水稻抗白叶枯病基因Xa-25的分子定位

Xa 2 5是从体细胞突变体HX 3中鉴定出的水稻抗白叶枯病基因。通过花药培养构建了 0 2 4 2 8(粳稻 )和HX 3(籼稻 )的双单倍体 (DH)群体 ,该群体包含了 12 9个稳定株系 ,以我国长江流域水稻白叶枯病的代表菌株浙173对DH群体进行抗病性鉴定 ,抗病株系数和感病株系数分别为 6 2和 6 7。共选用覆盖水稻 12条染色体的 30 0对SSR引物对 0 2 4 2 8和HX 3进行多态性分析 ,有 74对引物在双亲之间表现差异。利用这些差异引物对DH群体进行连锁分析 ,从而将抗白叶枯病基因Xa 2 5定位到第 4染色体长臂末端的两个SSR标记RM6 74 8和RM 115 3之间 ,连锁距离分别为 9 3cM和 3 0cM。

体细胞突变体HX-3抗水稻白叶枯病基因的鉴定

以感病杂交稻恢复系明恢 6 3的成熟胚为外植体 ,利用离体筛选技术获得了抗水稻白叶枯病细胞突变体HX 3。连续 8年以我国长江流域白叶枯病代表菌株浙 173(Ⅳ型 )对HX 3的R1 到R9代进行抗性鉴定 ,HX 3的抗病性可以稳定遗传。抗性遗传分析表明HX 3的抗性由 1对显性核基因控制。 1999～ 2 0 0 0年连续两年利用我国、菲律宾和日本的 32个水稻白叶枯病菌株 ,测定HX 3及IRBB1等 13个具不同显性抗病基因的近等基因系抗性 ,HX 3抗谱广 ,且与已知显性抗病基因的抗谱不同。在此基础上 ,以抗白叶枯病近等基因系IRBB4、IRBB7、CBB12和IRBB2 1和HX 3杂交 ,进行等位性分析 ,4个杂交组合的F2 代均出现抗、感分离 ,说明HX 3与这 4个基因不等位。综合以上研究结果 ,HX 3具有 1个新的抗白叶枯病基因 ,暂命名为Xa 2 5 (t)。

抗水稻白叶枯病新基因Xa-25(t)的RAPD分析

利用 RAPD标记对从体细胞突变体 HX- 3中鉴定出的抗水稻白叶枯病新基因 Xa- 2 5 (t)进行了研究 ,在 30 6个随机引物中 ,两个引物 S12 6 9和 S132 7在亲本和抗感池 (均由 12个高抗或高感植株组成 )之间表现多态性。用这两个引物对龙特甫 A和 HX- 3的 F2 群体的 114个单株进行连锁分析 ,表明 S12 6 9和 S132 7与 Xa- 2 5 (t)的连锁距离分别为 5 .3和 2 3.7c M,且位于 Xa- 2 5 (t)的两侧。

水稻体细胞无性系变异

水稻体细胞无性系变异研究取得了很大进展 ,获得了大量抗病、抗逆、优质、矮杆等突变体。对这些突变体遗传分析表明 ,大多数突变性状由 1对或 2对基因控制。水稻体细胞无性系变异的发生与基因型、性状、继代时间、培养方式等有关 ,并具有内在的机制 ,点突变和反转录转座子插入可能是引起水稻无性系变异的两个重要原因。

玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合育种

利用转玉米PEPC基因水稻HPTER(高感水稻白叶枯病)和抗白叶枯病水稻HX-3(具有抗白叶枯病基因Xa25)杂交,获得F1杂种,并对F1杂种进行花药培养,获得42株二倍体植株。通过对这些植株后代进行抗白叶枯病性鉴定,PEPC酶活性和光合速率测定及PCR检测,最后获得同时具有玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合株系7个,这些株系的农艺性状较HPTER有较大改善,可作为培育高产、抗白叶枯病水稻新品种的种质资源。

水稻体细胞突变体HX-3在细胞水平上对白叶枯病的抗性

对水稻抗白叶枯病体细胞突变体HX 3及其感病供体明恢 63在细胞水平上与白叶枯病菌的互作进行了研究。结果表明 ,接种水稻白叶枯病菌浙 173后 ,明恢 63愈伤组织的超氧化物歧化酶 (SOD)和过氧化物酶 (POD)活性均急剧大幅升高 ,O2 产生速率升高 ,而愈伤组织生长量减小 ,蛋白质含量下降。HX 3愈伤组织接菌后SOD、POD活性和O2 产生速率与未接菌愈伤组织相似 ,愈伤组织生长量减小不明显。说明HX 3与明恢 63的细胞水平抗性存在较大差别 ,HX

水稻抗白叶枯病细胞突变体的筛选与育种

运用抗白叶枯病细胞变异体离体筛选技术，进行水稻抗白叶枯病细胞突变体育种。用对水稻白叶枯病敏感的明恢６３的成熟籽粒为外植体，筛选抗白叶枯病细胞突变体，对其再生植株后代用长江流域致病型的代表菌株接种鉴定抗病性，选育出抗病（白叶枯病、稻瘟病）、抗倒、抗逆（耐阴耐旱、耐稻飞虱）的常规中籼稻新品系ＨＸ３，产量相当或高于汕优６３。ＨＸ３仍具有恢复性，配制的龙特浦Ａ／ＨＸ３杂交稻特优抗３号，表现抗病、抗倒、高产、农艺性状优良、生育期适中，多点试种获得好评。

水稻转座子研究进展

转座子是植物基因组的重要组成部分,对于研究植物基因组进化等具有重要意义。随着水稻全基因组测序计划的开展和完成,水稻转座子研究取得了极大进展,目前已经在水稻基因组中发现了几乎所有类型的转座子,约占水稻基因组的35%。在正常情况下,大多数水稻转座子不具有转座活性,但是在特定的条件下(如组织培养或辐射等),水稻基因组中沉默的转座子可以被激活,从而可能导致插入突变并影响基因的表达。在水稻中已鉴定出6个有活性的转座子,其中Tos17已被应用到水稻功能基因组研究中。转座子序列的新的分子标记转座子展示(transposon display,TD)现已被开发,并在水稻遗传作图和遗传分化研究中得到应用。

水稻细胞突变体HX-3无性系的变异

以水稻细胞突变体HX 3成熟胚为外植体 ,获得 5 88个R2 代体细胞无性系株系。观察其农艺性状和抗性 ,结果显示 ,HX 3的R2 代株系在株高、穗长、每穗总粒数、结实率、千粒重、抽穗期及抗病性等方面均发生变异。从R2 代株系中发现 3个农艺性状优良、抗白叶枯病且抽穗期较HX 3早 6～ 7d的株系 ,编号分别为HX 2 37、HX 2 70和HX 5 4 0。将这 3个材料分别与“龙特浦A”、“珍汕 97A”、“协青早A”和“Ⅱ 32A”配组 ,考察所配杂交组合的农艺性状。发现以龙特浦A配制的杂交组合均能正常抽穗结实 ,而其它 3个不育系配制的杂交组合在南京不能抽穗 ,说明这 3个材料仍有恢复性 ,但感光性没有发生变异。用国内外 2 1个白叶枯病菌株对这 3个突变体进行抗性鉴定 ,发现HX 2 37和HX 2 70与HX 3的抗谱相同 ,而HX 5 4 0对 3个菌株的反应与HX 3不同。并在HX 3的R2 株系中发现了一些感病株系 。

水稻体细胞杂交研究进展

水稻是世界重要的粮食作物 ,全世界约有 12 0个国家种植水稻。水稻的近缘或远缘种具有一些优良性状 ,如抗病、抗虫、抗逆等。将这些性状导入水稻 ,是科学家们所希望的 ,但因用普通杂交方法存在交配系统的不亲和性等难题而进展不大。随着组织培养技术的发展 ,特别是植物原生质体培养技术的日趋成熟 ,使得人类能够在细胞水平通过体细胞杂交方法实现遗传信息的重组。

温敏雄不育小麦C_(49S)小孢子败育的细胞学研究

对温敏雄不育小麦Ｃ４９Ｓ小孢子败育的细胞学观察表明，花粉母细胞减数分裂有异常，小孢子发育的每个阶段均有一定的变异率，在单核早期大量细胞收缩变形，以后细胞发育停滞，细胞质和核物质逐渐解体，成为败育花粉和花药绒毡层细胞肥大，延迟解体等不正常现象，这可能与小孢子败育有关。

温敏雄不育小麦花粉育性和结实率的观察

本文对温敏雄不育小麦 C4 9S的花粉育性和结实率做了观察。发现随着播期的延迟 ,C4 9S花粉育性和结实率由低向高 ,早播 (第一期 )不育 ,晚播 (第六期 )可育 ,肯定 C4 9S为一优异温敏材料。同穗不同部位小穗的花粉育性和结实率不同 ,上部 <中部 <下部 ,并且 C4 9S同一小穗不同位次小花的花粉育性和结实率也有差异。

温敏雄不育小麦C49S不育性表达研究

通过连续两年对温敏雄不育小麦Ｃ４９Ｓ的分期播种试验发现，早播（低温）的ⅠＣ４９Ｓ（第一播期Ｃ４９Ｓ）减数分型过程中有１７．９％的细胞发生异常，当小孢子从四分体释放后，大量细胞收缩变形，而使变异率急剧提高，以后小孢子的内含物逐渐解体，最终成为败育花粉，ⅠＣ４９Ｓ的花粉育性和结实率均很低。在ⅠＣ４９Ｓ小孢子败育过程中花药蛋白质含量低，被认为可能与花粉不育有关。而晚播（高温）的ⅥＣ４９Ｓ（第六播期Ｃ４９Ｓ）花粉发育基本正常，结实率较高。以Ｃ４９Ｓ为母本配的８个Ｆ１杂种结实率不同，最高达８０．５％，最低的仅１６．７％，表明不同基因型对Ｃ４９Ｓ不育性表达影响不同。

水稻白叶枯病菌对体细胞突变体HX-3愈伤组织的侵染

以抗白叶枯病细胞突变体HX 3及其感病供体明恢63的愈伤组织为试材,观察白叶枯病菌对水稻愈伤组织的侵染。结果表明:接种水稻白叶枯病菌后,明恢63愈伤组织的生长明显受到抑制,接种后13d,愈伤组织的生长量仅为对照(未接菌)的66 2%;而HX 3愈伤组织生长量减小不明显,为对照的91 3%。通过光学显微镜和透射电子显微镜观察,明恢63接菌后5d,愈伤组织细胞逐步解体,且细胞内有大量细菌侵入,接菌后13d,愈伤组织细胞大量解体破碎;而HX 3接菌后5d,愈伤组织的细胞排列致密,未见异常,接菌后13d,愈伤组织中有些细胞解体,但解体程度小且侵入到细胞内的细菌数量少。说明HX 3和明恢63在细胞水平上的抗性存在较大差别,同时也证实了水稻对白叶枯病的抗性在植株水平和细胞水平上具有相关性,这就为运用细胞突变体离体筛选技术获得抗病突变体提供了理论依据。

体细胞突变体HX-3对水稻白叶枯病的抗性遗传

采用离体筛选技术 ,从感白叶枯病的恢复系明恢 63的体细胞突变后代中获得抗病突变体HX 3。对HX 3的白叶枯病抗性遗传进行了研究。结果表明 ,HX 3对水稻白叶枯病的抗性能够稳定遗传 ,且为全生育期抗性 ,其抗性由一对显性单基因控制 ;HX 3与具有不同抗病基因的抗白叶枯病近等基因系CBB2 (Xa 2 )、CBB3 (Xa 3)、CBB4 (Xa 4 )、CBB7(Xa 7)、CBB12(Xa 12 )和IRBB2 1(Xa 2 1)间的等位性分析表明 ,HX 3的抗病基因与Xa 2、Xa 3、Xa 4、Xa 7、Xa 12、Xa 2 1不等位。

转玉米PEPC基因水稻株系JAAS45的选育路径与技术

连续对转玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因水稻植株PEPC活性进行测定，选取PEPC为1200μmol／mg·h以上的稳定的转PEPC基因水稻H2代种质(命名为HPTER)为父本，以水稻品种(系)9516为母本，通过杂交获得F1杂种，对其进行花药培养，获得189个再生植株，其中二倍体植株占总株数的65．6％。测定了71个株系的PEPC活性，鉴定出3个株系：H137、H45和H119，其光合效率较对照9516增加18．9％-25．1％，单株产量较对照增加7．1％-29．80%。对H45进行剂量为150Gy、250Gy、300Gy和350Gy的γ射线辐照，选育出生育期与9516相近，重穗、大粒的株系JAAS45。本研究结果证明，通过定向选育的高表达转PEPC基因水稻种质HPTER，采用杂交、花药培养及1射线辐照等方法，可以将玉米PEPC基因快速转移到普通水稻品种中，培育出高光合效率和高产的水稻品系。

化学杀雄剂Ⅲ号诱导水稻雄性不育过程中幼穗、颖花、花药中核酸和蛋白质代谢研究

在幼穗发育的雌、雄蕊形成期 ,用化学杀雄剂 号 (30 mg/ m2 )处理水稻后 ,研究其幼穗、颖花 ,花药中蛋白质和核酸的代谢特点。在处理后第 5天的幼穗中 ,核酸和蛋白质含量明显低于对照 ,而相应水解酶活性明显高于对照。随幼穗发育 ,这种特点越来越显著 ,至处理后第 15天 ,花药中核酸总量、DNA、RNA含量和蛋白质含量比对照低 4 0 %以上 ,而相应水解酶活性比对照高达 4 6%以上。这些结果显示化学杀雄剂 号处理能使核酸和蛋白质严重匮乏 ,这可能是诱导水稻雄性不育的生化基础。

一个水稻叶片白化转绿叶突变体的遗传分析和精细定位

在水稻品种宜香B中发现了一个白化转绿叶突变体,经过多代自交获得了稳定的白化转绿叶色突变体。该突变体在4叶期前叶色为黄绿色,之后逐渐变绿,从苗龄4周到12周,突变体/野生型叶绿素含量比值从34.5%逐渐升高到99.4%。遗传分析表明该突变受1对隐性核基因控制,暂命名为gra。利用微卫星标记将gra初步定位于第10染色体标记RM596和RM5620之间,进一步利用极端个体定位法把gra精细定位于标记RM25522和RM25535之间。gra基因距RM25522和RM25535标记的遗传距离均为0.05 c M,其物理距离约为136 kb。