花生是我国重要的植物油和植物蛋白来源，随着近年来我国对花生油的需求日益增加，培育高产优质的花生新品种是花生育种研究的重要课题。花生荚果大小直接决定了花生的产量，明确花生荚果大小调控机制对提高产量具有重要意义。EMS诱变是创制花生优异新种质的有效手段，有助于加速育种进程。通过对美国栽培花生Tifrunner进行EMS诱变，获得了一个分枝数减少、花期提前且荚果变大的突变体（ps）。结果表明：相关性分析表明种子的长宽与荚果长宽存在极显著线性关系（p<0.0001），且ps的果型没有发生改变但粒型显著变长。进一步对果壳进行细胞学分析表明，ps荚果变大的原因是果壳细胞数量增加。通过EMS诱变创制了1个分枝数减少且早熟的花生种质，为培育适应机械化的早熟花生品种提供了优异种质资源。此外，花生的荚果和种子的大小具有不同的调控途径，针对ps荚果大小突变的研究更应关注果壳的发育。研究结果为探究调控花生荚果大小的分子机制提供了依据，同时为加速优质花生种质资源创制提供了优异材料。

高粱叶夹角是指叶片与茎秆之间的夹角,高粱叶夹角大小直接影响叶面积指数,从而影响群体的光合效率,最终影响籽粒产量。适宜角度的叶夹角有利于塑造紧凑株型改善群体结构、提高光合效率和产量。利用甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone,EMS)诱变高粱测序品种BTX623,获得一个能够稳定遗传的高粱叶夹角变小的突变体。该突变体在幼苗期未出现明显的变化,在拔节期开始出现叶夹角变小、并伴随叶耳(叶片与叶鞘相接处的耳状或镰刀状的延伸物)周长变小和叶片变窄变短等性状,观察拔节期倒4叶叶耳石蜡切片结果表明:突变体植株倒4叶叶耳细胞体积变大,细胞层数变少。该突变体暂被命名为LA1(leaf angle1)。抽穗开花期,LA1的各节位叶夹角呈现先降低后增加的趋势,各节位的叶耳周长则呈现与叶夹角变化相反的趋势,说明该突变体植株的叶夹角大小与叶耳周长呈负相关且叶夹角的变化主要由叶耳周长变化引起的。遗传分析表明:LA1的叶夹角变小的性状受一对隐性核基因调控,突变基因定位于第1号染色体的z1s11e1和z1s11e14两个标记之间,其物理距离为70kb,该区间共包含12个注释基因,研究结果为LA1基因的克隆和解析高粱叶夹角形成的分子机制提供理论基础。

为解析高粱窄叶的分子调控机制，挖掘影响高粱叶片发育的关键差异表达基因。利用0.1%EMS化学诱变野生型BTX623获得高粱窄叶突变体nal1(narrow leaf1)，以野生型植株BTX623和窄叶突变体nal1为材料，对不同发育时期的叶片长、叶片宽、株高、穗长等性状进行表型分析。结果表明：与野生型BTX623的叶片相比，2叶1心时，窄叶突变体nal1的叶片开始变窄；开花期植株和成熟期植株叶片宽和叶片长差异极显著；成熟期窄叶突变体nal1穗较松散，但植株株高差异不显著。开花期剑叶转录组分析结果表明：高粱窄叶突变体nal1和野生型BTX623开花期剑叶共筛选到差异表达基因1 520个，通过KEGG、GO富集分析得出，功能注释基因显著富集在植物激素信号转导、玉米素生物合成、光合作用天线蛋白、次级代谢产物生物合成等通路上；进一步研究发现参与调控生长素和玉米素信号转导的差异表达基因有17个，参与调控玉米素生物合成的差异表达基因为7个，这些基因在窄叶突变体nal1中差异表达，直接影响生长素、玉米素的信号转导和玉米素的生物合成。因此推测突变体nal1通过调节生长素、玉米素的信号转导和玉米素的生物合成影响窄叶突变体nal1叶片的发育，进而突变体nal1出现叶片变窄的性状。

【目的】穗发育对于农作物产量至关重要,而穗顶端败育是谷子产量下降的重要原因之一。通过挖掘谷子穗顶端败育的相关基因,探求谷子穗顶端发育的生物学通路,以期为谷子穗发育遗传机理研究提供理论基础。【方法】利用化学诱变剂甲基硫酸乙酯(ethyl methyl sulfonate,EMS)对野生型豫谷一号(Yugu1)进行诱变,在其后代中发现了一个可以稳定遗传的穗顶端败育的突变体,命名为sipaa1,同时对该突变体的农艺性状进行鉴定。以突变体sipaa1母本,SSR41父本构建的F2定位群体为材料进行遗传分析及图位克隆,确定基因所属染色体以及在该染色体上的位置。对突变体sipaa1和野生型Yugu1的BC1F2进行高通量测序,挖掘定位区间内的候选基因,根据候选基因在谷子不同组织部位表达量的差异,找出在穗部高表达的候选基因。对孕穗期的Yugu1和sipaa1进行转录组测序,寻找差异表达基因并分析差异表达基因富集的生物学通路。【结果】与Yugu1相比,突变体sipaa1的平均株高略有增高,增幅不显著,叶长、叶宽分别降低了10.66%和5.08%。突变体的表型变异主要集中在穗部,最突出的表现是穗顶端小花发育异常,谷穗长和谷穗粗分别降低了11.36%和16.12%,单株穗重、谷码数、单穗粒重及千粒重分别降低了30.02%、32.58%、30.55%和18.18%。通过对sipaa1×SSR41的F2代群体中正常株与突变株的遗传分析表明该突变为隐性单基因控制。经图位克隆将突变基因定位于第1染色体Indel标记1-9.23与1-9.333之间约100 kb的范围内。结合高通量测序数据库,在该定位区间筛选到6个在穗部高表达的候选基因。转录组测序发现,在突变体与野生型之间存在2 768个上调表达基因,507个下调表达基因,且定位区间内有2个差异表达基因主要与激素信号转导、外界胁迫响应、植物-病原互作等生物学通路有关。【结论】谷子穗顶端败育突变体sipaa1由隐性单基因控制,突变基因位于第1染色体Indel标记1-9.23与1-9.333之间,转录组测序与基因功能分析发现了2个在穗部高表达且与植物花器官发育及胁迫响应密切相关的候选基因,候选基因可能通过对激素、胁迫响应,以及细胞程序性死亡等相关通路调控谷子穗顶端败育。

【目的】研究水稻花器官数目异常突变体afon1(abnormal floral organ number1)的分子机理,鉴定出控制水稻花器官数目变化的基因。【方法】利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变籼稻品种浙农34获得一个花器官数目异常突变体作为试验材料,命名为afon1。开花期随机取突变体afon1和野生型浙农34的稻穗各5个,利用组织学和扫描电子显微镜等技术研究afon1的花器官表型、细胞学特征和花粉育性。成熟期随机取突变体afon1和野生型浙农34植株各10株,测定株高、分蘖数、穗长、每穗颖花数、每穗实

【目的】以甲基磺酸乙酯（EMS）诱变“武运粳8号”水稻的M2和M3代根系突变后代多样性和群体变异情况为切入点，归纳水稻根系性状与其生理功能的关系，以期强化根系发育对植株表型和作物产量影响的认知，为进一步改良和利用武运粳8号水稻品系提供依据。【方法】在对EMS诱变水稻突变株系7 d龄幼苗根系表型及其形态指标、成株表型及其农艺性状和产量等指标进行测量和统计分析的基础上，进一步对各性状指标进行了相关性分析，另对14个突变株系及其野生型进行了聚类分析和多维偏好分析。【结果】突变株系之间在苗期根系性状、株高、有效分蘖数、穗长和单株产量等性状指标上均存在显著差异，群体变异较丰富，其中单株产量和幼苗总根尖数变异系数均大于20%；相关性分析表明，水稻突变株系的单株产量主要与有效分蘖数、穗长、每穗粒数、百粒重以及幼苗根平均直径正相关；聚类分析将突变株系分为5类，类Ⅰ包含W8与RM6等5个株系，类Ⅱ为RM4和RM9共2个株系，类Ⅲ包含RM1等5个株系，而RM3和RM13各成一类；最后，通过多维偏好分析筛选出6份相对理想的育种与试验材料。【结论】EMS诱变对水稻株高、穗长、粒长、百粒重、幼苗总根长和总根尖数等性状都有较好的正向诱导效果。此外，从幼苗根系表型更为粗短的材料中选育后期高产水稻的可能性更大。

[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】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．．．

为分析DEP1等位变异对水稻籽粒品质和籽粒代谢轮廓的影响。以优质粳稻品种稻花香及其直立穗型突变体dep1-1为试材,通过测定籽粒的品质性状及差异代谢产物。结果表明,突变体dep1-1在DEP1基因第5外显子处存在1个单碱基A插入,导致翻译提前终止,从而使G蛋白γ亚基富含半胱氨酸的区域缺失。与野生型品种相比,突变体dep1-1的粒长、外观、黏度、平衡度、食味值、峰值、回复值和峰值时间等指标显著降低,而直链淀粉含量和硬度显著提高。与野生型相比,突变体dep1-1中37个代谢物含量显著上调,而45个代谢物含量显著下调。KEGG分析表明,该些差异代谢物主要富集于半乳糖代谢、脂肪酸生物合成、淀粉蔗糖代谢、亚油酸代谢、ABC转运蛋白、类苯基丙烷生物合成等途径。其中,与野生型品种相比,突变体dep1-1籽粒的蔗糖、D-棉子糖、棉子糖、D-(+)-麦芽糖、甜菜碱、吲哚含量显著提高,而硬脂酸、软脂酸、L-亮氨酸、吲哚乙酸含量显著下降。上述的差异代谢物初步解释了突变体dep1-1籽粒品质变化的生理生化机制。

选用辣椒自交系‘6421’作为构建突变体库的试验材料,分析甲基磺酸乙酯(EMS)处理对辣椒种子萌发和幼苗生理特性的影响,确定适宜的EMS诱变浓度,在此基础上构建辣椒突变体库,并对突变体库中突变群体的表型变异进行分析。结果表明:EMS质量分数为1.0%时,辣椒种子发芽率和幼苗成活率分别为41.01%和49.32%,接近半致死剂量,且该浓度下辣椒幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均达最大值,分别为246.45 U/g、33.99 U/g和158.10 U/(g·mi

LFY(LEAFY)及其同源基因是控制高等植物从营养生长向生殖生长转变的重要基因,对这些基因进行深入研究具有缩短林木幼龄期和改良花卉花期的实际应用价值。为了深入研究LFY氨基酸序列变化对其功能的影响,本研究以lfy2和lfy5为材料分析了这2个突变体表型变异及突变位点的特点。表型观察表明:虽然lfy2和lfy5属于不同的生态型,但是表型变异类似;lfy突变体花期比野生型推迟14d,茎生叶和次生枝的数目增多,花器官缺失并且被同源异型化。序列分析发现:lfy2的LFY氨基酸序列中只发生了P236L位点变异,lfy5的LFY氨基酸序列中发生变异的位点为F42L、V209A和P236L,其中F42L和...

［目的］本试验旨在对水稻温度敏感型黄叶突变体ｙｌ２（ｔ）进行表型分析和基因定位，为图位克隆该基因奠定基础。［方法］在连续２０℃温度处理下测定突变体ｙｌ２（ｔ）叶绿素含量和观察其叶绿体结构；构建ｙｌ２（ｔ）与籼稻品种‘南京１１’的杂交Ｆ２群体，借助ＳＳＲ和Ｉｎ Ｄｅｌ分子标记，选取隐性极端个体进行基因定位；利用ｑＲｔ－ＰＣＲ测定叶绿素合成相关基因表达水平。［结果］２０℃持续处理１５ Ｄ，ｙｌ２（ｔ）幼苗表现黄叶；若处理时间延长至２０ Ｄ，ｙｌ２（ｔ）幼苗则不能继续生长最后死亡，处理１５ Ｄ后转移至３０℃或在３０℃连续生长时叶色正常。田间生长条件下，ｙｌ２（ｔ）的农艺性状与野生型相比，没有显著差异．．．

[目的]水稻白条纹叶突变体是一种可利用的种质资源。通过对突变基因的定位,可将白条纹叶性状作为一种隐性标记导入到不育系中,在保证杂交种纯度方面有着非常广阔的应用前景。[方法]从籼稻品种‘93-11’的化学诱变突变体库中发现1个水稻白条纹叶突变体white striped leaf7(wsl7)。利用wsl7与‘02428’杂交构建F2群体进行遗传分析及基因定位。[结果]与野生型相比,突变体wsl7在幼苗期表现出叶片白条纹的表型且光合色素含量较野生型极显著下降,以3叶期最明显。5叶期以后叶片开始由下向上转绿。低温处理条件下,wsl7白条纹叶表型较正常温度处理更为显著。透射电镜观察发现,突变体叶绿体观察不到明显的类囊体片层且出现大量空泡状结构。遗传分析表明,该突变性状受单隐性核基因控制。利用混合群体分离分析法(BSA)将该基因初步定位于第6号染色体上。进一步通过开发分子标记和扩大群体进行精细定位,将基因缩小到72.3 kb。经测序发现wsl7突变体中1个编码线粒体载体蛋白基因的3个外显子发生单碱基缺失,导致编码蛋白翻译提前终止。[结论]水稻突变体wsl7的白条纹叶性状由6号染色体上的1个编码线粒体载体蛋白基因突变所致。

[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

为探究黍子突变体株高、节间和穗部等表型差异及对外源赤霉素的敏感性,以野生型‘260’及其EMS诱变获得的矮秆突变体‘87’为试验材料,对其农艺性状、茎秆细胞学、内源激素含量及喷施外源赤霉素后的表型进行分析。结果显示:与野生型‘260’相比,矮秆突变体‘87’成熟期株高、穗长和千粒重分别下降53.3%、31.8%和1.7%;茎粗和分蘖数分别增加14.1%和113.3%。突变体株高的下降与节间数无关,主要由中下部节间长度缩短造成。经细胞学观察,矮秆突变体茎秆缩短主要是由主茎茎节纵向细胞尺寸减小所致,茎粗增加是由横向细胞数目增加造成的。喷施外源GA_3后,植株高度变化与喷施清水基本一致,成熟期矮杆突变体‘87’内源GA_1+GA_3含量显著高于野生型‘260’,可见矮秆突变体‘87’为GA不敏感性突变体,导致植株矮化并增强了抗倒伏性能,可作为黍子矮化育种的新种质。