基于33个遗传多样性水稻材料的泛基因组分析揭示“隐藏”的基因组变异

【目的】基因组结构变异(SV)和基因拷贝数变异(g CNV)是动植物中主要的遗传变异来源,全面准确地鉴定和分析SV和g CNV对挖掘优异等位基因、保障水稻粮食安全具有重要意义。【方法】利用长片段测序数据和基因组装方法(HERA),对31个具有遗传多样性的水稻栽培稻进行了高质量基因组组装,结合日本晴和蜀恢498高质量基因组,进行了系统的基因组比较分析。【结果】共鉴定到171072个非冗余SVs和25549个g CNVs,其中82.8%的PAV未在先前基于短序列测序数据获得的PAV中鉴定到。利用非洲栽培稻CG14作为外群,对发生在亚洲栽培稻群体的SV(d SV)进行了推断,发现大多数d SV位于基因非编码区,以及泛基因组中50%(32668)基因上下游2 kbp区域在32个亚洲栽培稻种至少有一个d SV。进一步结合转录组数据分析发现SVs和g CNVs对调控基因表达量对具有重要作用。对SV形成机制分析发现,SV主要由TEI(转座子插入)和NHEJ(非同源末端连接)两种机制形成,但不同类型SV的主要形成机制有所不同。该研究还构建了水稻中首个图形基因组,结合674份材料的二代测序和叶片早衰数据,发现17.5%的SV与其附近SNP的连锁度非常低,GWAS分析发现一个与叶片早衰显著相关的位点只能被SV检测到。相关研究成果以"Pan-genome analysis of 33 genetically diverse rice accessions reveals hidden genomic variations"为题于2021年5月发表在国际期刊Cell。【结论】提供了一个高质量泛基因组水平的基因组变异资源,将促进水稻的功能基因组和进化生物学研究、优异基因资源发掘和水稻育种。

水稻耐高温相关基因功能及其信号通路研究进展

【目的】综述当前已报道水稻响应高温相关基因研究进展,以期为耐高温分子机制解析和水稻育种提供理论依据。【方法】通过已有的研究成果,对水稻响应高温相关基因进行系统阐述,总结了当前一些关键的高温信号通路及分子机理。【结果】水稻响应高温是一个极其复杂的生理过程,目前已克隆相关基因有5类,涉及6个重要的胞内信号通路,但具体调控机理仍有待深入探析。【结论】未来的研究应继续克隆一些关键的高温相关基因,明确水稻感知和传递高温信号的分子机制,挖掘优异等位基因用于水稻生产实际。

脱落酸长距离运输的生物学意义和分子机制解析

【目的】水稻灌浆期高温严重影响其产量和品质,解析温度影响灌浆的分子机制,对保障水稻高产和优质意义重大。【方法】利用水稻中一份温度敏感的灌浆缺陷突变体dg1,结合遗传、生理、生化和3H-ABA feeding等技术方法,解析温度影响水稻灌浆的分子机制。【结果】我们克隆了一个调控水稻籽粒灌浆的关键基因DG1。DG1编码一个MATE转运蛋白,该蛋白具有外排脱落酸(abscisicacid,ABS)活性,在节和小花轴参与调控叶片到颖果的ABA长距离运输。高温通过诱导DG1高表达促进叶片到颖果的ABA长距离转运,该长距离转运的ABA诱导淀粉合成关键基因表达,从而确保高温下水稻籽粒正常灌浆。相关研究成果以“Leaf-derived ABA regulates riceseed development via atransporter-mediated and temperaturesensitive mechanism”为题于2021年1月发表在国际期刊Science Advances(10.1126/sciadv.abc8873)。【结论】该成果揭示了DG1通过调控叶片到颖果ABA长距离运输确保高温下种子正常发育的分子机制。

水稻单片段代换系芽期和苗期耐冷性分析及耐冷性QTL鉴定

对籼型两系骨干亲本9311(受体)和粳稻日本晴(供体)构建的单片段代换系群体,在芽期和苗期分别进行低温处理,以芽期处理后的恢复成活率和苗期卷叶程度作为耐冷性的评价指标进行耐冷性评价。结果表明,日本晴在芽期和苗期耐冷性极显著强于9311,不同代换系芽期和苗期耐冷性也存在极显著差异,芽期和苗期耐冷性较强的代换系X724、X732、X733较好地保持了9311的农艺性状,其产量等性状的一般配合力优于9311;鉴定出18个芽期耐冷性QTL和5个苗期耐冷性QTL,分布于12条染色体上的20个代换片段中,第12染色体的RM1261-RM519和RM17区域同时检测出芽期和苗期耐冷性QTL;芽期耐冷性QTLqCTP9、qCTP11.2、qCTP12.1和苗期耐冷性QTLqCTS1.1、qCTS1.2具有较大加性效应,对应代换系耐冷性较强。

水稻矮秆多分蘖突变体bf370的遗传分析和基因定位

通过中子辐射诱变早籼稻品种红矮B,获得矮秆多分蘖突变体bf370。该突变体与野生型相比表现为植株矮化,分蘖极多。bf370在全生育期内的分蘖数达200个左右,是野生型分蘖数量的14倍以上。遗传分析表明该矮秆多分蘖突变体表型受一对隐性核基因控制。利用突变体bf370与日本晴杂交构建的F2群体将突变基因定位到第1染色体长臂Indel 4与Indel 10之间398kb区域内。测序分析发现,与野生型相比突变体该区段内的D10基因在第2外显子上缺失66bp碱基,导致D10蛋白RPE65结构域22个氨基酸缺失。结合D10其他突变体表型推断,bf370表型极有可能由D10突变所致。

直立密穗基因DEP2-1388的遗传分析及在杂交稻中的育种利用

通过EMS诱变籼型重穗恢复系蜀恢498,获得一个直立穗突变体R1338。与野生型相比,突变体表现为植株变矮、穗直立、穗长变短、一次枝梗变短、着粒密度增加、穗部抗弯曲力极显著增强、籽粒增宽增厚、粒长变短。组织细胞学分析发现,穗颈节直径、纤维素含量和木质素含量在穗部抗弯曲上发挥了重要的作用。遗传分析表明该直立穗表型受一对半显性核基因DEP2控制,通过重测序以及Mut Map方法定位发现,在R1338突变体中,DEP2第7外显子有一个A到G的碱基置换,导致第928个精氨酸(AGG)被置换成甘氨酸(GGG),推测R1338直立穗性状可能由DEP2中该SNP导致。用R1338、野生型与不同穗型不育系分别配组,R1338与弯曲穗不育系所配组合穗部表现半直立,且保持较高的结实率和杂种优势,与DEP1直立穗不育系配组表现为基因累加效应的直立穗。本研究还讨论了直立穗突变体R1338在杂交水稻育种中的利用价值。

水稻直立穗突变体抗倒伏性的遗传力分析

为研究直立穗突变体R1338和R334在抗倒伏特性方面的遗传力与配合力,选用弯曲穗型不育系川农1A、ABG15s和2个含有DEP1直立穗基因的直立穗不育系E69A、E102A,与蜀恢498及其直立穗突变体R1338、R334进行不完全双列杂交,比较F1基部各节的抗倒伏特性。发现F1基部各节抗折力与倒伏指数呈极显著负相关性,抗折力与茎节的直径和茎壁厚度呈极显著正相关;通过回归分析发现影响水稻基部节抗倒伏能力的主要影响因子为茎节的抗折力和弯曲力矩,抗折力越大、弯曲力矩越小其倒伏指数也就越低;2个直立穗突变体基部节倒伏指数的一般配合力效应值均低于野生型,其中R1338的倒伏指数的一般配合力效应值更低一些。因此利用直立穗亲本配组可以显著改良杂交后代的抗倒伏能力。

西南稻区重穗型杂交稻发展现状及分子设计育种策略

水稻是我国重要的粮食作物,全国有60%以上人口以大米为主食。西南稻区是我国六大稻区之一,对保障我国粮食安全具有重要的战略意义。针对西南稻区“寡日照、高湿度、小温差”的生态条件,周开达院士等经历了艰苦的探索和反复实践,提出发展“重穗型”杂交稻是西南稻区实现水稻超高产的重要途径。本文总结了西南稻区重穗型杂交稻发展现状,列举了可用于重穗型杂交稻分子设计育种的基因资源,提出了重穗型杂交稻的分子设计育种策略,以期为培育新的高产优质“重穗协调型”品种提供参考,致力于打造更高水平的“天府粮仓”。

稻米的密度与千粒重及粒型性状的相关性研究

测定了161份不同类型水稻材料的谷粒、糙米的密度及其粒型参数。结果表明,谷粒的密度与谷粒千粒重、谷粒粒长呈极显著正相关,与谷粒长宽比和谷粒百粒体积显著正相关;糙米的密度与糙米千粒重、糙米粒长、糙米百粒体积、糙米粒厚均呈极显著正相关,与糙米宽显著正相关。通径分析表明,谷粒和糙米的千粒重对密度的直接正效应最大;百粒体积和粒宽对密度的直接负效应较大;谷粒其他性状也多是通过谷粒千粒重和百粒体积来间接影响谷粒密度的;而糙米不同性状的间接效应较复杂。谷粒回归模型表明,需增加合理解释谷粒密度变异的预测变量;而糙米回归模型表明,糙米千粒重、粒厚、百粒体积可解释糙米密度因变量的70.2%。

兄弟两人做中介 介绍卖肾被公诉

日前,又一起人体器官买卖案在北京市海淀区法院开庭审理。在供体和患者间做居间中介的两名被告人蔡少华和蔡少侠是兄弟俩。被抓时,蔡少侠还在湖北读大三。蔡少华、蔡少侠分别因涉嫌非法经营罪、伪造国家机关印章罪、伪造事业单位印章罪在海淀区法院受审。

丑男变美女 网络情人骗走百万“诚意金”

北京某公司经理萧峰在网上认识并爱上一名自称是“北京对外经贸大学女生李丽娜”的网友，仅仅3个月时间，在既没有见过本人也没有看过视频，甚至连电话都没有打过的情况下，萧峰先后25次汇去“包养情人”的“诚意金”101万元。2007年8月21日，当报警后的萧峰见到这位让他朝思暮想的“李丽娜”时，出现在他面前的“美女”顿时让他傻了眼：一个身材只有1．65米的无业盲流站在他眼前，这个蓬头垢面、相貌丑陋的小伙子陈联长，就是让他意乱情迷的“名牌大学美女大学生李丽娜”。

“双规”期间上演的劫夺闹剧

这个案件是一部中国版、真人秀的好莱钨惊险大片的现成剧本,领衔主演男一号是腰缠万贯的中国对外建设总公司深圳分公司老总姚传锐,女一号是楚楚动人,"有情有义"的情妇刘倩。联合主演是有勇有谋的姚老总的侄儿姚伟、侄女婿戴宏、见钱眼开的"干儿子"李晓雷等一干人马。他们联手演出了一幕惊险刺激,跌宕起伏、令人唏嘘的真人版劫法场的活闹剧。而外景地又在中国3个著名的大城市:深圳是男女主人公发生艳遇的地方,北京是主要情节展开的场所,天津是两人同赴监狱、洒泪离别的伤心地。这个故事的情节更是引人入胜,贪腐干部姚传锐在双规后策反了看守他的保安李晓雷,将其认作干儿子。李晓雷打电话通知刘倩赶紧营救姚传锐,姚传锐的侄子姚伟住进与姚传锐同楼层的房间化妆侦察。他们精心设计了四套周密的劫夺方案,并成功营救出姚传锐。但犯罪者最终功亏一篑,在天津开往上海的火车上,姚传锐和营救他的众人纷纷落网,其他众"营救者"也相继被捕。这是我国第一例发生在"双规"期间的劫夺案。这个案件很精彩。不,是相当精彩。不过,精彩的背后,还有我们深深的慨叹。

徐娘变身80后 骗婚清华硕士只为自己疗伤

24岁的清华大学研究生樊威在“同校师姐、大使千金”送他去美国读书的诱惑下，对“出身高官”家庭的秦冉产生感情，不惜拿出高额钱财与秦冉仓促成婚。婚后才发现，秦冉真名叫徐小云，竟然是个41岁的“半老徐娘”。而且还有一个19岁的儿子。