普通野生稻在稻属中的分类进化及资源研究

普通野生稻是对栽培稻进行遗传改良的宝贵基因资源。近几年随着测序技术的发展应用,从基因组水平上对普通野生稻的分类及在进化中的作用进行了补充和证实。本评述结合最新研究进展,从世界野生稻分类概况、普通野生稻在稻属中的分类进化地位、中国普通野生稻的分布及类型、普通野生稻在国内外的研究侧重点及进展作了综述,同时,对云南普通野生稻这一独特类群的研究利用情况也作了一定介绍。对普通野生稻的广泛而深刻的认识,将有助于功能基因的研究与育种利用。     

基于InDel分子标记的云南地方稻籼粳属性与表型性状相关分析

[目的]明确云南地方稻资源的籼粳属性及籼粳基因频率与表型性状间的相关性,为有效利用云南地方稻资源改良水稻品种提供理论依据.[方法]利用39对InDel籼粳特异性标记对来自云南12个地州69个县区的406份云南地方稻资源进行籼粳属性分析,通过计算云南地方稻资源在39个InDel位点上的籼粳基因频率,确定其籼粳类型;并对倒伏性、芒长、颖尖色、谷粒形状、株高、穗颈长、穗长、有效穗数、剑叶长、剑叶宽、每穗总粒数、每穗实粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、千粒重、结实率、谷粒长和谷粒宽等18个表型性状进行调查,分析籼粳基因频率与表型性状的相关性.[结果]406份云南地方稻资源中有303份籼型稻(典型籼稻、籼稻和偏籼),占74.63%,其中典型籼稻77份、籼稻214份、偏籼12份;中间型资源11份,占2.71%;粳型稻(典型粳稻、粳稻和偏粳)有92份,占22.66%,其中典型粳稻36份、粳稻54份、偏粳2份.籼粳基因频率与表型性状的相关分析结果表明,粳型基因频率与穗颈长、谷粒宽、芒长、穎尖色、穗长、剑叶长、每穗总粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、谷粒长和谷粒形状等11个表型性状呈极显著相关(P<0.01,下同),其中与谷粒宽(r=0.374)的正相关性最高,与谷粒形状(r=-0.429)的负相关性最高.[结论]云南地方稻资源存在明显的籼粳分化,InDel分子指数法所划分的7种籼粳类型在406份资源中均有出现,且其籼粳属性的分化与多个表型性状存在极显著相关性,尤其与谷粒宽(极显著正相关)和谷粒形状(极显著负相关)的相关性最高.因此,利用云南地方稻资源进行籼、粳稻定向改良及选育时应综合考虑谷粒宽和谷粒形状2个表型性状.     

分子标记技术及其在水稻基因定位上的应用

分子标记作为一种新兴的遗传标记手段,因其特有的优势而得到广泛的应用,带动了许多领域的快速发展。本文主要对分子标记的一般特点,基于全基因序列、简单重复序列、已知的特定序列、反转录转座子、单核苷酸的分子标记的类型及各类型代表性技术的基本原理和各自的优缺点进行详尽的综述,并进一步介绍了近年来分子标记在水稻基因定位上的相关应用,如水稻高产、优质、抗逆和抗病等重要农艺性状基因的分离克隆。最后还对分子标记技术在遗传图谱构建、基因定位和分子标记辅助育种等方面的应用前景予以展望,以期该技术能发挥更大的作用。     

水稻白叶枯病专用接种装置研制

 介绍一种自行研制的水稻白叶枯病菌专用接种装置,其优点是携带轻便,操作简便,提高实验效率,可为科研人员节约大量的精力和时间,该装置菌液能自动流到进行剪叶操作的剪刀刀片上,流量可控制,而且可避免菌液在接种过程中被污染。本装置已获国家专利,专利申请号：2009201118503,专利授权号：CN201450921U。     

一株羽毛角蛋白降解菌的产酶条件研究

角蛋白是一种抗性强和难降解的硬性蛋白,角蛋白酶具有专一降解天然角蛋白的功能,可以显著提高角蛋白的消化率。地衣芽孢菌株K-19具有很强的羽毛角蛋白分解能力,本试验对该菌株的发酵产酶条件进行了优化,最终得到摇瓶发酵产酶的最佳培养基和发酵条件为:羽毛粉1.5%、玉米粉1%、黄豆粉1%、NH4Cl0.05%、NaCl0.05%、K2HPO40.03%、KH2PO40.04%、MgCl2·6H2O0.01%、酵母膏0.01%,pH值7.5～8.0;250ml三角瓶里装发酵培养液30ml,37℃,接种量4%,200r/min摇瓶发酵72h,该菌株产角蛋白酶的酶活可达246.8U/ml,比初始酶活128U/ml提高了93%。     

水稻抗白叶枯病基因定位、克隆及利用研究进展

白叶枯病是水稻生产上主要的细菌性病害之一,严重影响水稻的产量和品质。传统的化学防治和生物防治法收效甚微,利用抗病基因培育抗病品种是最经济、有效和环保的途径。截至目前,从栽培稻和野生稻中鉴定的抗白叶枯病基因有40个,其中32个已被定位,9个已被分离克隆。本文对这些抗白叶枯病基因的定位、克隆、基因特征和作用方式进行了介绍,重点对这些基因在生产上的应用进行了综述,并对水稻白叶枯病抗病育种做出了展望。     

云南药用野生稻快繁苗在育种中的利用研究

药用野生稻具有抗虫、抗病、抗旱、分蘖力强等优良特性,但是,药用野生稻结实率低,落粒性强,很难收种和保存繁殖。本研究利用药用野生稻种子离体培养方法获得植株再生苗。组培实验设计了3种不同的愈伤诱导培养基:筛选出MS+2,4-D 5.0 mg/L+植物凝胶2.8 g/L+蔗糖30 g/L,pH值5.8最适合愈伤诱导培养基,也筛选出愈伤继代、增殖培养基;设计了10种分化培养基:筛选出MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+ZT 3.0 mg/L+植物凝胶2.8 g/L+蔗糖30 g/L,pH值5.8最为适合分化的培养基,同时筛选出继代、增殖、壮苗的培养基;设计了10种生根培养基:筛选出MS+NAA 0.8 mg/L+植物凝胶2.8 g/L+蔗糖30 g/L,pH值5.8最适合生根的培养基。在培养技术方面采用磨去种皮,利用种子芽诱导愈伤,弱光培养愈伤,加快形成紧实、绿色颗粒愈伤,进行了有效改进。通过实验,建立了一套完整的药用野生稻快繁体系。以组培苗药用野生稻为父本,3个品系栽培稻为母本,3个杂交组合获得了远缘杂交后代。因此,远缘杂交在杂交育种中是可行的。     

水稻原生质体制备条件的优化及其细胞壁变化的快速检测

以疣粒野生稻和栽培稻02428的成熟种子为材料,对愈伤组织的诱导和继代、胚性悬浮细胞系建立、原生质体制备、再生细胞团分化及植株再生进行研究。结果表明:(1)水稻愈伤组织诱导的最佳2,4-D浓度为0.014mmol/L;(2)胚性悬浮细胞系建立的最佳条件为AA悬浮培养基+0.009mmol/L 2,4-D,每25mL液体培养基加入0.4g愈伤组织的初始接种量,7d的继代周期;(3)原生质体制备的最佳条件为20g/L纤维素酶+1g/L果胶酶,酶解5h,800r/min离心5min;(4)用荧光增白剂(VBL)细胞壁染色液可以快速、准确的检测原生质体制备及培养过程中细胞壁的变化情况。     

137份云南省地方稻抗白叶枯病多菌系多基因鉴定

为选育水稻抗性品种和发掘抗白叶枯病基因,以来自中国、日本和菲律宾的9株革兰氏阴性菌黄单胞菌水稻变种Xanthomonas oryzae pv. oryzae菌株为供试菌株评价137份云南省地方稻种质资源对白叶枯病菌的抗性,同时检测供试材料中含14个已克隆抗白叶枯病基因的情况。结果显示,供试材料中至少对1株黄单胞菌水稻变种菌株有抗性的材料有104份,抗1、2、3、4、5、6、7、8和9株黄单胞菌水稻变种菌株的材料分别有25、19、14、19、11、6、5、2和3份;其中白杂一号、珍白18、麻旱谷、老来红、晋糯、香谷、毫冷薅、齐头蚂蚱谷、九谷和来之不易10份材料抗谱较广。大部分抗性材料携带1～7个白叶枯病抗性基因或其同源基因,未检测到含有Xa7、xa13、Xa21和Xa45(t)基因或其同源基因的材料。供试材料携带的抗性基因数量与抗性水平均呈极显著相关。     

野生稻细胞核DNA提取的研究

药用野生稻是中国最具利用价值的野生稻资源之一,具有许多优良的性状和有利基因,是改良栽培稻培育新品种的宝贵基因库,而其CC基因组的优良基因有望以大片段形式通过BIBAC等载体转化到栽培稻中.BIBAC文库不仅能作为大片段基因组文库的载体,而且能通过根癌农杆菌介导将克隆片段导入植物基因组直接进行转化,可用于筛选分离基因等研究.如何获得基因组DNA大片段非常关键,本研究采取 琼脂糖包埋基因组的方法获得大片段DNA,并对其中的一些步骤进行了优化,为构建药用野生稻BIBAC文库打下了很好的基础,值得在其它植物类似研究中参考.