水稻体细胞杂交研究进展

水稻是世界重要的粮食作物,全世界约有120个国家种植水稻。水稻的近缘或远缘种具有一些优良性状,如抗病、抗虫、抗逆等。将这些性状导入水稻,是科学家们所希望的,但因用普通杂交方法存在交配系统的不亲和性等难题而进展不大。随着组织培养技术的发展,特别是植物原生质体培养技术的日趋成熟,使得人类能够在细胞水平通过体细胞杂交方法实现遗传信息的重组。     

水稻半矮化多分蘖突变体f2-132的表型分析和基因定位

半矮化多分蘖突变体f2-132由60Co-γ辐射诱变粳稻品种F2-285A获得。遗传分析表明该性状受1对隐性基因控制,已将突变基因定位在第4染色体长臂上2个Indel标记C4-Z3和C4-Z4之间,物理距离为46 kb。该区间内包含一个已报道的多分蘖基因D17/HTD1,对f2-132中的D17基因测序发现编码区第395位的碱基由T突变为C,导致第132位的氨基酸由苯丙氨酸变成丝氨酸。D17/HTD1编码类胡萝卜素裂解双加氧酶7(CCD7,carotenoid cleavage dioxygenase 7),是植物激素独脚金内酯(SLs,strigolactones)合成途径中的重要酶之一。利用SLs的人工合成类似物GR24处理f2-132,其多分蘖表型受到抑制。     

水稻细胞质雄性不育系与保持系的呼吸途径比较

比较水稻细胞质雄性不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B之幼穗、叶片和花药的呼吸代谢。结果表明：不育系花药的总呼吸速率、抗氰呼吸所占总呼吸比例和细胞色素氧化酶（COD）、苹果酸脱氢酶（MDH）和6－磷酸葡萄糖脱氢酶（6－PGDH）活性低于保持系;幼穗中则仅6－PGDH低于保持系;叶片间各指标均无差异。Na3PO4可抑制保持系的叶片和幼穗及不育系叶片总呼吸的30％,而仅能抑制不育系幼穗总呼吸的24％;丙二酸则抑制不育系与保持系的叶片和幼穗的总呼吸的70％。     

苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合机构功能的影响

为了探究苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合机构的伤害机制,以‘寒富’苹果为试材,研究苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合作用和光系统功能的影响。结果表明：随褐斑病菌侵染加重（叶片感病程度分0、1、2、3、4和5级）,叶片的叶绿素a含量和总叶绿素含量持续下降,其中2～5级与对照相比差异显著,病菌侵染提高了叶片类胡萝卜素含量,但仅以2级与对照差异显著。苹果褐斑病菌侵染显著降低了叶片的净光合速率（Pn）,3～5级病叶的Pn分别较对照下降44．9％、56．6％和70．3％,而胞间CO2浓度（Ci）上升,说明非气孔因素是光合作用的主要限制因子。褐斑病菌侵柒影响了光合电子传递效率,随病菌侵染程度加重,光系统Ⅱ反应中心、供体侧放氧复合体（Wk）和受体侧（Vj）受到的伤害加重,并引起苹果叶片PSII的光合性能指数用PIABS和PSI受体侧末端电子受体的量子产额（φRo）急剧下降。褐斑病菌侵染加重了苹果叶片的膜脂过氧化程度,1～5级感病叶片的丙二醛（MDA）含量均显著高于对照,引发超氧化物歧化酶（SOD）及过氧化物酶（POD）活性的上调。以上结果表明,苹果褐斑病菌侵染引起叶片光合色素降解,对PSII反应中心、受体侧和供体侧造成伤害,进一步影响了PSI的电子传递效率,并导致叶片膜脂过氧化,造成苹果叶片光合能力下降。     

紫茎泽兰根区土壤酚酸类物质组成及其对土传病菌的影响

紫茎泽兰根系释放的化感物质是导致其土壤环境发生变化的重要因素,可为其成功入侵提供有利条件.以空白土样为对照,提取健康和感染棉蚜的紫茎泽兰根区土壤酚酸类化感物质,采用GC-MS分析其组分和相对含量.结果表明：不同处理根区土壤酚酸类化感物质的种类没有变化,但相对含量发生了改变.其中,虫害处理土样中苯甲酸和对羟基苯甲酸的相对含量均显著高于对照,但对羟基肉桂酸的相对含量显著低于对照,且苯甲酸、对羟基苯甲酸和对羟基肉桂酸的相对含量在3种处理土样中的比例存在差异.用上述3种物质单体及它们在3个处理土样的比例复配进行抑菌试验发现：在较低浓度（50～150 mg·L^-1）下,3种化感物质对5种土传性病菌有显著的抑制作用,但复配后对5种病菌的抑制作用各不相同,虫害处理的复配对其中3种病原菌的抑制作用均低于对照和健康植株.     

利用分子标记定位农垦58S的光敏核不育基因

对农垦５８Ｓ（Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａｓｐ．ｊａｐｏｎｉｃａ）／大黑矮生标记基因系ＦＬ２组合组建可育集团和不育集团,并以亲本为对照进行了ＲＦＬＰ、ＲＡＰＤ和双引物ＲＡＰＤ分析,结果第１２染色体上的一个单拷贝标记Ｇ２１４０与光敏核不育基因连锁遗传,二者间的遗传图距为１４．１ｃＭ（ｃｅｎｔｉｍｏｒｇａｎ）。在筛选过的１０４０个随机单引物和１９０个双引物中,仅引物ＯＰＡＵ１０扩增出与光敏核不育基因连锁的１．５ｋｂＤＮＡ片段,回收、克隆该ＤＮＡ片段并制备探针,将其转换成共显性的ＲＦＬＰ标记并命名为ＯＰＡＵ１０１５００。分离群体连锁分析表明该标记与标记Ｇ２１４０紧密连锁,将农垦５８Ｓ的一对光敏核不育基因定位于第１２染色体上。     

中国普通野生稻遗传分化的RAPD研究

多数学者已认定亚洲栽培稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）的祖先是普通野生稻（Ｏ．ｒｕｆｉｐｏｇｏｎ）。然而栽培稻的籼、粳分化是发生在驯化之前还是在驯化之后,也即普通野生稻是否存在籼、粳分化的问题,是十几年来稻作起源研究中争论的热点之一。Ｓｅｃｏｎｄ［１］用多个同工酶位点的分析结果得出结论,普通野生稻在驯化为栽培稻之前就已经发生了籼、粳分化,即有籼型普通野生稻和粳型普通野生稻之分。Ｍｏｒｉｓｈｉｍａ和Ｇａｄｒｉｎａｂ［２］用２４个形态和生理性状及１２个同工酶位点和杂交亲合力等方法证明普通野生稻没有发…     

基于CSSL的高密度物理图谱定位水稻分蘖角度QTL

对以籼稻9311为遗传背景携带粳稻日本晴基因组的染色体片段置换系（CSSL）的遗传图谱进行分子标记加密,构建了含250个多态标记的高密度物理图谱。以119个CSSLs为材料,P≤0.001为阈值,筛选到分蘖角度与受体亲本9311差异极显著的10个系。结合物理图谱和代换作图方法,共鉴定出5个分蘖角度QTL,其中qTA11的加性效应表现为增效作用,来源于9311的等位基因;其余4个QTL的加性效应为减效作用,均来源于日本晴的等位基因。qTA6-1和qTA6-2分别被定位于第6染色体RM253–RM527之间的3.55Mb区段和RM3139–RM494的1.65Mb区间;qTA9被定位于第9染色体RM257–RM189之间的3.40Mb区段;qTA10被定位在第10染色体RM222–S10-1之间的2.10Mb区段;qTA11被定位于第11染色体RM1761–RM4504之间的3.30Mb区间。以上研究结果为水稻分蘖角度QTL的精细定位和株型育种提供了依据。     

Identification of Chromosomes from Multiple Rice Genomes Using a Universal Molecular Cytogenetic Marker System

To develop reliable techniques for chromosome identification is critical for cytogenetic research, especially for genomes with a large number and smaller-sized chromosomes. An efficient approach using bacterial artificial chromosome （BAC） clones as molecular cytological markers has been developed for many organisms. Herein, we present a set of chromosomal arm-specific molecular cytological markers derived from the gene-enriched regions of the sequenced rice genome. All these markers are able to generate very strong signals on the pachytene chromosomes of Oryza sativa L. （AA genome） when used as fluorescence in situ hybridization （FISH） probes. We further probed those markers to the pachytene chromosomes of O. punctata （BB genome） and O. officinalis （CC genome） and also got very strong signals on the relevant pachytene chromosomes. The signal position of each marker on the related chromosomes from the three different rice genomes was pretty much stable, which enabled us to identify different chromosomes among various rice genomes. We also constructed the karyotype for both O. punctata and O. officinalis with the BB and CC genomes, respectively, by analysis of 10 pachytene cells anchored by these chromosomal arm-specific markers.     

长穗颈不育水稻穗颈节间的细胞学研究

通过对长选3S和培矮64S定长的穗颈节间细胞个数统计和细胞长度的测量,得出长穗颈不育水稻穗颈节间伸长的细胞学变化规律.自然条件下长穗颈不育水稻长选3S穗颈节间比对照培矮64S长18.0cm,其纵列厚壁细胞和薄壁细胞数分别比培矮64S多1248个和580个;厚壁细胞和薄壁细胞平均长度分别比培矮64S长23.3μm和38.3μm,尤其是中部区段的厚壁细胞和薄壁细胞分别比对照长24.8μm和48.7μm;穗颈节间薄壁细胞的长度由基部区段至中部区段呈突跃式增加,而由中部至顶部区段则呈缓慢减少的趋势.隐性长穗颈温敏核不育水稻穗颈节间伸长是由细胞数目增多和细胞长度增加双重作用所致,其中后者作用更显著.