国家自然科学基金(31200250)
- 作品数：7 被引量：26H指数：4
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- 水稻叶色白化转绿及多分蘖矮秆突变体hfa-1的基因表达谱分析被引量：5
- 2013年
- hfa-1的白化转绿、多分蘖矮秆表型受单隐性核基因hw-1(t)控制。该基因编码含线粒体交替氧化酶AOX结构的叶绿体蛋白,通过参与叶绿体呼吸电子传递链,对类胡萝卜素生物合成途经及其次生代谢途径进行调控。本研究对hfa-1突变体叶色白化转绿过程中的类胡萝卜素生物合成途径、与该途径有关的植物激素代谢途径的相关基因进行表达分析,并分析了hfa-1突变体在白化、转绿2个时期的基因表达谱。结果表明,类胡萝卜素、植物激素(GA、ABA和SL)生物合成相关基因在hfa-1突变体白化期叶片中表达量减低,暗示hw-1(t)基因的突变抑制了苗期类胡萝卜素合成,同时还对涉及该过程相关多个次生代谢途径产生影响。通过基因表达谱芯片和功能分类分析,发现hfa-1叶色白化转绿过程中上调和下调表达基因涉及的生理过程主要在光合作用、应对内源刺激物和胁迫响应等方面;其中电子传递体Cytb6/f复合蛋白合成相关基因上调表达明显,推测Cytb6/f蛋白复合体在电子传递和质醌库还原氧化上对hw-1(t)起一定的补偿功能。
- 郭涛黄永相罗文龙黄宣王慧陈志强刘永柱
- 关键词：水稻
- 水稻开颖半不育突变体的观察、遗传分析和基因定位被引量：4
- 2016年
- 【目的】通过对一份航天诱变水稻（Oryza sativa L.）开颖半不育突变体ohss（open-hull semi-sterility）进行形态特性调查、遗传分析和基因定位,筛选候选基因,为下一步基因克隆和功能分析奠定基础。【方法】以籼稻品种航恢七号为材料,通过＂神舟八号＂飞船搭载,诱变获得一份水稻开颖半不育突变体ohss。对其进行形态特征解剖观察,分析颖花器官发育突变特点。调查突变体和野生型的花粉可育率、自然结实率和套袋自交结实率,对其育性进行鉴定。随机选取5个成熟单株,考察穗部谷粒相关性状并进行统计分析。通过覆盖全基因组的SSR分子标记检测,解析空间诱变的分子变异效应。以航恢七号、Francis和02428与突变体ohss配制杂交组合,观察F1和F2植株的花器官表型,进行χ~2测验,对突变性状进行遗传分析。以02428/ohss的F_2分离群体作为目标基因定位群体,同时利用SSR标记以及新开发的多个In Del分子标记开展基因定位研究。利用RAP水稻基因组注释数据库对定位区间的候选基因进行预测,通过序列比对和基因表达分析筛选候选基因。【结果】开颖半不育花器官突变体ohss与野生型相比,抽穗期穗部明显包茎,颖花发育出现异常,内外稃片瘪弱、扭曲变形且开裂不抱合,颖花内部发育类似内稃状的器官,部分颖花没有内稃的分化。ohss发育异常颖花中可育花粉率58.74%,导致单株结实率、穗重、穗实粒数与野生型相比极显著降低。全基因组SSR标记检测表明突变体ohss总变异频率为0.0336,除了第7、12染色体未检测到突变位点,其他染色体上检测到突变频率范围为0.0143—0.0889。遗传分析结果显示ohss的开颖半不育表型受单隐性核基因ohss（t）控制,并将ohss（t）定位在水稻第3染色体上2个In Del标记In Del6043和In Del6070之间约27.6 kb的物理距离内。该区域有3个预测注释基因,序列比对和表达
- 陈立凯黄明刘永柱王慧陈志强郭涛
- 关键词：水稻航天诱变花器官发育基因定位
- 水稻矮秆基因iga-1的序列变异和表达分析被引量：3
- 2016年
- 该研究以水稻矮秆突变体cha-2为材料,对控制其表型性状的iga-1基因进行候选基因筛选,利用基因注释数据库对定位区间进行候选基因预测,通过ORF及其上下游调控区域的测序、序列比对及关键元件分析进行序列变异研究,半定量PCR检测目标基因的表达模式,明确其在基因序列、表达模式的变异,探讨其分子遗传调控机理。结果显示:(1)在隐性核基因iga-1精细定位基础上预测得到3个ORF,其中2个编码dnaJ分子伴侣(含有dnaJ结构域的蛋白),分别是LOC_Os05g26902和LOC_Os05g26926;另外1个为已克隆的水稻矮秆基因RGA1(LOC_Os05g26890)。(2)ORF序列分析表明矮秆突变体cha-2与野生型仅在RGA1基因座存在SNP变异,但未造成氨基酸编码的改变。(3)表达模式分析发现,矮秆突变体cha-2的RGA1基因在种子萌发期、二叶期、四叶期和分蘖期等4个发育时期均不表达,且在‘中花11’、‘石狩白茅’的遗传背景下稳定遗传,均显现出失活状态,初步确定RGA1为iga-1的候选基因。(4)对RGA1基因上游和下游调控转录关键区进行测序结果表明,突变体cha-2存在865bp的大片段缺失,包括第1外显子、部分第1内含子和转录起始上游区域。研究推断,突变体cha-2的矮秆基因iga-1正是没有活性的RGA1基因,其转录关键区域的大片段缺失,导致无法正常转录表达。
- 陈立凯卢苏龙刘永柱王慧陈志强郭涛
- 关键词：水稻矮秆基因缺失突变
- 基于籼粳杂交重组自交系的水稻籽粒性状的遗传变异研究被引量：5
- 2016年
- 为研究多环境条件下籽粒性状的遗传变异及性状间相关性,解析籽粒性状遗传规律.以细长型籼稻品种‘玉针香’和短圆型粳稻品种‘02428’为亲本构建的含192个株系的RIL（重组自交系）群体为研究材料,在4种环境下分别对籽粒相关的16个性状进行相关性分析和遗传变异解析.结果表明,两亲本的粒型、垩白性状存在显著差异,其中,‘玉针香’精米长宽比、垩白粒率和垩白度分别为4.03、1.00％和0.18％,‘02428’精米长宽比、垩白粒率和垩白度分别为1.45、87.40％和52.21％.RIL群体各性状的平均值介于两亲本之间,分布频率呈趋于单峰的正态分布,符合数量性状遗传规律.多环境下变异分析表明,大部分籽粒性状受环境及环境与株系互作不同程度的影响;而谷粒面积、谷粒圆度2个性状受环境、环境与株系互作的影响均不显著.遗传群体各性状变异系数为6.34％～84.55％,广义遗传力为4.26％～70.67％.粒长、粒宽、垩白粒率、垩白度间呈明显互作关系.在RIL群体中筛选获得4个在穗部性状、粒质量和稻米外观品质等方面综合表现较为优良的株系,具有较高育种价值.说明：基于遗传背景明确的重组自交系群体,可解析籽粒性状的遗传变异规律,并有效创制优异育种材料.
- 高维维陈立凯胡朝旭黄钰婷黄明郭涛王慧陈志强
- 关键词：水稻重组自交系籽粒性状
- 一份新的水稻斑点叶突变体spl32的鉴定和基因定位被引量：6
- 2015年
- 从F2(粤晶丝苗2号/H4)群体中,鉴定出一份显性斑点叶突变体spl32(spotted leaf 32)。其叶片褐色斑点受自然光诱导,在幼穗分化期从叶尖逐渐扩散至叶鞘,台盼蓝染色表明斑点并非由细胞死亡引起。以从F5杂合个体分离出的正常叶色植株为对照,斑点叶植株的穗粒数、结实率显著降低。斑点出现后,spl32的POD活性和MDA含量均显著高于对照;同时,spl32叶片光合色素含量降低,但荧光动力学参数并无显著变化。抽穗期人工接菌表明,spl32对水稻白叶枯病菌抗性较对照显著提高。遗传分析表明spl32斑点性状由一个显性基因Spl32(t)控制,利用F2(02428/spl32)群体将其定位在第11染色体Ind-c和RM206之间,推测该基因为一个新的水稻斑点叶基因。
- 钟振泉罗文龙刘永柱王慧陈志强郭涛
- 关键词：水稻白叶枯病抗性基因定位
- 水稻花色素苷合成调节基因hrd1(t)的鉴定被引量：3
- 2013年
- 【目的】对籼稻种质hrd1紫叶性状进行遗传分析和基因定位。【方法】在特籼占13与02428杂交后代中获得籼稻紫叶材料hrd1。对hrd1主要农艺性状及表型进行观察;配制hrd1与02428的F1、F2、BC1F1群体,观察紫叶与绿叶性状的分离情况,明确其遗传模式;进一步利用F2群体实现紫叶性状基因的精细定位和候选基因遴选。【结果】hrd1在2叶期的叶尖出现紫色,并逐步扩散至全株大部分组织,成熟期农艺性状与对照(特籼占13)具有较大差异。hrd1叶绿素含量正常,花色素苷含量显著高于对照。遗传分析表明其紫叶性状受1对隐性核基因hrd1(t)控制,该基因位于第4染色体InDel标记HRD10和HRD21之间,物理距离为32.5 kb。对该区域候选基因测序,发现hrd1在LOC_Os04g50660基因(编码WD和G-beta重复域蛋白)的第3外显子发生单碱基突变(A→C),导致其编码的第196位氨基酸由对照的赖氨酸变为苏氨酸。【结论】hrd1(t)编码WD40类转录因子,可能参与花色素合成调控。
- 刘永柱罗文龙黄翠红陈立凯王慧陈志强郭涛
- 关键词：水稻花色素苷
- 籼稻紫叶种质hrd1的鉴定及杂种优势分析被引量：2
- 2015年
- 籼稻紫叶材料hrd1来源于特籼占13与02428杂交后代。农艺性状考察表明,籼稻紫叶种质hrd1紫色性状表现稳定、叶绿素含量正常,其株高较矮、分蘖中强、柱头双外露率极高,农艺性状较优良。以hrd1为母本与11个水稻品种配制杂交组合,对杂种F1及亲本的主要农艺性状进行统计分析,结果表明:hrd1与11个品种杂交F1在主要农艺、经济性状上都表现了较强的杂种优势,特别是单株穗重杂种优势表现突出。该种质在标记性状转育和杂种优势利用中具有一定价值。
- 陈仕军刘朝东冯锦乾李惠珠郭涛
- 关键词：籼稻杂种优势分析
