水稻香味基因Badh2的功能和效应分析

香稻是一种具有芳香气味的特种稻资源,具有较高的营养价值和经济价值。通过克隆香味基因Badh2启动子区插入序列badh2-p,构建启动子区插入突变表达载体p CAMBIA 1300-badh2-pi,转化水稻品种C5。采用q RT-PCR分析Badh2基因的表达量,同时利用GC-IMS联用技术测定香味物质2-AP和其他挥发性有机物的含量。结果表明：转基因株系叶片中Badh2基因的表达水平都升高了,其中有2株的Badh2基因表达水平极显著升高;转基因株系叶片中大部分挥发性化合物的含量高于野生型C5,2-AP浓度与Badh2基因的相对表达量水平成正相关。     

利用CRISPR/Cas9技术编辑水稻香味基因Badh2

【目的】稻米香味是水稻品质改良的一个重要内容,其性状主要受1个隐性基因Badh2的控制。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术将常规品种中的Badh2进行编辑,从而获得Badh2发生突变的基因编辑株系,使香味性状得到改良。【方法】利用CRISPR/Cas9基因编辑的原理,在水稻Badh2的第2和第7外显子处设计靶点,通过BLAST分析确定其特异性并构建到CRISPR/Cas9表达载体。以浙江省主要推广的水稻品种嘉58和秀水134的愈伤组织为受体,利用农杆菌介导的遗传转化法,通过潮霉素抗性筛选获得阳性转基因植株。转基因株系经测序明确其在Badh2的突变类型,经PCR分析与鉴定获得Badh2发生突变并无转基因标记成分的稳定株系。利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)检测基因编辑株系糙米米粉中2-AP的含量,明确其香味成分与非转基因对照之间的差异。【结果】在水稻第2和第7外显子处设计靶点构建表达载体,通过遗传转化转基因株系的Badh2完成了定向突变。共获得T₀代嘉58基因编辑的株系15株,在第2外显子处发生突变的有8株5种不同的突变类型,均为不同单碱基插入不同位点;在第7...     

南方稻区主栽香稻品种香味基因 Badh2 基因型分析

【目的】香味是水稻重要的品质性状之一,直接影响消费者对稻米蒸煮食味的感官评价。香稻资源的筛选和香味基因的鉴定与利用对香稻遗传育种以及香稻产业发展具有一定的实践意义。Badh2 是目前已被克隆的控制水稻香味的主效基因,明确该基因不同突变类型在南方地区香稻主栽品种中的分布与利用程度,可更好地服务于南方稻区的香稻育种研究。【方法】利用香味基因 Badh2 的 KASP 功能性分子标记,对 30 份南方香稻主栽品种 Badh2 进行基因分型分析,并采用咀嚼法、KOH 浸泡法、HS-SPME/GC-MS 联用技术对以上香稻品种进行香味表型鉴定,同时对主栽香稻品种的香源亲本进行溯源分析。【结果】KASP 分子标记可准确地对香味基因 Badh2 进行基因分型,南方稻区种植推广的 30 份香稻品种 Badh2 等位变异基因分型结果均为 Badh2-E7型突变,并且利用多种香味检测方法鉴定以上香稻均具有香味。对香稻品种的香源亲本溯源分析发现,南方稻区香稻品种香源亲本来源比较单一,主要是包括象牙香占、Basmati 370 等,其中以象牙香占为香源亲本占比约30%,以 Basmati 370 为香源亲本占比约 13%。【结论】通过 KASP 基因分型技术可实现对香稻进行大批量快速鉴定,本研究中所涉及的南方主栽香稻品种的 Badh2 等位基因型均为 Badh2-E7 型,香味基因基因型背景较为单一,可能与香源亲本来源单一有关。未来在南方稻区的香稻育种中,可以适当引入新的香味基因,丰富香味基因的遗传背景,培育更多香味类型的香稻品种。     

用RAPD和RFLP定位水稻香味基因（I）

本文用ＣＴ９９９３／ＫＤＭＬ１０５的Ｆ２分离群体为材料，以香味和非香两类混合集群核ＤＮＡ为模板进行ＲＡＰＤ分析，结果表明，在检测过的３００个随机引物中，只找到１个引物在香味与非香群体之间扩增出多态性产物，这个只在非香九体中扩增到１．５ｋｂ片段表现与香味性状紧密连锁，就该引种对亲本，Ｆ２个体和其它不同品种的ＲＡＰＤ分析，进一步证明了这种多态的可靠性，该分子标记的ＲＡＰＤ分析可直接应用于水稻育种实践。     

用RAPD和RFLP定位水稻香味基因（Ⅱ）

用ＲＡＰＤ引物Ｊａｓ１．５从亲本ＣＴ９９９３中扩增出的多态性产物１．５ｋｂ片段，经ＮｃｏＩ酶切后获得的一条０．５ｋｂ片段，将其制备成ＲＦＬＰ探针ｊａｓ５００，选用覆盖整个水稻ＲＦＬＰ图谱的１２５个随机克隆和ｊａｓ５００对ＣＴ９９９３／ＫＤＭＬ１０５的Ｆ２群体进行检测。     

广西特色香稻地方品种香味及其香味基因型的鉴定

[目的]鉴定广西地方香稻品种的香味及其香味基因型,为开发和利用广西香稻地方种质资源及选育优质特色香稻品种提供理论依据.[方法]将传统香味鉴定方法(KoH浸泡法和籽粒咀嚼法)与分子标记技术结合,对179份广西地方香稻种质资源的香味及其香味基因型进行鉴定.[结果]179份供试材料中,KOH浸泡法检测到具有香味的材料167份,籽粒咀嚼法检测到具有香味的材料124份.籽粒咀嚼法鉴定为香稻的品种中97.58%能用KOH浸泡法鉴定出香味,但KOH浸泡法鉴定为香稻的品种中仅72.46%能用籽粒咀嚼法鉴定出香味.利用分子标记法能检测到等位基因的有71份,占供试材料总数的39.66%,主要以InDel7和InDel4-5等位基因为主,其中仅1份检测到InDel2等位基因,40份检测到InDe17等位基因,37份检测到InDel4-5等位基因,未检测到InDel13等位基因,但有7份同时检测到In-Del7等位基因和InDel4-5等位基因.71份能检测到等位基因的材料中有69份被籽粒咀嚼法和/或KOH浸泡法鉴定为香稻品种,正确率达97.18%.在籽粒咀嚼法和KOH浸泡法均鉴定为香稻的121个品种中,香味表型明确,但仅有55个品种能检测到等位基因,检出率为45.45%.来自百色市的供试材料中能检测到等位基因的品种占该市香稻品种总数的53.19%,含有InDe12、InDel7和InDel4-5等位基因型,但以Indel7等位基因型为主;来自河池市的供试材料中能检测到等位基因品种占该市香稻品种总数的比例最高,达64.10%,但只检测到2种基因型,以Indel4-5等位基因型为主;柳州市及其他市能检测到等位基因的比例远低于百色市和河池市.[结论]广西香稻地方品种具有较强的地域特色,不同地区的香稻香味等位基因存在明显差异,且可能存在已报道的等位基因之外的香味基因或香味等位基因,仅用4个已报道的等位基因不足以检测出全部的香稻品种,应将分子标记法与传统鉴定方法相结合,才可更准确鉴定出香稻品种.     

水稻香味基因的染色体定位研究

以籼型及粳型标记基因系为工具材料，分别与武进香籼，武进香粳杂交，研究香味基因在染色体上的位置，以碱浸法测定双亲和Ｆ１．Ｆ２及部分Ｆ３组合的叶香，结果表明，香味基因与分属水稻１１个染色体的３９个标记基因表现独立遗传，而与位于第８染色体上的标记基因υ－８表现连锁，估算２基因之间的重组值约为３８．０３％±３．８４％，推定水稻香味基因位于第８染色体上。     

基于基因组测序揭示香稻Badh2基因的变异信息

香稻是一种具有芳香气味的特种稻资源,具有较高的营养价值和经济价值。利用二代测序技术对3个香稻品种XW13、YZX及XW17进行全基因组测序,发现3个香稻品种的Badh2基因序列一致,在编码区无明显变异的情况下,启动子区有1个8 bp的插入突变,这种变异类型在已测序并公开发表的76份香稻资源的Badh2基因序列中也有发现,命名为badh2-p。     

陕西省水稻种质资源的香味基因检测

【目的】明确陕西省主要水稻种质资源中香味基因的存在状况,为香型水稻育种提供依据。【方法】利用针对香味基因fgr开发的四引物扩增受阻突变体系PCR技术,对陕西省164份水稻种质资源的香味基因fgr进行检测。【结果】在164份供试水稻材料中,127份为非香材料,2份为香型纯合体,35份为杂合体。【结论】本试验检测结果真实可靠,所用四引物扩增变阻突变体系PCR可以作为香型水稻检测认定的有效方法;陕西省水稻种质资源中香味基因占有一定比例。     

我国北方香型粳稻资源遗传多样性及其香味基因Badh2的等位基因分析

为了解我国北方香型粳稻资源遗传背景,利用SNP分子标记对54份香型粳稻和8份非香稻资源进行遗传多样性分析,并对香味基因Badh2进行等位基因分析.1K SNP分子标记基因分型结果共检测出2 244个等位位点,62份材料的相似系数为0.18～0.99,平均系数为0.81.聚类分析结果表明:62份材料共分为3个类群(相似系...     

陕西省水稻种质资源的香味基因检测

[目的]明确陕西省主要水稻种质资源中香味基因的存在状况,为香型水稻育种提供依据.[方法]利用针对香味基因fgr开发的四引物扩增受阻突变体系PCR技术,对陕西省164份水稻种质资源的香味基因fgr进行检测.[结果]在164份供试水稻材料中,127份为非香材料,2份为香型纯合体,35份为杂合体.[结论]本试验检测结果真实可...     

水稻香味基因的染色体定位研究

以籼型及粳型标记基因系为工具材料，分别与武进香籼、武进香粳杂交，研究香味基因在染色体上的位置，以碱浸法测定双亲和Ｆ＿１，Ｆ＿２及部分Ｆ＿３组合的叶香，结果表明，香味基因与分属水稻１１个染色体的３９个标记基因表现独立遗传，而与位于第８染色体上的标记基因ｖ一８表现连锁，估算２基因之间的重组值约为３８．０３％±３．８４％，推定水稻香味基因位于第８染色体上。     

水稻籽粒香味性状研究进展

综述近年来水稻香味的研究进展,主要介绍了香味的成分、合成途径、遗传控制以及分子标记辅助育种的内容。     

BADH引物检测水稻香味基因的研究

[目的]为了检测水稻中的香味基因,为其在香稻选育中的应用提供依据。[方法]从泰国香稻的回交后代材料BC3F2和中国的香稻中提取DNA后,加入BADH引物进行PCR扩增,并进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测香味基因。同时,对含香味基因的单株利用KOH溶液作叶片香味鉴定,并比较两种检测结果。[结果]电泳结果表明,94份样品中有32份样品含有纯合的香味基因,19个样品为香味基因的杂合体,与KOH溶液法检测香味的结果一致。BADH引物PCR扩增结果表明,香味来源于新香B的后代材料能产生明显的DNA扩增带,其香味基因与KDLM105以及Basmati香稻品种的香味基因均位于第8染色体上,属于等位基因。[结论]在香稻品种选育中,利用BADH引物能准确检测出含香味基因的植株,显著地缩短香稻品种育成的年限。     

河南沿黄稻区粳稻种质资源香味基因筛选

利用水稻香味基因Badh2第2外显子和第7外显子特异的分子标记筛选了河南沿黄稻区208份粳稻种质资源,从中筛选出15份含有香味基因的种质材料,其中Badh2基因第2外显子突变类型12份,第7外显子突变类型3份。在河南沿黄稻区光周期条件下,这15份种质材料的开花日期从7月下旬至9月上旬不等,全生育期115~170 d。     

水稻香味与光滑叶和CMS基因的遗传关系研究

本项研究采用ＫＯＨ溶液浸提法鉴别水稻叶片的香味。试验表明：川香２８Ａ的叶片香味和雄性不育基因分别受２对隐性基因控制。原产美国的光滑稻品种Ｌｅｍｏｎｔ,ＳｈｏｒｔＭａｒｓ和ＢｌｕｅＢｅｌ的光滑叶性状均受一对隐性基因支配。香味基因与光滑叶基因,以及香味基因与ＣＭＳ基因均表现为独立遗传。     

水稻OsTFL2基因启动子的克隆及功能验证

[目的]克隆水稻TFL2(OsTFL2)启动子序列,并分析其结构和功能,为深入研究OsTFL2基因对水稻开花和花发育的调控机理提供理论参考.[方法]采用同源克隆方法克隆OsTFL2基因启动子序列,利用PLACE和PlantCARE分析其结构和功能,并将其连接至携带β-葡萄糖苷酸酶(GUS)基因的pCAMBIA1301载体以构建pCAMBIA1301-Pro-moter植物表达载体,通过农杆菌介导转化水稻品种农垦58愈伤组织,通过对转基因植株进行GUS组织化学染色以分析该基因启动子的表达特性和调控功能.[结果]克隆获得的OsTFL2基因起始密码子上游启动子序列1.8 kb,该序列除含有真核生物典型启动子元件TATA-box和CAAT-box外,还含有花粉特异识别的顺式作用元件Pollen1lelat52(AGAAA)、开花基因转录相关的多功能转录因子CACTFTPPCA1(PACT,Y=C/T)、CCAAT box1(CCAAT)、DOFCORE(AAAG)和GATA box(GATA)、分生组织特异性元件CCGTCC-box及多个光诱导元件或光诱导相关元件如G-box、Box I、CATT-motif、GATA-motif和GT1-motif等,推测OsTFL2基因通过上述作用元件参与调控水稻花发育及开花.通过PCR检测共筛选获得16株阳性转基因植株,对其进行GUS组织化学染色,结果发现水稻的外颖、花、花药、柱头和子房中均可检测到明显的GUS色斑,而在叶片、茎尖和根尖无明显的GUS色斑,说明OsTFL2启动子能驱动GUS基因在水稻外颖、花药和子房中表达.[结论]OsTFL2基因启动子具有启动活性和组织表达特异性,可在一定程度上影响OsTFL2基因表达,对水稻花生长发育和开花发挥重要调控作用.     

水稻稻米香味基因的遗传研究及其在育种中应用的研究进展

香味是香稻的一项重要品质性状,成为水稻研究的热点之一.香稻拥有食味品质好、经济价值高等优点,倍受青睐.综述了近年来水稻香味的化学成分、遗传机理、基因定位及克隆等方面的研究工作.并对水稻香味的育种研究和应用进行了展望.     

京香2号水稻香味的遗传分析与SSR标记定位

以优良香稻品种京香2号为香味供体亲本,宁夏当地品种宁粳38号为受体亲本进行杂交,根据杂交后代植株香味的表现,对京香2号水稻品种香味性状进行遗传分析,并利用SSR分子标记方法对水稻香味基因进行初步定位。结果表明,水稻京香2号的香味性状是由单隐性基因控制;将香味基因 Jx2(t)初步定位于水稻第8染色体,位于SSR标记RM339和RM6948之间,与2个标记间的遗传距离分别为13.6 cM和9.4 cM。该结果将有助于香味性状的分子标记辅助选择育种。     

水稻WRKY19基因启动子功能研究初报

利用已获得的水稻WRKY19基因启动子(OsW19p::GUS)的转基因植株进行研究,分析了OsW19p在T1代苗期时的诱导表达特性,GUS荧光测定结果表明:OsW19p的表达可被ABA(100μmol/L)、SA(500μmol/L)、高温(42℃)、低温(5℃)和伤处理增强;被2,4-D(1μmol/L)、NaCl(200mmol/L)和PEG4000(25%)处理抑制;IAA(5μmol/L)、MeJA(100μmol/L)和紫外线照射处理对OsW19p的表达几乎没有影响。OsW19p在转基因植株根中的表达水平高于35s,但在叶片中低于35s。OsW19p在转基因水稻扬花期茎部中表达水平最高,其次是花、叶鞘和叶片,在根部表达水平最低。