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水稻培矮64S空间诱变突变株系的花培效应研究

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核农学报 2014年第3期28卷 386-392页

作者：黄翠红刘永柱陈立凯郭涛杨瑰丽陈志强王慧华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心广东广州510642

利用"实践八号"农业卫星搭载籼稻光温敏不育系培矮64S的干种子,对诱变后代19个突变株系进行了花药培养研究,考察了愈伤组织的诱导与分化情况。结果表明,与对照原种相比空间诱变后代的花药培养力发生了变化,其中H17、H11、H14、H6花药培... 详细信息

利用"实践八号"农业卫星搭载籼稻光温敏不育系培矮64S的干种子,对诱变后代19个突变株系进行了花药培养研究,考察了愈伤组织的诱导与分化情况。结果表明,与对照原种相比空间诱变后代的花药培养力发生了变化,其中H17、H11、H14、H6花药培养力提高,突变后更适合于花药培养;另外,在改良白苗分化方面也有所成效,但效果不大,H8、H6的白苗分化率与对照原种相比得到了有效的降低,其中以H6综合性状表现较好。利用航天技术与花药培养技术相结合,不仅能快速筛选出花药培养力高的优良单株,同时为今后开展籼稻材料的花药培养和选育新的不育系研究打下基础。

关键词：培矮64S 诱变效应花药培养优良株系

香型水稻种质资源筛选与Badh2等位变异分析

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分子植物育种 2022年

作者：胡明珠杨瑰丽刘洪林晓莲梁雪雨刘永柱郭涛王慧华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心华南农业大学农学院

香味是重要的稻米品质性状之一，挖掘新的香稻种质资源和香味基因Badh2有利等位变异将有利于优质香稻品质的改良。本研究以包含591份来源广泛的水稻的自然群体为材料，通过氢氧化钾浸泡法筛选香稻种质，利用基因组重测序技术对香味性状... 详细信息

香味是重要的稻米品质性状之一，挖掘新的香稻种质资源和香味基因Badh2有利等位变异将有利于优质香稻品质的改良。本研究以包含591份来源广泛的水稻的自然群体为材料，通过氢氧化钾浸泡法筛选香稻种质，利用基因组重测序技术对香味性状的主效基因Badh2进行基因分型，同时结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对香稻香味挥发性物质成分2-AP进行定量分析。研究结果表明：共筛选出63份香型水稻种质，其中56份具有badh2-E7等位变异，2份具有badh2-E4-5等位变异，1份具有badh2-E2等位变异，1份具有badh2-E14.1等位变异；在编号为313-11261的水稻材料中发现其第14外显子具有一个SNP突变，为新的Badh2等位变异类型badh2-E14.2，而‘黑126’在Badh2编码区没有发现突变位点；利用GC-MS分析香味特征物质2-AP含量发现，‘玉针香’的2-AP含量最高，而表型鉴定香味浓郁的‘紫香糯’2-AP测定结果却低至无法定量，但其质谱中含有2-AP特征离子碎片。本研究在不同香稻的Badh2编码区发现多个等位突变类型，这些香稻种质资源将为稻米香味遗传分析以及香稻品种改良提供理论基础。

关键词：香稻香味基因 Badh2 气相色谱-质谱联用 2-乙酰基-1-吡咯啉

利用分子标记辅助选择改良水稻保持系香味和稻瘟病抗性

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华南农业大学学报 2022年第3期43卷 9-17页

作者：杨瑰丽张瑞祥王慧陈淳黄翠红郑陶陶刘永柱华南农业大学农学院/国家植物航天育种工程技术研究中心广东广州510642

【目的】优质抗病水稻保持系的获得是改良不育系品质与抗性的前提,利用分子标记辅助选择技术进行定向改良,可以加速优异水稻保持系的改良进程。【方法】以‘恒丰B’、‘广8B’为轮回亲本,利用携带香味基因Badh2和抗稻瘟病基因Pita的‘B3... 详细信息

【目的】优质抗病水稻保持系的获得是改良不育系品质与抗性的前提,利用分子标记辅助选择技术进行定向改良,可以加速优异水稻保持系的改良进程。【方法】以‘恒丰B’、‘广8B’为轮回亲本,利用携带香味基因Badh2和抗稻瘟病基因Pita的‘B39’作为供体亲本,利用分子标记开展连续回交育种,定向改良‘恒丰B’、‘广8B’的品质和抗性性状。【结果】通过多代回交选育,获得了14份BC3F2改良材料。利用改良单株系与对应的不育系测交,测保对应的小区不育等级为全不育和高不育;通过品质和抗性鉴定,改良后的目标株系香味评级为香味较浓;稻瘟病抗性均有进一步提高,经病圃鉴定表现为抗或高抗稻瘟病;稻米品质表现为米粒细长、低直链淀粉、低垩白;其他农艺经济性状与轮回亲本相似;改良后的株系遗传背景回复率在80%~90%之间,达到预期回复效果。【结论】结合分子标记辅助选择的定向改良缩短了优质抗性保持系改良的育种进程,在较短时间内获得了在稻米品质、抗病性、香味性状上具有改良的新保持系,实现了‘恒丰B’、‘广8B’在香味性状和稻瘟病抗性方面的定向改良,为进一步协同改良三系杂交水稻的稻米品质和抗性提供了新的材料基础。

关键词：水稻保持系分子标记辅助选择稻瘟病抗性稻米品质

基于QTL-seq的水稻粒质量QTL定位及候选基因分析

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华北农学报 2020年第2期35卷 18-28页

作者：王豪张健王加峰杨瑰丽郭涛陈志强王慧华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心广东广州510642

利用实验室收集的优良种质资源籼稻亲本B91及B233分析影响粒质量的关键表型性状,挖掘粒质量相关的遗传位点与候选基因,进一步了解多基因调控粒型性状的遗传基础,以期在种质资源改良中加以应用。以2个籼稻亲本B91和B233及杂交繁育的F2群... 详细信息

利用实验室收集的优良种质资源籼稻亲本B91及B233分析影响粒质量的关键表型性状,挖掘粒质量相关的遗传位点与候选基因,进一步了解多基因调控粒型性状的遗传基础,以期在种质资源改良中加以应用。以2个籼稻亲本B91和B233及杂交繁育的F2群体为研究材料,对B91和B233籽粒颖壳和胚乳进行扫描电镜观察,测定两亲本灌浆速率;对B91和B233构建的F2分离群体进行QTL-seq分析,通过注释基因表达位置以及预测功能进一步筛选出粒质量候选基因。结果表明,根据籽粒颖壳和胚乳扫描电镜观察,B233与B91粒长、粒宽、粒厚的差异是由细胞大小和细胞数量共同决定的,且与B91相比B233籽粒饱满度较差。通过灌浆参数的比较,B233起始生长势,活跃灌浆时间,最大灌浆速率等指标均大于B91。QTL-seq分析共得到了430 762个有效SNP位点,发现了位于6条染色体上共8个QTL。主要关注正阈值区内的5个QTL,对正阈值区QTL位点内△(SNP-index)>0.7的SNP位点进行了筛选,选出在基因中非同义突变及剪接位点上的SNP突变23个基因,同时挑选出Indel突变基因共11个。根据NCBI网站对注释基因的转录表达分析及基因功能预测筛选出6个可能为调控粒质量性状的候选基因,其中基因Os04g0617600、Os04g0619600编码蛋白起到蛋白激酶或转录调节因子作用,Os04g0624600、Os04g0631000调控碳水化合物的合成与分解,Os04g0653100调控生物大分子的运输,同时也是花粉壁细胞的重要组成成分,Os02g0611450可能调控生物大分子的合成和细胞周期。综上,水稻粒长、粒宽、粒厚及饱满度均直接影响水稻籽粒质量,通过扫描电镜观察,灌浆速率调查从细胞水平和生理水平解释粒质量差异。通过QTL-seq结合注释基因转录表达分析及功能预测等手段可以更高效的筛选出粒质量的候选基因。水稻粒质量可能受到蛋白磷酸化、转录调节相关基因的影响。

关键词：水稻粒质量基因 QTL-seq 数量性状基因座 SNP-index

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碳离子束辐照水稻诱变效应及突变体的筛选

华南农业大学学报 2018年第2期39卷 29-33页

作者：杨瑰丽陈莹郭涛黄明黄翠红王慧李文建陈志强华南农业大学国家植物航天育种工程研究中心广东广州510642 中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

【目的】丰富水稻Oryza sativa L.突变体库,快速创造稳定遗传的新种质,为重离子辐照诱变机理研究和水稻遗传育种提供丰富的基础材料。【方法】利用碳离子束辐照水稻品种‘IR-55’、‘IR-60’、‘三粒寸’和‘云南陆稻’原种进行诱变,并... 详细信息

【目的】丰富水稻Oryza sativa L.突变体库,快速创造稳定遗传的新种质,为重离子辐照诱变机理研究和水稻遗传育种提供丰富的基础材料。【方法】利用碳离子束辐照水稻品种‘IR-55’、‘IR-60’、‘三粒寸’和‘云南陆稻’原种进行诱变,并对诱变后代的多个农艺性状进行多代跟踪调查。【结果】4个水稻品种突变株系株高、剑叶长、穗长和粒长宽比等性状呈现出较大变异幅度,且具有明显的正向或负向性,结实率表现出明显的下降趋势,最低为2%。利用随机选取的SSR分子标记引物对突变体进行遗传多样性检测发现,突变株系与原种的遗传多样性表现出明显的差异,表明重离子辐照诱变引起DNA序列较大片段的改变,而不是微小的点突变。【结论】碳离子束辐照对水稻株高、剑叶长和粒型等多个农艺性状产生正向或负向的诱变效应,在诱变后代中可以筛选出一批农艺性状变异的水稻新种质。

关键词：水稻碳离子束辐照诱变效应突变体

基于高密度遗传图谱定位新的水稻抽穗期QTLs

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2020年第8期48卷 43-49页

作者：李冬秀杨靖孙凯李丹丹杨瑰丽郭涛王慧陈志强华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心广东广州510642

【目的】挖掘新的控制水稻抽穗期的QTLs,为水稻花期调控的遗传机理研究和分子育种提供新的基因资源。【方法】以籼稻品种特籼占空间诱变突变体CHA-1和籼稻航恢7号空间诱变突变体H335为亲本进行杂交,构建包含275个株系的重组自交系(RIL)... 详细信息

【目的】挖掘新的控制水稻抽穗期的QTLs,为水稻花期调控的遗传机理研究和分子育种提供新的基因资源。【方法】以籼稻品种特籼占空间诱变突变体CHA-1和籼稻航恢7号空间诱变突变体H335为亲本进行杂交,构建包含275个株系的重组自交系(RIL)作图群体,利用由两亲本重测序及RIL群体简化基因组测序所构建的高密度遗传图谱,在2个环境下进行水稻抽穗期QTL定位。【结果】经两亲本重测序及RIL群体简化基因组测序,构建了包含2498个Bin标记的高密度遗传图谱。该图谱覆盖水稻12条染色体,各染色体标记数平均208.17,标记间平均遗传距离为0.95 cM。在2个环境下共定位到4个影响抽穗期的QTLs,分布于第3、第6和第8号染色体,其中qHD-6和qHD-8-1位于前人已报道定位的区域并被克隆,另外2个QTLs(qHD-3和qHD-8-2)尚未见报道,并且qHD-8-2能在2个环境中被重复检测到,贡献率分别为8.30%和10.89%。【结论】通过构建的高密度遗传图谱在2个环境中共检测到4个影响抽穗期的QTLs,其中qHD-3和qHD-8-2是新的抽穗期QTL位点,可用于后续抽穗期调控基因的精细定位及克隆研究,也可用于水稻抽穗期的分子调控机理研究与育种。

关键词：水稻重组自交系抽穗期 QTL定位 Bin标记

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水稻萌芽期抗旱指标筛选与抗旱性综合评价

华南农业大学学报 2015年第2期36卷 1-5页

作者：杨瑰丽杨美娜李帅良曲志恒黄明陈志强王慧国家植物航天育种工程研究中心华南农业大学广东广州510642

【目的】探索干旱胁迫对水稻萌芽期生长的影响,筛选水稻萌芽期抗旱性指标.【方法】以粳型、籼型常规稻及空间诱变稳定后代株系等共62个水稻品种(系)为试验材料,利用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,研究了干旱处理对水稻萌发期芽鞘长、... 详细信息

【目的】探索干旱胁迫对水稻萌芽期生长的影响,筛选水稻萌芽期抗旱性指标.【方法】以粳型、籼型常规稻及空间诱变稳定后代株系等共62个水稻品种(系)为试验材料,利用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,研究了干旱处理对水稻萌发期芽鞘长、最长根长、芽干质量、根冠比等8个形态和生理指标的变化.利用隶属函数分析方法对所有材料进行综合抗旱能力评价.【结果和结论】干旱胁迫严重影响了水稻的萌发,对根长的抑制最明显;根干物质积累比芽干物质积累受干旱胁迫的抑制更明显.芽鞘长和最长根长与水稻萌芽期综合抗旱能力极显著相关,且2个指标间无相关性,适合用作水稻萌发期抗旱鉴定指标.根据水稻萌发期抗旱性和综合抗旱能力评价,从62个水稻品种(系)中筛选出14个高抗旱品种(系),用于后续抗旱研究.

关键词：水稻萌芽期干旱胁迫聚乙二醇抗旱性指标筛选

基于高密度遗传图谱定位水稻籽粒大小相关性状QTL

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中国农业科学 2020年第2期53卷 225-238页

作者：张健杨靖王豪李冬秀杨瑰丽黄翠红周丹华郭涛陈志强王慧华南农业大学/国家植物航天育种工程技术研究中心

【目的】通过对水稻籽粒大小相关性状进行QTL定位及候选基因的筛选,为水稻籽粒大小相关基因的精细定位、克隆及基因功能等研究奠定基础。【方法】以籼稻品种特华占搭载高空气球空间诱变后产生的特异矮秆突变体CHA-1为母本,以籼稻品种航... 详细信息

【目的】通过对水稻籽粒大小相关性状进行QTL定位及候选基因的筛选,为水稻籽粒大小相关基因的精细定位、克隆及基因功能等研究奠定基础。【方法】以籼稻品种特华占搭载高空气球空间诱变后产生的特异矮秆突变体CHA-1为母本,以籼稻品种航恢7号搭载"神州八号"飞船经空间诱变后筛选出的突变体H335为父本杂交衍生出的275个RIL群体作为供试材料,利用GBS测序技术构建高密度遗传图谱,RIL群体及亲本分别于2017年早季和2017年晚季在华南农业大学实验教学基地种植。成熟收获后通过扫描仪获取水稻籽粒图像,利用SmartGrain软件获取籽粒大小相关性状表型数据。采用QTL IciMapping v 4.0软件基于完备复合区间作图法,对水稻籽粒大小相关性状进行QTL定位。【结果】构建的高密度遗传图谱包含2 498个Bin标记,总图距2 371.84cM,标记间平均遗传图距为0.95 cM。两季共检测到26个籽粒大小相关QTL,分布于第1、2、3、4、7和9染色体上,单一QTL贡献率为0.16%—14.41%。在第1、2、3、7染色体上检测到5个QTL簇（qGS1、qGS2、qGS3-1、qGS3-2和qGS7）。其中qGS1、qGS3-2和qGS7与前人报道相似,qGS2和qGS3-1是新发现的籽粒大小相关QTL,qGS2在2个季别的不同性状中被检测在同一标记区间附近,LOD值介于4.00—8.08,贡献率为6.67%—11.38%。qGS3-1在2个季别下均检测到与籽粒厚度相关,LOD值介于2.94—8.59,贡献率为4.69%—14.41%。使用的高密度遗传图谱定位区间较小,结合功能注释和CREP数据库表达谱,在qGS2位点筛选到4个潜在的与籽粒大小相关的注释基因LOC;s02g42310、LOC;s02g42314、LOC;s02g42370和LOC;s02g42380。其中LOC;s02g42310编码一个丝氨酸羧肽酶;LOC;s02g42314编码一个泛素E2结合酶;LOC;s02g42370编码一个类受体蛋白激酶;LOC;s02g42380编码一个TCP转录因子。在qGS3-1位点筛选到3个潜在的与籽粒大小相关的注释基因LOC;s03g39020、LOC;s03g39150和LOC;s03g39230。其中LOC;s03g39020编码一个驱动蛋白结构域;LOC;s03g39150编码一个蛋白激酶结构域;LOC;s03g39230编码一个具有去蛋白质泛素化功能的OTU-like半胱氨酸肽酶。其中编码泛素E2结合酶的LOC;s02g42314和编码驱动蛋白结构域的LOC;s03g39020在幼穗和授粉后的胚乳中表达量较高,推测其为最可能的调控籽粒大小的候选基因。【结论】共检测到26个水稻籽粒大小相关QTL。在第1、2、3和7染色体上检测到5个QTL簇（qGS1、qGS2、qGS3-1、qGS3-2和qGS7）,其中qGS2和qGS3-1为新发现的控制籽粒大小QTL,并在该位点筛选到2个可能调控水稻籽粒大小相关的候选基因。

关键词：水稻 RIL群体高密度遗传图谱籽粒大小 QTL定位候选基因

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关于专业基础课理论与实践教学的思考与探讨

当代教育实践与教学研究 2019年第1期 88-89页

作者：杨瑰丽王加峰黄翠红杨红华南农业大学农学院

兼具理论性和实践性的专业基础课的教学对于学生的专业能力和科研综合素质的培养具有重要意义。以植物细胞工程这门专业基础课程为例,围绕学生的学习能力、实践能力、创新能力和科研综合素质的培养,提出从讲"活"绪论、系统梳理课程教学... 详细信息

兼具理论性和实践性的专业基础课的教学对于学生的专业能力和科研综合素质的培养具有重要意义。以植物细胞工程这门专业基础课程为例,围绕学生的学习能力、实践能力、创新能力和科研综合素质的培养,提出从讲"活"绪论、系统梳理课程教学内容、应用信息化技术丰富教学方法、课题研究式实验等方面,充分调动学生的学习积极性、主动性和创造性,探讨该类理论与实践并重的专业基础课程的教学如何更好地将理论与实践相结合,引导学生主动参与到教学活动中,获得专业素质和综合能力的提升。

关键词：专业基础课植物细胞工程课题研究式实验综合素质