中国水稻功能基因组研究进展

在过去的10年中,我国在水稻功能基因组研究方面取得了显著成绩,建立发展了水稻功能基因组研究技术平台,主要包括水稻大型T—DNA插入突变体库、基因全长cDNA文库、基因表达谱芯片以及相应的生物信息学分析平台等;分离鉴定了大批与产量、品质、抗病、抗逆、营养高效利用相关的具有重要应用前景的重要农艺性状基因．并适时提出了RICE2020的研究计划,旨在积极推动水稻功能基因的深入研究和建立国际合作．     

水稻T-DNA插入突变体库的筛选及遗传分析

T-DNA标签技术是分离和研究植物功能基因的有效方法,寻找T-DNA插入表型突变体是进一步开展研究的关键所在。文章对以ZH11、ZH15为受体亲本构建的4416份T,代标签系进行了表型鉴定,发现存在拟纯合突变和系内分离突变两种类型,突变表型涉及株高、生育期、叶形、叶色、分蘖力、植株松紧度、穗颈节、穗形、颖花、粒形、类病变、雄性不育、生长极性等14类性状。其中,株高、生育期、叶色、雄性不育有着相对较高的突变频率（超过1％）,株高和叶色的突变频率在品种及年度间表现稳定,而生育期、雄性不育波动较大,表明这类性状的表型易受到环境的影响。通过T1、T2连续世代的共分离分析,筛选出3个与穗部或颖花发育相关的T-DNA插入突变体,为分离相关功能基因奠定基础。随机选择42份有表型突变的标签系,通过质粒拯救和TAIL-PCR的方法分离其侧翼序列,从39个标签系中获得40条序列,其中25条为载体序列,14条与水稻基因组有很好的同源性,BlastN分析结果表明T-DNA有优先整合进植物功能基因内部的特性。     

长链非编码RNA基因Ef-cd调控水稻早熟与稳产

水稻(Oryza sativa)育种中早熟和高产往往不能兼顾。最近一项研究分离鉴定了1个调控水稻早熟的基因Ef-cd (Early flowering-completely dominant)。Ef-cd编码一段长链非编码RNA (lncRNA), 该lncRNA与OsSOC1基因的一段反义转录本重叠, Ef-cd正调控H3K36me3的富集及OsSOC1基因的表达。在不同的纬度, 含有Ef-cd基因的品种及其杂交种与对照相比生育期缩短7-20天, 但产量不降低。对1 439份优质杂交稻品种的基因型分析显示, 含有Ef-cd基因的16份纯合子和299份杂合子均表现出明显的早熟特性。Ef-cd基因可能通过提高氮素利用率及光合效率来促进水稻早熟。因此, Ef-cd基因兼顾了水稻的早熟和产量, 在水稻分子育种中具有重要利用价值。     

雪花莲外源凝集素基因转化番茄

The plasmid pRSSGNA1 carried a snowdrop lectin gene (Galanthus nivalis agglutinin, GNA) under the drive of RSs-1 promoter, were successfully transferred into three tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cultivars, “C8”,“A39” and “A53” via Agrobacterium-mediated transformation. Regenerated plantlets were obtained from cotyledons after preculture, shoot inducing culture and root inducing culture. Transgenic tomato plants were confirmed by the kanamycin-resistant experiment, PCR analysis and Southern blot. The preliminary results from bioassay demonstrated significant resistance of the transgenic plants to aphid (Myzus persicae Sulzer) larvae. The inheritance of selective marker gene (NPTⅡ) in 3 transgenic tomato plants is in the model of the simple Mendel's fashion in progenies of the selfing generation.     

长链非编码RNA基因Ef-cd调控水稻早熟与稳产

水稻(Oryza sativa)育种中早熟和高产往往不能兼顾。最近一项研究分离鉴定了1个调控水稻早熟的基因Ef-cd (Early flowering-completely dominant)。Ef-cd编码一段长链非编码RNA (lncRNA), 该lncRNA与OsSOC1基因的一段反义转录本重叠, Ef-cd正调控H3K36me3的富集及OsSOC1基因的表达。在不同的纬度, 含有Ef-cd基因的品种及其杂交种与对照相比生育期缩短7-20天, 但产量不降低。对1 439份优质杂交稻品种的基因型分析显示, 含有Ef-cd基因的16份纯合子和299份杂合子均表现出明显的早熟特性。Ef-cd基因可能通过提高氮素利用率及光合效率来促进水稻早熟。因此, Ef-cd基因兼顾了水稻的早熟和产量, 在水稻分子育种中具有重要利用价值。