水稻半矮生基因sd－1的遗传性状表现──Ⅳ．半矮生性与大粒性的结合

为克服水稻半矮生基因ｓｄ－１减小粒重的副作用,培育了半矮生粳稻型大粒品种。本研究用具有大粒基因ｌｋ－ｆ的高秆品种房吉和具有半矮生基因ｓｄ－１系统ＳＣ－ＴＮ１的杂种进行了鉴定分析。结果表明,选育的半矮生系统的千位重均较ＳＣ－ＴＮ１有所提高,并出现了千粒重３０克以上的系统。亲子代的相关分析表明,粒长间有高度的正相关。充分说明,ｓｄ－１的半矮生性和大粒性的结合是可能的。因此指出,通过选择适当的大粒种质资源与ｓｄ－１基因组合,使半矮生性的抗倒伏和大粒的丰产性一体化,可以培育成丰产性更高的粳稻品种。     

水稻半矮生基因sd—1的遗传性状表现：Ⅲ.半矮生与穗粒数的结合

半矮生基因ｓｄ－１有抗倒伏和改善株型的效果,广泛存在于世界各地的水稻丰产品种中,最近发现该基因具有减少穗长和千粒重的副作用。为澄清此副作用,能否通过遗传背景的改良得以克服,进而培育成粳稻型的半矮生大穗品咱,本研究用高秆品种农林２９号及其半矮生纯合系ＳＣ－ＴＮ１和大穗品种Ａｋｅｎｏｈｏｓｈｉ的杂种进行了分析。用Ｆ４代系统的实验结果表明,半矮生系统的穗长较高秆系统的为小。但是,由于半矮生系统的枝梗数。     

水稻半矮秆基因sd—t的染色体定位研究

以籼型标志基因系和IR36三体为工具材料,通过杂交研究了籼稻矮秆材料矮泰引-2所携半矮秆基因sd-t在染色体上的位置。结果表明,半矮秆基因sd-t与标志基因系019所携紫果皮基因Prp-b、标志基因系B30所携无叶舌基因lg、标志基因系027所携灰白壳基因Wh表现连锁,sd-t与Prp-b之间的交换值为2.85%±0.52%, sd-t与lg之间的交换值为27.90%±3.81%,sd-t与Wh之间的交换值为38.62%±2.99%。由于Prp-     

水稻半矮秆基因sd－g的染色体定位研究

以标志基因系和ＩＲ３６三体为工具材料,通过杂交,研究了籼稻矮秆材料双矮所携半矮秆基因ｓｄ－ｇ在染色体上的位置。结果表明：半矮秆基因ｓｄ－ｇ与标志基因系Ｍ４所携隐性主基因ｇｈ－１和Ｍ２７所携隐性主基因ｎ１表现连锁。ｓｄ－ｇ与ｇｈ－１之间的交换值为２４．３３％±３．９６％,ｓｄ－ｇ与ｎ１之间的交换值为２９．４４％±４．８１％。由于ｇｈ－１和ｎ１均位于第５染色体,因而推定ｓｄ－ｇ位于第５染色体上。     

多个抗虫基因转化水稻两用系培矮—64S

应用基因枪法对水稻两用系培矮－64S进行了转化。质粒载体pKC-3串联了三个抗虫基因,将其转化成熟胚诱导形成的愈伤组织,共获得33株转基因植株。分别对R0代植株不同的基因进行PCR及Southern blot分析,并对R1代植株进行了PCR分析。结果表明,三个抗虫基因均已整合到水稻基因组并获得稳定遗传。     

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。     

矮泰引-3中半矮秆基因的分子定位

矮泰引-3的矮生性状受两对独立遗传的半矮秆基因控制,利用SSR标记将这两个矮秆基因分别定位到第1和第4染色体上。等位性测交的结果表明,位于第1染色体上的矮秆基因与sd1是等位的,所以仍然称其为sd1;而位于第4染色体上的矮秆基因是一个新基因,暂命名为sdt2。利用SSR标记将sd1定位于RM297、RM302和RM212的同一侧,而与OSR3共分离,它们之间的位置关系可能是RM297-RM302-RM212-OSR3-sd1,遗传距离分别为4．7cM、0cM、0．8cM和0cM,这与sd1在第1染色体长臂上的确切位置是基本一致的。利用已有的SSR标记和拓展的SSR标记将sdt2定位于SSR332、RM1305和RM5633、RM307、RM401之间,它们的排列位置可能是SSR332-RM1305-sdt2-RM5633-RM307-RM401,它们之间的遗传距离分别为11．6cM、3．8cM、0．4cM、0cM和0．4cM。     

水稻半矮秆基因sd-t的染色体定位研究

以籼型标志基因系和ＩＲ３６三体为工具材料,通过杂交研究了籼稻矮秆材料矮泰引－２所携半矮秆基因Ｓｄ－ｔ在染色体上的位置。结果表明,半矮秆基因Ｓｄ－ｔ与标志基因系０１９所携紫果皮基因Ｐｒｐ－ｂ、标志基因系Ｂ３０所携无叶舌基因１ｇ、标志基因系０２７所携灰白壳基因Ｗｈ表现连锁,ｓｄ－ｔ与Ｐｒｐ－ｂ之间的交换值为２．８５％±０．５２％,ｓｄ－ｔ与ｌｇ之间的交换值为２７．９０％±３．８１％,ｓｄ－ｔ与Ｗｈ之间的交换值为３８．６２％±２．９９％。由于Ｐｒｐ－ｂ、ｌｇ、Ｗｈ基因均位于第４染色体上,因而推定ｓｄ－ｔ基因位于第４染色体上,其排列位置可能是Ｐｒｐ－ｂ－ｓｄ－ｔ－ｌｇ－Ｗｈ。     

水稻矮缩病毒非结构蛋白基因S6的表达和抗血清的制备

经RT-PCR扩增出水稻矮缩病毒（RDV）中国分离物非结构蛋白基因S6,并克隆至pGEM-Teasy载体上,序列分析表明该基因与日本株具有高度同源性,并且含有较高比例的稀有密码子。将S6基因克隆到表达载体pGEX-6P-1,并转化大肠杆菌,该基因在大肠杆菌以包涵体形式大量表达,以表达的融合蛋白作抗原免疫家兔,制备抗S6蛋白的抗血清,ELISA测定表明,该血清与抗原共价特异性反应,抗血清的效价为1：3000.Western blot印迹实验表明该抗血清能特异性检测RDV感染的水稻组织中的S6蛋白,因而可作为感染RDV的水稻植株的分子手段。     

以基因枪介导获转ps1—barnase基因的工程雄性不育水稻植株

以ps1-barnase(brn)为目的基因,pHcintG(PG)为选择/标记基因进行共转化,以PDS-1000-氦气基因枪介导,将brn及PG基因转化到水稻台北309及秋光的核DNA中,得到了转ps1-barnase基因的工程雄性不育植株。以悬浮细胞作为基因枪轰击的靶材料,转化植株再生频率较初级愈伤组织的为高。转brn基因植株的其他主要性状与供体亲本无显著差异,但却表现不育。其不育的程度在不同的植株之间表现不同。在转brn基因植株中观察到全不育(占全部brn阳性植株的40.6％)、高不育(占15.6％)及半不育的个体(占43.7％)。全不育的转基因植株自交完全不能结实(结实率为零),除个别植株外,花粉完全不被I-KI染色;而人工授以正常的花粉则可以获得杂交种子。而brn基因的阴性植株及未进行转化的对照植株则完全可育,表明转基因植株之雄性不育乃brn基因所致。结果表明,brn基因在水稻中是完全可以正常表达的,其表达的时期推测在花粉母细胞减数分裂前至花粉形成之间的整个时期。     

水稻矮缩病毒小外壳蛋白基因的合成、克隆和序列分析

从感染水稻矮缩病毒(RDV)的水稻叶片中分离纯化了RDV,用人工合成的寡核苷酸为引物,合成了长度为1.0kb的小外壳蛋白基因,经PCR扩增后,克隆至pUC-19载体上。以双脱氧链终止法测序得到其全长序列,同已发表的RDV日本分离物小外壳蛋白基因序列相比有很高的同源率。     

不同籼稻品种的矮生性与内源ABA水平及其结合蛋白的关系

试验研究了内源脱落酸及其结合蛋白与含有不同矮秆主基因的籼稻矮生性状的关系。结果表明：籼稻的矮生性也受内源ＡＢＡ及其结合蛋白协同调控。矮秆品种幼苗内源ＡＢＡ及其幼芽膜上ＡＢＡ结合蛋白水平显著高于离秆品种,且含有强矮化效应的ｓｄ－ｇ基因的新桂矮、双矮的内源ＡＢＡ及其结合蛋白水平又明显高于含ｓｄ－１半矮秆基因的广场矮。外源ＡＢＡ能显著抑制籼稻幼苗伸长,苗高下降率与ＡＢＡ结合蛋白水平有一定的关系,且矮秆品     

转RGSV—SP基因水稻植株的再生

通过农杆菌介导将水稻草矮病毒(Rice grassy stunt virus,RGSV)编码病害特异蛋白基因sp导入台农67及中花6号品种。经过筛选,再生,获得转化植株。PCR及Southern点杂交分析结果初步表明目的基因片段整合到水稻基因组中。RT—PCR Southern点杂交结果表明目的片段已在植株体内进行了转录。     

水稻矮脆突变体dwf1的特性与基因定位

矮脆突变体dwf1(dwarf and fragile 1)来源于EMS诱变处理的籼型恢复系缙恢10号,主要表现为根、茎、叶、叶鞘、子粒等器官特别脆,同时植株变矮、叶片披垂。株高、穗长、结实率、节间长以及千粒重有不同程度降低,细胞壁中纤维素和木质素含量下降、半纤维素含量增加,机械强度下降。茎秆表面锯齿状突起尖锐,薄壁细胞较野生型小、细胞大小不一致、排列紊乱,细胞形状不规则、长度稍有变短。该突变性状受一对隐性核基因控制,位于第9染色体上标记Ind6与Ind4之间,dwf1相对于野生型在LOC_Os09g25490第7外显子上有一个碱基的错义突变,导致氨基酸由半胱氨酸突变为精氨酸,该突变发生在基因的高度保守区域内。dwf1对深入研究水稻变矮变脆机制具有重要意义。     

一个新的水稻迟熟性基因的遗传分析和分子标记定位

中籼迟熟水稻品系８９８７含未知的长生育期基因,在杂交水稻育种中有重要的利用价值,应用该品系与４个不同生态类型的水稻品种杂交,对其Ｆ１和Ｆ２群体进行生育期调查和遗传分析,确认８９８７的长生育期受１对隐性主效基因控制。以（８９８７Ｘ地谷）Ｆ２群体为基础,应用ＲＦＬＰ和微卫星标记结合群分法,发现第７染色体的ＲＦＬＰ标记Ｃ２１３与该基因连锁;进一步应用Ｆ２分离群体将该基因定位于第７染色体上,暂定名为ｌｆ－３。此基因的发现和定位将有助于分子标记辅助选择和杂交水稻的改良。     

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。     

拟南芥ICE1基因转化水稻的进一步研究

利用农杆菌介导的转基因技术,成功地将由启动子（35S和rd29A）调控的拟南芥ICE1基因导入垦鉴稻10号中,经PCR和Southern检测确认目的基因已整合到水稻基因组中。潮霉素抗性测定结果表明,与未转基因水稻相比,T1代表现出对潮霉素较高的抗性和孟德尔式的单位点遗传;抗寒能力检测结果表明,在同等低温胁迫条件下T1代转基因株系的死亡率明显低于未转基因对照;脯氨酸含量测定结果表明,低温处理后T1代植株脯氨酸含量增幅明显高于未转基因对照;上述结果表明,转ICE1水稻提高了抗寒能力。     

水稻蛋白激酶基因Pti1的克隆与分析

植物Pti1基因编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是重要的抗病相关基因。在水稻抗褐飞虱基因Qbp1所在的染色体区段存在一个与番茄Pti1基因高度同源的序列片段。从抗虫水稻B5中分离了Pti1基因的全长cDNA克隆,测定了基因组序列。分析发现,水稻中Pti1基因长度有5644bp,含有7个内含子,编码368个氨基酸的激酶蛋白。其蛋白质的C末端在不同植物之间具有高度的保守性,而N末端的变异则相对较大。对不同水稻材料Pti1基因的序列进行了比较,发现药用野生稻与栽培稻之间存在较大的差异,而栽培稻各品种之间的差异较小。讨论了Pti1基因在抗虫防卫反应中可能的作用。