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RNAi在水稻病虫害防控中的应用研究进展
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作者 饶玉春 吴日成 +1 位作者 刘富远 戴若惠 《浙江师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第4期361-369,共9页
近年来,来自病原微生物和各类害虫的威胁限制了水稻的生长发育和稳产,亟需一种绿色可控的技术进行有效的生物防治.RNAi技术能够使病虫害相关基因表达下调,具有特异性强、安全性高等优点,相较于化学农药防治,RNAi技术大大降低了非靶标生... 近年来,来自病原微生物和各类害虫的威胁限制了水稻的生长发育和稳产,亟需一种绿色可控的技术进行有效的生物防治.RNAi技术能够使病虫害相关基因表达下调,具有特异性强、安全性高等优点,相较于化学农药防治,RNAi技术大大降低了非靶标生物(non-target organisms, NTOs)的危害.在农业领域,RNAi技术被寄予厚望,被誉为“农药史上的第三次革命”.通过查阅国内外相关文献,并分析、归纳后,综述了近年来RNAi在水稻抗病毒中的作用研究进展,重点阐述了水稻抗病虫害领域应用的最新研究成果,并针对RNAi沉默效率低、稳定性差等问题提出了不同RNAi的增强策略,为实现水稻病虫害精准高效的防治提供现实依据. 展开更多
关键词 RNAI 水稻 病虫害防控 作用模型 策略
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Chlorophyllide-a Oxygenase 1(OsCAO1) Over-Expression Affects Rice Photosynthetic Rate and Grain Yield 被引量:1
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作者 HU Ping MA Jie +13 位作者 KANG Shujing LI Sanfeng WU Xianmei ZENG Longjun LU Caolin HE Rui HE Huiying SHANG Lianguang rao yuchun ZHU Xudong XIONG Guosheng QIAN Qian GUO Longbiao WANG Yuexing 《Rice science》 SCIE CSCD 2023年第2期87-91,I0002-I0006,共10页
Leaf color and photosynthesis are important factors for rice growth and development.Hence,improving the photosynthetic rate is an effective approach for increasing rice yield.We isolated a gene,chlorophyllide-a oxygen... Leaf color and photosynthesis are important factors for rice growth and development.Hence,improving the photosynthetic rate is an effective approach for increasing rice yield.We isolated a gene,chlorophyllide-a oxygenase 1(OsCAO1),which characterized a rice near-isogenic line named fgl(faded green leaf). 展开更多
关键词 OsCAO1 development Oxygen
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Disruption of LEAF LESION MIMIC 4 affects ABA synthesis and ROS accumulation in rice
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作者 Hao Wu Gaoxing Dai +11 位作者 rao yuchun Kaixiong Wu Junge Wang Peng Hu Yi Wen Yueying Wang Lixin Zhu Bingze Chai Jialong Liu Guofu Deng Qian Qian Jiang Hu 《The Crop Journal》 SCIE CSCD 2023年第5期1341-1352,共12页
Lesion mimic mutants(LMMs) are advantageous materials for studying programmed cell death(PCD).Although some rice LMM genes have been cloned, the diversity of functions of these genes indicates that the mechanism of ce... Lesion mimic mutants(LMMs) are advantageous materials for studying programmed cell death(PCD).Although some rice LMM genes have been cloned, the diversity of functions of these genes indicates that the mechanism of cell death regulation in LMMs needs further study. In this study, we identified a rice light-dependent leaf lesion mimic mutant 4(llm4) that showed abnormal chloroplast structure, photoinhibition, reduced photosynthetic protein levels, massive accumulation of reactive oxygen species(ROS), and PCD. Map-based cloning and complementation testing revealed that LLM4 encodes zeaxanthin epoxidase(ZEP), an enzyme involved in the xanthophyll cycle, which functions in plant photoprotection,ROS scavenging, and carotenoid and abscisic acid(ABA) biosynthesis. The ABA content was decreased,and the contents of 24 carotenoids differed between the llm4 mutant and the wild type(WT). The llm4mutant showed reduced dormancy and greater sensitive to ABA than the WT. We concluded that the mutation of LLM4 resulted in the failure of xanthophyll cycle, in turn causing ROS accumulation. The excessive ROS accumulation damaged chloroplast structure and induced PCD, leading eventually to the formation of lesion mimics. 展开更多
关键词 RICE Lesion mimic Reactive oxygen species Programmed cell death Zeaxanthin epoxidase Xanthophyll cycle CAROTENOID Abscisic acid
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Development and Application of Prime Editing in Plants
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作者 LIU Tingting ZOU Jinpeng +3 位作者 YANG Xi WANG Kejian rao yuchun WANG Chun 《Rice science》 SCIE CSCD 2023年第6期509-522,共14页
Clustered regularly interspaced palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated protein(Cas)-mediated genome editing has greatly accelerated progress in plant genetic research and agricultural breeding by enabling targe... Clustered regularly interspaced palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated protein(Cas)-mediated genome editing has greatly accelerated progress in plant genetic research and agricultural breeding by enabling targeted genomic modifications.Moreover,the prime editing system,derived from the CRISPR/Cas system,has opened the door for even more precise genome editing.Prime editing has the capability to facilitate all 12 types of base-to-base conversions,as well as desired insertions or deletions of fragments,without inducing double-strand breaks and requiring donor DNA templet.In a short time,prime editing has been rapidly verified as functional in various plants,and can be used in plant genome functional analysis as well as precision breeding of crops.In this review,we summarize the emergence and development of prime editing,highlight recent advances in improving its efficiency in plants,introduce the current applications of prime editing in plants,and look forward to future prospects for utilizing prime editing in genetic improvement and precision molecular breeding. 展开更多
关键词 prime editing CRISPR/Cas precision genome editing crop breeding
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解读生物学选考中的细胞周期同步化
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作者 陈昶旭 沈思怡 饶玉春 《生物学教学》 2023年第7期85-87,共3页
本文对浙江选考中涉及的细胞周期同步化的常用方法进行解读,包括营养限制性培养、抑制CDK-cyclin复合体活性、抑制纺锤体形成和抑制DNA合成,以期为高中生物学教师教学提供参考。
关键词 细胞周期同步化 细胞周期检查点 生物学选考
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水稻耐淹性的QTL定位与候选基因分析 被引量:6
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作者 饶玉春 林晗 +5 位作者 肖飒清 吴仪 张月 王盛 胡佳青 薛大伟 《浙江师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2020年第3期312-319,共8页
为研究水稻苗期对淹水胁迫的耐受性,以籼稻品种台中本地1号(TN1)和粳稻品种春江06(CJ06)为亲本构建的DH群体为实验材料,将淹水条件下的成苗率作为考察指标,利用该群体前期构建的分子连锁图谱对淹水数据进行数量性状基因座(quantitative ... 为研究水稻苗期对淹水胁迫的耐受性,以籼稻品种台中本地1号(TN1)和粳稻品种春江06(CJ06)为亲本构建的DH群体为实验材料,将淹水条件下的成苗率作为考察指标,利用该群体前期构建的分子连锁图谱对淹水数据进行数量性状基因座(quantitative trait loci,QTL)检测分析.利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术对淹水处理前后相关基因的表达量进行分析,并对表达量存在显著差异的基因进行测序分析.结果表明:挖掘到6个与淹水胁迫相关的QTL,分别位于水稻第1,2,6,8和9号染色体上;位于8号染色体QTL区间内的基因LOC_Os08g42750的表达在两亲本间存在显著差异,该基因在两亲本的编码区域存在4处差异.检测到的QTL位点对QTL精细定位和克隆耐淹相关基因具有重要参考价值,并为研究水稻耐淹分子机制及水稻直播育种提供了新的观点和见解. 展开更多
关键词 水稻 淹水胁迫 数量性状基因座(QTL) 直播育种
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水稻抗干旱胁迫的研究进展 被引量:19
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作者 饶玉春 戴志俊 +4 位作者 朱怡彤 姜嘉骥 马若盈 王予烨 王跃星 《浙江师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2020年第4期417-429,共13页
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,为解决世界性粮食短缺问题作出了巨大贡献.然而,水稻在生长阶段的耗水量远大于其他农作物,在目前农业可用水资源普遍匮乏的背景下,干旱已经成为影响水稻生长发育及高产、稳产的首要非生物胁迫因素之一... 水稻是世界上最重要的粮食作物之一,为解决世界性粮食短缺问题作出了巨大贡献.然而,水稻在生长阶段的耗水量远大于其他农作物,在目前农业可用水资源普遍匮乏的背景下,干旱已经成为影响水稻生长发育及高产、稳产的首要非生物胁迫因素之一,因此,培育具有较强抗干旱胁迫能力的水稻品种具有重大的科研价值与社会效益.近年来,数量遗传学与分子标记技术发展到了新的高度,水稻抗干旱胁迫的基因或者数量性状位点(quantitative trait loci,QTLs)被不断挖掘.在前人研究的基础上,对水稻抗干旱胁迫响应机制、抗旱性鉴定指标,以及相关遗传研究进展等进行综述,并结合研究现状分析了目前水稻抗干旱胁迫育种中存在的一些问题,以期为提高水稻抗旱性和抗干旱胁迫品种的培育提供理论依据. 展开更多
关键词 水稻 抗旱 QTLS 控制基因
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水稻叶倾角分子机制及育种应用的研究进展 被引量:13
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作者 胡娟 林晗 +5 位作者 徐娜 焦然 戴志俊 鲁草林 饶玉春 王跃星 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期391-400,共10页
水稻叶倾角是指叶片与茎秆之间的夹角,叶倾角影响叶片光合作用速率,与株型和产量密切相关,如直立叶片就是水稻理想株型形态因素之一。叶倾角的大小受到多种植物激素的调控,是油菜素内酯、生长素、赤霉素、茉莉酸等多种激素相互作用的结... 水稻叶倾角是指叶片与茎秆之间的夹角,叶倾角影响叶片光合作用速率,与株型和产量密切相关,如直立叶片就是水稻理想株型形态因素之一。叶倾角的大小受到多种植物激素的调控,是油菜素内酯、生长素、赤霉素、茉莉酸等多种激素相互作用的结果,另外,其他因素如根系分布、叶片大小、生长环境等也会对水稻叶倾角大小产生一定的影响。本文根据水稻叶倾角的研究进展,着重从叶枕的发育、激素水平及其他因素等方面,对水稻叶倾角的分子机制及其在育种中的应用进行阐述与总结,以期为水稻株型的分子设计育种提供参考,为进一步提高水稻的产量奠定理论基础。 展开更多
关键词 水稻 叶倾角 分子机制 育种应用
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水稻类病变突变体性状及分子机理研究进展 被引量:9
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作者 焦然 徐娜 +4 位作者 胡娟 宋周琳 胡佳青 饶玉春 王跃星 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期285-295,共11页
类病变突变体是植物在无显著逆境或损伤情况下以及未受到病原物危害时叶片上自然形成的类似病斑的一类突变体。水稻类病变突变体的产生常伴有抗病性的增强,其中涉及到防御相关基因的表达。相关研究主要集中于各种突变体的定位和克隆以... 类病变突变体是植物在无显著逆境或损伤情况下以及未受到病原物危害时叶片上自然形成的类似病斑的一类突变体。水稻类病变突变体的产生常伴有抗病性的增强,其中涉及到防御相关基因的表达。相关研究主要集中于各种突变体的定位和克隆以及突变体的抗病性和抗病机制。综述了水稻类病变突变基因的性状及抗病性的研究进展,特别是对水稻类病变突变体形成原因、遗传特性、调控途径进行了梳理,并提出对水稻抗病育种的展望,以期为进一步分析类病变突变体的各种机制奠定理论基础,并为水稻育种提供参考。 展开更多
关键词 水稻类病变 性状 机理 进展
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水稻分蘖调控基因HTD3的克隆与功能研究 被引量:4
10
作者 吴先美 李三峰 +10 位作者 胡萍 何瑞 焦然 毛一剑 鲁草林 胡娟 林晗 吴荣梁 朱旭东 饶玉春 王跃星 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期535-542,共8页
【目的】克隆水稻分蘖相关基因,为构建理想株型水稻,提高粮食产量提供理论基础及有利基因资源。【方法】在常规大田种植条件下分别比较突变体htd3(high-tillering dwarf 3)与野生型在幼苗期、抽穗期和成熟期表型及主要农艺性状差异,利... 【目的】克隆水稻分蘖相关基因,为构建理想株型水稻,提高粮食产量提供理论基础及有利基因资源。【方法】在常规大田种植条件下分别比较突变体htd3(high-tillering dwarf 3)与野生型在幼苗期、抽穗期和成熟期表型及主要农艺性状差异,利用图位克隆方法克隆候选基因,利用荧光定量PCR方法分析HTD3及独脚金内酯和脱落酸相关基因的表达水平,测序比对分析HTD3在147份种质资源中的自然变异情况。【结果】与野生型相比,突变体htd3的分蘖芽生长较快,分蘖数和有效穗数显著增多,株高、一次枝梗数和每穗粒数显著降低,结实率和千粒重没有显著变化。遗传分析表明,htd3多分蘖的性状受一对隐性核基因控制。图位克隆将HTD3基因定位在第12染色体CM8和CM10之间约63.5 kb的物理区间内,互补转基因实验证明该区间内LOCOs12g21710为控制突变体多分蘖表型的基因。HTD3在野生型和突变体中呈组成型表达,该基因突变会引起部分独脚金内酯和脱落酸相关基因的表达水平上调。水稻品种中HTD3编码区G2674A自然变异使得分蘖数显著增多。【结论】HTD3是最近报道的T20/MIT1基因的一个新的等位基因,HTD3突变导致水稻出现分蘖适度增加,株高略矮的表型,在培育理想株型水稻和高产育种上具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 水稻 多分蘖 图位克隆 生物学功能
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水稻窄叶突变体nal12的鉴定与基因精细定位 被引量:3
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作者 文艺 方云霞 +15 位作者 胡鹏 王月影 侯琳琳 谭义青 朱黎欣 邓雪梅 曾大力 张光恒 郭龙彪 朱丽 陈光 任德勇 饶玉春 薛大伟 钱前 胡江 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期219-226,共8页
【目的】水稻叶片是理想株型的主要组成部分。筛选和鉴定新的叶形突变材料,可为研究叶发育调控机制和塑造叶片理想形态打下基础。【方法】由粳稻品种武运粳31经EMS(ethyl methane sulphonate)诱变获得窄叶突变体nal12(narrow leaf 12);... 【目的】水稻叶片是理想株型的主要组成部分。筛选和鉴定新的叶形突变材料,可为研究叶发育调控机制和塑造叶片理想形态打下基础。【方法】由粳稻品种武运粳31经EMS(ethyl methane sulphonate)诱变获得窄叶突变体nal12(narrow leaf 12);通过表型测量分析剑叶至倒4叶的叶片长度、宽度、大脉数和小脉数,并进行组织切片和显微观察;将突变体nal12与籼稻品种台中本地1号(TN1)杂交,在F_2分离群体中选取了1709个具窄叶突变表型的单株,通过已有的SSR、STS和新开发的分子标记进行精细定位。【结果】nal12在幼苗期就表现出了窄叶性状,在成熟期植株较野生型矮小,分蘖增多,茎秆变细。经组织切片观察分析,nal12叶片变窄是由于大脉和小脉数量减少造成。遗传分析表明该窄叶表型受单一隐性核基因调控;最终将该基因定位在第10染色体上LC2-RF37与LC4R-RF39标记之间约64.7 kb的范围内。该区间内共有10个开放阅读框,其中并无已报道的窄叶相关基因。qRT-PCR结果表明,NAL12基因的突变会影响生长素合成与运输相关基因的表达。【结论】NAL12为一个新的叶形调控基因。这为进一步研究水稻叶片发育,丰富其分子调控网络打下了基础。 展开更多
关键词 水稻 窄叶 NAL12 基因定位
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水稻叶形控制基因的挖掘及分析 被引量:3
12
作者 饶玉春 胡娟 +4 位作者 金哲伦 胡锦春 邓琳杰 周纯 叶珺 《浙江师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2019年第3期316-323,共8页
叶片的形态结构和生理功能与水稻的产量关系密切,水稻叶片形态包括叶长、叶宽、叶面积、叶周长、叶厚、叶片卷曲度、叶倾角等性状.目前通过对水稻分离群体和突变体的深入研究,已定位和克隆到较多的叶形控制基因或数量性状位点(QTLs).根... 叶片的形态结构和生理功能与水稻的产量关系密切,水稻叶片形态包括叶长、叶宽、叶面积、叶周长、叶厚、叶片卷曲度、叶倾角等性状.目前通过对水稻分离群体和突变体的深入研究,已定位和克隆到较多的叶形控制基因或数量性状位点(QTLs).根据水稻叶形控制基因或QTLs的最新研究进展情况,着重从叶长、叶宽、叶面积和叶卷曲度等性状,对已克隆叶形基因和QTLs的功能进行梳理和总结,以期为挖掘水稻叶形控制基因和理想株型育种提供参考,为进一步提高水稻的产量奠定理论基础. 展开更多
关键词 水稻 叶形 控制基因 QTLS定位
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A Method for Effectively Overcoming Tight Functional Linkage Between Genes in Rice by CRISPR/Cas9 System
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作者 LI Sanfeng SHEN Lan +8 位作者 HU Ping WU Xianmei YUAN Qiaoling rao yuchun QIAN Qian WANG Kejian ZHU Xudong SHANG Lianguang WANG Yuexing 《Rice science》 SCIE CSCD 2020年第3期180-183,共4页
Anthocyanins are widely distributed in one or more parts of rice(Oryza sativa L.)plants,including seed coat,stigma,apiculus,leaf sheath and leaf blade,and are the main pigments used in rice to achieve different colors... Anthocyanins are widely distributed in one or more parts of rice(Oryza sativa L.)plants,including seed coat,stigma,apiculus,leaf sheath and leaf blade,and are the main pigments used in rice to achieve different colors(Hou et al,2009;Aizza and Dornelas,2011).In rice,tissue-specific color traits(especially the color of apiculus,namely the lemma and palea of the spikelet)are not only important for rice variety identification but also important for linkage analysis and rice domestication research(Saitoh et al,2004;Fan et al,2007;Lin et al,2019).The apiculus color is controlled by the complementary functions of three pairs of dominant genes,C,A and P.Gene C(chromogen)is a pigment gene,which is the basic gene for producing pigments.Gene A(activator)activates gene C,converting the chromogen into anthocyanins,and gene P(purple)controls the distribution of anthocyanins in various organs(Reddy,1996;Sakamoto et al,2001). 展开更多
关键词 CRISPR/Cas9 LINKAGE BLADE
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水稻类病变突变体spl-3t的精细定位与候选基因分析
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作者 饶玉春 徐娜 +7 位作者 胡娟 焦然 徐江民 宋周琳 黄玲 路梅 王跃星 胡江 《中国科学:生命科学》 CSCD 北大核心 2018年第10期1101-1114,共14页
水稻类病变突变体spl-3t是由粳稻品种云稻经化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethyl methyl sulfonate, EMS)诱变获得.经过连续3代的种植,表型明显,性状稳定一致且未发现分离.该突变体苗期无明显表型,生长4~5周后,叶片开始出现轻微锈褐色坏死斑... 水稻类病变突变体spl-3t是由粳稻品种云稻经化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethyl methyl sulfonate, EMS)诱变获得.经过连续3代的种植,表型明显,性状稳定一致且未发现分离.该突变体苗期无明显表型,生长4~5周后,叶片开始出现轻微锈褐色坏死斑点;抽穗后病斑逐渐向四周扩散并最终形成中心枯黄、边缘红褐色的不规则斑块;成熟期坏死斑连接成片并覆盖整张叶片.突变体spl-3t与其野生型云稻品种相比,叶片中的胼胝质含量明显积累.还发现, spl-3t对白叶枯菌表现很敏感.同时, spl-3t还具有株高、结实率下降、穗长增加等表型.遗传分析表明, spl-3t的突变性状受单隐性核基因控制.利用图位克隆的方法,将spl-3t基因定位在水稻第3号染色体109 kb区间内,该区间包含15个候选基因,目前暂无类似表型的基因报道.对所有候选基因编码区及启动子区域进行了测序,未发现与野生型有差异的突变位点.通过RNA-seq分析及qRT-PCR验证,发现候选基因热激转录因子(LOC_Os03g06630)在spl-3t与其野生型有极显著差异,该基因是热胁迫防御响应中的中心调节子,在高温响应中发挥重要作用,能够在热处理时出现上调具有保护作用的基因使植株获得较高的基础耐热性.因此推测该基因的表观修饰造成了类病变性状的产生.本研究为类病变形成的分子机制提供了新的素材和依据. 展开更多
关键词 水稻 类病变 精细定位 候选基因
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水稻剑叶形态QTL定位及候选基因分析 被引量:3
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作者 王盛 叶涵斐 +10 位作者 李三峰 姜嘉骥 张月 潘晨阳 周维永 陈维娴 王珂欣 戴高兴 方媛 饶玉春 王跃星 《中国科学:生命科学》 CSCD 北大核心 2021年第5期567-578,共12页
叶片是水稻的重要器官,是进行光合作用的主要场所,而叶长、叶宽、叶面积等剑叶形态相关性状能够直接影响叶片的光合效率.研究水稻剑叶形态相关性状的QTL(quantitative trait loci)位点,并通过遗传育种的手段对水稻剑叶形态进行改良,可... 叶片是水稻的重要器官,是进行光合作用的主要场所,而叶长、叶宽、叶面积等剑叶形态相关性状能够直接影响叶片的光合效率.研究水稻剑叶形态相关性状的QTL(quantitative trait loci)位点,并通过遗传育种的手段对水稻剑叶形态进行改良,可以为培育理想株型的水稻提供理论依据.本研究以籼稻品种华占(HZ)为父本,粳稻品种热研2号(Nekken2)为母本,杂交获得F1代后,连续自交多代得到120个重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体,将其作为实验材料.在相同且适宜的条件下培养后,对水稻分蘖期和成熟期剑叶叶长、叶宽、叶面积等性状进行考察分析,同时利用该RIL群体构建遗传图谱,对水稻分蘖期和成熟期剑叶叶长、叶宽、叶面积性状的QTL进行定位分析,共检测到35个剑叶形态相关性状的QTL.其中包含6个与剑叶叶长相关的QTL(分蘖期5个、成熟期1个),其中一个的LOD值高达6.92;8个与剑叶叶宽相关的QTL(只在分蘖期检测到),其中一个的LOD值高达4.51;21个与剑叶叶面积相关的QTL(分蘖期12个、成熟期9个),其中两个的LOD值分别高达6.37和4.06.对这些QTL区间内与剑叶叶长、叶宽、叶面积相关的候选基因进行定量分析,发现LOCOs02g52040,LOCOs03g46610,LOCOs04g52230,LOCOs04g44150,LOCOs04g52479,LOCOs09g37400,LOCOs12g42020这7个基因在双亲间的表达量差异显著,结合亲本剑叶叶长、叶宽、叶面积的数据结果,推测LOCOs04g52230,LOCOs04g44150,LOCOs09g37400,LOCOs12g42020的高表达可能会促进水稻剑叶的增宽增长,叶面积增大,而LOCOs02g52040,LOCOs03g46610,LOCOs04g52479的高表达可能抑制水稻剑叶的生长.本研究通过QTL分析,挖掘了调控水稻剑叶叶长、叶宽及叶面积的QTL位点,为培育株型优良的水稻新品种提供了参考. 展开更多
关键词 水稻 剑叶 叶片形态 QTL定位 SNP
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水稻矮化小穗突变d18新等位基因的发现及生理功能分析 被引量:2
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作者 徐江民 方云霞 +9 位作者 曾龙军 徐娜 焦然 胡娟 马路 肖飒清 黄玲 胡江 饶玉春 王跃星 《中国科学:生命科学》 CSCD 北大核心 2018年第6期692-704,共13页
株高和穗型是决定水稻产量密切相关的农艺性状.本研究从粳稻品种台北309经甲基磺酸乙酯诱变的群体中分离出一个能稳定遗传的矮化小穗突变体,主要表现矮化、粒长增加而宽度变小和穗型变小等特点.遗传分析表明,该突变体受单隐性核基因控制... 株高和穗型是决定水稻产量密切相关的农艺性状.本研究从粳稻品种台北309经甲基磺酸乙酯诱变的群体中分离出一个能稳定遗传的矮化小穗突变体,主要表现矮化、粒长增加而宽度变小和穗型变小等特点.遗传分析表明,该突变体受单隐性核基因控制.定位于水稻第1号染色体的Indel标记P4和P5之间,物理距离约为20 kb.由于该区间只有一个已经克隆的矮化基因Dwarf18(d18),其功能编码赤霉素3β-羟化酶(GA3ox2).所以,表明突变基因与d18可能等位.测序比对发现,该突变基因的第2个外显子发生了1个碱基(G)的缺失,造成无义突变,实时荧光定量PCR结果显示,OsGA3ox2基因在突变体中表达量显著下降.因此,将该突变基因暂命名为d18-1.组织切片观察结果显示,与野生型相比,突变体的茎部倒三节间纵向细胞长度显著变短,但细胞数目增多.生理功能结果分析表明,突变体对外源激素GA更敏感,但对外源激素BR不如野生型敏感.检测与GA和BR生物合成与信号传导途径相关基因的表达结果发现,与野生型相比,在突变体中参与GA失活基因OsGA2ox3出现了下调表达,GA生物合成相关基因OsGA20ox2和OsGA3ox2也出现了下调表达,GA信号传导途径中的关键基因都没有明显的差异表达变化.另外,参与BR的合成或者信号传导途径的大部分相关基因在突变体中的表达都出现了下调.由此证明,突变体矮化是由于GA激素的不能正常合成所导致,并且对外源活性BR的响应通路受损而造成对BR激素的低敏感反应.另外,对孕穗期的野生型和突变体的幼穗进行转录组测序分析表明,与野生型相比,突变体检测到1497个差异表达基因,这些差异基因涉及苯丙素的生物合成、糖代谢和碳代谢等.因此,推测突变体中的OsGA3ox2基因发生了无义突变影响了GA和BR生物合成与信号传导途径以及穗型发育相关调控途径,这为更深入研究调控水稻矮化以及穗型的遗传网络提供了新的信息. 展开更多
关键词 水稻 矮化 小穗 Dwarf18 基因定位 功能分析
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Characterization and cloning of a brittle culm mutant (bc88) in rice (Oryza sativa L.) 被引量:11
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作者 rao yuchun YANG YaoLong +6 位作者 XIN DeDong LI XiaoJing ZHAI KaiEn MA BoJun PAN JianWei QIAN Qian ZENG DaLi 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 2013年第24期3000-3006,2914,共7页
This study characterizes a brittle culm (bc88) mutant of rice (Oryza sativa L.) obtained by ethylene methylsulfonate (EMS)-induced mutagenesis of Wuyunjing 7. The bc88 mutant exhibits a diversity of pleiotropic phenot... This study characterizes a brittle culm (bc88) mutant of rice (Oryza sativa L.) obtained by ethylene methylsulfonate (EMS)-induced mutagenesis of Wuyunjing 7. The bc88 mutant exhibits a diversity of pleiotropic phenotypes, including brittle culm at the whole-plant growth stages, withered leaf tips at the seedling stage, and 18-d delay in heading date at the mature stage. Genetic analysis indicates that the bc88 mutant is controlled by a single recessive nuclear gene. The mutated bc88 gene isolated by map-based cloning contains only one point mutation in the 5th exon relative to its wild-type BC88 (LOC_Os09g25490 and Os09g0422500), leading to an amino acid change from P to L in bc88 plants. Alignment of the putative protein sequence with its homologs indicates that the mutation is located in the conserved region of the sequence. Detection of the transcription level of BC88 in rice plants shows that the expression level of BC88 is higher in spikes and culms than in leaves, roots, and leaf sheaths. These contribute to understanding of the molecular mechanism of cellulose synthesis. The target gene BC88 can be a useful tool in molecular marker-assisted selection for rice culm trait breeding. 展开更多
关键词 RICE (Oryza SATIVA L.) BRITTLE CULM Wuyunjing 7 CLONE mutation
原文传递
Characterization and fine mapping of an early senescence mutant (es-t) in Oryza sativa L. 被引量:8
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作者 YANG YaoLong rao yuchun +10 位作者 LIU HuiJuan FANG YunXia DONG GuoJun HUANG LiChao LENG YuJia GUO LonBiao ZHANG GuangHeng HU Jiang GAO ZhenYu QIAN Qian ZENG DaLi 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 2011年第23期2437-2443,共7页
An es-t (early senescence-temporary) mutant, produced by ethylene methylsulfonate treatment of strain Nipponbare, was identified in rice. The leaves of es-t appeared yellow at the seedling stage, and had decreased chl... An es-t (early senescence-temporary) mutant, produced by ethylene methylsulfonate treatment of strain Nipponbare, was identified in rice. The leaves of es-t appeared yellow at the seedling stage, and had decreased chlorophyll content. Rust spots were found during growth in es-t, especially at the leaf margin and tip. The plants showed a typical early-senescence phenotype at the milky stage. The leaf surface of es-t appeared smoother than wild-type leaves under a scanning electron microscope, because the leaves lack siliceous protuberances around the stoma. Chloroplasts grow abnormally and are filled with many starch grains in es-t. Paraffin section analysis showed that the development of the sclerenchyma cells and vascular bundles were also abnormal in es-t. Genetic analysis indicated that es-t was controlled by a recessive gene, which was finely mapped to a 42-kb interval on chromosome 5. These results will facilitate the positional cloning and functional studies of the gene. 展开更多
关键词 ES 衰老 早期 精细定位 突变 水稻 扫描电子显微镜 表征
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