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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

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

水稻光温敏核不育系Y58S花培后代改良株系的分子鉴定

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福建农林大学学报（自然科学版） 2018年第3期47卷 274-280页

作者：黄翠红黄明陈淳杨瑰丽周丹华黄钰婷罗文龙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

利用分子标记辅助选择、花药培养与常规育种技术相结合的方法,并通过48对DNA指纹图谱标记以及10个已开发的分子标记对Y58S花培后代改良株系M196S进行毛细管电泳检测以及高分辨溶解曲线检测.DNA指纹图谱鉴定的聚类分析结果表明,M196S的... 详细信息

利用分子标记辅助选择、花药培养与常规育种技术相结合的方法,并通过48对DNA指纹图谱标记以及10个已开发的分子标记对Y58S花培后代改良株系M196S进行毛细管电泳检测以及高分辨溶解曲线检测.DNA指纹图谱鉴定的聚类分析结果表明,M196S的血缘与亲本的遗传相似度为0.45~0.69;基因分型结果表明,改良后的株系M196S含有2个纯合稳定的基因Wxb(低直链淀粉基因)和Rf3(野败不育恢复基因).研究结果证明,利用分子标记辅助选择的方法可在早期为花药培养后代高效地选择出目标植株,同时可鉴别出混杂的母本杂株.

关键词：花培后代分子标记辅助选择种质鉴定

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华南地区大豆育种材料抗疫霉根腐病鉴定

大豆科学 2012年第3期31卷 453-456页

作者：任海龙马启彬杨存义宋恩亮王瑞鹏马天翔唐玉娟年海华南农业大学农学院/国家大豆改良中心广东分中心/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广东广州510642 新疆农业科学院海南三亚农作物育种试验中心海南三亚572014

采用下胚轴伤口接种法,用大豆疫霉菌菌株Pm14对419份华南地区大豆育成品种及育种材料进行抗病性鉴定。结果鉴定出抗病资源60份,占鉴定资源总数的14.32%;中间反应类型有58份,占13.84%;感病材料301份,占71.84%。对资源的来源组成进行分析... 详细信息

采用下胚轴伤口接种法,用大豆疫霉菌菌株Pm14对419份华南地区大豆育成品种及育种材料进行抗病性鉴定。结果鉴定出抗病资源60份,占鉴定资源总数的14.32%;中间反应类型有58份,占13.84%;感病材料301份,占71.84%。对资源的来源组成进行分析,统计结果表明,抗病性材料所占比例引自非洲的材料最高,国内次之,巴西最低。

关键词：大豆疫霉根腐病抗性筛选 Pm14

接种丛枝菌根真菌促进磷高效基因型大豆生长和磷吸收

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植物营养与肥料学报 2024年第12期30卷 2354-2365页

作者：黄活志刘洋陈阿陈康王秀荣华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/华南农业大学根系生物学研究中心广东广州510642

【目的】探究供磷和接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus,AMF)对不同磷效率基因型大豆生长、磷吸收以及菌根诱导的磷转运蛋白和蔗糖转运蛋白基因表达的影响,分析AMF与磷效率的关系,为接种AMF提高大豆磷效率提供理论依据。... 详细信息

【目的】探究供磷和接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus,AMF)对不同磷效率基因型大豆生长、磷吸收以及菌根诱导的磷转运蛋白和蔗糖转运蛋白基因表达的影响,分析AMF与磷效率的关系,为接种AMF提高大豆磷效率提供理论依据。【方法】以磷高效大豆巴西十号(BX10)和磷低效大豆本地2号(BD2)为材料进行盆栽试验,设置低磷和高磷两个磷水平,外源接种Rhizophagus irregularis(Ri)和Rhizophagus custos(Rc)两种AMF处理,以不接种AMF为对照(NM)。处理6周后,取地上部和根部样品,测定大豆植株干重和吸磷量、根冠比、菌根侵染率、根系性状,以及菌根诱导的磷转运蛋白和蔗糖转运蛋白基因的表达量。【结果】与低磷相比,高磷显著增加了大豆地上部和根部干重及吸磷量,降低了两个基因型大豆的菌根生长反应(MGR)和菌根磷反应(MPR)。低磷条件下,Ri、Rc处理显著增加了两个基因型大豆的地上部和根部干重及吸磷量,增加了磷高效基因型BX10的总根长、根表面积及根体积,相应地,两个基因型大豆负责菌根途径磷吸收的磷转运蛋白基因GmPT9的表达显著上调,磷低效基因型BD2中菌根诱导表达的GmPT8的表达量也显著上调,而主要负责根系途径磷吸收的GmPT4的表达量在接种与不接种AMF处理之间没有显著差异。在高、低磷条件下,不接种AMF的BX10大豆根部干重和根冠比都显著高于BD2;在高磷条件下,BX10大豆根平均直径显著高于BD2。在低磷接种AMF条件下,BX10大豆总根长、根表面积和根体积都显著高于BD2;在高磷接种AMF条件下,BX10大豆根表面积和根体积也显著高于BD2。接种Ri处理磷高效基因型大豆BX10地上部干重、根部干重和吸磷量均显著高于BD2,而低磷接种Ri处理的BD2根系中GmPT8和GmPT9及GmSWEET6的表达量均显著高于BX10。【结论】高磷显著促进了两个不同磷效率基因型大豆的生长和吸磷量,但低磷条件下的菌根生长反应和磷反应更高。高磷条件下,接种AMF进一步增加了BX10的地上部和根部干重及吸磷量,但对BD2没有作用。在低磷条件下接种AMF,大豆根系可以同时促进根系和菌根途径吸收磷,增加两个基因型大豆的地上部和根部干重及吸磷量。与BD2相比,接种AMF对BX10根系生长的促进作用更大。菌根诱导表达的磷和糖转运蛋白基因的相对表达量的高低,不能直接反映菌根共生系统中磷和糖的分配量的多少。

关键词：丛枝菌根真菌大豆基因型菌根生长反应菌根磷反应 GmPT9 GmPT4

扩增子测序结合高分辨率溶解曲线鉴定花生单核苷酸多态

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分子植物育种 2015年第9期13卷 1970-1979页

作者：李杏瑜刘颖朱方何洪彦彬刘洪陈小平李海芬梁炫强广东省农业科学院作物研究所广州510640 国家油料作物改良中心南方花生分中心广州510640 广东省农作物遗传改良重点实验室广州510640 华南农业大学农学院广州510642

异源四倍体花生(Arachis hypogaea L.)包含两套基因组,分别来自二倍体祖先***(A基因组)和***(B基因组)。相对于二倍体,异源四倍体SNP的鉴定和分析面临更多挑战,因为在SNP的鉴定和分析过程中,通常需要同时分析两套基因组中相同位点的DNA... 详细信息

异源四倍体花生(Arachis hypogaea L.)包含两套基因组,分别来自二倍体祖先***(A基因组)和***(B基因组)。相对于二倍体,异源四倍体SNP的鉴定和分析面临更多挑战,因为在SNP的鉴定和分析过程中,通常需要同时分析两套基因组中相同位点的DNA序列。本研究以12个花生品种和2个二倍体祖先为材料,通过扩增子重测序EST和GSS(各100条序列)开发SNP。结果显示共检测出18个EST-SNPs和44个genomic-SNPs,出现频率分别为1 SNP/2 557 bp和1 SNP/1 011 bp。为了进一步评估和应用所开发的SNP,采用高分辨率溶解曲线方法对96个花生品种进行SNP基因分型。EST-SNP在供试品种中的多态性信息量介于0.021~0.413,平均为0.172。Genomic-SNP的多态性信息量介于0.08~0.478,平均为0.249。本研究表明采用扩增子测序和HRM方法能够从异源四倍体花生中准确鉴定SNP,且所开发的SNP信息量丰富,能够用于花生遗传育种研究。

关键词：花生单核苷酸多态扩增子高分辨率溶解曲线

WRKY转录因子调控植物养分吸收利用及重金属解毒的研究进展

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植物营养与肥料学报 2023年第10期29卷 1932-1943页

作者：邓雅茹柳燕吴丽霞李方剑李铁梅王金祥华南农业大学资源环境学院/根系生物学研究中心广东广州510642 广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室广东广州510642 华南农业大学图书馆广东广州510642

WRKY蛋白是植物特有的一类重要转录调控因子,它们通过与下游基因启动子上的W-box元件特异性结合诱导或抑制相关基因的表达,从而调控植物生长发育以及植物对生物和非生物胁迫的响应。植物WRKY基因组数目多,在拟南芥、大豆和水稻基因组中... 详细信息

WRKY蛋白是植物特有的一类重要转录调控因子,它们通过与下游基因启动子上的W-box元件特异性结合诱导或抑制相关基因的表达,从而调控植物生长发育以及植物对生物和非生物胁迫的响应。植物WRKY基因组数目多,在拟南芥、大豆和水稻基因组中已经分别鉴定出74、182和109个,在植物对干旱、盐害、高温、养分匮乏和病原体感染等各种生物、非生物胁迫的响应过程中起关键作用。例如AtWRKY45和AtWRKY75参与调控拟南芥应答低磷养分胁迫,GmWRKY142正向调控拟南芥对镉胁迫的耐受性。在植物面对逆境胁迫时,WRKY蛋白通过与养分相关基因启动子的W-box元件特异性结合,进而实现自我调节或交叉调节,激活或抑制下游基因的转录以应对各种逆境胁迫。众多WRKY下游靶基因也已被鉴定出来,例如PHT家族成员与磷营养相关;3个拟南芥WRKY基因和6个大豆WRKY基因参与调控植物对氮素的吸收利用;6个拟南芥WRKY基因、10个大豆WRKY基因和5个水稻WRKY基因调节植物应对低磷胁迫;2个拟南芥WRKY基因和6个大豆WRKY基因影响植物对钾的吸收利用;3个大豆WRKY基因参与调控植物对硫营养的吸收利用;1个拟南芥WRKY基因调控植物吸收利用硼;1个拟南芥WRKY基因和1个水稻WRKY基因参与植物对铁的吸收;7个拟南芥WRKY基因、1个大豆WRKY基因和1个水稻WRKY基因参与植物解镉毒;2个拟南芥WRKY基因、2个大豆WRKY基因和1个水稻WRKY基因帮助植物解铝毒。未来的研究重点是:1)挖掘新的调控养分吸收利用的WRKY转录因子及其靶基因;2)解析养分相关WRKY在翻译和翻译后层面的调控;3)明确表观遗传层面对养分相关WRKY的转录调控;4)揭示养分逆境条件下WRKY互作蛋白及其作用机制。

关键词： WRKY转录因子养分吸收镉毒铝毒调控机制

培矮64S空间诱变突变株系花药培养条件的探讨

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华南农业大学学报 2011年第3期32卷 14-17页

作者：黄翠红郭涛刘永柱张建国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

对培矮64S空间诱变突变株系在培养基选择、激素配比、有机添加物等方面进行了花药培养条件的优化改良.结果表明:N6和M8为较适用于培矮64S突变株系花药培养的培养基,激素则以2,4-D 2.0 mg.L-1+NAA1.0 mg.L-1+KT 0.5 mg.L-1为宜;在此基础... 详细信息

对培矮64S空间诱变突变株系在培养基选择、激素配比、有机添加物等方面进行了花药培养条件的优化改良.结果表明:N6和M8为较适用于培矮64S突变株系花药培养的培养基,激素则以2,4-D 2.0 mg.L-1+NAA1.0 mg.L-1+KT 0.5 mg.L-1为宜;在此基础上添加水解酪蛋白的培养效果较好,椰汁次之.在诱导植株再生阶段,MS的效果优于N6,表明植株再生需要较高浓度的氨态氮源.

关键词：水稻培矮64S 空间诱变突变株系花药培养

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高能重离子辐射对水稻的生物学效应

作物学报 1995年第3期21卷 307-314页

作者：梅曼彤邓红卢永根庄楚雄丘运兰左清凡刘振声丘泉发杨垂绪华南农业大学广东广州510642 中山大学广东广州510275 美国约翰逊航天中心

本文观察了数种高能重离子辐射处理水稻干种子的生物学效应。结果表明,与具低传能线密度(LET)的^(60)Co-γ射线相比,这些具高LET的重离子能更有效地抑制受照射种子萌发长出的幼苗的生长,诱导根尖细胞和花粉母细胞的染色体畸变和微核形成... 详细信息

本文观察了数种高能重离子辐射处理水稻干种子的生物学效应。结果表明,与具低传能线密度(LET)的^(60)Co-γ射线相比,这些具高LET的重离子能更有效地抑制受照射种子萌发长出的幼苗的生长,诱导根尖细胞和花粉母细胞的染色体畸变和微核形成,降低当代植株的结实率,并诱发后代出现形态性状及农艺性状的变异。在一定剂量范围内,辐射诱导的上述数种生物学效应与吸收剂量间呈线性关系。根据剂量一效应关系曲线,估算了重离子辐射的相对生物学效率(RBE)及作用截面。分析了辐射诱导的突变率及突变谱,确定了能量为400MeV/u的氩离子束的最佳诱变剂量为90—100Gy,用此剂量处理具特殊香味的广东籼稻地方品种“香占”,获得了性状明显改良,而又保留原种优点的3个稳定突变株系,已经M_5代品比测产检验,证明重离子辐射在品种改良的应用上具有良好潜力。

关键词：高能重离子辐射水稻生物学效应