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本研究使用携带空心莲子草DNA片段的变异系旱H8和H10,巴西陆稻和国审旱稻沪旱3号、水稻原受体6527为实验材料,采用随机区组试验设计,分析了在旱作条件下4个耐旱品种（品系）的农艺性状特性。结果表明,1变异系旱H8比巴西陆稻显著增产834.55 kg/hm2,比国审旱稻沪旱3号增产466.09 kg/hm2,但没有显著差异。旱H10比巴西陆稻增产228.41 ... kg/hm2,但差异不显著。2耐旱品种的产量主要取决于多实粒数和高结实率。研究结果对于水稻耐旱品种的培育具有一定的参考价值。 more

本研究选用导入高粱DNA的水稻变异系R21、受体缙恢1号及巴西陆稻为实验材料,采用裂区试验设计,分析在干旱胁迫下水稻变异系R21的生理特性。结果表明：经12 ... d干旱胁迫后,各品种的脯氨酸、SOD和POD活性及MDA含量均显著提高,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量及可溶性蛋白含量显著降低。耐旱品种如R21和巴西陆稻比不耐旱品种缙恢1号具有较高的脯氨酸含量、SOD活性和POD活性,以及较低的可溶性蛋白含量和MDA含量。受到12 d干旱胁迫后,耐旱品种R21和巴西陆稻的脯氨酸含量、SOD活性和POD活性上升幅度显著高于缙恢1号,可溶性蛋白含量下降幅度和MDA含量上升幅度显著小于缙恢1号。本研究对水稻耐旱品种培育具有一定实践指导意义。 more

目的小穗是禾本科植物特有的花器官.在水稻中,小穗作为花序的基本单位和独有结构,对水稻的产量和品质具有重要影响.因此,研究水稻小穗和花器官的发育,为水稻产量和品质的形成提供依据.方法使用甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变籼稻保持系西农1B,获得2个具有相似突变表型的水稻等位突变体polarity defect of lateral organs ... 2-1和polarity defect of lateral organs 2-2(pd12-1 和 pd12-2).由于二者表型相似,选取pd12-1(命名为pd12)为材料,通过显微观察和石蜡切片技术分析其小穗突变表型;通过农艺性状考察分析小穗外稃突变对水稻产量的影响;通过图位克隆技术验证PDL2的功能;运用原位杂交技术及实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析PDL2的表达模式.结果表型分析结果表明,与野生型相比,pd12突变体外稃明显变窄,不能与内稃紧密钩合,导致小穗开裂,内轮花器官部分裸露在外,但其雄蕊、雌蕊和浆片的形态和数量均表现正常.进一步的石蜡切片结果表明,突变体外稃硅化细胞和泡状细胞体积、数量的降低,以及维管束间距的减小,是导致pd12外稃的宽度明显变窄的原因.农艺性状考察表明,pd12外稃的变化最终引起籽粒呈水滴状,并使得pd12突变体的结实率和千粒重等产量性状明显下降.遗传分析和图位克隆结果表明,PDL2是一个单隐性核基因,是位于水稻第4染色体的OsDCL4.该基因编码一个Dicer-like蛋白,在水稻ta-siRNA的合成途径中发挥重要作用,并且pd12突变体是OsDCL4的一个新的弱等位突变.利用原位杂交技术及RT-qPCR技术进行的表达模式分析和基因功能分析结果表明,PDL2在水稻各轮花器官中组成型表达,该基因的突变不会影响水稻花器官特征的形成,但会干扰水稻ta-siRNA合成,影响水稻近-远轴极性建立相关基因的表达,从而导致突变体外稃近-远轴极性建立紊乱.结论水稻外稃退化基因 PDL2的突变使得外稃近-远轴极性建立紊乱,影响小穗外稃的发育和产量性状的形成. more

背景粮食安全是保障国家安全的重要基础,水稻是人民赖以生存的主要粮食作物,提高其产量是重要的育种目标.水稻产量由每株有效穗数、每穗实粒数和粒重等性状构成,其中,粒重与籽粒形状、充实程度等密切相关.但这些性状都是由多基因控制,遗传基础复杂.染色体片段代换系(CSSL)可将这些复杂性状的QTL较准确地分解为单个孟得尔因子研究,且与育种工作紧密衔接,因而是理想的遗传研究和育种材料.目的前期以4代换片段的水稻染色体片段代换系Z481精细定位了一个易落粒基因SH6,但Z481与受体日本晴间还存在多个显著差异的穗部性状.明晰控制这些差异性状的QTL在代换片段上如何分布,并分解为单片段代换系,对目标QTL的图位克隆及应用于水稻分子设计育种有重要应用价值.方法利用受体亲本日本晴与Z481杂交构建的次级F2分离群体以SAS9.3统计软件的混合线性模型(mixed linear model,MLM)法进行穗部性状QTL定位(P＜0.05),然后,根据基因型和表型,从F2选择42个单株在F3株系利用MAS法培育单片段及双片段代换系,并利用IBM SPSS Statistics 25.0的ONE-WAY ANOVA和TWO-WAY ANOVA分析及LSD和Duncans多重比较(P＜0.05)分析这些单片段代换系(SSSL)和双片段代换系(DSSL)的QTL加性和上位性效应.结果以日本晴/Z481构建的次级F2群体共定位出12个控制水稻穗部性状的QTL,并培育出相应QTL的11个单片段代换系(S1-S11)和 3个双片段代换系(D1-D3).其中,有 8 个QTL(qGL1、qGL3、qGL6、qGW1、qGW3、qRLW1、qRLW3和 qRLW6)可被单片段代换系所验证,表明这些QTL遗传稳定.此外,利用单片段代换系鉴定到qGL1-2、qGL1-3、qGL3-2等33个QTL.其中,qNSB1-1等15个可能为新鉴定的QTL.且利用3个DSSL分析了非等位QTL间的上位性效应,结果表明,不同QTL聚合会产生不同的上位性效应,如qGL3(a=1.26)和qGL6-2(a=0.86)聚合产生了-0.77的上位性效应,据DSSL遗传模型,D2的粒长遗传效应(1.35)产生了更长的粒长表型;qGWT3-2(a=3.18)和qGWT6-2(a=3.39)聚合产生了-5.46的上位性效应,则D2的千粒重遗传效应(1.11)产生了更

水稻籽粒大小是一个复杂的农艺性状,受多基因控制.染色体片段代换系是创造自然变异的有效手段,也是复杂性状研究的理想材料.本研究构建了一个新的水稻长大粒染色体片段代换系Z66,Z66以日本晴的基因组为遗传背景,含有来自R225的12个代换片段,平均代换长度为3.32 Mb.然后,以日本晴/Z66创建的次级 F2群体定位出12 个控制水稻籽粒大小的 QTL,并培育出具有目标 QTL 的 5 ... 个新单片段代换系(S1~S5)和 4 个新双片段代换系(D1~D4).其中有 9 个 QTL(qGL3、qGL7、qGL10、qGW6、qGW10、qRLW3、qRLW10、qGWT3、qGWT10)可被单片段代换系所验证,表明这些QTL遗传稳定.此外,还利用单片段代换系鉴定到6个新的QTL(qGL9-2、qGW9-2、qRLW6、qRLW7、qRLW9-2、qGWT7).在这18个QTL中,qGL9-2、qRLW9-1、qRLW9-2、qGW9-2、qGWT9-2可能是新鉴定的 QTL.双基因聚合分析表明,不同 QTL 间聚合产生不同的上位性效应.如 qRLW3(a=0.21)和 qRLW9-2(a=0.08)聚合产生了0.10的上位性效应,使D2具有比受体日本晴、S1(qRLW3)和S4(qRLW9-2)更大的谷粒长宽比,且差异显著.qGWT3(a=3.99)和qGWT10(a=3.98)聚合产生了-5.35的上位性效应,其遗传效应(2.62)使D3的千粒重比日本晴显著增加,而比S1(qGWT3)和S5(qGWT10)显著减少.了解QTL间的互作效应可对未来基因型的表型进行预测,从而对实现智能型设计育种至关重要. more

粒型、株高及穗部组成性状与产量形成密切相关,是水稻重要农艺性状,但遗传基础复杂.染色体片段代换系是用于复杂性状遗传研究的良好材料.本研究鉴定了一个以日本晴为受体、西恢18为供体亲本的水稻优良染色体片段代换系Z746.Z746携带来自西恢18的7个代换片段,平均代换长度为3.99 ... Mb,其株高、粒长和穗部性状均与受体存在显著差异.进一步通过日本晴与Z746杂交构建的次级F2群体共检测到36个相关QTL,分布于2号、3号、4号、6号和11号染色体.其中5个可能与已克隆基因等位,如qPH3-1等,8个可被多次检出,表明这些是遗传稳定的主效QTL.Z746的粒长主要由4个QTL(qGL3、qGL4、qGL2、qGL6)控制,其中qGL3和qGL4对粒长变异的贡献率分别为60.28％和27.47％.株高由5个QTL控制,穗长由4个QTL控制,每穗粒数由2个QTL控制,千粒重由2个QTL控制.然后以MAS在F3共选出8个单片段代换系,并以此在F4进行了相关QTL验证,共有24个QTL可被8个单片段代换系(SSSL)检出,重复检出率为66.7％,表明这些QTL遗传稳定.本研究为目的 QTL的进一步遗传机制研究及分子设计育种奠定了良好基础. more

建立了乳及乳制品中29种性激素的液相色谱串联质谱检测方法。试样经乙腈蛋白沉淀,乙酸乙酯再提取,HLB柱净化,Shield RP18和HSS T3色谱柱梯度分离,并以内标法计算结果,方法检出限为0.1～0.5μg/kg;回收率在70%～120%之间;相对标准偏差在1%～20%之间。本方法重现性好,准确度高,且检测成本较低,适用于日常样品的检测。

【目的】对一个水稻矮化剑叶卷曲突变体进行鉴定与基因定位,为水稻等禾谷类作物剑叶形态发育及分子改良奠定基础。【方法】在籼型水稻恢复系缙恢10号的甲基磺酸乙酯（EMS）突变库中筛选到一个隐性矮化剑叶卷曲突变体,命名为dcfl1（dwarf and curled flag leaf ... 1）。田间小区种植,全生育期内观察dcfl1和野生型的株型变化。苗期利用扫描电镜观察叶鞘内表皮细胞大小;孕穗期和抽穗期利用石蜡切片观察剑叶基部形态;开花期测定剑叶、倒2叶和倒3叶的叶绿素含量;成熟期考查株高、有效穗数、穗实粒数、结实率和千粒重等主要农艺性状。配制西农1A/dcfl1杂交组合,利用F1和F2群体进行遗传分析,并利用F2隐性群体进行基因定位。【结果】生育期内,突变体dcfl1都表现出矮化性状。dcfl1叶鞘内表皮细胞长度明显比野生型要短,达到了极显著水平。与野生型相比,穗长、倒1节间和倒2节间均显著变短,倒3节间和倒4节间无显著变化。抽穗期dcfl1剑叶的叶片和叶鞘连接处硬化,剑叶基部展开受阻,半边叶片向内卷曲,剑叶上部和中部正常,其他叶片也正常。农艺性状调查发现,dcfl1的有效穗数为14.24,极显著高于野生型的11.62,穗粒数、实粒数、结实率和千粒重等则无显著变化。此外,dcfl1的叶色略深,剑叶、倒2叶和倒3叶的叶绿素a含量均极显著高于野生型,类胡萝卜素含量也略有升高,但仅剑叶达到极显著差异水平,叶绿素b的含量则无显著变化。西农1A/dcfl1的F1群体中,株高和剑叶表型与野生型一致。F2群体中分离出正常和突变两种表型,突变表型与dcfl1类似,植株株高变矮,剑叶基部特异卷曲,说明矮化和剑叶基部特异卷曲是一对共分离性状。且两种表型分离比符合3﹕1,表明dcfl1突变型受1对隐性核基因控制。利用620株F2隐性单株,最终将DCFL1精细定位在第3染色体短臂In Del标记Ind03-11和Ind03-6之间78 kb的物理范围内,包含15个注释基因,为DCFL1的克隆和水稻剑叶形态发育机理研究奠定了基础。【结论】dcfl1是一个水稻矮化剑叶基部特异卷曲突变体,基因精细定位在第3染色体78 kb的物理范围内。 more

目的对水稻黄绿叶突变体ygl13（yellow-green leaf 13）进行表型鉴定和候选基因检测,以便了解水稻叶色形成和调控的分子机制。方法经甲基磺酸乙酯（EMS）诱变籼稻恢复系缙恢10号（Jinhui ... 10）,从中筛选出1份遗传稳定的黄绿叶突变体命名为ygl13,对突变体的表型进行系统观察,调查其成熟期的主要农艺性状,分别测定野生型和突变体苗期和孕穗期的叶片光合色素含量,同时利用透射电镜观察野生型和突变体ygl13的叶肉细胞及叶绿体结构。将表型正常的不育系西农1A与突变体ygl13杂交,根据F1和F2群体的性状表现与分离情况,分析该突变性状的遗传行为,并以F2作为基因定位群体,对突变体ygl13进行候选基因遴选和突变位点测序验证。结果突变体ygl13的植株叶片在整个生育期均呈现黄绿色,与野生型缙恢10号相比,突变体ygl13苗期和孕穗期叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均极显著降低。透射电镜观察结果显示,与野生型相比,突变体ygl13叶绿体结构异常,基质片层减少退化,类囊体片层减少,不规则的散乱分布。农艺性状调查结果表明,突变体ygl13穗总粒数增加了26.06%,株高和结实率分别降低了12.33%和18.82%,但穗长、有效穗、穗实粒数和千粒重无显著差异。F2群体正常叶色的植株数与黄绿叶植株数分离比经χ^2测验符合3﹕1分离比例（χ^2=2.35〈χ^20.05=3.84）,表明ygl13的黄绿叶性状由1对隐性核基因控制。YGL13被定位于第8染色体短臂InDel标记ID43和ID69之间,遗传距离分别为4.0和0.5 cM,区间物理距离约为318 kb,共有52个基因。经测序比对分析发现,ygl13突变体在Os SIG1编码区的第1005个碱基G突变为碱基A（位于第三外显子）,造成编码色氨酸（Trp或W）的密码子突变为终止密码子,导致蛋白翻译提前终止,则该基因编码520个氨基酸的蛋白质突变为334个氨基酸的截短蛋白。qRT-PCR结果表明,突变体ygl13部分光合色素代谢途径和光系统相关基因表达紊乱。结论水稻突变体ygl13的黄绿叶性状由1对隐性核基因控制,该基因与已报道的水稻质体σ因子OsSIG1为等位基因。 more

【目的】对一个同时导致营养和生殖器官发育异常的水稻突变体进行表型鉴定、基因定位和候选基因分析，为下一步的基因克隆与功能分析奠定基础。【方法】在水稻籼型恢复系602组织培养后代中，发现一个矮化并花发育异常突变体dwarfanddeformedflower2（ddf2）。抽穗期，以野生型为对照，对ddf2株高、主穗长、节间和功能叶的长宽等性状进行统计分析；同时利用冷冻切片等技术对茎、叶和花器官进行详细的形态和组织学分析。分别以西农1A和中花11为母本，以DDF2/ddf2杂合株系为父本构建2个F2群体进行遗传分析和基因定位，并对候选基因进行实时荧光定量PCR（real-time PCR）分析。【结果】相较于野生型，突变体各节间的长和茎粗均极显著降低，叶片极显著变短、变窄，同时花序也极显著变短。组织细胞学分析发现，突变体大叶脉数目和相邻2个大叶脉之间的小叶脉数都没有明显的变化，但相邻2个大叶脉之间的宽度明显减小，进一步比较2个小叶脉之间的叶肉细胞，发现在突变体中细胞数目和尺寸均显著降低；突变体茎秆维管束的数目与野生型相比没有明显的变化，但统计发现2个大维管束之间基本组织细胞的数量和细胞的大小都显著小于野生型，表明ddf2突变体茎、叶细胞分裂和膨胀都受到了抑制；此外，ddf2突变体的花器官特征发育受到了严重干扰：第一轮外稃顶部弯曲、内稃不同程度退化，第三轮雄蕊器官严重退化，部分甚至转化为雌蕊状器官，另外部分ddf2小穗的护颖过度发育，转变成稃片状，一些小穗还表现分生组织确定性的丢失，发育出2个以上的小花。遗传分析表明该突变性状受1对隐性基因控制。利用中花11/ddf2的1024株F 2分离群体，最终将DDF2精细定位在第11染色体短臂近着丝粒位置处，位于insertion/deletion（in/del）标记S-11和S-14之间，遗传距离分别为0.049和0.098 cM，物理距离为90.295 kb，并与标记S-24共分离。分析定位区间的基因，发现共有MSU注释基因12个，其中一个编码Sec3_C蛋白的LOC_Os11g17600内部包含共分离标记S-24，进一步对该基因进行表达分析，发现该基因在突变体的叶、茎和穗中都表现出明显的下调，初步将LOC_Os11g17600作为DDF2候选基因。【结论】DDF2是一个同时控制水稻茎/叶和花器官发育的新基因。