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    2007年, 第21卷, 第5期
    刊出日期:2007-09-10
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    研究报告
    实验技术
    研究简报
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    研究报告
    InDel和SNP标记在水稻图位克隆中的应用
    潘存红,王子斌,马玉银,殷跃军,张亚芳,左示敏,陈宗祥,潘学彪
    2007, 21(5): 447-453 . 
    摘要 ( )   PDF(1095KB) ( )  
    在水稻功能基因的图位克隆中,常需要高密度的分子标记,而目前公布的各种标记的密度还远未达到令人满意的程度。InDel和SNP标记是新型的分子标记类型,基本可以满足精细定位目的基因的需要。InDel和SNP标记可以较容易地通过生物信息学的方法获得,而且经济实用、特异性高、稳定性好。介绍了设计InDel和SNP标记的方法,并以一个水稻卷叶基因的研究为实例,介绍了在基因精细定位研究中利用这两种标记的方法和提高标记设计成功率的注意点。
    水稻色素原基因C的精细定位
    范方军,樊叶杨,杜景红,庄杰云
    2007, 21(5): 454-458 . 
    摘要 ( )   PDF(1445KB) ( )  
    应用籼稻组合珍汕97B/密阳46的衍生材料,针对水稻第6染色体短臂色素原基因C的可能位置,筛选到在C基因周围区间呈不同基因型组合的7个剩余杂合体,收获种子建立F2∶3群体。在各个植株上,稃尖颜色和叶鞘颜色的表现完全相同。通过各个群体颜色表现与原剩余杂合体基因型的比较,将C基因定位于微卫星标记RM314与RM253之间。在该基础上,应用两个分离群体共1279个样本,经标记检测和连锁分析,进一步将C基因定位于RM111和RM253之间, 与RM111和RM253的遗传距离分别为0.7 cM和0.4 cM。最后,应用区间内的另外6个微卫星标记和1个源于C基因候选基因OsC1的标记,检测在RM111C基因RM253区间内发生了重组的22个个体,将C基因定位于一个大小为59.3 kb、涵盖C基因候选基因OsC1座位的区间中。
    微型反向重复转座元件(MITE)靶区域扩增多态性:一种基于MITE的分子标记方法在水稻及其他植物上的应用
    马忠友,苏京平,孙林静,刘学军,王春敏,王胜军,曾斌,梁永书,闫双勇,
    2007, 21(5): 459-463 . 
    摘要 ( )   PDF(1028KB) ( )  
    利用根据水稻微型反向重复转座元件(miniature inverted repeat transposable element, MITE)序列设计的特异引物,以及靶区域扩增多态性(target region amplification polymorphism, TRAP)方法中的随机引物及扩增程序对不同的水稻材料进行PCR扩增来检测MITE侧翼为基因区域的多态性,称之为微型反向重复转座元件靶区域扩增多态性(MITETRAP)。每次扩增能产生1条或多条清晰条带,条带的大小为100~1500 bp,可在1.5%的琼脂糖凝胶上分离,有较好的可重复性,并发现了不同水稻品种间的多态性条带。进一步用基于水稻预测的MITE序列设计的特异引物对来自棉花、番茄及拟南芥的DNA样品进行MITETRAP扩增,均能成功扩增出条带,显示这种方法可以直接在其他植物中应用。还进一步讨论了该方法的优点及其可能的应用。
    水稻相关序列扩增多态性反应体系的建立及其多态性位点在F2群体中的分离分析
    姜树坤,钟鸣,徐正进 ,张丽 ,张喜娟 ,马慧,陈丽静,郭志富
    2007, 21(5): 464-468 . 
    摘要 ( )   PDF(1358KB) ( )  
    建立了一套完整、稳定、高效的水稻相关序列扩增多态性(SRAP)反应体系,同时利用110对SRAP引物对水稻品种沈农606和丽江新团黑谷进行比较扩增,其中35对引物可以检测到多态性,约占所用引物的31.82%。用该35对引物进一步对上述两个品种配制的杂交后代的F2进行检测,共扩增出1683条带,平均每对引物48条带,其中多态性条带143条,平均每对引物4.09条多态性条带。有24个多态性位点在F2群体中的分离显著或极显著地偏离了理论比值而表现异常分离,比率为16.78%。这些偏分离位点中偏向沈农606基因型的有11个;偏向丽江新团黑谷基因型的有12个;仅有1个偏杂合体类型。卡方检验说明,标记位点的偏分离是配子体和合子体选择共同作用的结果。
    基因枪转化的bar基因表达盒在水稻中的重组结构
    赵艳,钱前,王慧中,高振宇, 颜美仙,黄大年
    2007, 21(5): 469-474 . 
    摘要 ( )   PDF(1117KB) ( )  
    应用Southern杂交和引物组合PCR技术研究了基因枪转化的bar基因表达盒(包括启动子、编码区和终止子)在水稻(Oryza sativa L.)中的重组结构。bar基因表达盒的多个拷贝通过重组连接形成1~3个转基因串联子,彼此邻近整合在受体基因组内一个较大的染色体区域,不同转基因串联子之间由水稻基因组DNA间隔,形成转基因簇。bar基因表达盒形成转基因串联子时,存在头接头、头接尾、尾接尾3种连接方式,通常伴随着bar基因片段的截短。
    利用共转化和花药培养技术快速获得无选择标记的三价转基因水稻
    朱丽,傅亚萍,刘文真,胡国成,斯华敏,唐克轩,孙宗修,
    2007, 21(5): 475-481 . 
    摘要 ( )   PDF(1304KB) ( )  
    采用农杆菌介导的水稻转化体系,将包含选择标记潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)和目的基因人乳铁蛋白(hLF)、高赖氨酸(SB401)、高甲硫氨酸(RZ10)基因的双TDNA表达载体p13HSR转化水稻。筛选潮霉素磷酸转移酶基因和目的基因都是阳性的转基因植株,按单株进行花药培养,快速得到无选择标记而目的基因阳性的转基因纯合植株,得率为987%。RTPCR检测结果显示外源基因已整合到转基因水稻基因组中并转录。同时观测到三价表达载体在转化过程中部分目的基因丢失。
    农杆菌介导的转ICE1基因提高水稻的耐寒性
    向殿军,张瑜,殷奎德,
    2007, 21(5): 482-486 . 
    摘要 ( )   PDF(1563KB) ( )  
    利用农杆菌介导的转基因技术,成功地将通过RTPCR克隆的拟南芥ICE1基因导入垦鉴稻10号中,经PCR和Southern检测确认目的基因已整合到水稻基因组中。潮霉素抗性测定结果表明,与未转基因水稻相比,T1代表现出对潮霉素较高的抗性和孟德尔式的单位点遗传。抗寒能力检测结果表明,在同等低温胁迫条件下T1代转基因株系的死亡率明显低于未转基因对照。脯氨酸含量增幅明显高于未转基因对照。上述结果表明,转ICE1水稻提高了抗寒能力。
    东乡野生稻育性恢复性的鉴定与遗传分析
    杨空松,陈小荣,傅军如,朱昌兰,彭小松,贺晓鹏,贺浩华
    2007, 21(5): 487-492 . 
    摘要 ( )   PDF(1510KB) ( )  
    以东乡野生稻水桃树、东塘上2个居群与不同细胞质来源的5个水稻不育系(B06S、珍汕97A、协青早A、中97A和粤泰A)配组,根据F1结实率的高低对东乡野生稻育性恢复性进行鉴定。建立了10个组合的P1、F1、P2、F2群体,利用混合模型理论的Akaike信息准则(AIC),在F2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应以及所占总变异的分量。F1代的结实率变化范围为45.98%~76.57%,表明东乡野生稻具有一定的育性恢复性。F2代中该性状符合1对主基因+多基因的遗传模式,主基因遗传率为56.63%~88.29%,多基因遗传率为2.74%~30.97%,总基因型遗传率为63.17%~94.01%。中9A /东塘上居群杂交组合的F2代中,主基因是加性遗传,无显性效应,其他9个组合主基因是完全显性遗传。
    水稻生育后期剑叶形态和生理特性的QTL定位
    童汉华 ,梅捍卫,邢永忠,曹一平, 余新桥 ,章善庆, 罗利军
    2007, 21(5): 493-499 . 
    摘要 ( )   PDF(983KB) ( )  
    为了探讨水稻生育后期功能叶尤其是剑叶的形态性状及生理特性对水稻高产的影响,利用来源于籼稻珍汕97/HR5后代的重组自交系群体,对水稻生长后期剑叶形态(长、宽、长宽比)、剑叶代谢产物(鲜质量、干质量、含水量)和剑叶叶绿素含量(叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量)进行了考查分析和QTL定位。共检测到26个QTL,单个QTL的表型贡献率为4.77%~31.67%。其中控制剑叶形态的QTL主要位于第1和第4染色体,控制剑叶代谢产物的QTL主要位于第3、7和10染色体,控制剑叶叶绿素含量的QTL主要位于第3、4和9染色体上。其中位于第9染色体上的QTL,在后期功能型超级稻育种上具有一定的应用价值。
    恢复基因的渗入对红莲型不育系粤泰A纯度的影响
    王际凤,陆作楣,
    2007, 21(5): 500-506 . 
    摘要 ( )   PDF(48KB) ( )  
    通过模拟生物学混杂试验,于2004-2006年在江苏南京和海南陵水调查粤泰A的纯度并分析其杂株类型及成因。结果表明,粤泰A不育性稳定,生物学混杂导致恢复基因的渗入是粤泰A纯度迅速下降的主要原因。常用的保持系、恢复系和温敏核不育系等的恢复基因可直接渗入粤泰A,或者间接通过对粤泰B的渗入而渗入到粤泰A,产生F1杂株及其“同质恢”后代。粤泰A、B异交结实率高,抽穗扬花期与生产上常用品种同步,是它容易发生生物学混杂的重要因素。排除恢复基因后严格隔离是确保粤泰A、B纯度的主要技术措施。
    吉林省47年来粳稻品种遗传改良过程中某些农艺性状的变化
    武志海,徐克章,赵颖君,何小亮,王晓玲,凌凤楼
    2007, 21(5): 507-512 . 
    摘要 ( )   PDF(2641KB) ( )  
    对吉林省1958-2005年间育成的25个粳稻品种的产量及农艺性状的研究结果表明,随着粳稻品种的改良,产量呈线性增加。根据回归方程计算,产量由1958年的6 198.68 kg/hm2增加至2005年的12 682.8 kg/hm2,平均每年增加137.96 kg/hm2,增长率为2.23%。每穗粒数、结实率、单穗重和总穗数随育成年代推移显著增加,并与产量呈正相关,其中每穗粒数与产量的相关系数最大(r=0.85**)。株高随育成年代推移显著降低,茎叶夹角显著减小,灌浆期叶面积指数增加,抽穗期推迟。结果表明,产量的增加主要与品种改良过程中总库容的扩大有关,其中每穗粒数的增加是关键。
    水稻花粉萌发及花粉管生长动态
    陈士强,王忠 ,刘满希,谢兆伟
    2007, 21(5): 513-517 . 
    摘要 ( )   PDF(1350KB) ( )  
    用显微镜观察水稻花粉粒的萌发、花粉管在雌蕊中的生长以及授粉后不同时间剪除柱头处理对颖花结实率的影响。 水稻花粉粒在授粉2 min后开始萌发;5~10 min后花粉管穿过柱头进入花柱生长;约经30 min花粉管顶端到达子房基部;40 min时有些花粉管顶端可接近胚囊,此时花粉管内胼胝质形成,但数量较少;50 min后花粉管内胼胝质塞大量形成,花粉粒萎缩干瘪。水稻花粉管在柱头、花柱和子房中的生长速率分别为1500、5000、5400 μm/h。水稻授粉后10~15 min剪除柱头的处理只有极少量颖花结实,授粉后20~50 min剪除柱头处理的颖花结实率随处理时间推迟而升高,授粉后50 min剪除柱头处理的结实率达60%以上,接近正常。
    超级杂交稻国稻6号对开花结实期高温热害的反应
    陶龙兴,谈惠娟,王熹,曹立勇,程式华
    2007, 21(5): 518-524 . 
    摘要 ( )   PDF(2576KB) ( )  
    以超级杂交稻国稻6号(内2优6号)为材料,于2005-2006年在杭州分期播种,通过不同齐穗期条件下的产量及产量构成因子变异研究,分析开花结实期自然高温对灌浆结实的影响,同时在温室条件下设置可控极值高温(40~42℃)测定热害指数。国稻6号对开花结实期自然高温或设计极值高温的反应明显较对照协优46钝感,两者在小穗育性和热害指数上的差异达显著水平(P<0.05)。试验结果还表明国稻6号随花期日平均温度升高小穗不育率增加,尤其与日最高温度的关系更为密切,两者的相关系数分别为0.8604和0.9850(P<0.05),表明日最高温度对小穗育性伤害更烈。而灌浆结实期日最高温度对国稻6号结实率的影响不如日平均温度,相关系数分别为0.7352和0.9317(P<0.05)。
    高温胁迫下油菜素内酯对水稻幼苗的保护作用
    曹云英, 赵华
    2007, 21(5): 525-529 . 
    摘要 ( )   PDF(3079KB) ( )  
    以两个籼稻材料082(耐热型)和协青早B(热敏型)为研究对象探讨高温胁迫下油菜素内酯(BR)对水稻秧苗的保护作用。在苗期进行高温和喷施BR处理,观察高温胁迫下BR对叶绿素、蛋白质和MDA含量、电解质外渗率和保护酶(SOD、POD)活性及其同工酶表达等的影响。结果表明,高温胁迫下,喷施BR能明显提高热敏型材料协青早B的叶片叶绿素和蛋白质含量,增加SOD和POD活性,降低叶片MDA含量和电解质外渗率,但对耐热型材料082的影响相对较小。经BR处理后两个材料的POD同工酶谱带表达均明显增强。在高温胁迫下,BR处理减弱了耐热材料082的4条SOD同工酶谱带的表达,但明显增强了热敏感材料协青早B的A、B两同工酶谱带的表达,表明BR能够增强稻苗内活性氧保护酶系统的活性或诱导其表达,能有效减轻高温对秧苗的伤害。BR处理后稻苗对高温的应答机制,在温敏性不同的材料间存在差异。
    行株距配置对水稻茎秆形态生理与群体生态的影响
    闫川, 丁艳锋,王强盛,李刚华,黄丕生,王绍华
    2007, 21(5): 530-536 . 
    摘要 ( )   PDF(3169KB) ( )  
    以籼稻品种丰优香占和粳稻品种武运粳7号为材料,研究了不同行株距配置对茎秆形态生理与群体生态的影响。结果表明,中等行距(30.0 cm×13.3 cm)处理的产量最高,窄行距产量最低,差异显著(P<0.05)。中等行距配置较宽、窄行距处理显著减少了节间长度,增加了节间粗度、茎壁厚度及维管束数目,植株抗折力得到明显的提高,差异达显著水平(P<0.05);中等行距处理下水稻茎秆在齐穗期和灌浆后期单位长度节间干物质含量及灌浆期干物质转运量最大。此外,中等行距配置群体具有适宜的叶面积指数和较高的剑叶光合速率;不同行距配置群体内部CO2浓度、光照强度、温度和湿度等微气象因子具有一定差异,中等行距配置具有良好的群体微气象环境。阐述了适当扩大行距是水稻高产的必备条件。
    隐性长穗颈温敏核不育水稻长选3S穗颈节间伸长规律的研究
    肖辉海,王文龙
    2007, 21(5): 537-542 . 
    摘要 ( )   PDF(42KB) ( )  
    以隐性长穗颈温敏核不育水稻长选3S及其亲本培矮64S为材料,研究了温度对长选3S穗颈伸长的影响。人工24℃条件下,在始花前第12天至始花前第4天和始花当天至始花后第3天两个时段,穗颈节间伸长速度慢,但从始花前第4天至始花当天,长选3S穗颈节间伸长速度最快,其节间日均伸长的长度是培矮64S的2.1倍。在敏感期分别进行22℃、24℃、26℃和28℃ 4种人工温度处理, 28℃条件下穗颈节间伸长受阻, 出现包颈现象;22~26℃条件下穗颈伸出长度都为正值,不包颈,且穗颈伸出剑叶叶鞘的长度随温度降低而增加。对穗颈节间细胞数目和细胞长度的比较分析表明,长选3S穗颈节间的伸长主要是始花前第12天至始花期节间细胞分裂和细胞伸长共同作用所致,其中后者作用更为显著,且随处理温度的升高,穗颈节间最内和最外层薄壁细胞数目减少,细胞平均长度下降。
    实验技术
    应用RVA测定米粉淀粉成糊温度
    包劲松
    2007, 21(5): 543-546 . 
    摘要 ( )   PDF(488KB) ( )  
    淀粉的糊化温度是稻米淀粉品质的重要指标,决定淀粉在食品及工业上的用途,也与食用稻米的蒸煮品质密切相关。淀粉的糊化温度可以用淀粉谱仪(如快速淀粉黏滞性测定仪,Rapid Viscoanalyser,RVA)间接测定,但用淀粉谱仪测定的是淀粉的成糊温度(pasting temperature,PT),它是指淀粉黏度刚开始升高时的温度。在许多情况下,从RVA配套软件 Thermocline for Windows中测定的PT是过高的。提出了两种能够用RVA较准确测定成糊温度的方法。一种是改变参数设置来“筛选”出能反映真正成糊温度的点;另一种是手工记录下淀粉黏度刚开始升高时的时间,利用公式(45/3.8)×(T1-1)+50 计算出稻米的成糊温度。利用手工计算出的成糊温度与通过差示扫描量热仪测定的最高糊化温度呈极显著正相关(r=0.97)。
    研究简报
    水稻印尼水田谷型细胞质雄性不育恢复系R68的恢复基因初步定位
    李亮杰,周海鹏,占小登,庄杰云,程式华,曹立勇
    2007, 21(5): 547-549 . 
    摘要 ( )   PDF(1589KB) ( )  
    用印尼水田谷型不育系中9A和恢复系R68配组,选取F2的高可育株和极端不育株构建2个基因池,用82个完全不育单株作为定位群体,利用分布于12条染色体的413对SSR引物对双亲和两池进行多态性分析。 位于第1染色体的RM283和位于第10染色体的RM5756、RM258、RM6100、RM171 在亲本、两池间存在多态性,用F2单株验证证明它们与恢复基因连锁。经典遗传分析和分子标记定位研究表明,印尼水田谷型细胞质雄性不育恢复系R68具有2对恢复基因,分别位于第1和第10染色体上。位于第1染色体的恢复基因与分子标记RM283的距离是6.7 cM,位于第10染色体的恢复基因与标记RM5756、RM258、RM6100和RM171间的距离分别是10.4、8.0、2.4和4.2 cM。
    一株褐飞虱内共生菌的分离及分子鉴定
    张珏锋,吴鸿,陈建明,郑许松,陈列忠,俞晓平,
    2007, 21(5): 551-554 . 
    摘要 ( )   PDF(2007KB) ( )  
    运用卵块离体培养法,从褐飞虱(Nilaparvata lugens St°〖〗al)卵块中分离筛选到1株类酵母菌菌株,命名为34号菌株。比较34号菌株与直接从褐飞虱虫体内分离的类酵母共生菌(yeastlikesymbiotes, YLS) 26S rDNA序列同源性,并将结果在GenBank 核酸序列数据库中进行同源序列搜索,结果显示两种菌株都与子囊菌亚门(Ascomycotina)核菌纲(Pyrenomycetes)的解脂假丝酵母(Yarrowia lipolytica)显示出较近的亲缘关系,初步表明分离所得34号菌株可能为褐飞虱内共生菌的一种,同时也说明褐飞虱体内共生菌可通过离体培养的方式获得。
    灰飞虱对几类杀虫剂的抗性和敏感性
    马崇勇,高聪芬,韦华杰,沈晋良
    2007, 21(5): 555-558 . 
    摘要 ( )   PDF(80KB) ( )  
    采用点滴法和稻茎浸渍法分别测定了2006年4月采自江苏省无锡市和浙江省湖州市灰飞虱种群对9种杀虫剂的抗性及17种杀虫剂的敏感性。点滴法测定结果表明,无锡种群和湖州种群对吡虫啉均产生了高水平抗性,抗性倍数分别为79.6倍和44.6倍;对残杀威的抗性倍数分别为76.6倍和40.1倍,属高水平抗性;对甲萘威的抗性倍数分别为29.8倍和45.3倍,属中等-高水平抗性;对二嗪磷、杀螟硫磷、仲丁威、丁硫克百威、醚菊酯、氰戊菊酯的抗性倍数为1.4~8.1倍,属敏感-低水平抗性。毒力测定结果表明氟虫腈、丁烯氟虫腈对无锡和湖州灰飞虱3龄若虫的毒力最高,LC50值为0.21~041 mg/L;噻虫嗪、烯啶虫胺、毒死蜱、吡蚜酮、异丙威、敌敌畏为田间药效试验的推荐用药。还讨论了灰飞虱抗药性的治理。