的信号途径提供参考。     

我国早籼稻矮生性基因源的表型表现和遗传传递的研究

引言 有关水稻矮生性的遗传研究,以Parnell等(1922)为最早,明峰(1925)对赤毛品种的三个矮秆突变体夷、大黑和小大黑进行过较详尽的遗传分析,提出高秆对矮秆是显性,三种突变体是由两对互补基因相互作用形成的。由于这类突变体遗传方式的复杂性和经济性状不理想,始终未能在育种上应用。     

籼稻半矮秆基因sd-t(t)的遗传定位及定位区间物理距离的估计

矮秆和半矮秆基因的利用及作用机制一直是作物育种和分子遗传研究的重要内容. sd-t(t)是从籼稻矮秆材料矮泰引-2中发现的一个与sd-1不等位的新半矮秆基因.利用由矮泰引-2与无叶舌标志基因系B30杂交产生的包含474个单株的F₂群体, 将sd-t(t)基因定位在水稻第4染色体上RFLP标记R514和R1408B之间, 距R514和 R1408B的遗传距离分别为1.1和4.5 cM. 利用水稻品系IRBB56 的BAC文库构建了sd-t(t)位点的跨叠克隆群, 并确定 R514与R1408B之间的物理距离大约为147 kb, 为进一步克隆sd-t(t)基因奠定了基础.     

水稻多分蘖矮秆突变体htd1-2的遗传分析和基因定位

文章所采用的多分蘖矮秆突变体为htd1-2(high-tillering dwarf 1-2), 是野生型籼稻品种9311经350Gy的60Co- g射线辐射处理后产生的后代中选育出来的稳定多分蘖矮秆突变体。遗传分析表明, 突变体htd1-2多分蘖矮秆性状是由一对隐性核基因的突变造成的。文章利用简单重复序列(Simple sequence repeat, SSR)、酶切扩增多态性序列(Cleaved amplified polymorphic sequence, CAPS)和衍生型CAPS(derived CAPS, dCAPS)等分子标记的方法, 最终将多分蘖矮秆基因HIGH-TILLERING DWARF1-2(HTD1-2)定位在水稻第4号染色体116 kb的物理区间内。在该物理区间内有一个已经克隆的控制水稻分蘖的基因HIGH-TILLERING DWARF1(HTD1), 经过测序比对和dCAPS特异性分析, 认为HTD1就是HTD1-2基因。尽管突变体htd1与突变体htd1-2是等位基因的不同位点发生突变, 但是由于遗传背景的不同, 两者表型并不完全相同。此外, 通过去除分蘖芽的实验证明了突变体htd1-2的矮化部分是由于分蘖过多造成的。     

一个新矮生玉米种质资源的发现与遗传鉴定

玉米矮生种质资源在育种工作中具有重要的利用价值。2002年在玉米种质资源扩繁与鉴定过程中,从玉米自交系K36中发现一株矮生突变体。随后通过连续自交,获得了纯合一致、稳定的矮生自交系,命名为矮2003。该矮秆材料在北京表现株高62．1cm,植株清秀,茎秆坚硬,结实正常。于不同时期用不同浓度赤霉素处理该材料显示其对赤霉素反应不敏感。矮2003与正常玉米自交系测交F1呈现高秆,F2与BC1高、矮秆分离比例分别符合3：1与1：1,遗传分析表明其矮生性状受一对主效单基因控制,表现为隐性遗传。所携带的矮生基因不同于已报道的玉米Dwarf8等。     

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。     

甘蓝型油菜EMS诱变矮秆突变体分析

本研究分析了甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone, EMS)诱变甘蓝型油菜矮秆突变体Bnd2 (Brassica napus dwarf 2)的农艺性状、矮秆性状遗传特性以及对不同植物激素的响应。农艺性状分析结果显示:成熟期Bnd2株高、有效分枝高度、伸长节数、节间距、主花序有效长度显著低于诱变亲本2B。矮秆性状遗传分析结果显示:回交F_1代株高偏向亲本2B,表现为高秆, F_2群体高秆与矮秆的分离比符合3∶1的分离规律,表明Bnd2矮秆性状受单个隐性基因控制。不同植物激素处理结果显示:Bnd2幼苗下胚轴比2B要短,但Bnd2幼苗下胚轴对赤霉素(gibberellin, GA)的响应减弱,对油菜素甾醇(brassinosteroid, BR)的响应增强,且BR处理可恢复Bnd2幼苗的下胚轴表型,推测Bnd2的矮秆性状可能与GA信号和/或BR合成有关,这为后期矮秆基因定位提供了线索。     

利用双向电泳技术分离大豆矮秆突变体相关蛋白

矮秆是大豆育种的重要目标性状之一。本实验以大豆野生型东农42和矮秆突变体东泽11为材料,利用近年来发展起来的双向电泳技术,在蛋白质水平对两个材料的差异蛋白质进行筛选,目的是鉴定与矮秆突变体相关的蛋白,为基因克隆提供依据。通过对酚(Phenol)法与TCA／丙酮沉淀法二种提取方法、100μg和200μg两种加样量、考马斯亮蓝染色和银染两种染色方法的比较,发现用丙酮沉淀法提取叶片可溶性总蛋白、加样量为200μg进行电泳,用考马斯亮蓝染色的效果较好,从而建立了大豆叶片总蛋白双向电泳技术优化体系。用该体系对野生型与突变体叶片全蛋白的差异分析,鉴定出９个蛋白差异点,其中６个上调表达,３个下调表达。     

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。     

贵州地方粳稻‘黎平杂边禾’矮秆小粒突变体dss1鉴定与基因定位

本研究从贵州地方粳稻(Oryza sativa ssp.japonica)品种‘黎平杂边禾’甲基磺酸乙酯(EMS)突变体库中筛选获得一份能稳定遗传的矮秆小粒突变体,暂命名为dss1(dwarf and small seed 1)。与野生型相比,dss1表现为植株矮化、株型直立、叶色深绿、籽粒变小、第二节间严重缩短、穗长增加等典型油菜素内酯(BR)缺陷突变体的性状。显微观察结果表明dss1叶鞘表皮细胞的长度变短,可能是突变体第二叶鞘长度比野生型短的原因。对突变体的暗形态建成与BR敏感性研究表明,黑暗条件下突变体表现为去黄化表型,对外源BR敏感。遗传特性分析证明dss1突变体由一个隐性单基因位点控制。利用Mut Map技术将dss1基因定位于3号染色体上,筛选获得一个候选基因,测序结果表明,dss1候选基因为BR合成途径关键酶基因Os DWARF,dss1是由于该基因第5个外显子上第335位的氨基酸由苏氨酸(ACT)突变为异亮氨酸(ATT)所引起的。定位得到的矮化小粒基因DSS1为一个新的Os DWARF等位基因。     

甘蓝型油菜矮秆突变材料99CDAM的发现及遗传分析

随着杂种优势的利用,油菜株高增加了20cm以上,导致油菜生长后期倒伏的风险加大。通过利用特殊矮秆基因来控制株高将是解决倒伏问题的有效方法。在甘蓝型油菜自交多代品系中发现了一个株高85cm左右的矮秆突变株99CDAM,该突变株具有开花早、分枝多等优良特性,产量性状和品质性状较好,各性状都能稳定遗传,具有重要的育种价值。对99CDAM和高秆品系2091、7045和7350的正反交F1以及99CDAM和2091的F2、BC1及F2:3代的遗传分析结果表明： 99CDAM的矮秆性状受3对隐性基因控制,存在母体细胞质效应,与以往的甘蓝型矮秆油菜有明显的区别。     

水稻叶宽调控基因ZYY1的图位克隆与功能分析

叶宽是水稻株型的重要组成部分,适宜的叶宽有助于提高光利用效率进而提高水稻产量.利用水稻叶宽突变体,阐明新的水稻叶宽调控相关基因的功能,有助于进一步阐明水稻叶宽发育调控机制.本研究利用育种中间材料中发现的窄叶突变体zhaiye1(zy1),与野生型(WT,wild type)相比,zy1出现明显的窄叶表型,株高也出现显著...     

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.