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TILLING技术在植物功能基因组及育种中的应用(英文)

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Acta Genetica Sinica 2006年第11期33卷 957-964页

作者：汪得凯孙宗修陶跃之浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所杭州310021 中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室杭州310006

随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序计划的全面完成,数据库中大量的DNA序列需要进行功能注释,而用传统的正向遗传学进行基因克隆和近年来发展的反向遗传学(如插入突变、反义RNA、RNAi等技术)方法已不能适应基因组学的发展需求,因此,... 详细信息

随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序计划的全面完成,数据库中大量的DNA序列需要进行功能注释,而用传统的正向遗传学进行基因克隆和近年来发展的反向遗传学(如插入突变、反义RNA、RNAi等技术)方法已不能适应基因组学的发展需求,因此,研发大规模、高通量的基因功能分析方法成为当务之急。TILLING技术(Targetinginducedlocallesionsingenomes)就是在基因组生物学大背景下出现的一种全新的反向遗传学技术。TILLING技术的基本步骤是通过化学诱变方法产生一系列点突变,经过PCR扩增放大和变性复性过程产生异源双链DNA分子,再通过特异性酶切和双色电泳分析识别异源双链中错配碱基,从而检测出突变发生的准确位置。由于具有高通量、大规模、高灵敏度和自动化等特点,能够适应植物功能基因组学研究的要求,TILLING技术已经和即将在功能基因组领域发挥越来越重要的作用。TILLING技术应用于已测序完成的拟南芥和水稻中的突变位点检测并取得了巨大成功;TILLING技术应用于农作物的品种改良,可以帮助实现快速、定向改良作物的品种,同时由于TILLING采用的化学诱变技术与传统诱变育种并无二致,因此在作物改良中采用TILLING技术不存在外源基因转入引发的转基因作物(GMO)争论;由TILLING技术发展来的EcoTILLING技术,具有通量高、成本低、定位准确等优点,可以很好地进行多态性检测和研究基因的功能,已成为开展物种DNA多态性检测和不同物种演替进化研究的有力工具。本文简要介绍了TILLING的原理及操作步骤,讨论了TILLING技术的特点和优点及TILLING技术的应用前景。

关键词： TILLING 反向遗传学突变育种

限制性内切酶片段长度多态性（RFLP）及其在植物育种中的应用

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中国农业科学 1994年第6期27卷 67-72页

作者：王罡季静陶跃之胡含中国人民解放军农牧大学中国科学院遗传研究所

本文是一篇有关遗传标记的综述论文，探讨了限制性内切酶片段长度多态性（ＲＦＬＰ）及其在植物育种中的作用。首先简述了ＲＦＬＰ技术的理论基础，它可作为遗传标记加以利用，在理论上可运用ＲＦＬＰ进行遗传作图，而在植物育种中潜在... 详细信息

本文是一篇有关遗传标记的综述论文，探讨了限制性内切酶片段长度多态性（ＲＦＬＰ）及其在植物育种中的作用。首先简述了ＲＦＬＰ技术的理论基础，它可作为遗传标记加以利用，在理论上可运用ＲＦＬＰ进行遗传作图，而在植物育种中潜在的应用价值有：１．鉴别品种及品种专利；２．遗传资源多样性的识别；３．在数量性状研究中的应用；４．外源染色体的鉴别。最后还比较了ＲＦＬＰ、同工酶及ＲＡＰＤ等遗传标记的异同和优、缺点。

关键词：遗传标记限制性内切酶片段长度多态性同工酶随机扩增多态DNA 多聚酶催化链索反应

小黑麦×小麦杂种F_1花粉植株中D-R染色体的重组

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Acta Genetica Sinica 1989年第5期16卷 342-347页

作者：陶跃之胡含中国科学院遗传研究所

对93株六倍体小黑麦×普通小麦杂种F_1花粉植株进行了细胞学观察,Giemsa分带鉴定黑麦染色体,分析花粉植株中D、R染色体的分布组成。花粉植株染色体数目集中在2n=23附近,D、R两组染色体表现不同的数量分布:黑麦(R)染色体从数量上趋于随... 详细信息

对93株六倍体小黑麦×普通小麦杂种F_1花粉植株进行了细胞学观察,Giemsa分带鉴定黑麦染色体,分析花粉植株中D、R染色体的分布组成。花粉植株染色体数目集中在2n=23附近,D、R两组染色体表现不同的数量分布:黑麦(R)染色体从数量上趋于随机分布;小麦(D)染色体却趋于大部分保留。初步分析了产生这种现象的原因。

关键词：小黑麦花粉植株染色体组合小麦

黑麦染色体在小黑麦×小麦F_1花粉植株中的传递

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Acta Genetica Sinica 1990年第2期17卷 98-102页

作者：陶跃之胡含中国科学院遗传研究所

对93株小黑麦×小麦的第一代花粉植株(H_1)进行细胞学观察,并用Giemsa分带技术鉴定其中的黑麦染色体,不同黑麦染色体表现出不同的传递频率。6R最高,1R、3R次之,7R最低。花粉植株中还发现黑麦染色体端体。

关键词：黑麦染色体花粉植株配子亲和性

水稻抗稻瘟病基因的复等位分布特征及其在基因挖掘中的应用

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浙江农业学报 2015年第10期27卷 1789-1796页

作者：朱小丽陶跃之周波浙江师范大学化学与生命科学学院浙江金华321004 浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所浙江杭州310021 国际水稻研究所

稻瘟病是制约水稻稳产的重要病害之一,寄主抗病基因的利用是稻瘟病防控最经济和有效的手段。迄今为止,水稻中已经克隆了27个抗稻瘟病基因,从它们在水稻基因组中的位置分布来看,这27个抗病基因分布于14个遗传座位,意味着每个遗传座位平... 详细信息

稻瘟病是制约水稻稳产的重要病害之一,寄主抗病基因的利用是稻瘟病防控最经济和有效的手段。迄今为止,水稻中已经克隆了27个抗稻瘟病基因,从它们在水稻基因组中的位置分布来看,这27个抗病基因分布于14个遗传座位,意味着每个遗传座位平均分布约2个等位基因;从等位基因的序列同源性来看,位于同一遗传座位的复等位基因的序列呈现高度一致。进一步分析发现,相对于有功能的抗病基因,有些感病材料的等位基因呈现为典型的序列突变导致的假基因化,或者表现为明显的序列或结构差异。稻瘟病抗病基因的复等位分布特征,为同源克隆,尤其是等位基因挖掘提供了非常好的参考信息。对目前稻瘟病抗性基因的克隆进展、抗病基因的结构分类和它们在染色体中的位置进行了阐述和讨论,同时介绍了基于复等位基因分布特征的等位基因挖掘技术在抗病基因克隆中的应用,并进行了实例介绍和前景分析。

关键词：稻瘟病抗性基因基因克隆复等位基因等位基因挖掘

^(60)Co-γ射线辐照高粱的生物学效应及适宜诱变剂量的研究

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中国农学通报 2010年第8期26卷 119-123页

作者：翟国伟邹桂花陶跃之浙江师范大学化学与生命科学学院浙江金华321004 浙江农业科学院作物与核技术利用研究所杭州310021

以60Co-γ射线辐照高粱材料,研究M1代种子萌发过程中植株形态及生理指标的影响,并对不同供试材料的适宜诱变剂量进行预测。用300、600、900、1200Gy剂量的60Co-γ射线辐照高粱654、ICSV111/1022和BTx623的干种子,调查了种子的发芽势、... 详细信息

以60Co-γ射线辐照高粱材料,研究M1代种子萌发过程中植株形态及生理指标的影响,并对不同供试材料的适宜诱变剂量进行预测。用300、600、900、1200Gy剂量的60Co-γ射线辐照高粱654、ICSV111/1022和BTx623的干种子,调查了种子的发芽势、发芽率、发芽第12天幼苗生长量、活力指数以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。结果表明:低剂量辐射(≤300Gy)对高粱种子的发芽势及发芽率有促进作用,剂量>300Gy时,逐渐转化为抑制作用;幼苗生长量、活力指数随着辐射剂量的增大而减小,与辐射剂量间存在显著的负相关关系;SOD、CAT、POD活性则与辐射剂量间存在显著的正相关关系,即随着辐射剂量的增大而增强。研究认为:M1代种子的发芽率、幼苗生长量、活力指数、SOD、CAT、POD活性的变化均可反映高粱材料的辐射诱变效应;不同材料耐受辐照的能力有所差异,ICSV111/1022>654>BTx623。3个高粱材料的适宜辐射诱变剂量差异很大,变幅在300~700Gy之间。

关键词：高粱 60Co-γ射线诱变效应适宜诱变剂量

一个新的水稻半矮化小穗突变体的遗传分析与基因定位

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中国水稻科学 2011年第6期25卷 677-680页

作者：汪庆汪得凯陶跃之浙江师范大学化学与生命科学学院浙江金华321004 浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所浙江杭州310021 无锡求是生物农业有限公司

从粳稻中花11转基因后代中发现了一个半矮化小穗突变体,表现为植株半矮化、生长势弱、半包茎穗、穗型变小等特点,将其命名为sdsp2(semidwarfandsmallpanicle2)。遗传分析显示,该突变体表型受1对隐性核基因控制。以sdsp2突变体为... 详细信息

从粳稻中花11转基因后代中发现了一个半矮化小穗突变体,表现为植株半矮化、生长势弱、半包茎穗、穗型变小等特点,将其命名为sdsp2(semidwarfandsmallpanicle2)。遗传分析显示,该突变体表型受1对隐性核基因控制。以sdsp2突变体为母本与龙特甫B杂交构建F2分离群体,将该基因定位在水稻第6染色体的RH6-32和RH6-40之间的116kb的物理距离内。通过水稻基因组注释系统在此区域预测到14个开放阅读框,未发现与已报道穗型发育相关基因的同源基因。

关键词：水稻半矮化小穗突变体基因定位

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水稻耐铝毒机制研究进展

中国农学通报 2010年第9期26卷 78-81页

作者：葛敏王华陶跃之浙江师范大学化学与生命科学学院浙江金华321004 浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所分子育种实验室杭州310021

铝毒是酸性土壤中植物生长的重要限制因子。水稻是最耐铝毒的小谷粒禾本科农作物之一,其耐性机理至今仍不十分清楚。主要概述了植物铝毒的症状和耐性机制,以及水稻铝毒耐性分子机理的最新研究现状。

关键词：水稻铝毒有机酸通道蛋白转录因子

一个水稻苗期白条纹叶及抽穗期白穗突变体的鉴定和基因定位

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中国水稻科学 2011年第5期25卷 461-466页

作者：金怡刘合芹汪得凯陶跃之浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所浙江杭州310021 浙江师范大学化学与生命科学学院浙江金华321004

从粳稻中花11组培后代中发现了一个苗期白条纹,抽穗期白穗的突变体。该突变体表现为1叶期叶全白,2叶期从新叶叶尖开始沿叶脉逐渐转绿,至成株期完全变绿,抽穗后内外颖表现为白色,穗轴和小枝梗表现为绿色,成熟后颖壳转黄。根据基因定位结... 详细信息

从粳稻中花11组培后代中发现了一个苗期白条纹,抽穗期白穗的突变体。该突变体表现为1叶期叶全白,2叶期从新叶叶尖开始沿叶脉逐渐转绿,至成株期完全变绿,抽穗后内外颖表现为白色,穗轴和小枝梗表现为绿色,成熟后颖壳转黄。根据基因定位结果,将该突变体定名为wslwp(white striped leaf and white panicle)。与野生型相比,wslwp突变体2叶期及抽穗期叶片的叶绿素含量、类胡萝卜素含量及结实率均显著降低。遗传分析表明,该突变表型受1对隐性核基因控制,非T-DNA插入引起。为了克隆WSLWP基因,利用wslwp突变体与籼稻品种龙特甫B杂交获得的F2分离群体进行基因定位,首先将该基因定位于水稻第7染色体上的SSR标记RM5711与RM6574之间。随后,利用已有的SSR标记和开发的STS标记,进一步将该基因定位在STS7-63和STS7-65之间,物理距离约为87kb。

关键词：水稻白条纹叶及白穗突变体微卫星标记基因定位