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重稀土矿区芒萁稀土元素精细定位及光抑制对其光合活性的影响

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中国稀土学报 2010年第3期28卷 379-386页

作者：王立丰季红兵田维敏中国热带农业科学院橡胶研究所省部共建国家重点实验室培育基地--海南省热带作物栽培生理学重点实验室海南儋州571737 首都师范大学国家环境污染控制工程中心环境处理分中心北京100037

分析了中国江西省龙南县足洞乡重稀土矿区及非矿区稀土元素富集植物芒萁体内稀土元素的精细定位及光抑制对芒萁光合特性影响。结果表明,稀土元素主要分布在芒萁的根部和叶片中,矿区芒萁叶片中的重稀土含量显著高于非矿区芒萁叶片。电镜... 详细信息

分析了中国江西省龙南县足洞乡重稀土矿区及非矿区稀土元素富集植物芒萁体内稀土元素的精细定位及光抑制对芒萁光合特性影响。结果表明,稀土元素主要分布在芒萁的根部和叶片中,矿区芒萁叶片中的重稀土含量显著高于非矿区芒萁叶片。电镜观察表明,稀土元素主要分布在细胞壁外,细胞质中只含有微量稀土元素。与非矿区芒萁叶片相比,重稀土矿区芒萁叶片中的色素含量显著降低,但β-胡萝卜素含量显著增高。正常光照条件下,矿区芒萁光系统II(PS II)的光化学特性比非矿区芒萁略有提高。光抑制实验表明,400μmol photons.m-2.s-2的光照强度对矿区芒萁光化学活性影响很小而非矿区芒萁光化学活性显著下降。综上所述,矿区芒萁富集重稀土元素的机制是:(1)通过产生的稀土结合多糖、蛋白等物质将稀土元素固定在细胞壁外;(2)通过改变叶片内部的叶黄素循环色素含量避免高光强对光系统的伤害作用。

关键词：重稀土元素芒萁光合特性光抑制精细定位

大豆品种郑97196抗疫霉病基因RpsZheng精细定位

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作物学报 2020年第7期46卷 997-1005页

作者：张雪翠钟超段灿星孙素丽朱振东中国农业科学院作物科学研究所北京100081 沈阳农业大学农学院辽宁沈阳110866

大豆疫霉病是由大豆疫霉引起的一种重要大豆病害,可造成严重的经济损失。种植含有抗疫霉病基因的大豆品种是控制该病害最有效的途径。前人在大豆品种郑97196的3号染色体上鉴定了一个抗疫霉病基因RpsZheng。本研究的目的是验证并精细定... 详细信息

大豆疫霉病是由大豆疫霉引起的一种重要大豆病害,可造成严重的经济损失。种植含有抗疫霉病基因的大豆品种是控制该病害最有效的途径。前人在大豆品种郑97196的3号染色体上鉴定了一个抗疫霉病基因RpsZheng。本研究的目的是验证并精细定位抗疫霉病基因RpsZheng。以Williams和郑97196杂交衍生的188个F2:3家系为作图群体,用大豆3号染色体上的SSR标记构建RpsZheng遗传连锁图,获得与RpsZheng紧密连锁的侧翼SSR标记SattWM82_39(2.5 cM)和BARCSOYSSR_03_0269(1.0 cM)。基于亲本间全基因组重测序数据鉴定和开发多态性InDel标记,进一步将RpsZheng候选区域缩小至105.2 kb,通过检测RpsZheng候选区域内的共分离标记特异性,获得了能够有效检测RpsZheng的分子标记WZInDel11。本研究明确了RpsZheng的候选基因组区间,鉴定出了能够有效用于基因功能研究和辅助选择育种的共分离分子标记。

关键词：大豆大豆疫霉病抗性遗传分析抗病基因精细定位

高丹草低氢氰酸含量性状主效QTL PA7-2的精细定位

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草地学报 2021年第10期29卷 2149-2157页

作者：吴国芳于卓于肖夏杨东升卢倩倩李景伟李佳奇内蒙古农业大学农学院内蒙古呼和浩特010019

为了精细定位高丹草低氢氰酸含量性状主效数量性状基因座QTL PA7-2,对进一步开展低氰性状相关候选基因挖掘、功能解析及分子标记辅助育种等研究提供理论依据。本试验在前期研究工作基础上,从高丹草(散穗高粱Scattered ear Sorghum bico... 详细信息

为了精细定位高丹草低氢氰酸含量性状主效数量性状基因座QTL PA7-2,对进一步开展低氰性状相关候选基因挖掘、功能解析及分子标记辅助育种等研究提供理论依据。本试验在前期研究工作基础上,从高丹草(散穗高粱Scattered ear Sorghum bicolor×红壳苏丹草Red shell Sorghum sudanense)F2代1200个分离群体单株中筛选出121个QIRs(Quantitative trait locus(QTL)isogenic recombinants)植株,选出低氰和高氰极端株套袋自交获得F3代分离群体,选出QIRs群体植株130个,利用BSA-SSR(Bulked segregation analysis(BSA)and simple sequence repeats)技术构建了长度为230.7 cM、密度为4.81 cM的遗传连锁图谱,通过定位分析明确了QTL PA7-2的位置在38 cM处,位于SSR标记Sobic.8 g1-600和XM00242-400之间。经与高粱基因组比对分析,首次将低氰QTL PA7-2精细定位至高粱8号染色体3.77 Mb(51.415 Mb~55.182 Mb)的物理区间,并发现SSR标记SORBI4G3-600与其紧密连锁。

关键词：高丹草低氢氰酸含量性状主效QTL PA7-2 BSA-SSR技术精细定位

水稻早衰突变体es5的鉴定及其突变基因的精细定位

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中国农业科学 2018年第4期51卷 613-625页

作者：王备芳陈玉宇张迎信刘群恩孙滨向小娇曹永润程式华曹立勇中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室/浙江省超级稻研究重点实验室河南农业大学农学院

【目的】对水稻叶片早衰突变体es5进行遗传分析及精细定位,探索水稻叶片衰老的分子机制。【方法】es5是嘉禾212经EMS诱变获得的一个叶片早衰突变体。利用es5与籼稻中恢8015杂交获得F1,F1自交获得分离群体F2。在杭州和海南观察F1和F2的表... 详细信息

【目的】对水稻叶片早衰突变体es5进行遗传分析及精细定位,探索水稻叶片衰老的分子机制。【方法】es5是嘉禾212经EMS诱变获得的一个叶片早衰突变体。利用es5与籼稻中恢8015杂交获得F1,F1自交获得分离群体F2。在杭州和海南观察F1和F2的表型,并分析该突变表型的遗传行为。取F2中隐性单株,利用图位克隆方法精细定位该基因。抽穗期时对突变体和野生型叶片进行SOD活性、MDA含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、净光合速率测定、组织化学分析、透射电镜观察以及衰老相关基因的表达量分析。成熟后调查es5和嘉禾212的几个重要农艺性状。【结果】四叶期前es5表型与嘉禾212相比无明显差异,四叶期时下部叶片叶尖开始黄化衰老,随着植株的生长发育,叶片的衰老面积逐渐变大,至拔节期,中下部叶片黄化衰老严重。与野生型相比,es5的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和净光合速率均显著下降,es5的株高、有效穗数、每穗总粒数、千粒重、结实率等农艺性状都极显著下降。伊文思蓝染色和二氨基联苯胺染色分析结果表明,es5叶片中含有更多的死亡细胞和过氧化氢积累。酶活性和衰老相关参数的测量结果显示抽穗7 d和抽穗21d,es5叶片中的SOD活性均显著高于嘉禾212中SOD活性;抽穗21 d时,es5中MDA含量显著高于嘉禾212中MDA含量;抽穗7 d和抽穗21des5叶片中可溶性蛋白含量均极显著低于嘉禾212中可溶性蛋白含量。透射电镜观察结果表明es5衰老部位细胞质溶解,叶绿体结构异常,叶绿体膜溶解,基粒模糊,基质片层疏松,类囊体发育异常,淀粉体和嗜饿颗粒增多。q RT-PCR结果显示es5中促进衰老的基因Osh36、Osh69、Os I85、RCCR1表达量极显著上调。2个衰老的标志基因Osh69和Os I85表达量分别上调12.7和36.6倍。同时叶绿素降解相关基因SGR也显著上调。遗传分析结果表明该性状是由单隐性核基因控制。采用图位克隆的方法将该基因精细定位在第5染色体上的4BF-10和RM3664两标记之间,物理距离约52.7 kb,该区间包含8个开放阅读框。【结论】es5由于叶片的过早衰老造成与产量相关的几个重要农艺性状显著下降。将该基因定位在第5染色体介于标记4BF-10和RM3664之间52.7kb的物理区间内。

关键词：水稻早衰 es5 图位克隆精细定位

玉米耐深播主效QTL qMES20-10的精细定位及差异表达基因分析

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作物学报 2020年第7期46卷 1016-1024页

作者：任蒙蒙张红伟王建华王国英郑军中国农业科学院作物科学研究所北京100081 中国农业大学农学院北京100193

干旱是影响玉米(Zea mays L.)产量最主要的环境因素之一,具有耐深播特性的玉米种质材料能够吸收土壤深层水分,具有较强的耐旱性,因此研究玉米耐深播性状的遗传机制具有重要的理论和应用价值。本实验室前期已利用耐深播玉米自交系3681-4... 详细信息

干旱是影响玉米(Zea mays L.)产量最主要的环境因素之一,具有耐深播特性的玉米种质材料能够吸收土壤深层水分,具有较强的耐旱性,因此研究玉米耐深播性状的遗传机制具有重要的理论和应用价值。本实验室前期已利用耐深播玉米自交系3681-4与普通自交系X178构建的F2:3群体,在玉米10号染色体上定位到了一个耐深播主效QTLqMES20-10。本研究在此基础上,以X178为轮回亲本,结合前景选择和背景选择,构建了BC3F3:4家系,对qMES20-10迚行了确证;并进一步利用分子标记辅助选择构建了高代回交群体,将其精细定位于133.3~136.0Mb的区间之内。同时,利用从BC3F3:4家系中筛选出的两个近等基因系,迚行差异表达基因分析,发现差异表达基因主要参与了化学性应激反应、氧化还原反应和对氧化胁迫的应激反应。本研究结果为迚一步兊隆耐深播主效QTL qMES20-10奠定了基础。

关键词：玉米耐深播 QTL 精细定位差异表达基因

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玉米籽粒淀粉粒密度基因tw1的精细定位

中国农业科学 2018年第7期51卷 1233-1243页

作者：孙粲然张雪海马指挥郭战勇汤继华付志远河南农业大学农学院

【目的】淀粉粒密度影响籽粒容重,通过对一个玉米籽粒淀粉粒密度突变体Mrd进行鉴定和精细定位,为容重相关基因的克隆和功能验证奠定基础。【方法】以育种选系过程中发现的一个淀粉粒密度突变体Mrd为材料,利用近红外光谱分析仪检测其籽... 详细信息

【目的】淀粉粒密度影响籽粒容重,通过对一个玉米籽粒淀粉粒密度突变体Mrd进行鉴定和精细定位,为容重相关基因的克隆和功能验证奠定基础。【方法】以育种选系过程中发现的一个淀粉粒密度突变体Mrd为材料,利用近红外光谱分析仪检测其籽粒内部化学成分的变化,用扫描电镜观察授粉后18—45 d正常籽粒和突变籽粒中淀粉粒形态的差异;于2014—2016年分别在河南郑州和原阳以及海南三亚种植Mrd与B73的杂交组合及F2和BC1分离群体,并对其进行遗传分析;使用来自maize GDB(http://***)的覆盖全基因组的1 000对SSR引物,通过集团分离分析法(bulked segregation analysis,BSA)筛选与目的基因紧密连锁的标记,实现目的基因的初步定位;并在该定位区间内开发新的标记,对从38 000 BC1分离群体中筛选出的交换单株进行基因型分析,实现目的基因的精细定位;通过候选基因序列分析、功能预测和等位性测验确定首选候选基因。【结果】该突变体籽粒较正常籽粒体积变小,比重增加;细胞学和化学组份分析结果表明,与野生型籽粒相比,突变体籽粒中的粗蛋白含量降低,粗淀粉含量没有显著变化,淀粉粒形状不规则且变小、密度增加,可能是导致籽粒容重变大的原因;对授粉后不同天数籽粒内部淀粉粒结构的观察显示,突变体籽粒淀粉粒的密度比正常籽粒密度大,并随发育进程不断增加;对Mrd与B73的F2及测交后代分离群体的遗传分析结果表明,Mrd籽粒突变是由单隐性基因(命名为tw1)控制的;该基因首先被定位在第6染色体的SSR标记umc1105和bnlg1154之间,物理距离为22 Mb;利用上述2个标记对BC1群体进行交换单株筛选,并开发标记,将该基因定位于SSR标记B3和A47之间,物理距离为0.2 Mb;在该候选区段内有包含su2在内的3个候选基因,等位性测验结果表明,tw1与su2不是等位基因;候选基因序列分析和功能预测结果表明GRMZM2G042607编码的蛋白具有碳水化合物识别结构域,在种子中对碳水化合物的储藏起沉积作用,是tw1最可能的候选基因。【结论】实现了籽粒淀粉粒密度突变性状基因tw1的精细定位,并确定了候选基因为编码一种β-1,3半乳糖基转移酶的GRMZM2G042607。

关键词：玉米容重淀粉粒密度 tw1 精细定位

玉米穗行数主效位点qKRN5.04精细定位与遗传效应解析

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作物学报 2017年第1期43卷 63-71页

作者：白娜李永祥焦付超陈林李春辉张登峰宋燕春王天宇黎裕石云素中国农业科学院作物科学研究所北京100081

穗行数是影响玉米产量的重要因素之一,其遗传机制解析和关键基因精细定位对开展分子育种具有重要的意义。本研究以穗行数仅有4行的"四路糯系选"和多穗行自交系"农531"(18~22行)为亲本,构建了高代回交群体和次级定位群体(四路糯选系为供... 详细信息

穗行数是影响玉米产量的重要因素之一,其遗传机制解析和关键基因精细定位对开展分子育种具有重要的意义。本研究以穗行数仅有4行的"四路糯系选"和多穗行自交系"农531"(18~22行)为亲本,构建了高代回交群体和次级定位群体(四路糯选系为供体亲本,农531为轮回亲本)。通过对不同类型试验群体的多环境表型鉴定和基因型鉴定,利用完备区间作图法(ICIM)进行穗行数主效QTL定位分析,将穗行数主效位点q KRN5.04定位到第5染色体136.3~140.0 Mb的区间之内;遗传效应分析发现,该位点在不同环境条件下最大可解释的表型变异为21.76%,效应值为0.80~1.76行。通过次级分离群体重组事件分析可将其进一步定位到~300 kb区间内。本研究结果不仅为分子标记辅助选择提供了实用的In Del标记,而且为玉米穗行数主效位点q KRN5.04的图位克隆和候选基因挖掘奠定了重要的基础。

关键词：玉米穗行数 QTL 精细定位

水稻穗长基因qPL9的精细定位及其候选基因分析

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南京农业大学学报 2019年第3期42卷 398-405页

作者：连光倩翟雪尚菲王建飞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

[目的]本研究旨在发掘水稻产量相关基因,为水稻产量性状改良提供新的种质资源,为水稻穗发育遗传研究提供分子证据。[方法]利用表型差异明显的粳稻‘茭白稻’和籼稻‘Saber’构建F_2群体,对其株高及穗部性状进行QTL检测。根据F_2结果,构... 详细信息

[目的]本研究旨在发掘水稻产量相关基因,为水稻产量性状改良提供新的种质资源,为水稻穗发育遗传研究提供分子证据。[方法]利用表型差异明显的粳稻‘茭白稻’和籼稻‘Saber’构建F_2群体,对其株高及穗部性状进行QTL检测。根据F_2结果,构建F_(2∶3)分离群体,对效应值较高的穗长QTL qPL9进行验证、精细定位和候选基因预测,并对候选基因进行克隆、测序和序列比对分析。[结果]在F_2群体中检测到株高、穗长、每穗颖花数、二次枝梗数、粒长和粒宽共6个性状的16个QTL。其中效应最高的qPL9解释了32.8%的穗长变异,位于SSR标记RM1189和L171之间,LOD值为8.27。对qPL9所在位点进行验证后进行精细定位,最终将其定位在InDel标记L174与L171之间,物理距离为90.47 kb,含有9个开放阅读框(ORF)。分析候选基因序列,发现LOC_Os09g28300、LOC_Os09g28310和LOC_Os09g28320的编码序列在‘茭白稻’和‘Saber’间有差异,且导致氨基酸序列差异。[结论]qPL9是新位点,其候选基因可能为LOC_Os09g28300、LOC_Os09g28310和LOC_Os09g28320。

关键词：水稻 QTL 精细定位 qPL9 候选基因

水稻剑叶角度qFla-8-2位点的精细定位

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中国水稻科学 2016年第1期30卷 27-34页

作者：朱长丰梁利君曾思远李天伟董冠杉洪德林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

为更好地理解水稻大剑叶角的分子遗传机制,对已初定位的控制剑叶角度的qFla-8进行精细定位和候选基因预测。利用以863B为受体亲本、A7444为供体亲本衍生的BC3F3群体中仅在目标基因区段杂合的172个单株自交构建的次级分离群体,对qFla-8... 详细信息

为更好地理解水稻大剑叶角的分子遗传机制,对已初定位的控制剑叶角度的qFla-8进行精细定位和候选基因预测。利用以863B为受体亲本、A7444为供体亲本衍生的BC3F3群体中仅在目标基因区段杂合的172个单株自交构建的次级分离群体,对qFla-8所在的RM6215-RM8265区间9个SSR标记的基因型进行鉴定,结合表型数据进一步缩短qFla-8所在染色体区段。结果发现qFla-8位点所在染色体区段存在两个紧密连锁的位点qFla-8-1和qFla-8-2。其中,qFla-8-1位于RM6215和RM3153之间,可解释22.33%的表型变异;qFla-8-2位于RM1309和RM3491之间,可解释23.81%的表型变异。进一步对加性效应较大的qFla-8-2精细定位,通过开发插入缺失(InDel)分子标记,将qFla-8-2位点限定于InDel标记Z7和SSR标记RM23071之间,该区间的物理距离为67 kb。该区段包含3个预测基因Os08g0408200,Os08g0408300和Os08g0408500,分别编码功能类似GAMYB的WD40结构域蛋白、假定蛋白以及类APETALA2蛋白。

关键词：水稻剑叶角度 QTL 精细定位