水稻叶色白化转绿突变体WGL的遗传分析与基因定位 被引量：12

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作者 刘喜 周春雷 +5 位作者 任雅琨 杨春艳 何旎清 柳周 江玲 万建民 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期712-719,共8页

[目的]对水稻叶色白化转淡绿突变体WGL进行遗传分析与基因定位,为水稻叶绿素合成与质体发育的分子机制研究奠定基础。[方法]水稻白化转淡绿突变体WGL与‘日本晴’、‘越光’杂交构建F2群体,取隐性极端个体定位基因WGL。[结果]白化转淡... [目的]对水稻叶色白化转淡绿突变体WGL进行遗传分析与基因定位,为水稻叶绿素合成与质体发育的分子机制研究奠定基础。[方法]水稻白化转淡绿突变体WGL与‘日本晴’、‘越光’杂交构建F2群体,取隐性极端个体定位基因WGL。[结果]白化转淡绿叶突变体WGL由甲基磺酸乙酯(EMS)诱变籼稻‘南京11’获得,2叶1心期叶片开始转绿,但叶缘和叶尖仍表现白化。4叶期后,WGL叶色表现为淡绿色。与野生型相比,WGL的株高显著降低,剑叶长、剑叶宽、穗长、有效分蘖、千粒质量等均有不同程度的降低。3叶期和抽穗期光合色素含量测定结果表明:与野生型相比,3叶期WGL的叶绿素a、b和类胡萝卜素含量均显著下降,抽穗期叶绿素b显著下降。遗传分析表明,突变性状受1对隐性核基因控制。利用基因定位群体,将该突变基因定位在第3染色体短臂RM6472与N3-15两个标记之间大约680 kb范围内。[结论]水稻白化转淡绿叶WGL突变性状受1对隐性核基因控制,基因定位在第3染色体短臂上680 kb区间内。WGL的发现对丰富和深入理解水稻叶色形成和调控的机制及丰富特异种质资源具有一定的意义。 展开更多

关键词 水稻 白化转淡绿叶突变体 叶绿素含量 基因定位

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一个新的水稻黄绿叶突变体的遗传分析及突变基因的精细定位 被引量：7

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作者 何旎清 柳周 +4 位作者 张龙 白苏阳 田云录 江玲 万建民 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1155-1163,共9页

在水稻品种Dongjin的T-DNA插入突变体库中筛选到一份黄绿叶突变体T113,该突变体在生长的整个时期叶片都呈现黄绿色,且越到后期表型越明显。T113与野生型亲本Dongjin相比,叶片光合色素含量明显降低,株高变矮,结实率降低,每穗着粒数、穗... 在水稻品种Dongjin的T-DNA插入突变体库中筛选到一份黄绿叶突变体T113,该突变体在生长的整个时期叶片都呈现黄绿色,且越到后期表型越明显。T113与野生型亲本Dongjin相比,叶片光合色素含量明显降低,株高变矮,结实率降低,每穗着粒数、穗长和千粒重均明显减少,抽穗期延迟,且黄绿叶性状不受温度影响,叶绿体中的类囊体排列较为疏松,出现更多的嗜锇体,叶绿素合成和质体发育相关基因表达量发生改变。遗传分析表明,T113的突变性状由1对隐性核基因控制。利用T113/N22的F2群体,将突变基因定位在第2染色体长臂Indel标记CX2和JX18之间,物理距离约为79 kb,此区间内包含12个预测基因。 展开更多

关键词 水稻 黄绿叶突变体 遗传分析 精细定位 ORYZA sativaL.

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通过CRISPR/Cas9技术靶向编辑SSSⅡb基因改良稻米品质 被引量：3

3

作者 蔡梦颖 张平 +7 位作者 宋炜涵 余江峰 郝栖贤 王平 刘世家 王益华 江玲 万建民 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期18-26,共9页

[目的]本文旨在利用基因编辑技术,降低水稻直链淀粉含量,改善稻米食味品质特性,以培育直链淀粉含量降低的优质育种材料。[方法]利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,下调水稻品种‘宁粳4号’淀粉合成基因(SSSⅡb)的表达,对转基因家系进行目标... [目的]本文旨在利用基因编辑技术,降低水稻直链淀粉含量,改善稻米食味品质特性,以培育直链淀粉含量降低的优质育种材料。[方法]利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,下调水稻品种‘宁粳4号’淀粉合成基因(SSSⅡb)的表达,对转基因家系进行目标基因的分子鉴定和主要农艺性状、生理生化指标的测定,选出目标育种材料。[结果]对淀粉合酶基因SSSⅡb进行多靶点编辑,得到3个目标基因敲除的转基因家系,分别为SSS2-Q、SSS2-Z和SSS2-H家系。与‘宁粳4号’相比,SSS2-Q家系直链淀粉含量显著下降,支链淀粉的中等链长减少,胶稠度、热浆黏度和冷浆黏度等指标均优于‘宁粳4号’,品质指标达到预期目标;但每穗实粒数和结实率降低,粒长增加。而在SSS2-Z与SSS2-H家系中,品质指标没有实现预期目标。RT-qPCR分析发现,SSS2-Q家系中SSSⅡb基因表达下调,其他淀粉合成相关基因表达也发生变化。[结论]采用CRISPR/Cas9技术,靶向编辑‘宁粳4号’中SSSⅡb基因,降低SSS2-Q家系直链淀粉含量,品质指标得到改善,为优质食味转基因水稻新品种培育提供新种质。 展开更多

关键词 水稻 直链淀粉 CRISPR/Cas9基因编辑技术 淀粉合酶

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我国水稻主栽品种抽穗期多样性的遗传分析 被引量：25

4

作者 魏祥进 徐俊锋 +4 位作者 江玲 王洪俊 周振玲 翟虎渠 万建民 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期10-22,共13页

抽穗期决定着水稻品种的地区和季节适应性,我国水稻品种抽穗期表现出丰富的多样性。设置长、短日照和高、低温4种环境,分析了来自我国各稻区的83份粳稻和51份籼稻共134份水稻主栽品种的抽穗期感光性、感温性及基本营养生长性。回归分析... 抽穗期决定着水稻品种的地区和季节适应性,我国水稻品种抽穗期表现出丰富的多样性。设置长、短日照和高、低温4种环境,分析了来自我国各稻区的83份粳稻和51份籼稻共134份水稻主栽品种的抽穗期感光性、感温性及基本营养生长性。回归分析表明我国水稻主栽品种的抽穗期与其感光性、基本营养生长性呈显著线性相关。高纬度地区的水稻品种往往具有弱的感光性和基本营养生长性,低纬度地区的品种感光性和基本营养生长性较强。利用一套抽穗期近等基因系对这134份品种抽穗期基因型进行了分析。结果表明,感光基因E1与基本营养生长Ef-1位点的不同基因型对我国水稻主栽品种抽穗期多样性起着重要的作用。大多数带有非感光等位基因e1的品种感光性与基本营养生长性都相对较弱,抽穗期较短;而携带感光性等位基因E1或E1t的品种的感光性与基本营养生长性都相对较强,抽穗期较长。在Ef-1位点,携带显性早熟等位基因Ef-1的品种,其基本营养生长性较弱,抽穗期较短;而携带早熟效应较弱的等位基因Ef-1t或迟熟等位基因ef-1的品种,其基本营养生长性较强,抽穗期较长。同时,各主基因的不同基因型在我国各稻区或各种类型水稻中的分布频率也表现出不同的特点。这些结果将对我国水稻种质的合理利用及广适应性水稻新品种的选育具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 抽穗期 多样性 感光性 感温性 基本营养生长性 基因型分析

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花生种子休眠解除过程中相关基因的表达分析 被引量：16

5

作者 陈静 江玲 +3 位作者 王春明 胡晓辉 翟虎渠 万建民 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期845-860,共16页

种子休眠性是花生重要的农艺性状,外源乙烯利能诱导花生种子休眠的解除,为了阐明乙烯利作用下花生种子休眠解除的分子机制,设置吸胀的休眠种子为对照,100 mg L–1乙烯利处理吸胀休眠种子后不同时间的样品(AE1、AE2、AE3)进行转录组分析... 种子休眠性是花生重要的农艺性状,外源乙烯利能诱导花生种子休眠的解除,为了阐明乙烯利作用下花生种子休眠解除的分子机制,设置吸胀的休眠种子为对照,100 mg L–1乙烯利处理吸胀休眠种子后不同时间的样品(AE1、AE2、AE3)进行转录组分析,比较了花生种子休眠解除过程中ABA、GA、ETH、auxin相关基因的表达。结果表明,15个与GA、40个与ABA、60个与ETH、56个与auxin相关的unigenes在花生种子休眠解除过程中表现显著差异表达。荧光定量PCR结果显示,ABA合成关键基因Ah NCED2和代谢关键基因Ah CYP707A1在种子休眠解除过程中均受外源乙烯利诱导,表达差异显著;在休眠和无休眠种子吸胀萌发过程中,Ah NCED2和Ah CYP707A1的表达趋势不同,Ah NCED2对于种子休眠的维持发挥积极作用,而Ah CYP707A1对于种子休眠解除发挥积极作用。 展开更多

关键词 花生 休眠性 AhNCED2 AhCYP707A1

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水稻垩白的研究现状与改良策略 被引量：48

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作者 周立军 江玲 +1 位作者 翟虎渠 万建民 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期563-572,共10页

文章综合分析了水稻垩白与其他稻米品质性状的相关性、垩白形成机理、经典遗传以及分子遗传方面的国内外研究进展。表明垩白形成是一个复杂的生理过程,与稻株"源-库"关系、籽粒灌浆动态以及胚乳内淀粉的合成与积累密切相关。... 文章综合分析了水稻垩白与其他稻米品质性状的相关性、垩白形成机理、经典遗传以及分子遗传方面的国内外研究进展。表明垩白形成是一个复杂的生理过程,与稻株"源-库"关系、籽粒灌浆动态以及胚乳内淀粉的合成与积累密切相关。垩白属于复杂的数量性状,其遗传具有母体效应、胚乳效应以及细胞质效应,还受环境条件的影响。在多条染色体上存在一些稳定表达的控制垩白性状的QTL,其中3个与垩白形成相关的影响淀粉合成、淀粉代谢和果实发育的基因已被克隆。然而,关于垩白的形成机制和调控网络目前仍不清楚。在育种实践中,降低垩白仍是我国优质稻育种,尤其是籼稻品质育种的主要目标之一。文章对今后稻米垩白的遗传研究方向及其改良措施进行了讨论。 展开更多

关键词 水稻 垩白 改良

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我国华北地区粳稻品种抽穗期遗传分析 被引量：7

7

作者 魏祥进 江玲 +5 位作者 徐俊锋 陆广文 王洪俊 王智权 翟虎渠 万建民 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期595-603,共9页

设置长、短日照和高、低温共4种环境,分析了我国华北地区14份主栽粳稻品种的抽穗期光、温敏感性及基本营养性。结果表明,华北地区多数粳稻品种表现出感光性,但感光性大都偏弱,抽穗期长短与品种的感光性呈显著线性相关。此外,大多数品种... 设置长、短日照和高、低温共4种环境,分析了我国华北地区14份主栽粳稻品种的抽穗期光、温敏感性及基本营养性。结果表明,华北地区多数粳稻品种表现出感光性,但感光性大都偏弱,抽穗期长短与品种的感光性呈显著线性相关。此外,大多数品种对温度也比较敏感。并利用一套抽穗期主基因近等基因系对这些品种抽穗期基因型进行了分析。结果表明,所有华北地区粳稻品种都携带主效感光基因E1,而在Se-1位点,有11个品种为非感光的Se-1e,同时,有13个品种都携带早熟基因Ef-1,另外,有9个品种还携带具有一定感光抑制效应的hd2。这些结果从基因型角度揭示了华北地区粳稻品种具有一定的感光性和较短的基本营养生长期的原因,为华北地区选育适宜抽穗期的粳稻品种提供了依据。 展开更多

关键词 水稻 抽穗期 遗传分析 华北地区 感光性 感温性 基因型

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利用回交重组自交群体检测水稻耐低温发芽数量性状基因座 被引量：12

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作者 纪素兰 江玲 +4 位作者 王益华 刘世家 刘喜 翟虎渠 万建民 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-6,共6页

利用N ipponbare/Kasalath//N ipponbare回交重组自交系群体,对贮藏在低温(4℃)和室温条件下的种子进行低温发芽率的观察和统计分析,利用W indows QTL Cartographer 1.16软件,对控制水稻种子低温发芽力的QTL进行检测。结果发现,低温发芽... 利用N ipponbare/Kasalath//N ipponbare回交重组自交系群体,对贮藏在低温(4℃)和室温条件下的种子进行低温发芽率的观察和统计分析,利用W indows QTL Cartographer 1.16软件,对控制水稻种子低温发芽力的QTL进行检测。结果发现,低温发芽力QTL分布于第1、5、6、8、9和12染色体上,其中位于第5染色体上的qLTG-5(C597-R3166)和第9染色体上的qLTG-9(R79-C385)在低温萌发过程中持续表达。qLTG-5只在常温贮藏条件下稳定表达,表明此位点可能受种子贮藏条件的影响;qLTG-9在两种贮藏条件下均稳定表达,表明该位点不受种子贮藏条件的影响,可能与种子的耐贮性有关。研究结果可为低温发芽力强的水稻品种的标记辅助选择和图位克隆奠定基础。 展开更多

关键词 水稻 低温发芽率 贮藏条件 QTL定位

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水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫中的作用 被引量：11

9

作者 刘南南 江玲 +3 位作者 张文伟 刘玲珑 翟虎渠 万建民 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期8-14,共7页

LOX3是主要的水稻种胚脂氧合酶同工酶。为了研究水稻LOX3基因在逆境胁迫中的作用,构建了LOX3基因的反义植物表达载体,用农杆菌介导法转化水稻品种武运粳7号和Kasalath,获得了转基因植株。PCR和Southern鉴定证实基因已经导入水稻基因组中... LOX3是主要的水稻种胚脂氧合酶同工酶。为了研究水稻LOX3基因在逆境胁迫中的作用,构建了LOX3基因的反义植物表达载体,用农杆菌介导法转化水稻品种武运粳7号和Kasalath,获得了转基因植株。PCR和Southern鉴定证实基因已经导入水稻基因组中,种胚LOX3缺失鉴定和半定量RT-PCR分析证实反义RNA抑制了LOX3基因的表达。对T2代转基因植株进行了水分胁迫处理及稻瘟病和白叶枯病的接种鉴定。结果显示,与非转基因对照相比,反义LOX3转基因植株对水分胁迫、稻瘟病和白叶枯病都表现敏感,说明水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫反应中发挥一定的作用。 展开更多

关键词 水稻 脂氧合酶基因 反义RNA 转基因植株 逆境胁迫

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水稻品种‘N22’强休眠性QTL qSd-1的遗传解析 被引量：1

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作者 沈贝贝 杨春艳 +4 位作者 吴涛 刘喜 冯志明 江玲 万建民 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期1-6,共6页

籼稻品种‘N22’具有极强的种子休眠性。本研究利用‘N22’和无休眠的粳稻品种‘南粳35’构建近等基因系及高代回交群体,检测到了稳定表达的QTL qSd-1,可解释表型变异的29.0%,增强休眠性的等位基因来自强休眠亲本‘N22’。进一步遗传解... 籼稻品种‘N22’具有极强的种子休眠性。本研究利用‘N22’和无休眠的粳稻品种‘南粳35’构建近等基因系及高代回交群体,检测到了稳定表达的QTL qSd-1,可解释表型变异的29.0%,增强休眠性的等位基因来自强休眠亲本‘N22’。进一步遗传解析可将其分解为qSd-1-1、qSd-1-2两个相邻的位点,其中,qSd-1-1位于标记RM10719和RM10694之间,LOD值为2.8,可解释表型变异的12.3%;qSd-1-2位于标记RM11162和RM11133之间,LOD值为2.5,可解释表型变异的15.6%。这2个位点对休眠性具有累加效应。 展开更多

关键词 水稻 种子休眠性 高代回交群体 QTL 遗传解析

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花生生长素抑制蛋白基因AhARP的表达分析 被引量：1

11

作者 陈静 江玲 +2 位作者 胡晓辉 翟虎渠 万建民 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期638-645,共8页

种子休眠性是花生重要的农艺性状。为了挖掘控制花生种子休眠的重要基因,以花育52号为试材,通过转录组测序获得生长素抑制蛋白基因的全长,该基因全长为918bp,开放阅读框为363bp,编码121个氨基酸,推导出的蛋白质分子量为13.44 k Da,理论... 种子休眠性是花生重要的农艺性状。为了挖掘控制花生种子休眠的重要基因,以花育52号为试材,通过转录组测序获得生长素抑制蛋白基因的全长,该基因全长为918bp,开放阅读框为363bp,编码121个氨基酸,推导出的蛋白质分子量为13.44 k Da,理论等电点p I=9.64。序列比对表明,该序列与花生生长素抑制蛋白基因Ah ARP一致,确认该c DNA序列为编码花生生长素抑制蛋白基因的全长c DNA序列。荧光定量PCR结果表明,Ah ARP基因在种子休眠阶段表达量较高,种子休眠解除后表达量降低;乙烯利释放吸涨种子休眠过程中,Ah ARP基因受到明显诱导;说明Ah ARP基因可能与花生种子休眠有关。Ah ARP基因的序列、结构、性质以及功能的初步分析,为进一步研究该基因在花生种子休眠中的功能机制奠定了基础。 展开更多

关键词 花生 种子 休眠性 生长素抑制蛋白基因 实时荧光定量PCR

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不同启动子驱动下Pib基因的表达及与稻瘟病抗性的关系

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作者 晋玉宽 杨世湖 +2 位作者 余丽 赵宝泉 万建民 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1-7,共7页

根据Pib基因的结构特点,分别构建了不同启动子驱动Pib基因ORF的表达载体pNAR701、pNAR704和pNAR705,分别由35S+Pib启动子、35S启动子和Pib启动子驱动;采用农杆菌介导转化水稻品种日本晴。经PCR、Southern blot分析证实了Pib基因已经稳... 根据Pib基因的结构特点,分别构建了不同启动子驱动Pib基因ORF的表达载体pNAR701、pNAR704和pNAR705,分别由35S+Pib启动子、35S启动子和Pib启动子驱动;采用农杆菌介导转化水稻品种日本晴。经PCR、Southern blot分析证实了Pib基因已经稳定整合到日本晴的基因组中;Northern blot、实时荧光定量PCR对Pib基因表达分析表明:pNAR701转基因后代株系中目的基因的表达量较pNAR704和pNAR705高,且同一载体的不同转基因后代株系间存在着表达量的差异。对T1、T2代苗期稻瘟病抗性鉴定显示:不同启动子驱动的Pib结构基因mRNA的表达,都表现出对稻瘟菌生理小种ZB1和ZG1的高抗特性,但不同启动子驱动的该基因编码区mRNA的表达与稻瘟病抗性水平间没有明显差异。 展开更多

关键词 水稻 转基因 Pib基因 稻瘟病 启动子 ORF

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色氨酰-tRNA合成酶基因WRS1调控水稻种子发育 被引量：4

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作者 唐小涵 刘世家 +9 位作者 刘喜 田云录 王云龙 滕烜 段二超 张元燕 江玲 张文伟 王益华 万建民 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期383-396,共14页

【目的】氨酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetases,aaRSs)与遗传信息传递密切相关,已发现植物中aaRSs家族蛋白在维持翻译功能之余,还参与配子发生与胚发育、质体的早期发育以及免疫信号的感知与病害防御等生物学过程。本研究利用水... 【目的】氨酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetases,aaRSs)与遗传信息传递密切相关,已发现植物中aaRSs家族蛋白在维持翻译功能之余,还参与配子发生与胚发育、质体的早期发育以及免疫信号的感知与病害防御等生物学过程。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体,分析水稻色氨酰-tRNA合成酶(WRS1)在胚乳发育中的作用,证明WRS1基因编码一个影响水稻胚乳发育的关键因子。【方法】本研究通过甲烷磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变籼稻(Oryza sativa subsp.indica)品种N22,筛选到一个稳定遗传的水稻粉质胚乳突变体(wrs1),图位克隆获得目标基因。对wrs1成熟种子进行形态学观察以及淀粉相关理化性质测定,利用细胞学切片分析wrs1发育中胚乳的结构,利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)和GUS活性染色分析基因表达模式,通过qRT-PCR比较野生型与突变体花后12 d胚乳中淀粉合成相关基因表达情况,免疫印迹检测野生型与突变体成熟种子中淀粉合成酶蛋白积累情况,使用全自动氨基酸分析仪测定游离氨基酸含量。【结果】wrs1突变体幼苗表现出明显的发育滞后且逐渐蔫萎死亡,从杂合突变体(WRS1wrs1)中分离到的粉质籽粒呈现明显的腹部皱缩,粒厚、千粒重下降,同时总淀粉含量下降,糊化淀粉的峰值黏度和崩解值均低于野生型。wrs1突变体发育胚乳中复合淀粉颗粒变小,排列疏松。WRS1定位于第12染色体长臂约183 kb的区间内,测序发现编码色氨酰-tRNA合成酶(tryptophanyl-tRNA synthetase,WRS)基因的第6外显子上发生单碱基替换,导致一个保守位置上的甲硫氨酸被替换。wrs1突变体中大部分淀粉合成相关基因表达量下调,且野生型与突变体间基因表达的变化与相应蛋白积累的差异存在不一致的趋势。wrs1突变体籽粒中蛋白质积累降低,而游离氨基酸含量显著升高。【结论】WRS1编码色氨酰-tRNA合成酶,该基因突变后通过影响氨基酸稳态和蛋白质合成,造成淀粉合成相关基因异常表达从而影响淀粉的合成与积累,导致种子发育缺陷。 展开更多

关键词 粉质胚乳 造粉体 氨酰-TRNA合成酶 蛋白翻译

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籼稻矮化多分蘖突变体gsor23的基因克隆与表达分析 被引量：3

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作者 王涛 袁守江 +3 位作者 尹亮 赵金凤 万建民 李学勇 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-8,共8页

矮化多分蘖突变体gsor23是籼稻品种Indica9经γ射线辐射后获得的。遗传分析表明其矮化多分蘖表型受一个隐性基因控制,并将突变基因定位在第1染色体长臂上InDel标记C1-WT2与C1-WT4之间。这两个标记之间物理距离为386kb,其间包含一个抑制... 矮化多分蘖突变体gsor23是籼稻品种Indica9经γ射线辐射后获得的。遗传分析表明其矮化多分蘖表型受一个隐性基因控制,并将突变基因定位在第1染色体长臂上InDel标记C1-WT2与C1-WT4之间。这两个标记之间物理距离为386kb,其间包含一个抑制植物分枝的基因D10。对gsor23中的D10基因测序发现编码区第404位的碱基C缺失,导致从第135位氨基酸开始移码突变。gsor23的突变位点与已报道的粳稻背景的d10-1和d10-2突变体不一样,是D10基因一个新的等位突变体。D10编码的类胡萝卜素裂解双加氧酶8(carotenoid-cleaving dioxygenase,CCD8),是抑制分枝的新型植物激素独脚金内酯(strigolactones,SLs)合成途径中的关键酶之一。用SLs人工合成类似物GR24处理gsor23,其多分蘖表型受到抑制。实时RT-PCR结果显示D10在水稻根部表达量较高,叶片较低。在突变体gsor23中,参与SLs合成的基因D10上调表达,而可能参与SLs信号转导的基因D3和D14表达下调。 展开更多

关键词 分枝 独脚金内酯 类胡萝卜素裂解双加氧酶 反馈调控

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水稻早衰突变体zs的鉴定与基因定位 被引量：3

15

作者 肖连杰 黄捷 +5 位作者 曹鹏辉 牟昌龄 Thanhliem Nguyen 刘世家 陈亮明 江玲 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期793-800,共8页

[目的]本研究旨在对水稻叶片早衰突变体zs进行遗传分析及基因定位,探索水稻叶片早衰的分子机制。[方法]从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变‘宁粳1号’突变体库中筛选鉴定了1个稳定遗传的早衰突变体zs,构建突变体zs与籼稻品种‘N22’的F2群体,对... [目的]本研究旨在对水稻叶片早衰突变体zs进行遗传分析及基因定位,探索水稻叶片早衰的分子机制。[方法]从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变‘宁粳1号’突变体库中筛选鉴定了1个稳定遗传的早衰突变体zs,构建突变体zs与籼稻品种‘N22’的F2群体,对控制突变性状的基因进行定位,利用RT-q PCR对叶绿素合成以及质体发育相关基因的表达水平进行分析。[结果]突变体zs在28℃条件下生长14 d时,zs第2叶叶尖出现黄褐色斑点,并逐渐向叶基部蔓延。突变体zs叶绿素a和叶绿素b含量明显下降。zs叶肉细胞结构异常,叶绿体中类囊体片层结构排列松散。与野生型相比,zs的株高、分蘖数和千粒质量均显著降低。通过构建遗传分离群体,将突变基因定位在第12号染色体短臂上的600 kb的区间内。此区间内含有2个已报道的与叶片衰老相关的基因LOC_Os12g16410和LOC_Os12g16720,分别编码异黄酮还原酶和细胞色素单加氧酶(P450)。测序分析发现,仅在LOC_Os12g16720第2外显子上有1个单碱基突变,导致苏氨酸突变为甲硫氨酸。zs叶绿素合成相关基因和质体发育相关基因的表达量显著低于野生型。[结论]鉴定了1个早衰突变体zs,通过精细定位与序列分析,将LOC_Os12g16720作为候选基因,该基因可能参与调控叶绿素合成及质体的发育。 展开更多

关键词 水稻 叶片早衰 精细定位 序列分析 细胞色素P450

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水稻白穗突变体wp8的表型鉴定及候选基因定位和功能分析 被引量：3

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作者 刘林 朱泽 +6 位作者 王致远 刘世家 田云录 周时荣 江玲 刘玲珑 万建民 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1035-1045,共11页

[目的]叶色突变体是研究植物光合作用和光形态建成等途径的优良材料,它作为一种可利用的种质资源可应用于杂交制种中。本文旨在阐明叶绿体发育的分子机制。[方法]水稻白穗突变体white panicle 8(wp8)来自粳稻品种‘宁粳6号’化学诱变突... [目的]叶色突变体是研究植物光合作用和光形态建成等途径的优良材料,它作为一种可利用的种质资源可应用于杂交制种中。本文旨在阐明叶绿体发育的分子机制。[方法]水稻白穗突变体white panicle 8(wp8)来自粳稻品种‘宁粳6号’化学诱变突变体库。wp8与籼稻品种‘N22’杂交构建F2分离群体用于WP8基因的遗传分析和图位克隆。[结果]相比于野生型,wp8在营养生长期叶片表现出白条纹症状并持续整个生长周期;wp8在抽穗期颖壳白色,在籽粒成熟时颖壳转为黄色。与野生型相比,wp8幼叶、穗部、成熟期剑叶光合色素含量均显著下降。用透射电镜观察幼苗期和成熟期叶片,发现wp8大部分叶绿体发生降解,一些仅存的叶绿体中类囊体片层结构消失并出现大量嗜锇体和空泡状结构。遗传分析和基因定位发现,wp8突变性状由一个隐性核基因LOC_Os06g14620突变导致,WP8为ST1(STRIPE1)的一个新等位基因。荧光定量RT-PCR分析表明,突变体活性氧、光合作用相关基因表达都发生紊乱。[结论]水稻叶色突变体wp8的白条纹叶和白穗性状是由6号染色体编码核糖核苷二磷酸还原酶小亚基基因突变导致。WP8基因不同位点变异会对水稻表型产生不同影响,通过对WP8基因功能分析,有助于阐明叶绿体发育的分子机制。 展开更多

关键词 水稻 白穗突变体 基因定位 变异分析 表达分析

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水稻DUS测试标准品种丛矮2号矮化多分蘖表型的遗传基础 被引量：3

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作者 王涛 袁守江 +3 位作者 尹亮 赵金凤 万建民 李学勇 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1766-1774,共9页

水稻DUS测试标准品种之一丛矮2号(cl2)具有矮化多分蘖的表型特征,遗传分析表明该性状由1对隐性核基因控制,已将其定位在第4染色体长臂InDel标记C4-CL5和C4-CL4之间。对这2个标记之间一个已报道的多分蘖基因D17/HTD1进行测序,发现cl2中的... 水稻DUS测试标准品种之一丛矮2号(cl2)具有矮化多分蘖的表型特征,遗传分析表明该性状由1对隐性核基因控制,已将其定位在第4染色体长臂InDel标记C4-CL5和C4-CL4之间。对这2个标记之间一个已报道的多分蘖基因D17/HTD1进行测序,发现cl2中的D17/HTD1基因编码区第1796个碱基由C突变为T,从而导致第599位的氨基酸由脯氨酸变成亮氨酸。同时对另一个来源于粳稻品种日本晴的矮化多分蘖突变体S1-40进行测序,发现D17/HTD1第3内含子3′端拼接点由AG突变为AA,导致mRNA产生2种错误的剪接形式。D17/HTD1编码类胡萝卜素裂解双加氧酶7(carotenoid cleavage dioxygenase7,CCD7),参与新型植物激素独脚金内酯(strigolactones,SLs)的合成。利用SLs的人工合成类似物GR24处理cl2,其多分蘖表型得到抑制。系统进化树分析发现CCD7在几乎所有植物都有同源蛋白,水稻CCD7蛋白与同属禾本科的玉米、高粱和短柄草同源性最高。Real-timeRT-PCR结果显示D17/HTD1基因在植物所有组织都有表达,尤以茎部最高。 展开更多

关键词 丛矮2号 矮化多分蘖 独脚金内酯 类胡萝卜素裂解双加氧酶

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水稻黄绿叶突变体yellow-green leaf 4的表型鉴定及候选基因定位和功能分析 被引量：2

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作者 刘忠学 张渝竣 +6 位作者 刘林 刘世家 田云录 周时荣 江玲 万建民 刘玲珑 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期627-636,共10页

[目的]本研究旨在对水稻黄绿叶突变体yellow-green leaf 4(ygl4)进行表型分析及基因定位和功能分析,探讨水稻叶绿体发育分子机制。[方法]水稻黄绿叶突变体ygl 4来自粳稻品种‘中花11’化学诱变突变体库。ygl 4与籼稻品种‘N22’杂交构建... [目的]本研究旨在对水稻黄绿叶突变体yellow-green leaf 4(ygl4)进行表型分析及基因定位和功能分析,探讨水稻叶绿体发育分子机制。[方法]水稻黄绿叶突变体ygl 4来自粳稻品种‘中花11’化学诱变突变体库。ygl 4与籼稻品种‘N22’杂交构建F_(2)分离群体以进行YGL 4基因定位,并利用实时定量PCR和亚细胞定位等技术对基因进行初步功能分析。[结果]相比于野生型,ygl 4在幼苗2~3叶龄出现黄绿叶症状,在6月下旬移栽大田后,黄绿叶症状加剧,甚至开始出现白化,突变性状可以一直保持到全生育期直到种子成熟。温敏性试验表明,ygl 4突变体在20℃表现出更严重黄化表型。透射电镜观察表明,ygl 4的叶片细胞结构中出现了较多的双膜囊泡结构。基因定位显示,ygl 4突变性状由1个隐性核基因LOC_Os 04g42000突变导致。该基因编码一个核黄素合成途径中的关键酶,6,7-二甲基-8-核糖醇基二氧四氢蝶啶合酶(LS),且突变体叶色表型可被外施核黄素恢复为正常表型。亚细胞定位结果显示YGL4定位于叶绿体。实时定量PCR分析表明,在突变体中,叶绿素暗反应阶段参与5-氨基乙酰丙酸(ALA)到原叶绿素酸酯合成过程的基因表达上调。[结论]水稻YGL 4编码LS基因,并通过调控植物体内核黄素合成途径影响叶色和叶绿体发育。 展开更多

关键词 水稻 黄绿叶突变体 基因定位 6 7-二甲基-8-核糖醇基二氧四氢蝶啶合酶 表达分析

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控制水稻抽穗延迟基因OsSET34的鉴定和图位克隆 被引量：1

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作者 吴晶晶 魏子尧 +5 位作者 杨春艳 王文艳 朱星洁 刘世家 江玲 万建民 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期704-711,共8页

[目的]抽穗期是影响水稻种植地区、季节适应性及产量的重要农艺性状,受多基因调控,遗传基础复杂。尽管已经进行了大量研究,但仍然有许多未被发掘的控制抽穗期的基因,调控网络还需要进一步完善。[方法]本研究通过60Co-γ辐射诱变水稻品... [目的]抽穗期是影响水稻种植地区、季节适应性及产量的重要农艺性状,受多基因调控,遗传基础复杂。尽管已经进行了大量研究,但仍然有许多未被发掘的控制抽穗期的基因,调控网络还需要进一步完善。[方法]本研究通过60Co-γ辐射诱变水稻品种‘南粳35’,获得1个稳定遗传的抽穗期延迟突变体ah(t)。对突变体×野生型F2群体进行遗传分析,利用突变体ב93-11’F2群体(大于10 000株)进行基因定位。[结果]在南京自然长日照条件下,突变体较野生型迟抽穗50 d,在人工短日照条件下,迟抽穗23 d。遗传分析发现:抽穗延迟性状由1对隐性核基因控制,命名为Os SET34。利用定位群体将Os SET34定位在第9染色体长臂物理距离45 kb的分子标记W21和W24之间。利用Gramene和RAP-DB两个网站数据库预测,此区间内分别包含5个和1个开放阅读框(ORF)。通过对基因组序列进行分析,发现突变体在ORF1(含SET domain蛋白)编码区的第8外显子上有3个碱基缺失,从而导致第288位的组氨酸变为天冬酰胺,289位的精氨酸缺失,使基因的功能发生改变。[结论]Os SET34基因(SDG724)通过甲基化调控光周期相关基因,进而影响水稻抽穗期。 展开更多

关键词 水稻 抽穗期 突变体 图位克隆 甲基化

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通过RNAi技术下调OsLOX提高水稻种子耐储性 被引量：3

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作者 张平 伍洪铭 +5 位作者 张福鳞 曹鹏辉 蔡梦颖 宋炜涵 刘世家 江玲 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期996-1005,共10页

[目的]本文旨在通过RNAi技术下调OsLOX提高水稻种子耐储性,增强其在老化处理后的种子活力。[方法]利用RNA干扰(RNAi)技术,下调水稻品种‘宁粳1号’脂氧合酶基因(LOX)的表达,对转基因后代进行多年分子鉴定及生理生化特征和农艺性状考察。... [目的]本文旨在通过RNAi技术下调OsLOX提高水稻种子耐储性,增强其在老化处理后的种子活力。[方法]利用RNA干扰(RNAi)技术,下调水稻品种‘宁粳1号’脂氧合酶基因(LOX)的表达,对转基因后代进行多年分子鉴定及生理生化特征和农艺性状考察。[结果]获得了稳定含有目的片段且不含潮霉素基因的2个改良家系XO3和XO6,与‘宁粳1号’相比,改良系中OsLOX2和OsLOX3表达量显著降低;经10个月自然放置和7 d人工老化处理,改良系脂氧合酶和丙二醛含量均显著低于受体亲本‘宁粳1号’,其脂氧合酶含量为0.094~0.111 ng·mL-1、丙二醛含量低于4 nmol·mg^-1,而‘宁粳1号’分别为0.115 ng·mL-1和6 nmol·mg^-1;老化后‘宁粳1号’发芽率只有31%,而改良系发芽率在70%以上;TTC染色后还原得到的2,3,5-三苯基四唑氯化物(TTCH)含量和发芽速率也表明改良系的种子活力显著提高;老化后,改良系的种子淀粉含量和胶稠度变化幅度小于‘宁粳1号’。此外,改良系的分蘖数和有效穗数明显增加但结实率降低。[结论]通过RNA干扰技术降低‘宁粳1号’中OsLOX2和OsLOX3基因的表达,提高了‘宁粳1号’的耐储性,为耐储藏水稻分子育种提供材料基础。 展开更多

关键词 水稻 耐储性 转基因 RNA干扰技术 脂氧合酶

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