一种水稻香味基因功能标记的开发

为了提高水稻香味基因的分子标记辅助选择的准确性,根据水稻隐性香型品种与非香型品种的BAD2基因(即香味基因)序列之间存在8bp碱基缺失,设计出香味基因fgr的InDel功能标记GRFM04。利用该标记对粤丰B(香型)/振丰B(非香型)的F2分离群体和其他16份香稻品种和6份非香稻品种进行检测验证。依据其PCR扩增产物电泳带型,可以准确地区分出香型纯合基因型、非香型纯合基因型和杂合基因型3种带型,且3种带型与其植株或品种相应的香味性状表现完全呈一一对应关系。

水稻香味基因分子标记的开发及应用

根据香稻材料在Badh2基因(甜菜碱醛脱氢酶基因)第7外显子的突变位点,设计了分子标记YY5-YY8用来区分这种突变类型的香稻材料。同时结合已报道的针对Badh2在第2、4、5外显子处突变设计的功能标记InDel-E2和FMbadh2-E4-5,对80份不同生态区香稻材料进行了标记检测。结果表明,26份材料属于第7外显子突变类型,37份材料属于第2外显子突变类型,无第4、5外显子突变类型材料。该研究构建了针对Badh2突变的新的分子标记YY5-YY8,并且鉴定了上述香稻材料的突变类型,为优质香稻分子育种奠定基础。

利用等位基因特异扩增快速检测水稻香味基因

水稻香味受隐性基因控制,杂合材料不表现出香味,因此在香稻选育中需要寻找一种快速、简便的香味基因检测方法。本试验通过等位基因特异扩增(ASA)方法对9个香稻和3个非香稻品种(品系),以及3个香稻/非香稻组合的F1的香味基因,进行快速检测。结果显示,纯合非香稻可获得长度为585和355bp的两条带,纯合香稻可获得长度为577和257bp的两条带,杂种F1可获得长度为355、257和580bp左右的3条带。供试材料的分子检测结果与香味基因型完全相符,所用方法快速有效,可应用于香稻育种实践。

水稻香味基因的精细定位

随着现代生物技术的发展,越来越多的报道证明,香稻的香味物质为2-乙酰-1-吡咯啉,水稻的香味性状受位于水稻第8染色体上的1对隐性基因控制。本研究以11个香稻品种和4个非香稻品种为材料,分析了香味基因的遗传;以茉莉花香型的粳稻品种粳香米和非香品种MR63的F2群体为材料,对控制香味性状的基因进行了精细定位。结果表明,水稻香味受1对隐性基因控制,并将香味基因定位在水稻第8染色体上,位于InDeL标记AP05537-17和AP004463-13之间,与标记AP004463-13间的距离为0.4cM,与标记AP05537-17间的距离为1.6cM,在物理图谱上的物理距离大约252kb。分析发现BAC克隆AP004463最有可能包含该基因。最终在该区域内预测有15个基因可能与该香味基因相关。

陕西省水稻种质资源的香味基因检测

【目的】明确陕西省主要水稻种质资源中香味基因的存在状况,为香型水稻育种提供依据。【方法】利用针对香味基因fgr开发的四引物扩增受阻突变体系PCR技术,对陕西省164份水稻种质资源的香味基因fgr进行检测。【结果】在164份供试水稻材料中,127份为非香材料,2份为香型纯合体,35份为杂合体。【结论】本试验检测结果真实可靠,所用四引物扩增变阻突变体系PCR可以作为香型水稻检测认定的有效方法;陕西省水稻种质资源中香味基因占有一定比例。

水稻香味基因的染色体定位研究

以籼型及粳型标记基因系为工具材料，分别与武进香籼、武进香粳杂交，研究香味基因在染色体上的位置，以碱浸法测定双亲和Ｆ＿１，Ｆ＿２及部分Ｆ＿３组合的叶香，结果表明，香味基因与分属水稻１１个染色体的３９个标记基因表现独立遗传，而与位于第８染色体上的标记基因ｖ一８表现连锁，估算２基因之间的重组值约为３８．０３％±３．８４％，推定水稻香味基因位于第８染色体上。

9个广西常规香稻品种香味及香味基因变异类型分析

为加快广西香稻品种选育及新育成品种的推广应用,利用感官法和仪器测定法对9个广西常规香稻品种的香味表型进行鉴定,利用吸嗅蒸汽法对其香味类型进行评价,并应用目前已经开发的6个香味基因变异类型的功能标记对其香味基因型进行鉴定。结果表明,感官法和仪器测定法鉴定结果一致,9个供试品种均为香稻品种;除桂野丰为芋头香型,其他8个品种均为爆米花香型;除桂茉香1号外,其他8个香稻品种均为第7外显子缺失8 bp变异类型。桂茉香1号香味评分75分,2-乙酰-1-吡咯啉含量74.838μg/kg,却不属于本研究检测的6种Badh2基因变异类型,有待进一步鉴定和研究。

河南沿黄稻区粳稻种质资源香味基因筛选

利用水稻香味基因Badh2第2外显子和第7外显子特异的分子标记筛选了河南沿黄稻区208份粳稻种质资源,从中筛选出15份含有香味基因的种质材料,其中Badh2基因第2外显子突变类型12份,第7外显子突变类型3份。在河南沿黄稻区光周期条件下,这15份种质材料的开花日期从7月下旬至9月上旬不等,全生育期115~170 d。

水稻香味基因的研究进展

水稻香味是稻米品质的一个重要性状。近年来,对香稻的研究已经从表型特征特性深入到分子及生物化学水平。文章阐述了水稻香味基因的研究进展,包括香味基因的定位与克隆、生物化学基础的研究以及育种应用等方面,并对其研究前景进行了展望。

BADH引物检测水稻香味基因的研究

[目的]为了检测水稻中的香味基因,为其在香稻选育中的应用提供依据。[方法]从泰国香稻的回交后代材料BC3F2和中国的香稻中提取DNA后,加入BADH引物进行PCR扩增,并进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测香味基因。同时,对含香味基因的单株利用KOH溶液作叶片香味鉴定,并比较两种检测结果。[结果]电泳结果表明,94份样品中有32份样品含有纯合的香味基因,19个样品为香味基因的杂合体,与KOH溶液法检测香味的结果一致。BADH引物PCR扩增结果表明,香味来源于新香B的后代材料能产生明显的DNA扩增带,其香味基因与KDLM105以及Basmati香稻品种的香味基因均位于第8染色体上,属于等位基因。[结论]在香稻品种选育中,利用BADH引物能准确检测出含香味基因的植株,显著地缩短香稻品种育成的年限。

水稻香味基因特异标记的构建

香味是稻米的重要品质特性之一,在组成香味的100多种化合物中,2-乙酰基-1-吡咯啉(2AP)是最主要的成分。研究表明:位于水稻第8号染色体的一对隐性基因(fgr)控制着2AP的合成。本研究利用和fgr基因连锁的SSR标记RM8264、RM515、RM1109、RM223、RM23147和SNP标记,采用常规PCR法和巢式PCR法,以非香品种黄花占、茉莉香型的香稻特优米、香稻宜香A、宜香A×黄花占为对照,对陕西省水稻种质资源进行香味分析。结果显示:SSR分子标记RM23147没有扩增出片段,RM8264、RM1109在香稻和非香稻品种间没有多态性,RM515、RM223作为水稻香味基因的特异标记鉴定香味效果较为精确,而用在fgr基因区域开发的SNP标记鉴定水稻品种中fgr基因的存在与否更准确。

根癌农杆菌介导水稻香味基因的遗传转化

以日本腈为材料,研究根癌农杆菌介导水稻香味基因的遗传转化。研究结果表明,通过农杆菌介导的方法将水稻香味基因badh2导入了水稻粳稻品种日本腈中,并获得转基因植株。通过PCR检测,初步证明外源基因badh2已整合到日本腈基因组中。

水稻香味基因的遗传和研究进展

香味是香稻最重要的品质特性之一。本文通过对水稻香味遗传研究进展的分析,从水稻香味的化学成分、鉴定方法等方面存在着的问题进行探讨,从而为香稻的育种提供可参考的价值。

一种新的水稻香味基因功能标记的开发与应用

香味是影响稻米品质的一个重要性状,Badh2基因突变是水稻产生香味的主要原因,水稻香味产生主要有Badh2基因第2、4、5、7、8外显子突变类型,其中研究最多的是第7外显子突变类型。为了提高水稻香味性状检测的准确性、安全性和效率,本研究根据水稻Badh2基因突变(第7外显子8 bp缺失、3 bp突变)的序列设计开发了3条分子标记引物,分别命名为Fgr-FF、Fgr-NF和Fgr-R,利用该三引物分子标记法可准确扩增出Badh2第7外显子突变基因,并鉴定其纯杂合情况。本标记利用PCR扩增中引物5’端保守性差的特点,将31 bp外源DNA序列添加至Fgr-NF引物的5’端,将Badh2基因第7外显子突变类型的非香型和香型特征条带差异由8bp扩大至41bp,通过琼脂糖凝胶就能准确、清晰、快速地检测出水稻植株中香味基因的纯合、杂合和无3种基因型。利用该三引物分子标记的PCR扩增结果表明:该标记在香型水稻中扩增出一条115 bp的特征条带,在非香型水稻中扩增出一条156 bp的特征条带,而在杂合型水稻中能同时扩增出115bp和156bp两条特征条带。本研究利用该三引物功能标记对30个水稻品种香味基因型进行检测,结果检测出香味纯合植株9株,非香纯合植株20株,该检测结果与2种表型鉴定结果相符;杂合植株1株,这是由于水稻香味基因是隐性基因,杂合型水稻叶片表现为非香,部分籽粒表现为香;使用传统的香味鉴定方法容易对香味杂合型水稻产生误判,而通过基因检测结果和表型验证表明新开发香味三引物功能标记准确可靠;利用三引物功能标记对94个F_(2)代单株的香味基因进行检测,结果检测出香味纯合植株23株,非香纯合植株44株,杂合植株27株,符合1∶2∶1孟德尔遗传的分离比例。该研究既避免了水稻香味鉴定与检测中KOH法和咀嚼法的主观误差,也解决了聚丙烯酰胺凝胶电泳的毒性强、耗时长等问题,大幅度地提高了香型水稻品种的选择效率。

华中农大成功克隆香菇香味基因

据2015年10月19日《中国科学报》报道，华中农业大学黄文团队首次鉴定并成功克隆调控香菇挥发性有机硫化物产生的关键基因Csl，相关论文发表于《科学报告》。挥发性有机硫化物是香菇的主要香味成分，通常能影响香菇整体的芳香，是香菇最重要的香味来源。

四引物扩增受阻突变体系PCR检测水稻香味基因badh2方法的优化

badh2是控制水稻香味的主效基因,其与等位非香基因Badh2功能差异主要在于第七外显子上的8 bp缺失及3个SNP,开发其易于分辨且稳定的功能标记将有助于香稻分子育种。本研究基于四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra Primer Amplification Refractory Mutation System PCR,Tetra-primer ARMS PCR)原理,在功能差异位点外侧两引物一致的情况下,分别设计与badh2和Badh2完全匹配的5'端添加错配碱基的靶引物。结果表明,经1%的琼脂糖凝胶电泳后,由完全匹配引物组成的PCR体系基本能分辨badh2/Badh2基因型,但目标条带较模糊;而引物中5'端引入错配碱基的PCR体系能产生更明晰、易于分辨的目标条带。本研究将有助于香稻分子育种及为其他类似分子标记的优化提供借鉴。

水稻香味基因及其在育种中的应用研究进展

水稻(Oryza sativa)为世界上30多亿人口的主食,是最重要的粮食作物之一。作为栽培水稻类型之一的香稻,由于其稻米具有独特的香味,在国内外市场上深受广大消费者的青睐。近年来,随着水稻功能基因组和测序技术的快速发展,针对水稻香味基因的研究取得了较大进展,并开发了一系列的功能标记应用于香味基因筛选和品种培育。该文综述了水稻香味基因的遗传基础、基因功能及其调控、功能标记的开发及应用的新进展,以期为香稻新品种培育提供借鉴与参考。

不同来源水稻种质资源香味基因badh2位点的鉴定

发掘和利用香稻基因资源是开展优质香稻品质改良的首要条件。本研究利用水稻香味功能基因分子标记,结合传统的味觉和嗅觉鉴定法,分析了不同来源不同类型的323份水稻种质的香味性状。研究结果表明:利用分子标记技术和谷粒咀嚼品尝是快速、准确鉴定水稻香味性状的优选策略;香味基因badh2位点频率在印度尼西亚和泰国的籼稻中达到68.2%以上,在美国、俄罗斯和意大利的粳稻中较低,在云南、缅甸、老挝和尼泊尔的普通野生稻中没发现;在发现的具香味性状的86份种质中,极大部分种质的香味性状受badh2等位基因控制,但有6份的香味性状可能不受badh2等位基因控制。这些香稻基因资源将是下一步开展稻米香味遗传分析以及香米品种改良的重要基础。

两种筛选水稻badh2-E2类型香味基因分子标记的建立

本研究根据香味基因(badh2-E2)与非香基因(Badh2)在第2外显子7个脱氧核苷酸序列缺失差异,建立了一个新的STS分子标记和检测方法;并根据badh2-E2与Badh2+310 bp位点脱氧核苷酸的差异性,建立一个新的CAPS(EheⅠ)分子标记和检测方法。结果显示:建立的STS分子标记与前人的报道相比扩增的条带更小,只有100 bp左右,能够更加清晰地鉴别出香与非香基因型之间的差异;而建立的CAPS(EheⅠ)分子标记,纯合非香稻可获得长度为292 bp和375 bp两条带,纯合香稻可获得长度为667 bp一条带,杂合F1植株可获得长度为292 bp、375 bp和667 bp3条带,对于不同基因型检测结果的判断效果更明显。采用本研究建立的方法能够提高水稻badh2-E2类型香味基因选择效率。