水稻游离小孢子培养最新研究进展

水稻小孢子培养技术不但可用来生产单倍体植株和加倍单倍体植株,而且可望成为转基因的理想受体系统。目前转基因技术、分子杂交技术与小孢子培育技术的有机结合已成为加快水稻育种速度的有效途径。本文从水稻小孢子分离纯化、影响愈伤组织或胚状体发生的因素以及植株再生三个方面综述了水稻游离小孢子培养的最新研究进展。最后就水稻小孢子培育技术急需解决的问题进行了讨论,并对小孢子培育技术发展前景进行了展望。     

A Novel Integrated Method Tor Large-scale Detection,Identification, and Quantification of Widely Targeted Metabolites： Application in the Study of Rice Metabolomics

Liquid chromatography-mass spectrometry （LC-MS）-based metabolomics has been facilitated by the con- struction of MSz spectral tag （MS2T） library from the total scan ESI MS/MS data, and the development of widely targeted metabolomics method using MS/MS data gathered from authentic standards. In this report, a novel strategy called step- wise multiple ion monitoring-enhanced product ions （stepwise MIM-EPI） was developed to construct the MS2T library, in which stepwise MIM was used as survey scans to trigger the acquisition of EPI. A total number of 698 （almost） non- redundant metabolites with MS2 spectra were obtained, of which 135 metabolites were identified/annotated. Integrating the data gathered from our MS2T library and other available multiple reaction monitoring （MRM） information, a widely targeted metabolomics method was developed to quantify 277 metabolites, including some phytohormones. Evaluation of the dehydration responses and natural variations of these metabolites in rice leaf not only suggested the coordinated regulation of abscisic acid （ABA） with metabolites such as serotonin derivative（s）, polyamine conjugates under drought stress, but also revealed some C-glycosylated flavones as the potential markers for the discrimination of indica and japonica rice subspecies. The new MS2T library construction and widely targeted metabolomics strategy could be used as a tool for rice functional genomics.     

水稻转导外源总DNA变异后代盐胁迫下株高及生理指标分析

通过田间筛选的G系列水稻耐盐新品系生理生化指标和形态学指标的测定,进一步鉴定筛选的耐盐水稻的耐盐性.采用沙培法培养水稻幼苗,在水稻幼芽期和两叶一心期进行盐处理,设清水、0.3％ NaCl、0.6％ NaCl、0.9％ NaCl 4个浓度盐溶液浇灌植株.前者,待两叶一心期,测定丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和株高;后者,从浇盐水当天开始算起,分别测定第3天和第6天水稻的上述4个指标.结果显示,G16、G20这两个新品系在两个处理下都是随着盐浓度的增加,MDA含量逐渐降低,但在同一浇灌条件下均低于对照G6;Pro含量逐渐升高,但在同一浇灌条件下均高于对照G6;SOD活性先增强后减弱,但在同一浇灌条件下均高于对照G6;随着盐浓度的增加株高逐渐减小,但在同一浇灌条件下均高于对照G6.通过MDA含量、PRO含量、SOD活性和株高的显著变化,由此得出田间筛选出的水稻G16、G20的耐盐性都强于对照G6,从生理角度和形态学角度证实了田间筛选耐盐水稻结果的正确性,也证实了丙二醛含量、脯氨酸含量、SOD活性和株高可以做为水稻耐盐性鉴定的生理生化指标和形态学指标.     

镍处理对水稻叶片H2O2积累和抗病的诱导效应

2.20mmol/L的硝酸镍处理水稻幼苗后第3天用稻白叶枯菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae）挑战接种,硝酸镍处理的稻苗病情比对照明显减轻,并且叶片中过氧化物酶（POD）活性上升,过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性明显下降,H2O2和丙二醛（MDA）含量显著增加。这些结果表明,H2O2积累与镍诱导的抗病作用密切有关。     

水稻穗瘟防卫反应相关基因的分离和鉴定

以遗传背景相近、对叶瘟抗性相同但对穗瘟抗性不同的两个水稻株系为材料,利用抑制消减杂交（SSH）技术构建穗瘟抗／感消减cDNA文库,经差异筛选及序列分析,共获得90个独立的差异表达cDNA克隆,根据与它们刚源的基因功能推测,这些克隆可能参与了对病原菌的防卫反应、信号传导和转录等一些重要的生物学过程。利ⅢRT-PCR分析了26个所筛选到的cDNA克隆在抗／感植株接种后的表达,17个基因的表达差异得到验证。对这螳差异表达基因在抗感株系接种后不同时间点的表达谱也进行了RT-PCR的分析。文章首次报道了什关水稻对穗瘟抗性在mRNA水平进行研究,为深入研究水稻对穗瘟抗性的遗传机理打下了基础。     

PCR快速分析水稻cDNA文库构建质量方法的简化

对由水稻cDNA文库铺成平板的噬菌斑,采用tip吸头穿刺噬茵斑后在PCR反应混合液中吸打2次,直接作为PCR扩增模板进行PCR反应和电泳分析的方法,可以达到快速、简便地分析水稻cDNA文库构建的质量.此法无需提取噬茵斑DNA作为PCR扩增模板,操作简单、方便、快捷.     

水稻线粒体DNA雄性不育有关特异片段的克隆及序列分析

应用任意单引物聚合酶链反应技术,从水稻ＷＡ 型雄性不育系的线粒体ＤＮＡ 中得到一个特异的扩增片段Ｒ２－６３０ ＷＡ。以该片段为探针进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 杂交分析检测到在雄性不育胞质与正常可育胞质间存在的线粒体ＤＮＡ 多态性。不育系珍汕９７Ａ 和其Ｆ１ 杂种的杂交图谱相同。而保持系珍汕９７Ｂ和恢复系明恢６３ 的杂交图谱一样。序列测定该片段全长６２９ ｂｐ,其碱基组成Ａ＋ Ｔ＝ ５４．１％ ,同源性比较结果显示, 该片段与１２３６ 个已报道的植物基因（包括１６ 个水稻线粒体基因）序列的同源性均小于５０％ 。序列内含有一个长度为１０ ｂｐ 的反向重复序列５－ＡＣＣＡＴＡＴＧＧＴ－３,位于２６２—２７２ 区段。另外,其３７９—４３９ 区段可编码一个含２０个氨基酸残基的短肽。上述结果表明,Ｒ２－６３０ ＷＡ 片段确与水稻野败型雄性不育密切相关。推测反向重复序列５－ＡＣＣＡＴＡＴＧＧＴ－３在细胞质雄性不育性状形成中,可能起着重要作用     

一套新的籼稻初级三体的选育和细胞学鉴定

以秋水仙素处理中籼３０３７幼苗,从其后代中获得同源三倍体１株。为选育成套初级三体,将中籼３０３７同源三倍体茎节幼芽置于试管中离体繁殖,繁殖后的同源三倍体种于田间,授以正常中籼３０３７的花粉。获得３０１３粒种子,成苗１０６３株。通过染色体数目检查,共获得３０２株三体植株。这些三体按其形态特征可分为１２类,对每类三体植株分别通过粗线期的染色体鉴定,获得了１２种初级三体,依据额外染色体长度递减的顺序分别定名为三体１、三体２、………三体１２。     

施硅增强水稻对纹枯病的抗性

采用水培的方法,从细胞学和生理生化方面研究了硅增强水稻对纹枯病的抗性作用。结果表明：加硅处理的水稻叶片硅化细胞和叶片表面的硅元素含量均显著高于缺硅处理（对照）：接种纹枯病菌后,加硅处理的MDA含量总体上低于缺硅处理,峰值尤为显著;加硅处理的SOD活性始终高于缺硅处理,接种后第4天加硅处理SOD活性较低时,其POD活性较高,而缺硅处理的POD活性较低,表明硅增强了SOD和POD之间的协调性;接种后硅对CAT和PAL活性没有产生明显影响,但降低了PP0活性;加硅能显著降低水稻植株的纹枯病病情指数。     

水稻蜡质基因第一内含子中g片段上核蛋白因子结合位点的确定

水稻蜡质基因 5’非翻译区中的第一内含子具有增强基因表达的作用 ,本实验室曾检测到该内含子中的一段 171bp长的g片段与水稻未成熟种子核蛋白存在特异性结合。本文进一步用凝胶滞后实验和足印实验确定了该核蛋白在g片段上的结合位点位于蜡质基因转录起始点下游 783～ 818bp处 ,该结合位点富含AT碱基 ;Southwesternblot实验测出该蛋白的分子量约为 2 0kD。用硫酸铵分步沉淀和肝素 Sepharose柱层析的方法对这一蛋白进行了初步纯化。还初步检测了此蛋白DNA结合活性对温度的耐受性。以上特征提示它可能属于HMG类DNA结合蛋白