【目的】利用EMS对水稻(Oryza sativa L.)保持系品种宜香1B进行诱变,筛选出3份长护颖突变体。通过基因定位和克隆,探明控制该性状的遗传基础以及分子机理,并在不同器官进行表达分析,了解该基因表达特点。【方法】以3份水稻长护颖突变体Oslg-1、Oslg-2和Oslg-3为材料,进行表型分析、等位性鉴定、基因定位、生物信息学分析,以及q RT-PCR定量表达分析。【结果】Oslg-1突变体小穗在幼穗发育早期与野生型无明显差异,但在成熟期其护颖的远轴表皮细胞凸起且粗糙,形成的结节轴向对齐排列,且毛状物较多,形成垂直相间的横纵沟,与外稃表皮细胞结构相似。遗传分析表明,该类突变表型受1对...

[目的]对水稻矮秆突变体htr进行表型分析与基因克隆,为水稻育种提供新的矮秆基因资源。[方法]对矮秆突变体htr茎秆进行细胞学观察,并将htr与‘N22’和‘9311’杂交构建F2群体,提取隐性极端个体定位基因HTR。[结果]htr是一个稳定遗传的矮秆突变体,其株高、穗长、千粒质量、分蘖数等性状均降低,但其叶片变宽,叶色深绿,茎秆增粗。成熟期对htr倒二节间进行切片观察发现:相比‘9311’,htr在茎秆的纵轴方向细胞未能正常伸长,横向细胞数目增多,细胞变小。遗传分析表明突变体htr的矮秆性状受1对隐性单

[目的]对水稻粉质胚乳突变体b140进行表型分析和基因克隆,为阐明水稻淀粉合成机制奠定基础。[方法]以粳稻品种‘W017’为野生型,测量‘W017’和突变体b140的农艺性状,分析籽粒的灌浆期干物质积累量和理化性质,并观察淀粉颗粒的结构;构建b140与‘南京11’的F2群体,取隐性极端个体定位基因;利用qRT-PCR测定籽粒灌浆时期的淀粉合成相关基因表达量;测定相关淀粉合成酶活性。[结果]b140表现为粉质胚乳,粒宽、粒厚和千粒质量均显著低于野生型,但粒长和其他农艺性状无显著变化。b140种子的总淀粉和直

为探讨Ta AP1-3基因在小麦三雌蕊性状形成中的作用,从小麦三雌蕊近等基因系CM28和CM28TP中克隆得到3个同源基因Ta AP1-3a、Ta AP1-3b和Ta AP1-3c。通过碱基序列、氨基酸序列、聚类及实时荧光定量分析表明,TaAP1-3a、Ta AP1-3b和Ta AP1-3c基因c DNA序列分别为1 210,1 208,1 199 bp,ORF分别为825,816,855 bp,分别编码274,271,284个氨基酸残基。Ta AP1-3a、Ta AP1-3b和Ta AP1-3c与中国春Ta AP1-3的核苷酸序列相似度分别为96.02%,93.1%,93.56%,氨基酸序列...

[目的]通过对水稻晚开花突变体lft1(late flowering time)的鉴定及基因定位,解析水稻响应光周期调控开花的分子机制。[方法]从‘日本晴’T-DNA插入突变体库中筛选得到一个在长日照下晚开花的突变体lft1。调查了lft1/日本晴F_2分离群体的开花期表型,分析晚开花表型与T-DNA插入之间的相关性。比较日本晴/9311 F_2群体和lft1/9311 F_2群体的开花期分布,选取群体中具有突变效应的极端晚开花单株进行基因定位。比较突变体lft1和野生型‘日本晴’中已知开花期基因的表达水

【目的】水稻是世界性的粮食作物，其籽粒形态直接影响水稻的最终产量和营养品质，进而影响其经济价值。此外，水稻花发育与籽粒形态又具有复杂的相关性，探究新的水稻花发育调控基因及其分子调控机制可以为培育籽粒更大、更饱满的水稻品种奠定基础。【方法】在利用甲基磺酸乙酯（ethyl methyl sulfonate,EMS）诱变西大1B（籼稻保持系）得到的突变体库中鉴定到一个颖壳和浆片发育异常且矮化的突变体abnormal hull 1(ah1)；观察并统计野生型和突变体的农艺性状；选取各个时期的小穗，对突变体的组织学、形态学变化进行分析；采用ah1和籼稻温敏不育系56S构建F2分离群体，并将其用于遗传分析和基因定位；提取野生型和突变体的幼穗RNA并将其反转录为cDNA，对花发育调控基因和ABA合成关键基因的表达量进行RT-qPCR分析。【结果】农艺性状分析表明，突变体ah1各节间的大幅缩短直接导致其矮化；同时，突变体的小穗畸形严重，结实率极低。组织学和形态学分析发现，ah1小穗主要表现为内外稃、浆片和雄蕊等花器官发生了不同程度的退化，部分严重的小穗出现了花器官特征和花分生组织确定性的改变，且伴随大面积的白化，根据其退化程度的不同可分为一般和严重2种类型。遗传分析发现分离群体中野生型和突变体的比值为3:1，表明ah1突变性状受1个隐性基因控制。AH1定位于第1染色体上的分子标记RM6716和RM128之间，物理距离近8 Mb，对突变体进行重测序分析后发现该区间内的LOC＿Os01g53450和LOC＿Os01g51860在野生型和突变体之间出现了变异，因此，将这两个基因暂定为候选基因。RT-qPCR分析表明，在突变体幼穗早期发育过程中，各花器官发育调控基因的表达量发生了显著的变化；同时，ABA合成关键基因OsNCED1/OsNCED2/OsNCED3/OsNCED4/OsNCED5的表达严重受阻。【结论】AH1对于维持水稻内外稃等花器官的形态建成起到至关重要的作用，将LOC＿Os01g53450和LOC＿Os01g51860暂定为候选基因。

从番茄长花柱突变体T431的低温差减文库中筛选出了1个编码转录辅激活因子基因的EST,获得全长后命名为LeMBF1。LeMBF1基因包含一个420bp的开放阅读框,编码140个氨基酸,其氨基酸序列与马铃薯的StMBF1相似性最高为97%。半定量RT-PCR结果表明:LeMBF1在常温下于T431的根、茎尖生长点、叶中均有表达,但茎尖生长点中表达量极低;将花芽分化期的T431经低温处理3,6,9d后,LeMBF1在根中的表达量不变;在低温处理初期叶中表达量略有增加,随后降低;低温处理3d在茎尖生长点表达量明显增加,其后逐渐降低,推测LeMBF1可能参与花器官的形态建成,抑制T431的花柱伸长。

为了研究tRNAs被相应的氨酰酶识别的种属特异性,构建了7个水稻线粒体tRNATrp3个碱基(G73,U72,A68)的单点或多点突变的突变体.突变基因,经体外转录后分别用枯草杆菌(B.subtilis)和人色氨酰tRNA合成酶(TrpRS)进行氨酰化反应,并测定动力学常数.结果表明:与野生型水稻线粒体tRNATrp相比,7个突变体的转录产物被B.subtilisTrpRS氨酰化的活力分别下降了53.33%～99.79%;被人TrpRS氨酰化的活力则提高了4～330倍,其中以pMPH7的氨酰化活力改变最大.识别位碱基G73,G1/U72,U5/A68对水稻线粒体tRNATrp的种属特异性识别起...

【目的】研究水稻卷叶突变体叶形变化的分子机理，鉴定出新的水稻卷叶基因。【方法】利用ＥＭＳ诱变籼稻品种浙农３４，获得一个窄卷叶突变体，命名为ｎｒｌ４（ｎａｒｒｏｗ ａｎｄ ｒｏｌｌｉｎｇ ｌＥａｆ ４）。在抽穗期随机选取野生型浙农３４和ｎｒｌ４各１０株，对其进行表型观察和主要农艺性状调查等，并测定叶绿素含量；同时用ＺＥｉＳＳ荧光显微镜观察剑叶中部叶片横切面维管束的数目并统计泡状细胞数量。以多代自交稳定的突变体ｎｒｌ４为母本与野生型浙农３４杂交，观察植物ｆ＿１和ｆ＿２叶片表型，统计ｆ＿２中性状分离比并作卡方测验，分析突变表型的遗传行为。利用ｎｒｌ４与粳稻品种浙农大１０４杂交，采用ｆ＿２分离群体进行．．．

【目的】通过对一份航天诱变水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）开颖半不育突变体Ｏｈｓｓ（Ｏｐｅｎ－ｈｕＬＬ ｓｅｍｉ－ｓｔｅｒｉＬｉｔｙ）进行形态特性调查、遗传分析和基因定位，筛选候选基因，为下一步基因克隆和功能分析奠定基础。【方法】以籼稻品种航恢七号为材料，通过＂神舟八号＂飞船搭载，诱变获得一份水稻开颖半不育突变体Ｏｈｓｓ。对其进行形态特征解剖观察，分析颖花器官发育突变特点。调查突变体和野生型的花粉可育率、自然结实率和套袋自交结实率，对其育性进行鉴定。随机选取５个成熟单株，考察穗部谷粒相关性状并进行统计分析。通过覆盖全基因组的ｓｓｒ分子标记检测，解析空间诱变的分子变异效应。以航恢七号、Ｆｒ．．．

赤霉素是一类重要的植物激素,在高等植物生长发育的各个阶段都具有重要的调控作用。利用突变体研究赤霉素代谢和信号转导途径是目前的研究热点。文章以水稻Affymetrix表达谱芯片的数据为例,应用生物信息学方法进行数据挖掘与研究水稻gid2-1突变体与野生型差异表达基因,初步探讨赤霉素信号途径相关基因的表达调控网络。

利用RT-PCR技术从水稻中克隆到OsLEA2的cDNA。序列分析表明,OsLEA2基因的读码框为312 bp,编码一个由103个氨基酸残基组成的蛋白,富含Ala、Lys、Glu、His、Val和Arg,不含Asn、Cys、Phe和Trp。OsLEA2蛋白的1～73位氨基酸残基形成LEA_1结构域。OsLEA2蛋白的二级结构有3个α-螺旋构象区域,没有伸展的β-片层构象,为亲水蛋白。进化树分析表明OsLEA2属于第4组LEA蛋白的4A亚组,OsLEA2与4A亚组LEA蛋白的氨基酸一致性为29%～45%。实时定量RT-PCR分析表明表明OsLEA2基因在水稻的不同生长发育时期的不同组织中都能表达...

在水稻Lemont×Dular的重组自交系群体(RILs,F10)中发现了裂颖突变体(split rice glume,srg).利用扫描电子显微镜观察野生型水稻和裂颖水稻的颖花原基分化情况,结果发现,突变体水稻的幼穗在形成内、外稃原基后,有些颖花在形成浆片后并不是直接发育形成雄蕊原基,而是在外稃或内稃原基内侧又分化出浆片原基;有些颖花原基从中间缢裂,缢裂的颖花原基又分别形成类稃片的结构,颖花发育后期,6枚雄蕊发育畸形,并且观察到不同数目的雄蕊.同时以突变体作母本,Dular、Lemont为父本配制杂交组合进行遗传分析,F2表型和χ2测验结果表明,该突变性状受单基因隐性控制.

【目的】对水稻粒宽突变体gw87(grain width 87)进行表型鉴定、遗传分析、基因定位及候选基因分析,为探明该基因调控水稻籽粒大小的分子机制及应用潜力奠定基础。【方法】利用甲基磺酸乙酯诱变籼稻恢复系材料676R,获得一份籽粒宽度和千粒重显著增加的突变体gw87。对该突变体进行表型观察、农艺性状调查及外源油菜素内酯(BL)敏感性、叶绿素含量、光合参数测定,了解其表型特征及生理特性。调查gw87与676R杂交F1的表型和F_2群体的分离情况,分析其遗传行为;选取该群体中的突变植株进行高通量测序,并利用gw87与粳稻品种日本晴杂交的F_2代作为定位群体,通过MutMap分析和分子标记定位,遴选候选基因并进行DNA和cDNA测序验证。利用qRT-PCR分析gw87和676R中BR合成途径基因OsDWARF4、D11和D2的表达差异。【结果】与野生型亲本676R相比,gw87突变体的株高降低,节间缩短,其中,倒一节间长度缩短最大,并呈现出扭曲的形态;叶片长度减少,宽度增加;单株有效穗数、主穗穗长和结实率显著降低,但籽粒宽度和千粒重显著增大。BL敏感性试验显示,gw87突变体幼苗对外源BL的敏感性降低。光合色素和光合参数测定表明,gw87光合色素含量增加,光合速率也有所增加。遗传分析表明gw87的突变性状是由1对隐性核基因控制。MutMap分析显示gw87突变基因位于第5染色体中部,在该染色体区域仅有1个碱基突变引起编码氨基酸变化;分子标记连锁分析表明该突变基因位于InDel标记X2和X3之间约101 kb的染色体区域;综合这两方面分析结果,最后遴选出gw87候选基因是编码一个含有AP2/EREBP DNA绑定结构域的转录因子基因LOC_Os05g32270。对该候选基因进行DNA和cDNA测序验证,发现gw87突变体中该基因DNA的第1 041位的碱基由G突变为A,导致与该位点相邻的76 bp内含子序列被剪接为外显子,引起阅读框移码,蛋白翻译提前终止。qRT-PCR分析显示gw87突变体中BR合成途径基因的表达量显著上调,表明gw87突变体中BR信号减弱。【结论】gw87是smos1、shb、rla1、ngr5的新等位突变体,但与这些突变体表型不同,gw87籽粒的宽度和千粒重显著增加,可能是LOC_Os05g32270的突变位点不同,导致其编码蛋白的功能活性不同所造成。

为了了解Mo的分子功能,对26 000粒拟南芥EMS诱变突变体种子进行了筛选,鉴定出一个对正常Mo敏感的突变体4-10。在正常170 nmol/L Mo条件下,4-10突变体的根部伸长发育受到抑制,而340μmol/L Mo处理能部分恢复突变体根长。在170 nmol/L Mo条件下4-10和Col-0幼苗的根长分别为(1.56±0.13)cm和(11.89±0.71)cm;而在340μmol/L Mo条件下,4-10和Col-0的根长分别为(3.3±0.17)cm和(6.8±0.73)cm。此外,340μmol/L Mo处理能够恢复4-10异常的根形态。Mo含量测定结果表明,4-10突变体植株根部Mo含量显著低于野生型植株;除了对正常Mo敏感外,4-10突变体叶色对NH_4~+也敏感,其花青素含量显著高于Col-0。为了鉴定4-10突变体候选基因,利用图位克隆技术将候选基因定位到1号染色体一个23 kb区域(26.809~26.832 Mb),进一步基因组重测序结果表明,在该区域存在1个非同义突变SNP,包含该SNP的基因At1g71100编码核糖-5-磷酸异构酶(RPI),初步证明,RPI基因为4-10突变体的候选基因。利用At RPI基因纯合突变植株和4-10突变体进行的等位性检测结果表明,4-10突变体和等位基因突变体rsw10-1杂交的F1仍然对NH_4~+敏感,从而确定RPI基因为4-10突变体基因。通过表型分析注意到除了过量Mo能恢复4-10突变体根长之外,外源尿苷处理同样可以恢复4-10突变体的根长。结果表明,过量的Mo通过尿苷转运作用促进了补救合成途径进程。