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苦荞SSR引物开发及其在遗传多样性分析中的应用

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植物遗传资源学报 2012年第5期13卷 759-764,788页

作者：韩瑞霞张宗文吴斌李艳琴山西大学生物技术研究所太原030006 中国农业科学院作物科学研究所北京100081 国际生物多样性中心东亚办事处北京100081

苦荞在中国已经成为广受欢迎的健康食品。本研究通过选择性扩增微卫星序列、体外重组扩增产物和构建SSR富集文库,开发出了一种简便的重组微卫星引物设计方法。通过这种方法,设计合成500对SSR引物,在苦荞上的有效性约50%,多态率达10.8%,... 详细信息

苦荞在中国已经成为广受欢迎的健康食品。本研究通过选择性扩增微卫星序列、体外重组扩增产物和构建SSR富集文库,开发出了一种简便的重组微卫星引物设计方法。通过这种方法,设计合成500对SSR引物,在苦荞上的有效性约50%,多态率达10.8%,PIC平均值为0.3600。利用其中的28对SSR引物,在苦荞核心种质中检测出等位基因85个,每位点的等位基因数为2～5个,平均3.0个。不同地理来源的苦荞种质资源的Shannon-Weaver多样性指数为0.3633～0.6671,来自云南、四川和西藏的苦荞材料不但遗传多样性丰富,而且亲缘关系较近,进一步证实苦荞起源于中国西南部。本研究证明重组微卫星引物设计方法开发的引物对苦荞非常有效,将有助于促进苦荞种质资源遗传多样性、有用基因发掘和分子标记辅助育种研究。

关键词：苦荞 SSR标记遗传多样性

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ALS点突变介导的水稻生态适合度代价分析

ALS点突变介导的水稻生态适合度代价分析

基于流式细胞术对27种石斛的倍性鉴定和基因组大小分析

第二十届中国作物学会学术年会

作者：朱鹏扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心粮食作物现代产业技术协同创新中心

【研究背景】乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)是合成缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等支链氨基酸的关键酶,通过对ALS的酶活性进行抑制能够对支链氨基酸的合成产生阻碍作用,蛋白质的合成也会因此受到影响,从而抑制植物的生长。因此... 详细信息

【研究背景】乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)是合成缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等支链氨基酸的关键酶,通过对ALS的酶活性进行抑制能够对支链氨基酸的合成产生阻碍作用,蛋白质的合成也会因此受到影响,从而抑制植物的生长。因此,ALS是重要的除草剂靶点。我省水稻田草害发生量呈现出逐年加重趋势,除草剂用量不断增加,导致种植成本上升,污染加重,同时也出现了不同程度的药害等问题,严重影响了水稻的高产和效益。如何实现发挥优秀品质品种的产量潜力与农作物"绿色双减"生产双向协同已经成为农业生产中的突出问题。先正达、孟山都等国际农化巨头通过种子—农药一体化开发新模式,实现主要农作物草害、虫害低成本防控,培育兼顾优秀品质、稳产增收、环境友好低残留的抗除草剂水稻种质,通过与农化企业合作创制水稻种药一体化新模式,正式成为种植业的发展方向。靶基因突变可以使植物对除草剂产生抗药性以适应环境,但同时也可能产生适合度代价,生态适合度代价可影响植物的生殖生长。本试验旨在研究经EMS诱变后得到的抗除草剂水稻品种与其对照之间农艺性状、产量及品质性状等方面的差异,对ALS点突变介导的水稻生态适合度代价进行评价分析,为稻麦轮作体系下抗除草剂水稻种质资源的挖掘提供依据。【材料与方法】将不具备抗除草剂性质的籼稻华占(HZ)、粳稻镇稻18(Z18)、糯稻镇稻19(Z19)及软米K6进行EMS诱变,经甲咪唑烟酸除草剂二次筛选后获得抗ALS类除草剂的品系HZ-47、Z18-43、Z19-T4、K6-1。比较对照材料与抗性材料之间的生理生化性质、田间农艺性状、产量、品质性状差异,分析ALS点突变介导的水稻生态适合度代价。【结果与分析】本研究的对照材料选用籼稻华占、粳稻镇稻18、糯稻镇糯19以及软米K6,利用EMS诱变技术筛选出对咪唑啉酮类除草剂具有抗性的品种HZ-47、Z18-43、Z19-T4以及K6-1,对其基因进行测序发现均为第627号位点发生突变,突变品种的ALS酶活性与对照相比显著提高,抗药性指数(RI)均在23～26之间,得到的抗性品种的抗性指数均在8～9之间,这与前人的研究相一致;诱变后的材料不仅对咪唑啉酮类除草剂甲氧咪草烟产生了抗性,而且产量并没有发生显著性的下降;与对照相比,抗性材料的主要生育时期延迟,且抗性品种的茎蘖成穗率更高,但收获指数低;抗性材料在品质方面的变化各有不同,整体来说,抗性材料的品质特征还需进一步具体分析,但是可以得出的是,本研究中四个材料的食味值均下降。【结论】抗性材料在保证了品种产量和品质的同时,减轻了水稻生长过程中杂草管理的压力,减少了除草剂的施用量,减少了劳动力的投入,从而降低了水稻种植的成本,极大的提高了农民的生产积极性,促进了我国的农业生产,也为我国对全新抗除草剂稻麦种质资源的创制增添了动力。

关键词：抗除草剂水稻乙酰乳酸合成酶生态适合度

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热带作物学报 2022年第11期43卷 2249-2257页

作者：熊文艳普冉刘云礼陈军文张敬丽云南农业大学园林园艺学院云南昆明650201 西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南昆明650201 云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明650201

石斛属(Dendrobium)是兰科(Orchidaceae)一个大属,我国植物志记载有76种,主要分布于我国海南省、西南和两广地区,石斛属植物种类繁多,花朵鲜艳,颜色丰富,花期长,具有极高观赏价值。目前,石斛属植物野外资源濒临灭绝,面临自交异交不亲和... 详细信息

石斛属(Dendrobium)是兰科(Orchidaceae)一个大属,我国植物志记载有76种,主要分布于我国海南省、西南和两广地区,石斛属植物种类繁多,花朵鲜艳,颜色丰富,花期长,具有极高观赏价值。目前,石斛属植物野外资源濒临灭绝,面临自交异交不亲和、观赏种数量少、缺乏优良育种亲本的困境,为保护现有良种、培育新物种及为建立基因分子库奠定基础,以石斛属植物幼嫩叶片为材料,采用MGb解离液制备细胞核悬浮液,利用玉米(Zea mays,‘B73’)和番茄(Lycopersicon esculentum)作为内标,建立了基于流式细胞术测定石斛倍性和基因组大小的方法,用流式细胞仪对兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium)27种石斛属植物的倍性和基因组大小进行测定。研究表明:以玉米为内标区分度较好,且没有重叠峰,峰型清晰集中,对27种石斛属植物的倍性和基因组大小能准确估测;27种石斛中二倍体19种,三倍体5种,四倍体3种;27种石斛分属于8组,分别是禾叶组1种,顶叶组2种,石斛组16种,瘦轴组1种,叉唇组1种,距囊组1种,草叶组4种,基肿组1种,各个组间基因组大小不同,各组内基因组大小也存在差异;27种石斛预估基因组大小在0.98~2.41 pg之间,预估的平均基因组大小为1.44 pg,27种石斛的基因组大小均大于0.7 pg,主要集中在0.7~1.4 pg之间,其中草石斛的预估基因组最大,梳唇石斛最小,二者的预估基因组大小相差近2.5倍;27种石斛的基因组可归为极小基因组或小基因组。该研究为石斛属植物的人工杂交授粉配置、杂交育种、多倍体诱导提供便利,同时,为石斛属植物基因分子库的建立以及石斛属植物基因组学、遗传变异、进化生物学与全基因组测序等研究奠定基础。

关键词：流式细胞术石斛倍性基因组大小

水稻垩白基因Chalk5功能标记的开发与应用

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水稻垩白基因Chalk5功能标记的开发与应用

利用SSR标记进行粳稻品种的遗传多样性研究

江苏省遗传学会2016年学术年会

作者：朱金燕王晴晴王军范方军李文奇王芳权王绪鹏仲维功杨杰江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心苏州农业职业技术学院扬州大学

水稻垩白是衡量水稻外观品质优劣的重要指标之一,降低稻米的垩白是培育优质水稻品种的前提。Chalk5是最近克隆的一个控制水稻垩白的主效QTL,该基因的过量表达使胚乳的垩白增加。与低垩白品种H94等位基因序列比较,高垩白品种珍汕97等位... 详细信息

水稻垩白是衡量水稻外观品质优劣的重要指标之一,降低稻米的垩白是培育优质水稻品种的前提。Chalk5是最近克隆的一个控制水稻垩白的主效QTL,该基因的过量表达使胚乳的垩白增加。与低垩白品种H94等位基因序列比较,高垩白品种珍汕97等位基因序列发生39处多态性变异,其中10处变异发生在翻译起始位点上游1.8 kb的启动子上,这些变异包括替换、插入和缺失三种突变类型。5处变异发生在外显子上,但仅在第一个和第四个外显子上发生两个氨基酸替换,内含子上有24处SNP变异。对该基因进行功能性遗传变异分析发现,在珍汕97启动子-721和-485位的两个SNPs变异导致其与种子发育相关的两个顺式调控原件（负方向）在H94启动子中发生了变异,位于-721位的是负责种子特异表达和ABA相应的RY/G-box （CATGCA）,位于-485位的是负责种子发育过程中光合产物运输和代谢的CACT-box。研究结果表明,这两个突变位点上具有与珍汕97相同等位基因型的Chalk5的表达量较高,与同一时期的珍汕97表达量相近,任意一个位点发生突变,Chalk5的表达量降低,与同一时期的H94表达量相近。垩白是典型的数量性状,容易受到环境的影响,且其表型是在成熟收获后才能进行选择,因此,获得Chalk5的功能标记能快捷、准确鉴定不同基因型,是开展Chalk5基因分子标记辅助选择的前提。本研究在前人克隆的基础上,根据其启动子区域存在的两个功能突变位点,分别设计等位基因特异PCR（ARMS-PCR）引物,最终筛选出两对Chalk5基因的功能标记Chalk12、NChalk12和Chalk22、NChalk22,通过PCR产物测序的方法对这两对标记的检查结果进行了验证,说明Chalk12、NChalk12和Chalk22、NChalk22可以准确鉴定出Chalk5的不同基因型。利用该标记对不同来源的43份籼稻资源、江苏2007-2013年审定的65份粳稻品种和太湖流域179份粳稻地方资源进行了Chalk5基因型检测,筛选到携带chalk5低垩白率等位基因的籼稻资源20份,太湖流域粳稻地方资源仅8份,其余236份粳型资源中均不携带chalk5低垩白率等位基因,这也说明chalk5主要分布在籼型水稻资源中,在粳型资源中分布很少。

关键词：水稻垩白 Chalk5 等位基因特异PCR 功能标记

来源： cnki会议评论

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利用SSR标记进行粳稻品种的遗传多样性研究

2005年全国作物遗传育种学术研讨会暨中国作物学会分子育种分会成立大会

作者：刘炜李自超史延丽王坚马洪文张洪亮宁夏农林科学院农作物研究所中国农业大学农学与生物技术学院

利用37对 SSR 引物分析了72个不同生态类型粳稻品种的遗传多样性,共检测出了186个等位基因,平均每对 SSR 引物可检测出2～11个等位基因变异,平均为5．1个。UPGMA 聚类分析结果表明,利用 SSR 分子标记将72个材料分成7大类群,说明 SSR 标... 详细信息

利用37对 SSR 引物分析了72个不同生态类型粳稻品种的遗传多样性,共检测出了186个等位基因,平均每对 SSR 引物可检测出2～11个等位基因变异,平均为5．1个。UPGMA 聚类分析结果表明,利用 SSR 分子标记将72个材料分成7大类群,说明 SSR 标记在区分水稻品种生态类型和品种的遗传多样性方面具有重要作用,也证实了 SSR 标记是研究水稻种质资源分类、地理分布、生态类型的有效手段。

关键词： SSR 生态型遗传多样性聚类分析

来源： cnki会议评论

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寒地极早熟水稻新品种育龙1号的选育

中国种业 2013年第1期 61-62页

作者：左远志丛万彪辛洪梅王洁韩龙植李淑芹左辛尹振功黑龙江省农业科学院作物育种研究所哈尔滨150086 黑龙江省农业职业技术学院佳木斯154007 中国农业科学院作物科学研究所北京100081 东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030 黑龙江省农业科学院农村能源研究所哈尔滨150086

黑龙江省属温带、寒温带大陆性季风气候。四季分明，夏季雨热同季，冬季漫长，全省年平均气温在-4～5℃之间，全省无霜期在100～160d，≥10℃的积温在2000～3000℃。大部分地区的初霜冻在9月下旬出现，终霜冻在4月下旬至5月上旬结束。... 详细信息

黑龙江省属温带、寒温带大陆性季风气候。四季分明，夏季雨热同季，冬季漫长，全省年平均气温在-4～5℃之间，全省无霜期在100～160d，≥10℃的积温在2000～3000℃。大部分地区的初霜冻在9月下旬出现，终霜冻在4月下旬至5月上旬结束。全省年平均降水量多介于400～650mm，5-9月生长季降水量可占全年总量的80％～90％。全省湿润系数在0．7～1．3之间，西南部地区低于0．7，属半干旱地区。

关键词：水稻新品种极早熟年平均降水量大陆性季风气候选育寒地年平均气温西南部地区

利用SSR标记进行粳稻品种的遗传多样性研究

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西南农业学报 2005年第5期18卷 509-513页

作者：刘炜李自超史延丽王坚马洪文张洪亮宁夏农林科学院农作物研究所宁夏永宁750105 中国农业大学农学与生物技术学院北京100094

利用37对SSR引物分析了72个不同生态类型粳稻品种的遗传多样性,共检测出了186个等位基因,平均每对SSR引物可检测出2～11个等位基因变异,平均为5.1个.UPGMA聚类分析结果表明,利用SSR分子标记将72个材料分成7大类群,说明SSR标记在区分水... 详细信息

利用37对SSR引物分析了72个不同生态类型粳稻品种的遗传多样性,共检测出了186个等位基因,平均每对SSR引物可检测出2～11个等位基因变异,平均为5.1个.UPGMA聚类分析结果表明,利用SSR分子标记将72个材料分成7大类群,说明SSR标记在区分水稻品种生态类型和品种的遗传多样性方面具有重要作用,也证实了SSR标记是研究水稻种质资源分类、地理分布、生态类型的有效手段.

关键词： SSR 生态型遗传多样性聚类分析

一份水稻长穗突变体的鉴定及相关生理特性分析

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西南农业学报 2021年第3期34卷 461-468页

作者：文欢蒋丹南文斌梁永书张汉马秦小健重庆师范大学生命科学学院重庆401331 重庆市植物环境适应分子生物学重点实验室重庆401331

【目的】穗型是影响水稻产量形成的因素之一,通过分析和研究长穗水稻材料的各项生理生化指标,挖掘优良的水稻种质资源,为后续水稻穗长相关基因的定位与克隆奠定基础,同时也为水稻分子遗传育种改良提供指导。【方法】本研究围绕一份前期... 详细信息

【目的】穗型是影响水稻产量形成的因素之一,通过分析和研究长穗水稻材料的各项生理生化指标,挖掘优良的水稻种质资源,为后续水稻穗长相关基因的定位与克隆奠定基础,同时也为水稻分子遗传育种改良提供指导。【方法】本研究围绕一份前期获得的长穗水稻材料展开,统计和分析了长穗材料的相关农艺性状,并对该材料在幼苗期和成熟期的6个生理生化指标进行了测定和分析,分别为:蒽酮比色法测定可溶性糖含量、考马斯亮蓝G250法测定可溶性蛋白含量、氮蓝四唑(NBT)还原法测定超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)含量、硫代巴比妥酸(Thiobarbituric acid,TBA)法测定丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量、乙醇浸提法测定叶绿素含量、酸性茚三酮法测定脯氨酸含量。【结果】与常规水稻品种9311相比较,长穗材料的穗长显著高于常规品种9311,而且还具有二次枝梗数、每穗粒数多的特点;但是长穗材料在千粒重与结实率方面均比较低,其中千粒重呈现出显著性差异,在单株产量方面长穗材料比9311高但未达到显著差异水平。通过分析叶绿素含量,发现长穗材料幼苗期茎和成熟茎、叶中的含量高于9311,而9311幼苗期叶中的含量高于长穗材料,其中成熟期茎中的含量存在显著性差异。另外,9311幼苗期根和成熟期茎中的丙二醛(MDA)含量高于长穗材料,而长穗材料成熟期叶中的含量高于9311,其中成熟期叶中存在显著差异;在超氧化物歧化酶(SOD)活性方面,9311成熟期叶中的含量高于长穗材料,长穗材料幼苗期根茎中的含量高于9311,其中成熟期叶和幼苗期茎中的含量存在显著差异。进一步通过测定脯氨酸含量,发现9311成熟期根、叶中的含量显著高于长穗材料,而长穗材料幼苗期根、茎中的含量高于9311且呈显著差异;对于可溶性糖含量,9311成熟期茎中含量高于长穗,长穗材料成熟期根、叶和幼苗期的叶中的含量高于9311,其中幼苗期叶中的含量均存在显著差异;对于可溶性蛋白含量,幼苗期2种材料的根茎叶中含量存在极显著差异,均为长穗材料低于9311,成熟期茎中的含量为长穗材料高于9311,且存在显著差异。最后,通过相关性分析发现在长穗材料幼苗期,其茎部的脯氨酸含量和可溶糖含量呈极显著负相关,幼苗期叶部的SOD含量和脯氨酸含量也呈极显著负相关。【结论】不同发育时期长穗材料的生理响应存在差异且随着生长发育进行其光合能力更高,可溶性糖等营养物质含量相对较多,表明有较强的生理代谢活性。但其抗逆性在成熟期时比9311更弱,可能在生长发育后期更易受环境因素的影响。

关键词：水稻产量穗长生理指标

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水稻叶尖黄化突变体8272的候选基因筛选

安徽农业科学 2021年第8期49卷 94-98页

作者：肖恩星曾文静曾彦达张启军冯昊江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏南京210014 西华师范大学生命科学学院四川南充637009

对一份引自美国的水稻资源(编号为GSOR643131,2012年正季播种编号为128272,简写为8272)进行观察分析,发现该资源在较高温光条件下叶片发生不可逆的黄化,叶绿素含量明显下降;利用8272/9311杂交F2群体,明确了该性状受一个隐性核基因控制,... 详细信息

对一份引自美国的水稻资源(编号为GSOR643131,2012年正季播种编号为128272,简写为8272)进行观察分析,发现该资源在较高温光条件下叶片发生不可逆的黄化,叶绿素含量明显下降;利用8272/9311杂交F2群体,明确了该性状受一个隐性核基因控制,并初步定位在水稻第4染色体SSR标记RM16931与RM16942之间,其遗传距离分别为0.8和3.3 cM。进一步设计引物和扩大F2分离群体,将该基因定位在RM16931与InDel标记ID42之间约117 kb的区间内;通过对8272和9311的重测序数据在引物区间进行SNP差异性筛选和候选基因的GO分析,结果表明,BGIOSGA 015140基因可能是引起8272黄化性状的候选基因。通过该研究可为解析水稻叶色变化机制奠定一定的基础。

关键词：水稻黄化突变体基因定位筛选