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     

小G蛋白在植物抗病性中的作用(英文)

小G蛋白一类是低分子量GTP结合蛋白,其分子量大约20～30 kDa。小G蛋白作为重要的分子开关参与了细胞许多重要生理信号途径的调控。近几年在植物中的研究、尤其是对模式植物水稻抗病分子机制的研究发现,Rho家族的小G蛋白在植物抗病信号传导途径的调控中起了关键的作用。本文对植物特有的Rho家族小G蛋白在植物免疫反应中的最新研究进展进行了综述。     

Molecular Population Genetics of Rice Domestication

Domestication is a selection process that genetically modifies species to meet human needs. A most intriguing feature of domestication is the extreme phenotypic diversification among breeds. What could be the ultimate source of such genetic variations? Another notable outcome of artificial selection is the reduction in the fitness of domesticated species when they live in the wild without human assistance. The complete sequences of the two subspecies of rice cultivars provide an opportunity to address these questions. Between the two subspecies, we found much higher rates of non‐synonymous (N) than synonymous (S) substitutions and the N/S ratios are higher between cultivars than between wild species. Most interestingly, substitutions of highly dissimilar amino acids that are deleterious and uncommon between natural species are disproportionately common between the two subspecies of rice. We suggest strong selection in the absence of effective recombination may be the driving force, which we called the domestication‐associated Hill‐Robertson effect. These hitchhiking mutations may contribute to some fitness reduction in cultivars. Comparisons of the two genomes also reveal the existence of highly divergent regions in the genomes. Haplotypes in these regions often form highly polymorphic linkage blocks that are much older than speciation between wild species. Genes from such regions could contribute to the differences between indica and japonica and are likely to be involved in the diversifying selection under domestication. Their existence suggests that the amount of genetic variation within the single progenitor species Oryza rufipogon may be insufficient to account for the variation among rice cultivars, which may come from a more inclusive gene pool comprising most of the A‐genome wild species. Genes from the highly polymorphic regions also provide strong support for the independent domestication of the two subspecies. The genomic variation in rice has revealing implications for studying the genetic basis of indica‐japonica differentiation under rice domestication and subsequent improvement.     

转玉米PEPC基因水稻中有限的C4光合微循环及其生理作用

用转PEPC基因水稻(Oryza sativa L. subsp.japonica Kitaake)和原种水稻Kitaake为材料,研究了不同基因型水稻叶片中的C4光合微循环及其功能.通过测定与光合C4途径有关的关键酶,如磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP -苹果酸酶(NADP -ME)、NADP -苹果酸脱氢酶(NADP -MDH)和丙酮酸磷酸双激酶(PPDK),说明原种水稻叶片中具有完整的C4光合酶体系;用外源OAA或MA饲喂叶切片或叶绿体后明显增加光合速率,证明原种水稻中具有一个有限的光合C4微循环.将玉米的PEPC基因导入原种水稻后,可大幅度提高光合C4微循环的速率.测定不同基因型的CO2交换速率,看出水稻中C4光合微循环的增强有提高净光合速率(Pn)和降低光呼吸速率/净光合速率(Pr/Pn)比值的作用.叶绿素荧光特性分析表明,C4光合微循环的增强伴随着PSⅡ电子传递效率(Fv/Fm)和光化学猝灭(qP)的增加以及非光化学猝灭(qN)的降低;这些结果为通过基因工程手段提高作物光合效率的遗传育种提供了科学根据.     

浙江和河北发生的一种水稻、小麦、玉米矮缩病是水稻黑条矮缩病毒引起的

以浙江省的水稻黑条矮缩病和河北省的玉米粗缩病的病毒分离物为材料,对我国南北方两种病毒分离物进行了比较研究。两种病毒分离物的粒子大小形态相似,且在血清学上密切相关;二者的介体、寄主相同,并引起相同的症状,提纯两种病毒分离物的基因组片段凝胶电泳显示它们相应的基因组片段之间大小极相似。根据水稻黑条矮缩病毒（Rice black strecaked dwarf virus),RBSDV的S7和S8设计引物,利用PR－PCR技术,在两种病毒分离物中均可特异扩增到预期大小的片段,序列测定比较分析表明：它们的同源性达97．0％－98．9％,与日本RBSDV的同源性（92．2％－95．5％）高于与意大利MRDV的同源性（76．6％－88．4％）。从而认为我国南方的水稻黑条矮缩病和北方和玉米粗缩病都是同一种病毒－RBSDV引起的,也就是说我国北方的玉米粗缩病病原实际上是水稻黑条矮缩病毒,而不玉米粗缩病毒。