水稻外观品质的数量性状基因位点分析

利用由98个家系组成的Nipponbare(粳)／Kasalath(秒)∥Nipponbare回交重组自交系(backcross inbred lines,BILs)群体(BC1F9)及其分子连锁图谱,采用复合区间作图的方法,在2个不同年份对粒长、粒宽、粒形、垩白率、垩白大小、垩白度和透明度等7个稻米外观品质性状的数量性状基因位点(Quantiative trait loci,QTL)进行了定位分析。共定位到33个四QTLs,单个性状QTL数目在4-7个之间,以垩白率最多,为7个;粒长和垩白大小次之,为5个;其他性状均为4个,表明该组合外观品质是由多基因控制的数量性状。单个QTL对性状变异解释率粒长为6．2％-15．2％,粒宽为8．3％-32．5％,长宽比为6．8％-19．8％,垩白率为6．4％-28．5％,垩白大小为6．1％-16．9％,垩白度为9．3％-17．2％,透明度为5．6％-25．2％．QTL在染色体上成集中分布的特点,第3染色体C1488-C563、第5染色体R830-R3166和R1436-R2289、第6染色体R2147-R2171均有3个以上的QTLs分布。比较2年的检测结果表明,外观品质性状的QTL定位都受环境影响,但不同性状受影响的程度差异很大。粒长和粒形的QTL定位受环境影响很小,垩白率、垩白大小和垩白度的QTL定位受环境影响很大。     

利用粳稻染色体片段置换系群体检测水稻抗亚铁毒胁迫有关性状QTL

潜育性水稻田广泛分布于中国、斯里兰卡、印度、印度尼西亚、塞拉里昂、利比亚、尼日利亚、哥伦比亚和菲律宾等国,其中我国南方稻区就有近700万公顷低产潜育性水稻田。该类水稻田还原性强,矿质营养失调,尤以Fe^2 过量积累,对水稻生长发育产生不良的逆境胁迫作用。培育抗亚铁毒的水稻品种是简便、经济有效地提高稻谷产量的重要途径之一。该文利用由粳稻品种Asominori与籼稻品种IR24杂交衍生的Asominori染色体片段置换系(Chromosome Segment Substitution Lines,CSSLs)群体为材料,检测与抗亚铁毒胁迫有关性状QTL。共检测到与抗亚铁毒胁迫有关性状QTL14个,各QTL的LOD值为2．72～6．63。其中检测到与抗亚铁毒胁迫直接有关的性状叶片棕色斑点指数QTL3个,分别位于第3、9、11染色体C515～XNpb279、R2638～C1263和G1465～C950之间,对应的贡献率分别为16．45％、11．16％和28．02％;与其他已发表的定位结果比较发现,位于第三染色体C515～XNpb279间控制叶片棕色斑点指数的QTL与水稻功能图谱上控制叶绿素含量的QTL的位置一致;表明在亚铁毒胁迫条件下,水稻在其叶片表面出现棕色斑点,叶片衰老,产生一些叶绿素降解物或衍生物,以提高叶片细胞对亚铁等重金属毒害的耐受力。另外,在第11染色体G1465～C950之间检测到了控制叶片棕色斑点指数、茎干重和根干重QTL1个,为主效QTL。在第6染色体XNpb386～XNpb342之间检测到控制茎干重、株高、根长和根干重QTL1个,是否与水稻抗亚铁毒有关需要进一步研究。本研究旨在通过定位与抗亚铁毒有关的QTL,借助与之紧密连锁的分子标记有效地聚合这些QTL,培育出抗亚铁毒性强的水稻新种质材料。     

水稻雄性不育系珍汕97A抽穗期的基因型分析

水稻雄性不育系珍汕97A是我国应用最大,使用最广泛的不育系,利用抽穗期基因型明确的秋光（e1e1e2e2e3e3se-1^eSe-1^e),越光（E1E1E2E2e3e3Se-1^eSe-1^e),日本晴（E1E1e2e2e3e3Se-1Se-1)和日光（E1E1E2E2e3e3Se-1Se-1)作测验品种,分析了水稻珍汕97B的抽穗期基因型,结果表明,珍汕97B的抽穗期感光基因型为：e1e1e2e2E3E3Se-1Se-1,同时还存在1对隐性感光抑制基因i-Se-1,进一步用QTL近等基因系NIL（Hd1),HIL(Hd2),NIL(Hd3),NIL(Hd5)和NIL（Hd6)进行的实验也验证了珍汕]97B 在1个显性的主效感光基因Se-1,以及其他感光修饰基因,如E3,Hd3(En-Se-1),Hd5和Hd6的基因的作用。因此,推测珍汕97A带有主效感光基因是其配制的灿型杂交稻抽穗期超亲表现的内因。     

慢病毒介导荧光素酶表达的人鼻咽癌细胞小鼠模型的建立

目的：建立荧光素酶标记的人鼻咽癌细胞裸鼠模型,活体成像系统监测肿瘤的生长并与肿瘤的体积进行对比。方法：构建表达荧光素酶基因2（1uc2）的慢病毒载体,与辅助质粒共转染293T细胞以制备慢病毒,感染人鼻咽癌SUNEl细胞后经嘌呤霉素筛选获得表达luc2的细胞株。活体成像设备体外检测不同数量细胞的发光强度,最后以5×10 6个细胞皮下接种BALB／cnu／nu裸鼠,活体成像系统动态记录接种后肿瘤的信号并与肿瘤的体积对比。结果：成功构建慢病毒表达质粒pLenti．1uc2并包装出慢病毒颗粒,病毒感染后嘌呤霉素筛选6天得到鼻咽癌细胞株SUNEl一luc2。细胞株传代后有稳定的发光强度,且经活体检测的每秒光子数与细胞数成正相关（R2=0．96）;活体成像观察发现裸鼠接种第2天接种部位的发光强度就达到3-2×10^8,而且成瘤过程中发光强度的变化与肿瘤大小一致。结论：成功构建适用于活体成像的人鼻咽癌SUNEl细胞的裸鼠成瘤模型,该模型从细胞接种开始即可有效动态监测鼻咽癌皮下瘤的生长及转移,从而为鼻咽癌的成瘤机制及药物干预研究提供一个新的手段。     

三峡水库及香溪河库湾理化特征的比较研究

根据2003年6月三峡水库初期蓄水后对香溪河库湾的常规监测,对该水域的理化特征及其动态进行了分析,并与三峡水库库首的数据进行了比较研究。结果显示库湾TN、NO3-N浓度要显著低于库首,前者两周年平均值为1.29mg/L,0.88mg/L,后者两周年平均值为1.62mg/L,1.22mg/L。而PO4-P则是库湾显著高于库首,并且在7—9月库首的TP/PO4-P有显著提高。结果同时表明库首的水土流失较严重,而库湾则有较好的水土保持。最后对TSIM的计算结果表明,由于TP、TN都处于高水平,库首呈现中营养化(TSIM>37),而库湾则呈现严重富营养化(TSIM>53)。     

快速检测干旱和脱水可诱导植物启动子瞬间表达特性的方法

选择合适的诱导表达启动子是开展植物耐干旱和脱水等非生物逆境转基因研究的重要环节。我们通过几年的研究,已建立了一套以大麦幼苗完整活体和植物离体叶片为主要材料通过瞬间表达鉴定来快速检测干旱和脱水可诱导基因启动子表达特性的方法。来自大麦和水稻的启动子Dhn4s、Dhn8s、HVA1s、Rab16Bj、wsi18j在大麦、小麦、水稻、高粱和蕨类植物的离体叶片中经干燥诱导可以瞬间表达GFP,在绿豆、番茄叶片中不表达。鉴定了HVA1s和wsi18j在大麦不同器官或组织中启动子的定性表达情况。进一步建立了GFP荧光点/GUS染色点计数分析和GUS活性/XYN活性测定分析的启动子表达的定量分析方法,并讨论该方法在环境可诱导植物启动子功能分析中的应用价值和前景。     

水稻籼粳亚种间杂种低温花粉不育的QTL分析

为探明籼粳杂种低温花粉不育的遗传基础,以籼稻品种3037和粳型广亲和品种02428的F2分离群体进行了低温花粉不育的遗传分析。推迟播种后,F2群体各单株孕穗期的日平均温度为21～23℃,调查了F2群体各单株的花粉育性。利用108对SSR引物构建了包含157个F2单株,覆盖12条染色体的分子标记连锁图谱。该连锁图的总长度为1857．8cM,标记间平均距离为16．26cM,标记较均匀地分布在12条染色体上。采用区间作图法对F2群体花粉不育进行QTL分析,共检测到2个低温花粉不育QTLS,即qLTSPS2和qLTSPS5,分别位于第2、5染色体,其加性效应分别为0．021、0．045,显性效应分别为-0．246、-0．251,显性度分别为11．7和4．8,具有超显性效应．超显性是QTL作用的主要方式,这2个位点杂合基因型在低温环境下具有降低花粉育性的作用,分别解释表型变异的15．6％、11．9％。另外,两因素的方差分析表明这两个QTL之间不存在互作。     

水稻雄核发育途径及游离花粉粒培养的活体观察

(1)在水稻雄核发育中,观察到 A—V、A—G、A—GV 和 B 途径,通常 B 途径占优势。在雄核发育早期,各种发育途径的花粉均有退化现象发生。(2)观察和统计表明,游离核型的多核花粉在发育过程中可转变为多细胞花粉,因而也是有发育前途的。(3)能够启动雄核发育的花粉通常是原生质稠密,在花粉群体中属中等大小(35—40μ)的花粉。多细胞花粉在突破花粉壁前。其细胞壁常常加厚,破壁时整个花粉有突然收缩的现象。(4)多细胞花粉内通常含有一些缓慢运动的小淀粉粒,它们可能积极参与了花粉雄核发育过程中的代谢活动。     

自花授粉作物杂交育种组合潜势的预测和比较

在黄花烟草Nicotiana russica中,开花期这一性状用V_5作亲本可能产生较大变异,无论是选择早开花的还是选择迟开花的,都有较大机会得到理想目标株系;对于株高这一性状,含有V(?)的组合可望有较大机会产生高于标准品种的株系。通过组合间育种潜势的比较,能了解各亲本中基因分布的基本情况,进而进行客观评价并对杂交组合做出取舍。试验证明,用一个组合的早期世代的参数m和D来预测高世代或纯系的育种潜势是可行的。     

标准化方法筛选参照点构建大型底栖动物生物完整性指数

依据浑太河流域340个样点的栖息地和水质评价结果,采用标准化方法筛选参照点与受损点,构建大型底栖动物生物完整性评估指数(Benthic Macroinvertebrate Index of Biological Integrity,B-IBI),开展河流健康生物评价研究。标准化方法共筛选出参照点和6个受损点构建B-IBI指数。B-IBI指数包括8个大型底栖动物核心生物指标,涵盖了分类单元、相对丰度、耐污特征、优势类群和功能摄食类群的生物指标。利用构建的完整性指数开展浑太河河流健康评价结果显示,所有样点中"极好"与"好"占24.8%,"一般"占27.8%,"差"与"极差"的占47.4%,表明浑太河健康状况整体上偏差。B-IBI指数分值在参照、测试和受损点间的箱线图分布表明验证结果较为可靠;同时与2009年5月太子河全流域70个样点采用专家经验法构建的大型底栖动物生物完整性指数进行了对比,结果表明两种方法的评价结果一致性较高,健康等级完全一致的占58%,健康等级只相差一个等级的占40.6%。B-IBI与环境要素的回归分析显示,B-IBI指数与栖息地具有较高的直线线性回归关系(R2=0.25,P<0.01),与电导、高锰酸盐指数和氨氮(R2=0.23—0.34,P<0.01)均具有极显著的曲线相关关系。3个水质指标与B-IBI指数的回归方程的拐点分别约为1000μs/cm,5ml/L和1.0mg/L,当3个水质指标低于拐点值时,B-IBI指数表现为显著的下降趋势,当高于拐点值时,B-IBI指数的下降趋势明显减弱。表明高锰酸盐指数和氨氮在从清洁水体下降为III类的过程中,对大型底栖动物生物完整性的影响最为强烈。利用标准化方法筛选参照点构建的大型底栖动物完整性指数及其核心参数具有较好的敏感性,能够指示随人为活动强度增加河流生态系统健康状况的下降,适用于浑太河流域开展河流健康评估研究。