黑龙江省水稻品种抗病基因同源序列多态性分析

根据60份水稻品种对45株稻瘟病菌株的抗性表现，结合RGA-PCR法对黑龙江省60份水稻种质资源进行抗病性分析。结果表明，不同品种间抗病频率变化较大，变幅为0~93.3%。以抗病基因同源序列多态性聚类，取遗传相似系数0.680时，可将供试品种划分为三个类群。取遗传相似系数0.820时。类群Ⅰ可划分3个亚类，类群Ⅱ可划分为7个亚类，类群Ⅲ可划分为2个亚类。以单孢菌株接种的抗性表型聚类，取相似系数0.440时，可将60个品种划分为两个类群。综合利用抗病表型结合RGA分析可以更加全面地反映品种间的抗性遗传背景，为抗病亲本选育和水稻混合间栽控制稻瘟病研究提供理论依据。

利用CRISPR/Cas9创造早熟香味水稻

黑龙江省是我国最大的水稻种植区,近年来水稻种植面积不断增加,为加快高纬度、低积温的地区品种选育进程,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对第二积温带主栽品种绥粳14的抽穗期基因Hd2、香味基因Badh2进行编辑。通过T_1代的分子鉴定,Hd2和Badh2基因被敲除而且基因型纯合。田间鉴定表明,转基因抗性标记也被成功剔除的两个株系,绥粳14-d1和绥粳14-d2,比绥粳14提早13天左右。利用咀嚼法、氢氧化钾浸泡法和气相色谱-质谱联用技术(GCMS)测定香味,结果显示绥粳14-d1和绥粳14-d2中香味物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)含量显著高于绥粳14。综合以上结果,本研究利用基因编辑技术,成功获得了改良的抽穗期缩短香米品种,为早熟、优质水稻品种的选育提供了理论指导,加速了育种进程。

中国东北地区水稻抽穗期性状研究进展

水稻抽穗期是指水稻从播种到抽穗(开花)所经历的时间,它是决定水稻产量和区域适应性的重要农艺性状之一。水稻抽穗期的数量性状很复杂,受内源多基因及外源多因素调控。本文介绍了水稻中2条保守的抽穗期调控途径,论述了各抽穗期基因间相互调控关系,并重点阐述了调控东北地区水稻抽穗期的主效基因和微效基因以及东北地区水稻中不同抽穗期基因的单体类型,同时解析了不同基因型组合形式对东北水稻区域分布的决定性作用,并探讨了通过基因编辑手段,对抽穗期抑制基因进行定点突变,缩短品种熟期,扩大优良品种种植面积,旨为从南方引进新水稻种质资源提供理论和实践指导。此外,针对目前东北地区水稻育种的现状,对分子设计育种与常规育种相结合的技术方式进行了展望。

碱性亮氨酸拉链转录因子的翻译后修饰在植物响应非生物胁迫中的作用

非生物胁迫是植物生长发育过程中必须要应对的不利环境因素。在进化过程中,植物获得了多种响应或抵抗逆境的能力,其中转录因子在调控非生物胁迫耐受性方面起到了重要作用。碱性亮氨酸拉链转录因子(basic leucine zipper transcription factors,bZIP)是转录因子中较大的基因家族之一。不同的翻译后修饰(post-translational modifications,PTMs)可以控制bZIP转录因子的稳定性和活性,响应各种细胞内或细胞外胁迫。本文介绍了bZIP转录因子的结构特征与分类,重点综述了bZIP转录因子磷酸化、泛素化和小泛素相关修饰物(small ubiquitin-like modifier,SUMO)化等翻译后修饰在植物响应非生物胁迫中的作用,并对未来的研究方向进行了展望,为通过调控bZIP转录因子的翻译后修饰培育优良抗逆作物品种提供研究参考。

东农415稻瘟病抗性遗传分析及基因定位

粳稻品种东农415自育成以来一直以其早熟、抗病、高产特性而著称,在黑龙江省稻瘟病高发区种植20多年均表现高抗稻瘟病。本研究利用158个采集于黑龙江省不同稻区的稻瘟病菌株对东农415进行接种鉴定,结果表明东农415对黑龙江省稻瘟病菌株有很强的抗性,抗谱高达89.2%。以东农415与丽江新团黑谷(LTH)杂交衍生的F1和F2群体为遗传分析试验材料,通过接种鉴定,发现东农415对稻瘟病菌株F-10-11的抗性由一个显性基因控制。进一步采用分子标记结合隐性群体分离分析法,以对菌株F-10-11极端感病的99个F2单株为作图群体,将东农415的抗病基因定位在第2染色体,距离基因两侧标记RM5300和RM213的遗传距离分别为7.6和3.0 c M,暂命名为Pi-dn(t)。将Pi-dn(t)位点映射到水稻参考基因组图谱上,在抗病位点基因组区段内发现3个编码基因Os02g56010、Os02g55540和Os02g56400具有抗病基因结构域,可作为Pi-dn(t)的候选基因。