水稻不育系湘陵628S不同组合感光性差异的遗传解析

湘陵628S是优质矮秆抗倒两系早稻不育系,所配组合米质优,且适宜轻简化、规模化和机械化种植,目前已有40个“陵两优”系列品种通过国家或省级审定,并大面积推广应用。测配中发现,湘陵628S与绝大多数中晚稻亲本配组感光性强,在长江流域不能正常抽穗,限制了其育种应用。为了探究湘陵628S及不同杂交组合感光性差异的遗传机制,本研究结合等位性测验与基因型分析,对湘陵628S及恢复系的关键感光基因进行分析。结果发现,湘陵628S携带有隐性等位基因e_(1)和Se-1^(e),显性等位基因Hd5^(k)、E_(2)、E_(3)和EF-1^(t),总体表现出弱感光性。恢复系携带的E_(1)(Ghd7)基因决定了不同组合的感光性强弱,所携带的Se-1(Hd1)和Hd5(DTH8)基因与感光性没有直接相关性。据此,我们开发了2个分子标记用于恢复系E_(1)、Se-1等位基因型的分子鉴定,以加快弱/不感光杂交组合的选育。本研究为湘陵628S及其他不育系在杂交育种上的利用提供了重要的理论和技术指导。

水稻种子低温萌发生理机制的初步研究

以粳稻品种 USSR5、Hatanishiki 和籼稻品种密阳 23、N22 为材料,研究了水稻品种间种子低温发芽力的差异,并进一步从内源植物激素含量、种子对激素的敏感性及淀粉酶等方面对耐低温发芽的机理进行探讨。结果表明,来自前苏联的 USSR5 和来自日本的 Hatanishiki 低温发芽力高,而籼稻品种 N22、密阳 23 低温发芽力弱,这可能与种子对赤霉素(gibberellin, GA)、脱落酸(abscisic acid, ABA)敏感性更强有关,且低温增加了这种敏感性;低温和外源激素处理可能主要通过影响淀粉酶酶带 3 的活性而起作用;在整个低温萌发过程中,USSR5 种子中内源激素 ABA 含量在相当长的时间内保持较高水平,其 GA1/ABA 值始终低于 N22,这也可能是其低温发芽率高的原因之一。

水稻DUS测试标准品种丛矮2号矮化多分蘖表型的遗传基础

水稻DUS测试标准品种之一丛矮2号(cl2)具有矮化多分蘖的表型特征,遗传分析表明该性状由1对隐性核基因控制,已将其定位在第4染色体长臂InDel标记C4-CL5和C4-CL4之间。对这2个标记之间一个已报道的多分蘖基因D17/HTD1进行测序,发现cl2中的D17/HTD1基因编码区第1796个碱基由C突变为T,从而导致第599位的氨基酸由脯氨酸变成亮氨酸。同时对另一个来源于粳稻品种日本晴的矮化多分蘖突变体S1-40进行测序,发现D17/HTD1第3内含子3′端拼接点由AG突变为AA,导致mRNA产生2种错误的剪接形式。D17/HTD1编码类胡萝卜素裂解双加氧酶7(carotenoid cleavage dioxygenase7,CCD7),参与新型植物激素独脚金内酯(strigolactones,SLs)的合成。利用SLs的人工合成类似物GR24处理cl2,其多分蘖表型得到抑制。系统进化树分析发现CCD7在几乎所有植物都有同源蛋白,水稻CCD7蛋白与同属禾本科的玉米、高粱和短柄草同源性最高。Real-timeRT-PCR结果显示D17/HTD1基因在植物所有组织都有表达,尤以茎部最高。