检索结果-内蒙古大学图书馆

植物生理学报 2020年第4期56卷 789-798页

作者：毕梦蕾唐小涵王云龙段二超滕烜张元燕江玲张文伟王益华万建民南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室农业农村部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室长江流域杂交水稻协同创新中心江苏省现代作物生产中心南京210095

PPR (pentatricopeptide repeat)蛋白主要定位于叶绿体和线粒体中,调控其RNA的编辑和剪接,但目前人们对核定位的PPR蛋白的功能知之甚少。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)处理水稻(Oryza sativa)‘宁粳4号’获得胚乳缺陷突变体f29,突变体成... 详细信息

PPR (pentatricopeptide repeat)蛋白主要定位于叶绿体和线粒体中,调控其RNA的编辑和剪接,但目前人们对核定位的PPR蛋白的功能知之甚少。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)处理水稻(Oryza sativa)‘宁粳4号’获得胚乳缺陷突变体f29,突变体成熟种子呈粉质且不能正常萌发。通过图位克隆得到一个新的水稻中细胞核定位的PPR蛋白,命名为OsNPPR2。由于OsNPPR2的功能缺陷导致水稻种子线粒体复合体I亚基nad1第一个内含子中714 bp的片段未被剪切掉,线粒体结构和功能异常,呼吸途径受损,进而产生胚致死和胚乳粉质皱缩的表型。本研究发现OsNPPR2通过影响线粒体的功能调控水稻种子的发育。

关键词：水稻粉质胚乳 PPR蛋白 RNA剪接种子发育

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水稻粉质皱缩胚乳突变体fse4的表型分析与基因克隆

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中国水稻科学 2019年第6期33卷 499-512页

作者：杜溢墨潘天田云录刘世家刘喜江玲张文伟王益华万建民南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室/江苏省现代作物生产中心/江苏省植物基因工程技术研究中心

【目的】水稻种子主要以淀粉形式储藏能量。淀粉合成需要多种酶类和调控因子参与,机制较为复杂。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体,克隆和鉴定新的调控淀粉合成相关基因,旨在为研究淀粉合成及其调控提供理论依据。【方法】从化学诱变... 详细信息

【目的】水稻种子主要以淀粉形式储藏能量。淀粉合成需要多种酶类和调控因子参与,机制较为复杂。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体,克隆和鉴定新的调控淀粉合成相关基因,旨在为研究淀粉合成及其调控提供理论依据。【方法】从化学诱变剂甲基亚硝基脲(1-methyl-1-nitroso-urea, MNU)处理的宁粳3号(Ningjing 3, WT)突变体库中筛选到一个能稳定遗传的胚乳粉质皱缩突变体,命名为fse4 (floury and shrunken 4)。与籼稻品种Dular杂交获得F1种子(F2),通过图位克隆的策略确定FSE4候选基因。利用杂合植株(FSE4fse4)分离出的粉质种子,观察形态学特征,分析其理化性质。使用扫描电镜和半薄切片技术观察胚乳结构。使用q RT-PCR和免疫印迹分析淀粉合成相关基因表达模式和淀粉合成相关酶类的蛋白积累量。利用全自动氨基酸分析仪测定成熟胚乳各氨基酸含量。【结果】突变体fse4籽粒宽度、厚度以及千粒重显著下降,同时胚乳中总淀粉、总蛋白、直链淀粉含量亦显著下降,而脂肪含量显著上升;淀粉黏度、崩解值和消减值显著低于野生型。突变体fse4中多为单粒型淀粉颗粒,且排列分散。FSE4定位于第5染色体长臂约252kb的区间内,测序发现编码Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因(Delta 1-pyrroline-5-carboxylate synthetase, P5CS)第1外显子上发生单碱基替换,导致一保守的氨基酸发生变异。突变体fse4中大部分淀粉合成相关基因表达量下调,多种淀粉合成相关蛋白积累量减少。突变体fse4米粉中多种氨基酸含量发生显著变化,游离氨基酸含量是其野生型的3.6倍。此外,外源喷施脯氨酸能部分恢复突变体fse4种子萌发缺陷表型。【结论】FSE4编码脯氨酸合成关键限速酶P5CS,该基因对胚乳中氨基酸的合成及代谢起重要的调控作用,并影响淀粉的合成与积累。

关键词：粉质胚乳淀粉合成基因克隆 Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶氨基酸合成与代谢

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一个水稻低温移栽白条纹突变体wltt的鉴定和基因定位

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中国水稻科学 2019年第1期33卷 1-11页

作者：林添资孙立亭龚红兵王益华刘玲珑赵志刚江玲万建民南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室/长江流域杂交水稻协同创新中心/江苏省现代作物生产协同创新中心南京210095 江苏丘陵地区镇江农业科学研究所江苏句容212400

【目的】叶色突变相关基因的鉴定与克隆为研究叶绿体发育、叶绿素合成和光合作用等分子机制提供理论基础。【方法】从常规粳稻镇糯19杂交后代中分离出一个低温移栽后叶色转成白条纹的自然变异突变体,命名为wltt (white stripe leaf afte... 详细信息

【目的】叶色突变相关基因的鉴定与克隆为研究叶绿体发育、叶绿素合成和光合作用等分子机制提供理论基础。【方法】从常规粳稻镇糯19杂交后代中分离出一个低温移栽后叶色转成白条纹的自然变异突变体,命名为wltt (white stripe leaf after transplanting at low temperature)。成熟期测定野生型和wltt的主要农艺性状,分别在苗期、移栽后15 d和同时期直播条件下测定新生叶片的色素含量并观察叶绿体的超微结构;将wltt和野生型正反交进行遗传分析;用wltt与籼稻9311杂交产生的F_2作为定位群体进行基因定位;采用RT-qPCR分析叶绿体发育、叶绿素合成和光合作用相关基因在野生型和wltt中的表达水平。【结果】wltt突变体在苗期表现正常绿色,移栽15 d后心叶出现白条纹叶表型,至分蘖末期心叶叶色恢复;而不经移栽,突变体不会出现白条纹叶。人工模拟实验表明该表型是由低温条件下根损伤引起的。与野生型相比,wltt突变体移栽后的新生叶色素含量显著降低,光合速率下降;同时株高变矮,穗长、剑叶长和每穗粒数均显著降低。叶绿体的超微结构显示,突变体的叶肉细胞中,仅少数细胞含有正常的叶绿体,其余大部分叶肉细胞不含叶绿体。进一步研究发现,突变体中部分光合系统相关基因和叶绿体发育相关基因表达下调,叶绿素生物合成相关的14个基因表达也下调。遗传分析表明,该突变性状受一对隐性核基因控制。利用wltt突变体/9311的F_2群体,将该基因定位于水稻第2染色体着丝粒附近853kb区间内。目前,该区间内没有叶色相关基因的报道。【结论】WLTT是低温条件下移栽调控叶片转色的关键基因,在叶绿体发育过程中发挥重要作用。

关键词：水稻移栽叶片转色叶绿体发育基因定位

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通过分子标记辅助选择将耐储藏主效QTL qSS-9^(Kas)转入宁粳4号提高其种子贮藏能力

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作物学报 2019年第3期45卷 335-343页

作者：张平姜一梅曹鹏辉张福鳞伍洪铭蔡梦颖刘世家田云录江玲万建民南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室/江苏省植物基因工程技术研究中心江苏南京210095 中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程北京100081

利用置换系SL36作为qSS-9位点上Kasalath等位基因的供体亲本,各方面农艺性状较好的宁粳4号作为轮回亲本,通过回交和自交,并使用4个与qSS-9紧密连锁的分子标记Y-10、Y-11、Y-14、Y-13进行基因型的检测筛选,对宁粳4号进行耐贮性的遗传改良... 详细信息

利用置换系SL36作为qSS-9位点上Kasalath等位基因的供体亲本,各方面农艺性状较好的宁粳4号作为轮回亲本,通过回交和自交,并使用4个与qSS-9紧密连锁的分子标记Y-10、Y-11、Y-14、Y-13进行基因型的检测筛选,对宁粳4号进行耐贮性的遗传改良,获得了既耐贮藏、大多农艺性状又接近于宁粳4号的较为稳定的优良新品系,克服了宁粳4号耐贮藏性差的弱点。获得的新品系种子在人工老化和自然老化条件下均表现出发芽率明显提高、丙二醛含量显著降低、TTC染色效果更明显,表明转入耐储藏主效QTL Qss-9^(Kas)的宁粳4号新品系耐贮性显著提高。

关键词：水稻置换系分子标记辅助选择耐贮性遗传改良

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鸟苷酸激酶OsGK1对水稻种子发育至关重要

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中国水稻科学 2018年第5期32卷 415-426页

作者：李景芳田云录刘喜刘世家陈亮明江玲张文伟徐大勇王益华万建民南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室/长江流域杂交水稻协同创新中心/江苏省现代作物生产中心南京210095 连云港市农业科学院江苏连云港222000

【目的】对水稻粉质皱缩突变体fse2进行表型分析及基因克隆,为阐明水稻淀粉合成机制以及胚的发育奠定基础。【方法】fse2来自粳稻品种滇粳优1号的MNU(N-甲基-N-亚硝基脲)诱变突变体库。本研究考查了突变体fse2籽粒的理化性状,利用扫描... 详细信息

【目的】对水稻粉质皱缩突变体fse2进行表型分析及基因克隆,为阐明水稻淀粉合成机制以及胚的发育奠定基础。【方法】fse2来自粳稻品种滇粳优1号的MNU(N-甲基-N-亚硝基脲)诱变突变体库。本研究考查了突变体fse2籽粒的理化性状,利用扫描电镜和半薄切片观察了淀粉颗粒的结构;构建了fse2与N22的F_2群体,通过图位克隆及转基因互补验证确定目标基因;通过qRT-PCR以及GUS活性染色对FSE2进行组织表达分析;免疫印迹分析了突变体中淀粉合成相关基因以及线粒体基因的蛋白变化。【结果】fse2籽粒粉质皱缩,千粒重显著下降;胚乳中淀粉颗粒变小变圆,排列松散,不能形成正常的复合淀粉颗粒;突变体中总淀粉、直链淀粉含量均显著下降,脂肪含量显著上升,突变体淀粉的糊化特性发生明显改变。FSE2编码一个线粒体和质体双定位的鸟苷酸激酶(guanylate kinase),命名为OsGK1。OsGK1在各器官中组成型表达,并在花后6 d的胚乳中表达水平最高。突变体胚乳中淀粉合成相关蛋白水平显著降低,尤其是AGPS2b和PHOI。此外,突变体fse2的胚发育严重受损,导致种子纯合致死;线粒体定位的AOX积累显著增强,而野生型中几乎检测不到,表明线粒体呼吸途径受损。【结论】由于OsGK1的功能缺陷,导致水稻种子中线粒体和造粉体发育异常,进而产生了胚致死以及胚乳粉质皱缩的表型,因此OsGK1对水稻种子的发育至关重要。

关键词：水稻粉质皱缩胚乳鸟苷酸激酶种子发育淀粉合成

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控制普通野生稻种子休眠性QTL的定位

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作物学报 2018年第1期44卷 15-23页

作者：孙爱伶伍洪铭陈高明张天雨曹鹏辉刘世家江玲万建民南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室/江苏省植物基因工程技术研究中心江苏南京210095 中国农业科学院作物科学研究所/作物基因资源与遗传改良国家重大科学工程北京100081

水稻种子休眠性是关系到稻米品质和稻种质量的一个重要农艺性状。研究水稻种子休眠性遗传及分子机制对培育具有适度休眠性的优良水稻品种具有重要意义。本研究以籼稻品种9311为受体、普通野生稻为供体的染色体片段置换系群体为材料,在... 详细信息

水稻种子休眠性是关系到稻米品质和稻种质量的一个重要农艺性状。研究水稻种子休眠性遗传及分子机制对培育具有适度休眠性的优良水稻品种具有重要意义。本研究以籼稻品种9311为受体、普通野生稻为供体的染色体片段置换系群体为材料,在后熟不同时间检测群体种子休眠性,对控制种子休眠性的QTL进行定位分析,共定位到14个QTL,分布在第3、第4、第5、第6、第7、第10、第11、第12染色体上。筛选休眠性显著强于背景亲本9311的家系,分析这些家系携带的QTL数目,表明携带的位点越多,休眠性越强。进一步利用家系Q14与9311的F2群体验证了第7染色体标记RM180和RM21323之间存在一个效应较大的QTL q SD-7-2,该位点LOD值为18.49,可解释的表型变异率为33.53%,表明该位点是一个控制普通野生稻种子休眠性的主效QTL,且能稳定遗传。本研究为野生稻种子休眠基因的精细定位及克隆奠定了基础,且为培育强休眠性籼稻品种提供了育种材料。

关键词：野生稻种子休眠染色体片段置换系 QTL

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栽培因子对扬麦22产量、品质及氮肥农学利用率的影响

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2018年第1期39卷 86-90页

作者：胡文静程顺和陈甜甜刘健刘大同梁秀梅陆成彬江苏里下河地区农业科学研究所/农业部长江中下游小麦生物学与遗传育种重点实验室江苏扬州225007 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室南京210095

以弱筋小麦扬麦22为研究对象,采取田间裂区试验,研究播期、密度和施氮量对其产量、品质及氮肥农学利用率的影响。结果表明:播期和密度对产量均有显著影响,11月4日播种和225万苗·hm-2密度处理产量最高,施氮量对产量无显著影响,千粒... 详细信息

以弱筋小麦扬麦22为研究对象,采取田间裂区试验,研究播期、密度和施氮量对其产量、品质及氮肥农学利用率的影响。结果表明:播期和密度对产量均有显著影响,11月4日播种和225万苗·hm-2密度处理产量最高,施氮量对产量无显著影响,千粒重是扬麦22产量形成的关键因子;籽粒蛋白质含量和氮肥农学利用率受播期和施氮量影响,11月19日播种的籽粒蛋白质含量和氮肥农学利用率最高,施氮量增加,籽粒蛋白质含量显著升高,氮肥农学利用率降低。11月4日播种、225万苗·hm-2密度、180kg·hm-2施氮量处理,弱筋小麦扬麦22产量和品质较为协调,产量可达7 343kg·hm-2,籽粒蛋白质含量达12.37%,氮肥农学利用率达12.43kg·kg-1。

关键词：弱筋小麦播期密度施氮量产量品质氮肥农学利用率

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一个水稻温敏黄化突变体的表型分析和基因定位

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作物学报 2017年第10期43卷 1426-1433页

作者：张天雨周春雷刘喜孙爱伶曹鹏辉 Thanhliem NGUYEN 田云录翟虎渠江玲南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室/江苏省植物基因工程技术研究中心江苏南京210095 中国农业科学院北京100081

对水稻叶色进行表型分析与基因定位,可为图位克隆该类基因和研究水稻光合系统功能奠定基础。利用甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)诱变的方法,从籼稻品种"南京11"(简称NJ11)中获得温敏黄化突变体dy1;与野生型相比,dy... 详细信息

对水稻叶色进行表型分析与基因定位,可为图位克隆该类基因和研究水稻光合系统功能奠定基础。利用甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)诱变的方法,从籼稻品种"南京11"(简称NJ11)中获得温敏黄化突变体dy1;与野生型相比,dy1在自然环境下,从苗期至成熟期始终表现叶片黄化,透射电镜显示dy1类囊体结构异常;同时株高、分蘖数、结实率等农艺性状也表现出极显著的差异;实验室光照培养箱条件下,dy1苗期在20℃下表现白化,在25℃表现黄化,在30℃下为浅绿的表型;遗传分析表明水稻温敏黄化突变体dy1的表型是由1对隐性基因控制;将突变体与粳稻广亲和品"02428"杂交,构建F2群体,从中选出隐性极端个体,通过基因定位,将控制黄化的基因限定在第1染色体长臂上标记Y-4和Y-35之间的115 kb的区间内,含有16个开放阅读框(ORF),测序发现,dy1中编码尿嘧啶核苷酸激酶的基因LOC_Os01g73450的第4个内含子与第5个外显子交界处存在单碱基替换,拟作为候选基因;且叶绿体合成相关基因表达量显著降低,猜测该基因可能参与了叶绿素合成途径。

关键词：水稻温度敏感型遗传分析叶色基因定位

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分子标记辅助聚合抗小麦黄花叶病和白粉病育种

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麦类作物学报 2017年第12期37卷 1541-1549页

作者：赵仁慧刘炳亮寿路路陈甜甜王海燕王秀娥别同德江苏里下河地区农业科学研究所/农业部长江中下游小麦生物学与遗传育种重点实验室江苏扬州225007 扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心/江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225007 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

抗白粉病基因Pm21和PmV定位于不同簇毛麦种质的6VS染色体臂,对已知白粉病生理小种均表现高抗。小麦-簇毛麦小片段顶端易位系NAU421(T4VS-4DS·4DL)携带Wss1基因,高抗小麦黄花叶病。为选育兼抗小麦黄花叶病和白粉病的育种新材料,以NA... 详细信息

抗白粉病基因Pm21和PmV定位于不同簇毛麦种质的6VS染色体臂,对已知白粉病生理小种均表现高抗。小麦-簇毛麦小片段顶端易位系NAU421(T4VS-4DS·4DL)携带Wss1基因,高抗小麦黄花叶病。为选育兼抗小麦黄花叶病和白粉病的育种新材料,以NAU421为亲本,分别与携有Pm21基因的品系Y16-Pm和携有PmV基因的品种扬麦22杂交,构建F2代分离群体,然后利用与Wss1和Pm21/PmV基因连锁的共显性分子标记CINAU301和MBH1对F2代进行检测。结果表明,在286个NAU421/Y16-Pm的F2单株中,同时携有纯合Wss1和Pm21基因的单株有18株,比例为6.38%;在232个NAU421/扬麦22的F2单株中,同时携有纯合Wss1和PmV基因的单株有5株,比例为2.16%。细胞学与分子标记鉴定结果一致,说明CINAU301和MBH1可用于对Wss1和Pm21/PmV基因的高效选择。F3代株系抗病性鉴定表明,筛选出的23个双抗基因聚合体对白粉病免疫并高抗黄花叶病,可用于下一步双抗聚合品种(系)的筛选或作为抗病中间亲本。

关键词：小麦黄花叶病白粉病基因聚合分子标记辅助选择

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水稻白条纹突变体st13的表型分析及基因定位

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中国水稻科学 2017年第4期31卷 355-363页

作者：孙立亭林添资王云龙牛梅胡婷婷刘世家王益华万建民南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室/长江流域杂交水稻协同创新中心/江苏省现代作物生产中心南京210095 江苏丘陵地区镇江农业科学研究所江苏句容212400 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

【目的】叶色突变相关基因鉴定和克隆有助于研究光合作用,补充并完善叶绿体发育机理和色素合成代谢途径,为开展水稻的高光效育种提供理论依据。【方法】从粳稻品种Dongjin的组培后代中分离出一个白条纹突变体st13,成熟期测定野生型和st1... 详细信息

【目的】叶色突变相关基因鉴定和克隆有助于研究光合作用,补充并完善叶绿体发育机理和色素合成代谢途径,为开展水稻的高光效育种提供理论依据。【方法】从粳稻品种Dongjin的组培后代中分离出一个白条纹突变体st13,成熟期测定野生型和st13的主要农艺性状,苗期测定色素含量并观察叶绿体的超微结构;将st13和Dongjin进行正反交,观察F_1植株表型,并对F_2表型分离进行卡方检验,对st13进行遗传分析;利用st13×南京11(籼稻品种)的F_2和F_(2:3)群体,对st13突变基因定位;采用qPCR分析叶绿体发育和叶绿素合成相关基因在st13与野生型相对表达量。【结果】与野生型Dongjin相比,该突变体的株高、单株有效穗数、穗长、结实率和千粒重等主要农艺性状显著下降。苗期的色素含量降低,分蘖期无差异。突变体的叶绿体中既有含丰富的类囊体膜结构的正常叶绿体,也存在无类囊体结构的叶绿体。遗传分析和基因定位结果表明,st13的突变表型受1对隐性核基因控制,突变基因位于第3条染色体长臂InDel(Insertion-Deletion)标记I3-21和I3-22之间。进一步在这两个标记之间设计了6对InDel标记,最终将基因定位在94kb区间内,此区间共有8个候选基因。【结论】这8个候选基因中,有5个假定的蛋白,其他三个都是有功能注释的蛋白,而这三个蛋白在水稻中均未见报道,因此,st13突变是由一个新的叶色基因突变引起的;同时st13中叶绿体发育、叶绿素合成和光合系统相关基因的表达也发生了显著改变,推测ST13可能是调控叶绿体发育的关键基因。

关键词：水稻白条纹突变体叶绿体精细定位

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