水稻白条纹叶 Gws 基因的精细定位与遗传分析

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水稻白条纹叶突变体wsl1的遗传分析及基因精细定位

Abstract: A white stripe leaf mutant wsl1 was obtained from the recombinant inbred lines derived from the cross of Oryza sativa var. japonica Nipponbare and Oryza sativa L. subsp. indica R1128. The mutant wsl1 showed white striped leaves and albino veins firstly at the seedling stage and then through the whole growth period. Agronomic traits such as plant height, number of spikelets per panicle, flag leaf length and heading date were significantly increased, while the seed setting rate decreased significantly in the mutant. Compared with wild type R1128, the chlorophyll a, chlorophyll b, and carotene contents of mutant leaves obviously decreased. Microscope observation indicated there were significantly decreased normal chloroplast and a large number of abnormal chloroplasts in mutant. Genetic analysis indicated that the mutant phenotype was controlled by a single recessive nuclear gene. WSL1 was mapped on the short arm of chromosome 1, between markers M1-54 and M1-70, with physical distance of about 89.7 kb. There were eight new open reading frames in the candidate region. Among them LOC_Os01g02080 encodes a peptide-based prolyl cis-trans isomerase, GO (Gene Ontology) classification showed that it might be related to thylakoid formation. Keywords: rice; white stripe leaf mutant; genetic analysis; gene mapping

水稻抗白叶枯病基因定位、克隆及利用研究进展

中图分类号：￥５１１．１１１．４１文献标识码：Ａ文章编号：１００６ — ８０８２（２０１７）０５ — ００１９ — ０９
水稻是与人类密切相关的一种重要作物，但它却
取得的重要进展做一简要综述。
时常面临细菌、真菌、病毒等引起的病害侵袭。其中，由
１０条染色体上的分布如表Ｉ所示。这些抗白叶枯病基
因在染色体上的定位，促进了基因的进一步克隆及在
水稻抗病育种中的利用。下面仅对近几年来定位的抗白叶枯病基因作一简要介绍。３基因来自于ＯｒｙｚａｎｉｖａｒａＩＲＧＣ１０５７１０，该材
Ｏｒｙｚａｅ，Ｘｏｏ）引起的水稻白叶枯病是影响水稻生产的最古老和最严重的细菌性病害之一【 ” 。在水稻生长的所有阶段均会受到白叶枯病菌的侵害而发病，通常造成
水稻减产２０％～３０％，严重时可达到５０％，甚至颗粒无收闭。白叶枯病最早于１８８４年在日本福冈地区被发现，至今发病范围不断扩大，在亚洲、非洲、欧洲、南美、美国和澳大利亚都有发生，尤以中国、日本和印度发生最
自然开口侵入植物。白叶枯病的侵染不仅造成产量严重减少，而且也影响了稻米品质。多年来，各国研究人员都在积极寻找防治白叶枯病的有效方法，然而，生物防治和化学防治都未能达到理想效果，不仅增加了成本投入，还造成环境污染，破坏生态。理论和实践表明，发掘新的抗病基因，培育抗病品种是解决这一问题的最经济和有效的途径。随着生物技术和分子生物学的飞速发展，新的抗白叶枯病基因逐渐被鉴定、定位和克隆，本文对近年来在水稻白叶枯病抗性基因研究方面

水稻抗白叶枯病基因的鉴定、定位和克隆进展

ｏ，ＫｅａｏａｏｆＡｎｍａｎｌｎｒｌｇｆＭｉｉｔｆＡｇｉｕｔｒｌｙｇｙＬｂｒｔｒｏｉｌａｄＰａｔＶｉｏｏｎｓｒｏｒｃｌａ，Ｈａｇｈｕ３０２；Ｃｉａｙｏｙｙｕｎｚｏ１０１ｈｎ
ＲＵｉＨｕＹＮＣｅｇＱ２ＡＮＤ－ｏｆＨＮＪｎＰｎＡＮＨｕ— ｉＡｈｎ－ｉｅＲｎ，ＣＥｉ－ｉｓａ￣
１ｏｌｇｆＰａｔＰｏｅｔｎ．Ｃｌｅｏｌｎｒｔｃｉ，ＮｒｗｅｔＴｃｎｌｇｉｅｓｔｆＡｇｉｕｔｒｎＦｒｓ，Ｙａｇｉｇ７２０；２ｎｔｕｅｏｅｏｏｈｓｅｈｏｏｙＵｎｖｒｉｏｒｌｅａｄｏｔｔｙｃｕｅｎｌ１１０ｎ．Ｉｓｉｔｆｔ
论了合理利用抗性基因防治白叶枯病的前景。［键词】水稻白叶枯病；病基因；因鉴定；因定位；因克隆关抗基基基
［图分类号】Ｑ４；￥３中９３４２
［献标识码】Ａ文
ＰｒｇｅｓｆｄｅｉｃｔｏＭａｉｇｎｄｏｒｓｏＩｎｔｆａｉｎ，ｉｐｐｎａＣｌｎｎｇｆＲｅｉｔｎｃＧｅｓｏｏｉｏｓｓａｅｎｅｔＢａｔｒａｃｅｉｌＢｌｇｔｏｃｉｈｆＲｉｅ
［ｂｔａｔｈａｔｒｌｂｉｔｏｃｈｃａｓｄｂａｔｏｏａｒａｖｒｚｅｉｏｅｏｈｏｔｉｐｒｎｉＡｓｃ］ＴｅｂｃｉｌｈｆｒｅｗｉｈｃｕｅｙＸｎｈｍｎｓｏｙｅｐ．ｏｙａｓｎｆｔｅｍｓｍｏｔｔｄｓｒｅａｇｉｚａ－

GWAS定位水稻苗期耐冷基因和抗白叶枯基因

GWAS定位水稻苗期耐冷基因和抗白叶枯基因水稻是最重要的粮食作物之一,但在水稻生产过程中常受到生物和非生物逆境的影响,导致减产降质,危及粮食安全。

低温和白叶枯病是非生物和生物逆境因子的代表,研究水稻应对它们的遗传机制是改良水稻对它们的耐受性的基础。

本研究应用全基因组关联分析方法分别定位了水稻耐冷性和白叶枯病抗性的QTL,主要结论如下:1、8℃处理来自82个国家RDP1群体的295份水稻品种,鉴定其耐冷表型,幷按水稻亚种分析耐冷性差异,结果显示:温带粳稻和热带粳稻耐冷性总体强于籼稻和奥斯亚种水稻。

2、根据所有品种的耐冷表型和它们的44K SNP分型利用Tassel3.0全基因组关联分析。

结果显示:位于水稻11条染色体的67个QTL耐冷基因位点,其中56个QTL为新发现的耐冷基因位点。

3、在第3染色体上定位了耐冷新位点q CTS3-9,通过比对耐冷候选基因LOC_Os03g09140在耐冷和敏感品种的基因组序列,发现存在27 bp分子标记的插入缺失的差异,荧光定量分析日本晴水稻中LOC_Os03g09140的表达发现其受到冷胁迫诱导,初步确定LOC_Os03g09140是候选基因。

4、分析群体中40个耐冷和19个冷敏感品种GWAS定位的181个紧密关联的SNP的等位型,确定耐冷等位型,其中20个品种SNP分型与表型对应度大于70%,说明GWAS检测的紧密关联SNP可信度高。

5、鉴定了RDP1群体271个品种对PXO99、P2、J12三个白叶枯菌小种抗性,发现三个小种都高抗的6个品种和高感的44个品种,高抗品种可作为改良白叶枯抗性的种质资源。

6、利用RDP1群体白叶枯病抗性表型,结合其最新公布的70万SNP分型,GWAS 定位了与水稻白叶枯抗性紧密关联的SNP(-logp≥5)291个,归集为QTL 118个,其中与PXO99抗性关联QTL 55个,包含172个紧密关联SNP;与P2抗性关联QTL 59个,包含114个紧密关联SNP;与J12抗性关联QTL 12个,包含29个紧密关联SNP。

水稻抗条纹叶枯病分子标记辅助选择育种研究的开题报告

水稻抗条纹叶枯病分子标记辅助选择育种研究的开题报告
题目：水稻抗条纹叶枯病分子标记辅助选择育种研究
研究背景和意义：
水稻是我国的主要粮食作物之一，但其生产过程中经常受到一些病害的威胁，其中条纹叶枯病就是一种比较严重的病害之一。

为了保证水稻的正常产量和质量，必须
采取有效的防治措施。

然而，传统的病害防治方法存在一些缺陷和局限性，并且需要
耗费大量的人力和物力资源。

因此，开展水稻抗条纹叶枯病育种研究就显得格外重要。

分子标记辅助选择育种是一种新型的育种方法，可以通过对水稻品种基因组的分析，找到与条纹叶枯病抗性相关的分子标记，并利用这些标记来筛选出具有抗性的优
良品种。

这种方法可以提高育种效率、降低成本，并且能够大大缩短育种周期，因此
具有广阔的应用前景。

研究内容和方法：
本研究将利用基因组学和生物信息学技术，对水稻品种进行基因组测序和分析，并找到与条纹叶枯病抗性相关的候选基因序列。

在此基础上，设计和合成适当的引物，对这些基因进行PCR扩增和测序，从而获得与抗病基因相关的分子标记。

接下来，我
们将利用这些标记对不同的水稻品种进行筛选和检测，并分析它们在不同品种中的分
布情况和遗传规律。

最后，通过交配和后代选择技术，将这些分子标记与水稻其他性
状如产量、品质等进行联合选择，培育出具有抗病性和高产高质的水稻新品种。

研究预期结果：
通过本研究，我们可以找到与水稻抗条纹叶枯病抗性相关的重要基因和分子标记，并利用这些标记对优良品种进行筛选和选择。

通过后代选择，可以培育出抗病性和高
产高质的新品种，从而提高水稻的产量和质量，满足人民日益增长的粮食需求。

水稻叶片形态相关基因RL3(t)的遗传分析和精细定位

水稻叶片形态相关基因R L ３(t)的遗传分析和精细定位郭旻㊀李荣德㊀姚健㊀朱娟㊀范祥云㊀王伟㊀汤述翥㊀顾铭洪㊀严长杰∗(扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/教育部植物功能基因组学重点实验室,江苏扬州２２５００９;∗通讯联系人,E Ｇm a i l :c j ya n ＠y z u ．e d u ．c n )F i n eM a p p i n g o fG e n e R L ３(t ),R e s p o n s ib l e f o rL e a f S h a peF o r m a t i o n i nR i c e G U O M i n ,L I R o n g Ｇd e ,Y A O J i a n ,Z HU J u a n ,F A N X i a n g Ｇy u n ,W A N G W e i ,T A N G S h u Ｇz h u ,G U M i n g Ｇh o n g,Y A N C h a n g Ｇji e ∗(K e y L a b o r a t o r y o f C r o p G e n e t i c sa n d P h y s i o l o g y o f J i a n g s u P r o v i n c e ,K e y L a b o r a t o r y o f P l a n tF u n c t i o n a lG e n o m i c so f th e M i n i s t r y o f E d u c a t i o n ,C o l l e g e o f A g r i c u l t u r e ,Y a n g z h o uU n i v e r s i t y ,Y a n g z h o u ２２５００９,C h i n a ;∗C o r r e s p o n d i n g au t h o r ,E Ｇm a i l :c j ya n ＠y z u ．e d u ．c n )G U O M i n ,L IR o n g d e ,Y A OJ i a n ,e t a l ．F i n em a p p i n g o f g e n e R L ３(t ),r e s p o n s ib l e f o r l e a f s h a pe f o r m a t i o n i nr i c e ．C h i n JR i c eS c i ,２０１４,２８(５):４５８Ｇ４６４．A b s t r a c t :T w om u t a n t sw i t h r o l l e d l e a v e s ,d e r i v e d f r o mt h e i n d i c a c u l t i v a r ９３Ｇ１１v i a t h e r a d i a t i o no f ６０C o Ｇγr a y i n M ２g e n e r a t i o n ,t e m p o r a l l y d e s i g n a t e da s r l ３(t )Ｇ１a n d r l ３(t )Ｇ２,w e r es e r v e da s m a t e r i a l s f o re x p l o r i n g th e m e c h a n i s m u n d e r l y i n g t h er o l l i n g l e a fc h a r a c t e r i s t i c ．M o r p h o l o g i c a la n a l y s i ss h o w e dt h a t ,t h e s et w o m u t a n t s h a v et y p i c a l l ya d a x i a l l y r o l l e d l e a v e s ．I na d d i t i o n ,w h e n c o m p a r e dw i t hw i l d t y p e ９３Ｇ１１,t h e p l a n t h e i g h t s a n d p a n i c l e l e n gt h so f r l ３(t )Ｇ１a n d r l ３(t )Ｇ２s i g n i f i c a n t l y d e c r e a s e d ,a sw e l l a s t h e s e e d s e t t i n g p e r c e n t a g e ．C y t o l o g i c a l a n a l y s i s s u g g e s t s t h a t t h e r o l l e d l e a f p h e n o t y p em a y b e c a u s e db y t h e c h a n g e o f n u m b e r a n d s i z e o f b u l l i f o r mc e l l s ．G e n e t i c a n a l ys i s i n d i c a t e d t h a t r o l l e d l e a f c h a r a c t e r i s c o n t r o l l e db y a r e c e s s i v e n u c l e a r g e n e ．C r o s s i n g be t w e e n t h e t w om u t a n t s ,t h eF １[r l ３(t )Ｇ１/r l ３(t )Ｇ２]p l a n t s e x h i b i t r o l l e d l e af ,s ug g e s t i n g th e y a r e a l l e li c ．T om a p t h e R L ３(t )g e n e ,a nF ２p o pu l a t i o nw a s g e n e r a t e d b y c r o s s i n g t h e r l ３(t )Ｇ１m u t a n t sw i t h W u y u n j i n g ８a s am a p p i n gp o p u l a t i o n ．B y u s i n g s i m p l e s e q u e n c e r e pe a t (S S R )m a r k e r s a n ds o m en e w d e s i g n e ds e q u e n c et a g g e ds i t e (S T S )m a r k e r s ,R L ３(t )w a s i n i t i a l l y m a p p e di nt h er e gi o n b e t w e e nt h eS T S m a r k e r M ３Ｇ４５a n dt h eS S R m a r k e rRM ６６７６w i t ht h e g e n e t i cd i s t a n c e so f５．５c M a n d４．４c M ,r e s p e c t i v e l y ,o n t h e l o n g a r mo f c h r o m o s o m e３．F u r t h e r m o r e ,w i t ht h ee n l a r g e d p o p u l a t i o na n d m o r ed e v e l o p e dS T S m a r k e r s ,R L ３(t )g e n ew a s f i n a l l y d e l i m i t e d t o a ４６Ｇk b l o n g r e g i o n g o v e r n e db y t h eS T Sm a r k e r sS ３Ｇ３９a n dS ３Ｇ３６．K e y w o r d s :r i c e (O r y z a s a t i v a L ．);r o l l e d l e a f ;R L ３(t );g e n em a p p i n g 郭旻,李荣德,姚健,等．水稻叶片形态相关基因R L ３(t )的遗传分析和精细定位．中国水稻科学,２０１４,２８(５):４５８Ｇ４６４．摘㊀要:利用６０C o Ｇγ射线辐射籼稻品种９３Ｇ１１,获得了两份卷叶突变体r l ３(t )Ｇ１和r l ３(t )Ｇ２.与野生型９３Ｇ１１相比,两个突变体叶片显著内卷,株高降低,穗长变短,并且结实率降低.细胞学分析表明,突变体叶片中泡状细胞数量的减少和形态的改变,可能是导致叶片卷曲的原因之一.遗传分析和等位性测验表明突变体受一对隐性核基因控制,且r l ３(t )Ｇ１和r l ３(t )Ｇ２等位.以卷叶突变体r l ３(t )Ｇ１与武运粳８号杂交的F ２分离群体作为定位群体,利用S S R 标记和新发展的S T S 标记,将R L ３(t )基因初步定位于第３染色体长臂上S T S 标记M ３Ｇ４５和S S R 标记R M ６６７６之间,遗传距离分别为５．５和４．４c M .进一步扩大定位群体,结合新发展的S T S 分子标记,最终将该卷叶基因定位在S T S 标记S ３Ｇ３９和S ３Ｇ３６之间,该区段物理距离为４６k b.关键词:水稻(O r yz a s a t i v a L ．);卷叶;R L ３(t );基因定位中图分类号:Q ７８６;S ５１１０３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:１００１Ｇ７２１６(２０１４)０５Ｇ０４５８Ｇ０７㊀㊀叶片是水稻进行光合作用的主要场所,叶片的形态与水稻的光合作用效率密切相关,进而影响水稻产量的形成.近年来,袁隆平等育种家提出只有将杂种优势利用和理想株型相结合,才能进一步提高水稻产量[１,２].叶片的形态是理想株型的重要指标之一,而叶片的适度卷曲有利于保持其直立,改善群体内部的透光环境,为群体尽可能多地吸收光能建立一个良好的平台[３Ｇ５].收稿日期:２０１４Ｇ０１Ｇ１７;修改稿收到日期:２０１４Ｇ０３Ｇ０６.基金项目:国家自然科学基金资助项目(３１１７１１５８);农业部转基因专项(２０１１Z X ０８００９Ｇ００３Ｇ００５);江苏省自然科学基金资助项目(B K ２０１２６８４);江苏省六大人才高峰项目;江苏高校优势学科建设工程资助项目.８５４中国水稻科学(C h i nJR i c eS c i ),２０１４,２８(５):４５８－４６４h t t p://w w w．r i c e s c i ．c n D O I :１０．３９６９/j．i s s n ．１００１Ｇ７２１６．２０１４．０５．００２㊀㊀由于叶片的形态㊁大小对塑造水稻理想株型十分重要,近年来科学家们利用突变体对水稻叶片形成的分子机理进行了广泛的研究.到目前为止,已经克隆了许多调控叶片形态,特别是叶片卷曲的基因,并分析了其分子功能[６].S L L１/R L９[７,８]基因属于K A N A D I基因家族转录因子.该基因突变后,远轴面叶肉细胞的程序性死亡失败,导致远轴面细胞的分化被抑制,从而导致突变体叶片内卷.水稻R O C５基因[９]和拟南芥基因G L A B R A２编码具有同源的亮氨酸拉链结构域的蛋白,它对泡状细胞的发育具负调控作用.该基因被敲除以后,会导致泡状细胞的体积增加,最终导致叶片近轴面卷曲.A C L１基因编码一个功能未知的蛋白,该基因突变以后,表达量反而比野生型高,突变体泡状细胞数量增加,体积变大,导致叶片的远轴面弯曲[１０].S R L１基因编码一个糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白,该基因通过抑制编码H＋Ｇ三磷酸腺苷酶亚族和H＋Ｇ焦磷酸酶基因的表达来抑制泡状细胞的形成,该基因突变以后,远轴面的泡状细胞数量会增加,最终导致远轴面弯曲,形成半卷的水稻叶片[１１].A D L１基因编码一个类钙蛋白酶Ｇ半胱氨酸酶[１２],该基因发生突变以后,HDＧZ I PⅢ(C l a s sⅢH o m e o d o m a i nＧl e u c i n e Z i p p e r)基因表达量在突变体成熟叶片中增加,而HDＧZ I PⅢ基因是叶背腹向发育的关键基因,它们在叶的腹面表达.A D L１基因突变之后,本来应该只在远轴面出现的泡状细胞出现在了整个叶片上,导致突变体叶片近轴面弯曲.N D１基因编码一个纤维素合成酶Ｇ类似物D４[１３],该基因突变以后,突变体茎里的薄壁组织细胞壁异常加厚,一些壁里面充满了高电子密度的材料,这些改变可能使突变体的叶片变窄和变卷.R L１４基因属于２O GＧF e(Ⅱ)氧化膜超家族,编码黄酮醇合酶,该基因发生突变以后,影响厚壁细胞及叶肉细胞次生壁的形成,从而影响了水分的运输,进而使得突变体泡状细胞和气孔复合体面积变小,最终导致叶片折叠或内卷[１４].根据已有的研究,目前克隆的控制水稻叶片形态的基因之间的关系仍然不明.控制卷叶发育的路径究竟是一条还是多条,已经克隆到的基因是在不同的生理途径中发挥作用还是位于同一条途径的上下游,目前还不清楚.这就需要克隆更多的与叶片形态发育相关基因,完善叶片发育的遗传网络,进一步阐明叶片发育调控的分子机理[１５Ｇ１７].本研究从籼稻９３Ｇ１１为背景的突变体库中筛选到两份卷叶突变体材料,进行了突变体的形态分析和基因定位研究,以期为进一步克隆该基因,构建叶片发育调控的遗传网络奠定坚实的基础.１㊀材料与方法１．１㊀水稻材料利用６０C oＧγ射线辐射籼稻品种９３Ｇ１１的干种子,在M２代获得两个卷叶突变体,暂命名为r l３(t)Ｇ１和r l３(t)Ｇ２,经过连续多代种植,卷叶突变性状能稳定遗传.遗传分析与基因定位所用材料还包括野生型品种９３Ｇ１１㊁粳稻品种武运粳８号等.１．２㊀突变体的表型分析在播种５０d后及成熟期观察植株及叶的形态,突变体和野生型随机各选择５株挂牌,分别观察和测量株高㊁穗长㊁每穗粒数和结实率.选r l３(t)Ｇ１和９３Ｇ１１种子催芽,温室培养幼苗,２０d后分别取新鲜叶片徒手制作切片,在光学显微镜及荧光显微镜下观察和拍照.每材料随机取３片发育良好的成熟叶片进行切片,统计大㊁小维管束的数目,取平均值.１．３㊀遗传分析和基因定位群体的构建在扬州正季以突变体r l３(t)Ｇ１和r l３(t)Ｇ２分别与９３Ｇ１１,武运粳８号和农垦５７号杂交,同年冬季在海南种植F１并收获F２种子;次年在扬州种植F２群体,按单株收取表型正常的F２种子,在海南种植F３群体.在F２群体中,分别调查野生型表型和突变体表型植株数目,使用统计软件S P S S１８．０进行相关数据分析.收取F２㊁F３群体中的全部卷叶单株的叶片,提取D N A用于分子标记分析.另外,将两个突变体r l３(t)Ｇ１和r l３(t)Ｇ２相互杂交,观察F１植株的表型,以明确其等位性.１．４㊀R L３(t)基因的定位根据分群分析方法(b u l k e ds e g r e g a t i o na n a l yＧs i s,B S A)的要求,在r l３(t)Ｇ１/武运粳８号衍生的F２群体中随机取正常和卷叶表型各１０株,提取D N A分别等量混合构建卷叶池和非卷叶池.利用实验室已有的S S R标记分析两个亲本的多态性,然后利用这些多态性标记对两基因池多态性进行分析,初步确定与R L３(t)基因连锁的分子标记.进而利用F２群体卷叶单株构建连锁图,完成R L３(t)基因的初步定位.所用S S R引物序列参照G r a m e n e 网站(h t t p://w w w．g r a m e n e．o r g/m i c r o s a t/)公布的９５４郭旻等:水稻叶片形态相关基因R L３(t)的遗传分析和精细定位信息.为了进一步精细定位R L ３(t ),一方面扩大定位群体,将在F ２群体中表型正常的单株收获并种植F ３,在F ３群体中继续收获卷叶单株用于基因的精细定位;另一方面,在R L ３(t )所在的目标区间内,进一步密集分子标记.新的分子标记设计根据N C B I 网站(h t t p ://w w w．n c b i ．n l m．n i h ．go v /)上公布的信息,获取籼稻品种９３Ｇ１１和粳稻品种日本晴在目标区间内的基因组序列,根据其序列差异发展S T S 标记.利用表现出多态并扩增良好的上述标记对卷叶基因进行精细定位.水稻基因组D N A 的提取利用C T A B 法.P C R 采用２０μL 的反应体系:模板D N A １．０μL ,１０ˑP C R 的缓冲液２．０μL ,２５mm o l /L 的M gC l ２２．０μL ,２mm o l /L 的d N T P ２．０μL ,０．３μm o l /L 的引物２．０μL ,T a q 酶０．５U ,加d d H ２O 补足２０μL .P C R 扩增条件如下:１)９５ħ下预变性５m i n ;２)９４ħ下变性５０s ,５５ħＧ６０ħ下退火５０s (温度因引物不同而异),７２ħ下延伸５０s ,扩增３２个循环;３)７２ħ下延伸１０m i n ,４ħ下保温.P C R 产物在３％琼脂糖凝胶中电泳,经溴化乙锭染色后在凝胶成像仪上拍照并读数.２㊀结果与分析２．１㊀r l ３(t)农艺性状分析与野生型９３Ｇ１１相比,两个突变体r l ３(t )Ｇ１和r l ３(t )Ｇ２除了在全生育期表现典型的叶片内卷特征以外,其他主要农艺性状上也发生了显著的改变(图１ＧA~C ).突变体株高比野生型９３Ｇ１１降低了约１７％,约２０c m 左右(图１ＧC ,E ),穗长缩短约４c m (约１６％)(图１ＧF );每穗粒数降低了１８％~２０％(图１ＧD ,G );突变体的结实率与９３Ｇ１１相比,也显著降低了,分别只有野生型的６６％和５５％左右(图１ＧH ).进一步分析表明,除了结实率外,两个突变体r l ３(t )Ｇ１和r l ３(t )Ｇ２在上述性状上均没有显著差异.该结果表明r l ３(t )Ｇ１和r l ３(t )Ｇ２基因突变后,不仅影响到叶片的形态,同时还对株高㊁穗长㊁结实率等重要农艺性状有较大的影响,说明该基因具有多效性.２．２㊀叶片形态的细胞学分析为进一步分析突变体叶片卷曲的原因,在苗期取９３Ｇ１１和r l ３(t )Ｇ１突变体的成熟叶片进行徒手切片,观察叶片的细胞结构.结果表明突变体A 和C －苗期(播种５０d )和抽穗期植株;B －剑叶;D －穗.∗∗,P ＜０．０１;∗,P ＜０．０５.Aa n dC ,R i c e p l a n t s a t s e e d l i n g s t a g e (５０d a y s a f t e r s e e d i n g )a n dh e a d i n g s t a g e ;B ,F l a gl e a v e s ;D ,P a n i c l e s ．∗∗P ＜０．０１;∗P ＜０．０５．图１㊀野生型９３Ｇ１１及突变体r l ３(t )Ｇ１㊁r l ３(t )Ｇ２的表型F i g ．１．P h e n o t y p e o fw i l d t y pe ９３Ｇ１１,m u t a n t s r l ３(t )Ｇ１a n d r l ３(t )Ｇ２．０６４中国水稻科学(C h i nJR i c eS c i )㊀第２８卷第５期(２０１４年９月)图２㊀野生型９３Ｇ１１和突变体r l３(t)叶片的大小维管束数比较F i g．２．Νu m b e r s o f l a r g ev a s c u l a ra n ds m a l l v a s c u l a r i nt h e l e a v e s o f９３Ｇ１１a n d r l３(t)Ｇ１m u t a n t．r l３(t)Ｇ１叶片大小维管束数目均显著减少(图２),野生型９３Ｇ１１的大㊁小维管束数分别为１４．３和４９３,而突变体叶片的大㊁小维管束数分别降至８．３和２６．３.进一步分析发现,突变体和野生型的大小维管束形态并没有明显的差异,但是野生型含有较多的泡状细胞,且分布比较均匀;而突变体的泡状细胞数量较少,中间的泡状细胞体积较大(图３),这可能是导致叶片发生近轴面卷曲的原因.２．３㊀r l３(t)突变体的遗传分析将两个卷叶突变体相互杂交,F１表现为卷叶.说明r l３(t)Ｇ１和r l３(t)Ｇ２等位.以突变体为母本和父本,分别与９３１１和武运粳８号配制杂交组合. F１通过自交,得到了相应的F２群体.从调查结果可以看出,F１均表现野生型性状,叶片无卷曲现象,而F２发生了性状分离.但在F２群体中,卷叶植株的数目明显偏少,正常植株与突变表型植株的比例偏离了孟德尔的理论分离比例(３ʒ１)(表１).该结果初图３㊀野生型９３Ｇ１１和突变体r l３(t)Ｇ１叶片横切面F i g．３．C r o s sＧs e c t i o n s o f w i l d t y p e(９３Ｇ１１)a n d r l３(t)Ｇ１m u t a n t l e a v e su n d e r a f l u o r e s c e n c em i c r o s c o p e．步表明,卷叶性状受隐性核基因控制.２．４㊀R L３(t)基因的定位在r l３(t)Ｇ１/武运粳８号F２群体中随机取正常和卷叶表型各１０株,提取D N A分别等量混合构建卷叶池和非卷叶池.发现第３染色体S S R标记R M６６７６在两池间表现出明显的多态性.进一步用F２群体[武运粳８号/r l３(t)Ｇ１]中收获的４６个具有卷叶性状的单株验证,利用S S R标记和新发展的S T S标记,将R L３(t)基因初步定位于第３染色体长臂上S T S标记M３Ｇ４５和S S R标记R M６６７６之间,遗传距离分别为５．５和４．４c M(图４ＧA).为了进一步精细定位R L３(t)基因,我们在F２群体[武运粳８号/r l３(t)Ｇ１和r l３(t)Ｇ２/武运粳８号]收获表型正常的单株继续种植形成F３群体,在F３群体中共获得了４３０个卷叶单株.另一方面,在标记R M６６７６和M３Ｇ４５附近发展更多的S T S㊁C A P S标记,其中６个标记在亲本间表现出多态性(表２).利用６个多态性标记分析F３群体[武运粳８号/r l３(t)Ｇ１和r l３(t)Ｇ２/武运粳８号]中所有卷叶单株的基因型.结果显示,有３个单株在S T S标记M３Ｇ２８㊁M３Ｇ１３和S３Ｇ３９上表现为不交换,而在表１㊀F１性状表现及F２群体分离情况T a b l e１．P e r f o r m a n c e o f F１a n d t h e s e g r e g a t i o n o f F２p o p u l a t i o n s．组合C r o s s F１F２正常株数N o r m a lp l a n t s卷叶株数R o l l e d l e a fp l a n t s总数T o t a lχ２(３ʒ１)９３Ｇ１１/r l３(t)Ｇ１正常N o r m a l１５３８３１２１８５０６７．９３∗∗武运粳８号/r l３(t)Ｇ１W u y u n j i n g８/r l３(t)Ｇ１正常N o r m a l４９９４１５４０８６．３４∗∗r l３(t)Ｇ２/９３Ｇ１１正常N o r m a l７６８１１４８８２６４．８６∗∗r l３(t)Ｇ２/武运粳８号r l３(t)Ｇ２/W u y u n j i n g８正常N o r m a l６８２７８７６０８７．２４∗∗㊀㊀∗∗表示０．０１水平上的差异显著.∗∗S i g n i f i c a n c e a t１％l e v e l．１６４郭旻等:水稻叶片形态相关基因R L３(t)的遗传分析和精细定位A－以武运粳８号/r l ３(t )Ｇ１衍生的F ２群体中收获的４６株卷叶单株为定位群体,将R L ３(t )定位在M ３Ｇ４５与RM ６６７６之间;B －进一步以F ３群体中获得的４３０个突变表型单株为材料,将R L ３(t )基因限定在４６k b 的区间内.A ,T h e g e n e R L ３(t )w a sm a p p e d t o t h e r e g i o nb e t w e e nM ３Ｇ４５a n dR M ６６７６o n c h r o m o s o m e ３b a s e d o n ４６r e c e s s i v e p l a n t s f r o mF ２p o p u l a t i o n d e r i v e d f r o m W u y u n j i n g ８/r l ３(t )Ｇ１;B ,F o r f i n em a p p i n g o f R L ３(t ),４３０r e c e s s i v e i n d i v i d u a l s f r o mF ３p r o g e n y w e r e e m p l o y e d t o g e t h e rw i t h d e v e l o p e dm o l e c u l a rm a r k e r s ,a n d t h e t a r g e t r e g i o nw a s n a r r o w e d t o a ４６k b Ｇl o n g r e g i o n g o v e r n e db y S３Ｇ３９a n dS ３Ｇ３６．图４㊀R L ３(t)基因的精细定位F i g ．４．F i n em a p p i n g o f ge n e R L ３(t )．S T S 标记S ３Ｇ３６㊁S ３Ｇ４１和M ３Ｇ１６上表现为单交换;有一个单株在M ３Ｇ２８㊁M ３Ｇ１３和S ３Ｇ３９上表现为单交换,而在S ３Ｇ３６㊁S ３Ｇ４１和M ３Ｇ１６上表现为不交换;有一个单株在M ３Ｇ２８㊁M ３Ｇ１３和S ３Ｇ３９上表现为双交换,而在S ３Ｇ３６㊁S ３Ｇ４１和M ３Ｇ１６上表现为不交换.另外,有一个单株只在S ３Ｇ３６上表现为不交换,而在其他５个标记上表现为双交换;还有一个单株只在S ３Ｇ３９上表现为不交换,而在其他５个标记上表现为单交换(图４ＧB ).而其余４２４个卷叶单株在上述６个标记上的基因型均与武运粳８号相同,没有交换事件发生.综合以上结果,我们最终将卷叶基因R L ３(t )限定在S T S 标记S ３Ｇ３６与S ３Ｇ３９之间约４６k b 长的区间内(图４ＧB ).３㊀讨论㊀㊀水稻叶片的形态是育种家考虑的重要性状之表２㊀新发展的部分分子标记T a b l e ２．N e w l y Ｇd e v e l o p e dm o l e c u l a rm a k e r s i n p r e s e n t s t u d y．标记㊀M a r k e r ㊀正向引物(５ᶄＧ３ᶄ)F o r w a r d p r i m e r (５ᶄＧ３ᶄ)反向引物(５ᶄＧ３ᶄ)R e v e r s e p r i m e r (５ᶄＧ３ᶄ)标记位置L o c a t i o nM ３Ｇ２８T A T C A C C G A G A C A T A A A C A A A C G A A T A G T C C C A A T G G A G A A A T A C １３７５４７M ３Ｇ１３T A T C A A G A G G G G A A A G C C A C A T C C G A C A A A G A C A G GA C １２１４９１M ３Ｇ１６A G G T G A C T T T C C T C T T G C T A C A T T G G G T A T G G T G G T A C １３６２８４S ３Ｇ３９A G C A G A G G C T C C A T C A GT C T T C C T T C A C C C T T C A T A C １３５２５７S ３Ｇ３６C T A C C G T G C T G C C G A A G AC G G A T G A T G G A T G G A A A T A C １３５２５７S ３Ｇ４１A C C G C A G C A C T G A G A A G G A A G A G G G G A A G G C G A G A TA C １３６２８４２６４中国水稻科学(C h i nJR i c eS c i )㊀第２８卷第５期(２０１４年９月)一,叶片的适度卷曲有利于提高群体质量,改善光合效率和种植密度.本研究从９３Ｇ１１为遗传背景的突变体库中筛选到２个卷叶性状的突变体,并进行了遗传分析和基因定位,将R L３(t)基因定位在第３染色体的长臂S T S标记S３Ｇ３９和S３Ｇ３６之间,物理距离为４６k b.网站(h t t p://r i c e．p l a n t b i o l o g y．m s u．e d u/)注释结果显示,在４６k b区间内有８个注释基因,其中存在２个含FＧb o x蛋白结构域基因㊁２个核仁蛋白基因㊁１个锌指蛋白基因㊁１个淀粉酶基因㊁１个叶绿素还原酶基因以及１个未知功能基因.目前在第３染色体上已经定位了两个与叶片形态发育基因,即细卷叶基因N R L２(t)[１８]和显性卷叶基因O sＧA G O７[１９].比较R L３(t)和N R L２(t)㊁O s A G O７所在的位置,发现这两个基因均不在R L３(t)所在的区间内,这表明R L３(t)是一个尚未报道的新基因.叶是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要场所,叶的发育包括叶原基的形成和极性的建立.大量研究表明,叶发育建成受到众多转录因子㊁小分子R N A以及生长素等因子的调控[６,１７].但即使这样,目前我们对水稻叶片发育的遗传调控网络依然了解有限.这需要我们进一步收集水稻叶片发育相关的突变体,比如卷叶突变体㊁窄叶突变体㊁叶夹角突变体等,通过克隆相关基因,研明其功能,逐渐弄清水稻叶片发育的遗传调控机制,为我们通过基因工程途径定向改良叶片形态,从而改良水稻株型奠定基础.本研究通过鉴定两个卷叶突变体r l３(t)Ｇ１和r l３(t)Ｇ２,并利用分子标记进行了精细定位,该基因的进一步克隆和功能分析必将进一步丰富水稻叶片形态的遗传控制机制.本研究对R L３(t)进行遗传分析时发现,在几个F２群体中叶片卷曲单株(突变表型)与正常表型单株的分离偏离了单基因的理论分离比例,特别是在r l３(t)Ｇ２/武运粳８号衍生的F２群体中尤其明显.造成这一现象的原因可能有两个:一是在配制基因定位群体时,往往选择典型的籼粳品系,以增强双亲的多态性,从而提高多态性分子标记的数量,方便基因定位.然而,由于籼稻与粳稻由于亲缘关系相对较远,它们之间的杂交往往会引起部分不育,从而会出现后代的偏分离现象.S i b o v等[２０]认为偏分离标记在遗传连锁群上是成簇分布的,可能是配子选择和合子选择的结果.在水稻中一般认为配子体选择是引起偏分离的主要原因[２１].目前水稻中已经定位了１１个导致偏分离的配子体基因[２２].彭勇等[２３]构建了一张包含９２个S S R标记的水稻分子遗传图谱,通过分析这些标记的偏分离情况,检测到了９个偏分离热点区域,分别为S D R１Ｇ１㊁S D R１Ｇ２㊁S D R２㊁S D R３Ｇ１㊁S D R３Ｇ２㊁S D R６㊁S D R８㊁S D R１１㊁S D R１２,并且发现４个偏分离热点区域包含已定位的配子体基因,而本研究中的R L３(t)基因就正好位于S D R３Ｇ１偏分离热点区域.二是具有某种基因型的个体的群体竞争力不够.本研究中卷叶单株与正常野生型相比,在生长势方面稍弱,出芽率偏低.这可能是导致在r l３(t)/９３Ｇ１１衍生的F２群体中卷叶单株偏少的重要原因.仔细分析９３Ｇ１１/r l３(t)Ｇ１和r l３(t)Ｇ２/９３Ｇ１１两个组合衍生的F２群体的分离情况,正常表型单株与卷叶单株的分离比例在约５ʒ１至７ʒ１之间变动,该比例远远低于双基因突变所表现的１５ʒ１的分离比.因此,我们认为,卷叶性状是受一对隐性核基因控制的.参考文献:[１]㊀袁隆平．杂交水稻超高产育种．杂交水稻,１９９７,１２(６):１Ｇ６．[２]㊀陈温福,徐正进,张龙步．水稻理想株型的研究．沈阳农业大学学报,１９８９,２０(４):４１７Ｇ４２０．㊀㊀㊀㊀[３]㊀苏祖芳,许乃霞,孙成明,等．水稻抽穗后株型指标与产量形成关系的研究．中国农业科学,２００３,３６(１):１１５Ｇ１２０．[４]㊀康文启,欧阳由男,董成琼,等．水稻动态株型模式及其指标探讨．中国稻米,２００７(１):１Ｇ５．[５]㊀吕川根,谷福林,邹江石,等．水稻理想株型的生产潜力及其相关特性研究．中国农业科学,１９９１,２４(５):１５Ｇ２２．[６]㊀Z u oJR,L i JY．M o l e c u l a rd i s s e c t i o no f c o m p l e xa g r o n o m i c t r a i t so fr i c e:A t e a m e f f o r tb y C h i n e s es c i e n t i s t si nr e c e n t y e a r s．N a t l S c iR e v,２０１３:１Ｇ２４．[７]㊀Y a nS,YCJ,Z e n g X H,e t a l．R O L L E DL E A F９,e n c o d i n g aG A R P p r o t e i n,r e g u l a t e st h el e a fa b a x i a lc e l l f a t ei nr i c e．P l a n tM o lB i o l,２００８,６８:２３９Ｇ２５０．[８]㊀Z h a n g G H,X u Q,Z h uX D,e ta l．S H A L L O TＧL I K E１i sa K A N A D I t r a n s c r i p t i o nf a c t o rt h a tm o d u l a t e sr i c e l e a fr o l l i n gb y r e g u l a t i n g l e a f a b a x i a lc e l lde v e l o p m e n t．P l a n tC e l l,２００９,２１:７１９Ｇ７３５．[９]㊀Z o uLP,S u nX H,Z h a n g ZG,e t a l．L e a f r o l l i n g c o n t r o l l e db y t h e h o m e o d o m a i n l e uc i n e z i p p e r c l a s s I V g e n e R O C５i n r i c e．P l a n tP h y s i o l,２０１１,１５６:１５８９Ｇ１６０２．[１０]L i L,S h i ZY,L i L,e t a l．O v e r e x p r e s s i o n o f A C L１(a b a x i a lＧl y c u r l e d l e a f１)i n c r e a s e db u l l i f o r mc e l l s a n d i n d u c e d a b a x i a lc u r l i n g o f l e a f b l ade s i n r i c e．M o lP l a n t,２０１０,５:８０７Ｇ８１７．[１１]X i a n g JJ,Z h a n g G H,Q i a n Q,e ta l．S E M IＧR O L L E D L E A F１e n c o d e s a p u t a t i v e g l y c o s y l p h o s p h a t i d y l i n o s i t o lＧa nＧ３６４郭旻等:水稻叶片形态相关基因R L３(t)的遗传分析和精细定位c h o r ed p r o te i n a n dm o d u l a t e s r i c e l e af r o l l i ng b y r e g u l a t i n g th ef o r m a t i o no f b u l l i f o r mc e l l s．P l a n t P h y s i o l,２０１２,１５９:１４８８Ｇ１５００．[１２]K e nＧi c h i r o H,M a r iO,E m iH,e t a l．T h e A D A X I A L I Z E D L E A F１g e n e f u n c t i o n s i n l e a f a n d e m b r y o n i c p a t t e r n f o r m a t i o n i n r i c e．D e vB i o l,２００９,３３４:３４５Ｇ３５４．[１３]L iM,X i o n g G Y,L i R,e t a l．R i c e c e l l u l o s e s y n t h a s eＧl i k eD４i s e s s e n t i a l f o r n o r m a l c e l lＧw a l l b i o s y n t h e s i s a n d p l a n t g r o w t h．P l a n t J,２００９,６０:１０５５Ｇ１０６９．[１４]F a n g LK,Z h a oF M,C o n g Y F,e t a l．R o l l i n gＧl e a f１４i sa ２O GＧF e(I I)o x y g e n a s e f a m i l yp r o t e i n t h a tm o d u l a t e s r i c e l e a f r o l l i n g b y a f f e c t i n g s e c o n d a r y c e l l w a l lf o r m a t i o ni nl e a v e s．P l a n tB i o t e c h n o l J,２０１２,１０(５):５２４Ｇ５３２．[１５]高艳红,吕川根．水稻卷叶性状的研究进展．金陵科技学院学报,２００６,２２(１):６２Ｇ６６．[１６]陈代波,程式华,曹立勇．水稻窄叶性状的研究进展．中国稻米,２０１０,１６(３):１Ｇ４．[１７]严松,严长杰,顾铭洪．植物叶发育的分子机理．遗传,２００８,３０(９):１１２７Ｇ１１３５．[１８]王德仲,桑贤春,游小庆,等．水稻细卷叶突变体n r l２(t)的遗传分析和基因定位．作物学报,２０１１,３７(７):１１５９Ｇ１１６６．[１９]S h i ZY,W a n g J,W a nXS,e t a l．O v 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eG e n e tN e w s l,１９９０,７:１６Ｇ５０．[２３]彭勇,梁永书,王世全,等．水稻S S R标记在R I群体的偏分离分析．分子植物育种,２００６,４(６):７８６Ｇ７９０．欢迎订阅２０１５年«作物学报»㊀㊀«作物学报»是中国科学技术协会主管㊁中国作物学会和中国农业科学院作物科学研究所共同主办㊁科学出版社出版的有关作物科学的学术期刊.前身可追溯到１９１９年创办的«中华农学会丛刊».主要刊载农作物遗传育种㊁耕作栽培㊁生理生化㊁种质资源以及与作物生产有关的生物技术㊁生物数学等学科具基础理论或实践应用性的原始研究论文㊁专题评述和研究简报等.办刊宗旨是报道本领域最新研究动态和成果,为繁荣我国作物科学研究㊁促进国内外学术交流㊁加速中国农业现代化建设服务.读者对象是从事农作物科学研究的科技工作者㊁大专院校师生和具有同等水平的专业人士.«作物学报»从１９９９年起连续１２年获国家自然科学基金重点学术期刊专项基金的资助.２００６－２０１４年连续９年获中国科协精品科技期刊工程项目(B类和学术质量建设) 资助.从２００２年起连续１２年被中国科技信息研究所授予百种中国杰出学术期刊称号.２０１３年被新闻出版广电总局评为百强科技期刊 ,２０１１年获第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖 ,２００５年获第三届国家期刊奖提名奖 .２００８和２０１１年被中国科学技术信息研究所授予中国精品科技期刊称号.２０１２和２０１３年被C N K I评为中国最具国际影响力学术期刊 .２００９年被中国期刊协会和中国出版科学研究所授予新中国６０年有影响力的期刊称号.据北京大学图书馆编著的«中文核心期刊要目总览»(２００４㊁２００８和２０１１年版)登载,«作物学报»被列在农学㊁农作物类核心期刊表的首位.«作物学报»为月刊,每期１９２页,定价６０元/册,全年７２０元.可通过全国各地邮局订阅,刊号:I S S N０４９６Ｇ３４９０,C N１１Ｇ１８０９/S,邮发代号:８２Ｇ３３６.也可向编辑部直接订购.地址:北京市海淀区中关村南大街１２号,中国农业科学院作物科学研究所«作物学报»编辑部(邮编１０００８１)电话:０１０Ｇ８２１０８５４８;传真:０１０Ｇ８２１０５７９３;网址:h t t p://z w x b．c h i n a c r o p s．o r g/;EＧm a i l:z w x b３０１＠c a a s．c n.４６４中国水稻科学(C h i nJR i c eS c i)㊀第２８卷第５期(２０１４年９月)。

水稻白叶枯病抗性基因及其分子标记辅助选择育种研究进展

中图分类号：５１文献标识码：文章编号：０１５１２１）８— １５— ３￥１Ａ１０ —８８（０１００１０
ＲｅｅｒｈｏｒｓｎＲｅｉｔｎｎｓｔｃｅｉｌＢｌｇｔｏｓａｃＰｒｇｅｓｉｓｓａｔＧｅｅｏＢａｔｒａｉｈｆ
ＲｉｅａｄＩｓＭｏｅｕａａｋｒＡｓｉｔｄＳｌｃｉｎｃｎｔｌｃｌｒＭｒｅｓｓｅｅｅｔｏ
ＭＯＬｎｈａ，ＮＥＹａＡｉｇ— ｕＩｕｎ—ｙａＬａＷＵＸａ —ｆｇ，ＨＮＳｅｇｊｎ，ｕｎ，Ｉｏ，ｉＹｏｅＣＥｈｎ — ａｎ
（．１江西省农业科学院水稻研究所、国家水稻改良中心南昌分中心，江西南昌３００；．３２０２江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所江西南昌３００；．３２０３江西省农业科学院，江西南昌３００；．３０４江西省邓家埠原种场农业科学研究所，２江西余江３５０）３２０
内，而且要选择特定的抗性表达时期。Ｘ４ｘ５ｘｌＸ２的多基因累加系。三基因累加系ａ、、３和ａ１ａａ和四基因累加系不但表现出抗性强度的增加，而且也表
分子标记属于中性的遗传标记，它们的表现不受环境条件的影响，分析手段快速、简便，因此用分子标记辅助选择（ａｋｒａｓｔｌｔｎＭＳ抗性育种可以Ｍｒｅ — ｓｓｄｓｅｉ，Ａ）ｉｅｅｃｏ大大减轻工作量。ＭＳＡ是通过利用与抗白叶枯病紧密连锁的分子标记的基因型来跟踪该基因是否存在，这种

水稻条纹叶枯病抗性基因的图位克隆与功能分析

水稻条纹叶枯病抗性基因的图位克隆与功能分析水稻条纹叶枯病是水稻(Oryza sativa L.)非常严重的病毒病害之一；病原为水稻条纹病毒(rice stripe virus, RSV);传播介体为灰飞虱[Laodelphax striatellus Fallen (Homoptera:Delphacidae), small brown planthopper, SBPH]。

针对该病害,生产上尚无有效的防治措施,而抗病品种的选育和应用被认为是最经济、有效的方法。

籼稻和粳稻品种对该病害的抗性存在一定的分化；大部分粳稻较感,而籼稻普遍较抗。

至今水稻条纹叶枯病抗性基因尚未被克隆,抗病机理还知之甚少。

因此,克隆水稻条纹叶枯病抗性基因对揭示该病害的抗性分子机制和利用分子标记辅助选择或基因工程方法培育抗条纹叶枯病的作物新品种具有重要的科学和应用价值。

除传播水稻条纹叶枯病外,灰飞虱自身取食造成的直接危害及其传播的普通黑条矮缩病,也严重制约着水稻生产。

因此,抗灰飞虱水稻资源筛选及抗灰飞虱基因的定位,对培育抗灰飞虱品种以防治灰飞虱及其传播的病毒病,具有重要的理论和实践意义。

本文的研究内容主要分为以下两个方面：1.水稻条纹叶枯病抗性基因STV11的图位克隆与功能分析(1)抗病亲本材料KK34是以Koshihikari (Kos)为遗传背景,Kasalath为供体携带水稻条纹叶枯病抗性基因STVll的染色体片段置换系。

RSV接种后发现,感病品种Kos出现典型的条纹叶枯病发病症状,而抗病材料KK34并无明显的发病症状,表现高抗。

两个品种的灰飞虱和黑条矮缩病及普通矮缩病抗性鉴定结果表明,KK34和Kos均表现感虫／病,且两亲本的表现无明显差异。

RSV侵染后的KK34和Kos植株体内和原生质体内RSV外壳蛋白的转录和ELISA检测结果显示,KK34能够在细胞水平抑制RSV的复制。

综上表明,KK34对RSV表现特异性抗性,并且KK34可以在细胞水平上抑制RSV的复制。

水稻白化苗性状的遗传分析

ＤＵｎＰＡＮｍｉＸＵｙｎＸＵｉｑａＹｏｇＱｉｎＤａｏｇＭｎｕｎ
ＬｉｙｇａｇｅＶ￣ｉｔｅｄｔ￣ｎｅａｎｕｎｎＮｗｒｅｙＢ＊ｅ，Ｃｅｔｒ｛Ａｇｒｔｒｄｇｆｕｕｇｕ，Ｐｄｌｌｉｊ２：０ —ｔｃ … ｌ２ｃ
Ｔｂｅａｌ１ＥｘｒｓｉｎｆｉｅＣ＇Ｓｅ（１ｉｐｅｓｏｏｎｎＩ￥￣ＩＯＦ）ｎ
ｓｅｉｅｉｄｅｄｌｎｇｐｒｏ
出来，表明白化苗性状是由一对隐性单基因
控制，没有细胞质作用，体情况见表１具
件。所以，我们针对该性状进行了遗传模式的研究，同时进行白化苗标记性状与不育性结合
转育工作，以期在两系法杂交稻大面积制种与繁殖上应用。
１材料与方法
供试材料：浙江农业大学核农所引进的含有纯合白化苗性状的水稻品种金龙，从不含有白化苗性状的其它水稻品种：占６Ｓ培矮６Ｓ亲８、４２、４８、８、】８ＣＲ２、广３、４、ＳＩ２ＳＣ１Ｓ８１湘９、Ｄ２
Ｈ２８。６
配制杂交组合；１金龙为母本，（）金龙／８、龙／ｌ８金龙／Ｄ２金龙／６。（）８ｌ金湘９、ＣＲ２、Ｈ２８２
收蔷日期，Ｏｌ０４２Ｏ８１
１期
杜
永等：稻白化苗性状的遗传分析水
参考文献

水稻白条纹叶突变体+st11的遗传分析与基因定位

水稻白条纹叶突变体s t １１的遗传分析与基因定位成钦淑＃㊀叶邦全＃㊀袁灿＃㊀李伟滔㊀尹俊杰㊀王静㊀贺闽㊀汪吉春㊀王玉平㊀李仕贵㊀陈学伟∗(四川农业大学水稻研究所,成都６１１１３０;＃共同第一作者;∗通讯联系人,E Ｇm a i l :x w c h e n ８８＠１６３．c o m )G e n e t i cA n a l y s i s a n dG e n eM a p p i n g o fW h i t eS t r i peL e a fM u t a n t s t １１i nR i c e C H E N G Q i n Ｇs h u ＃,Y E B a n g Ｇq u a n ＃,Y U A N C a n ＃,L I W e i Ｇt a o ,Y I N J u n Ｇj i e ,W A N G J i n g ,H E M i n ,W A N G J i Ｇc h u n ,W A N G Y u Ｇp i n g ,L I S h i Ｇgu i ,C H E N X u e Ｇw e i ∗(R i c eR e s e a r c hI n s t i t u t e ,S i c h u a nA g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,C h e n d u ６１１１３０,C h i n a ;＃T h e s e a u t h o r s c o n t r i b u t e d e q u a l l yt o t h i sw o r k ;∗C o r r e s p o n d i n g au t h o r ,E Ｇm a i l :x w c h e n ８８＠１６３．c o m )C H E N GQ i n s h u ,Y EB a n g q u a n ,Y U A NC a n ,e t a l ．G e n e t i c a n a l y s i s a n d g e n em a p p i n g o fw h i t e s t r i pe l e a fm u t a n t s t １１i n r i c e ．C h i n JR i c eS c i ,２０１５,２９(１):１４Ｇ２１．A b s t r a c t :A w h i t e s t r i p e l e a fm u t a n t s t １１w a s o b t a i n e d f r o mt i s s u e Ｇc u l t u r e d r i c eK i t a a k e (O r y z a s a t i v a s p p j a po n i c a )．T h i sm u t a n tw a s c h a r a c t e r i z e db y w h i t e s t r i p e l e a v e s f r o mt i l l e r i n g s t a g e t om a t u r e s t a g e ．C o m p a r e dw i t h t h ew i l d t y pe K i t a a k e ,t h em u t a n t s h o w e d n o o b v i o u s c h a n g e s i n a g r i c u l t u r a l t r a i t s ,s u c h a s t i l l e r n u m b e r ,p l a n t h e i g h t ,s e e d Ｇs e t t i n g r a t e ,a n d g r a i nw e i g h t ．G e n e t i c a n a l y s e s s h o w e d t h a t t h ew h i t e s t r i p e l e af p h e n o t y pe i n t h em u t a n t s t １１w a s c o n t r o l l e d b y a s i n g l e r e c e s s i v e g e n e ．T w oF ２s e g r e g a t i n gp o pu l a t i o n sd e r i v e d f r o mt h ec r o s s e s ,s t １１ˑJ o d a na n d s t １１ˑ０２４２８,r e s p e c t i v e l y ,w e r e u s e d f o rm a p p i n g t h e g e n e s t １１．B u l k e d s e g r e g a n t a n a l y s i s s u g ge s t e d t h a t t h e g e n e s t １１w a s l o c a t e d c l o s e t o t h em a r k e r s ,RM １５１a n dRM １００８０,o nc h r o m o s o m e １．U s i n g m o r em o l e c u l a rm a r k e r s ,w ef i n a l l y de l i m i t e d t h e g e n e s t １１t o a r e g i o nof a b o u t ２７０k bb e t w e e n t h e I n d e lm a r k e r s ,I １０a n d I ２６,o n t h e t e l o m e r e o f t h e s h o r t a r mo f c h r o m o s o m e １．K e y wo r d s :r i c e ;w h i t e s t r i p e l e a fm u t a n t ;m o l e c u l a rm a r k e r ;g e n em a p p i n g 成钦淑,叶邦全,袁灿,等．水稻白条纹叶突变体s t １１的遗传分析与基因定位．中国水稻科学,２０１５,２９(１):１４Ｇ２１．摘㊀要:白条纹叶突变体s t １１是从粳稻品种K i t a a k e组培过程中获得的.该突变体在分蘖前叶色表现为正常,从分蘖期开始新生叶表现为白条纹直至成熟期.与野生型相比,该突变体的分蘖㊁株高㊁结实率和千粒重等农艺性状没有发生明显变化.遗传分析表明该突变体白条纹叶性状受一对隐性核基因控制.利用该突变体分别与水稻０２４２８㊁J o d a n 杂交构建了两个F ２群体用于基因定位.通过集群分离分析(b u l k e d s e g r e g a n t a n a l y s i s )发现该基因位于第１染色体端粒附近,并与分子标记R M １５１和R M １００８０连锁.进一步利用更多分子标记分析F ２群体,我们将该基因定位于I １０和I ２６两个标记之间大约２７０k b 的区间内.关键词:水稻;白条纹叶突变体;分子标记;基因定位中图分类号:Q ３４３５;S ７５４㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:１００１Ｇ７２１６(２０１５)０１Ｇ００１４Ｇ０８㊀㊀水稻是我国乃至世界的重要粮食作物之一,其产量关乎人类生存,而光合作用是影响水稻产量的关键因素之一.叶片是水稻进行光合作用的场所,叶色变异指叶色表型发生异常,叶绿素含量发生改变,这不仅会影响植物的光合作用,还影响激素生理㊁形态建成及抗逆性,进而往往会导致减产,严重时甚至导致植株死亡[１].因此,叶色突变体的研究对于植物生长发育㊁光合作用机理和产量形成等研究均具有重要的意义.同时,由于叶色突变常在苗期出现表型,易于发现和鉴定,因此,在水稻育种如种子纯度鉴定中也具有重要的作用[２].目前,水稻中已报道８０多个与叶色突变相关的位点.其中,有１０多个叶色突变相关的基因被克隆,大多数水稻叶色突变体属于隐性核基因控制[３].这些基因包括叶绿素合成相关基因,如基因O s G l u R s [４,５]㊁O s C H L H ㊁C h l o r i n a１㊁C h l o r i n a９[６,７]收稿日期:２０１４Ｇ０２Ｇ１９;修改稿收到日期:２０１４Ｇ０８Ｇ１５.基金项目:国家自然科学基金资助项目(３１１７１６２２);四川省百人计划资助项目;四川省青年基金资助项目(２０１３J Q ００３８).４１中国水稻科学(C h i nJR i c eS c i ),２０１５,２９(１):１４－２１h t t p://w w w．r i c e s c i ．c n D O I :１０．３９６９/j．i s s n ．１００１Ｇ７２１６．２０１５．０１．００２O s C A O１㊁O s C A O２[８]㊁O s D V R[９]和Y G L１[１０];叶绿素分解代谢相关基因,如S g r[１１]㊁N Y C１[１２]㊁N O L[１３]和N Y C３[１４];以及叶绿体形成和发育相关的基因,如V１(N U S１)[１５]㊁V２[１６]㊁V３㊁N Y C３[１７]和O s P P R１[１８].这些基因的变异均对水稻叶色的变化产生重要的影响.目前,除上述３类途径与叶色相关外,其他途径影响水稻叶色的报道较少.水稻叶色突变体主要包括白化㊁黄化㊁淡绿㊁斑马叶等表型[３].在这几种水稻叶色突变体中,白化是一种常见的叶色突变类型,根据G u s t a f t s s o n[２]的分类标准,水稻白化突变体大体上可分成白化型㊁条纹叶型和斑点型３种.目前,已定位的白化型基因３０多个,条纹叶型１１个,斑点型１４个.白条纹叶突变体既是研究叶色突变和叶绿体形成机制的良好材料,又可应用到育种中.我们在粳稻品种K i t a a k e的转基因组培过程中发现了一个白条纹突变体,暂命名为s t１１.该突变体在分蘖前叶片表现为正常的绿色,从分蘖期开始新长出的叶片表现为白色条纹.遗传分析表明,该突变体白条纹叶性状由一对隐性核基因s t１１控制.利用S S R标记和新开发的I n d e l标记,将该基因定位在第１染色体上短臂端物理距离大约为２７０k b的区间范围内,这与先前报道克隆的位于第１染色体上的O s P P R３基因[１８]不在一个区间,是控制水稻白条纹性状的一个新基因.这些研究结果为克隆该基因及其育种应用奠定了基础.１㊀材料与方法１．１㊀供试材料突变体s t１１是在粳稻品种K i t a a k e转基因组培中获得,经多次自交,该白条纹性状能够稳定遗传.１．２㊀农艺性状调查２０１１年夏,在四川农业大学温江实验基地,分别种植突变体s t１１和野生型K i t a a k e,每份材料５行,每行１２株,行距１５．８c mˑ２１．４c m.至成熟期,分别调查中间１０株的分蘖数㊁株高㊁结实率和千粒重等农艺性状.１．３㊀遗传分析于２０１１年夏,在四川成都温江实验基地,以突变体s t１１分别与J o d a n㊁０２４２８和C４１８配置正反交组合得到F１.同年,将F１种植于海南陵水县观察F１表型并获得F２种子.２０１２年夏季,在温江种植F２,对F２群体中正常叶色和白条纹叶色进行数据统计.随机选取２２株白条纹突变体单株取其叶片分别提取D N A,检测白条纹性状与潮霉素共分离情况.１．４㊀基因定位采用C T A B法[１９]提取基因组D N A,根据G R AM E N E(h t t p://w w w．g r a m e n e．o r g/)公布的S S R分子标记,选取均匀分布在１２条染色体上的２４０对,在亲本s t１１和J o d a n之间,s t１１和水稻０２４２８间进行多态性标记的筛选,将筛选到的多态性分子标记进一步用于基因池的多态性分析.基因池采用M i c h e l m o r e等[２０]提出的集群分离分析(B S A)法,从F２的分离群体中随机取４株表型正常单株,４株表型为白条纹的单株分别进行混合,提D N A,构成正常叶色D N A池和白条纹叶色D N A 池,找出可能与白条纹基因连锁的分子标记.然后利用D N A池筛选到的分子标记,对F２群体中随机挑取的４４个白条纹叶色的单株进行P C R检测,根据其电泳结果计算交换值,初步判断突变基因所在染色体区段和连锁关系.然后进一步扩大F２群体,通过比对日本晴和９３１１的基因组序列,根据两者间有差异的区段开发新的I n d e l(I)分子标记,并结合已有的S S R引物进一步进行精细定位(表１).S S R 和I n d e l引物均由上海英俊生物技术有限公司合表１㊀定位基因s t１１用到的部分重要引物T a b l e１．S o m e i m p o r t a n t p r i m e r p a i r s u s e d f o r g e n em a p p i n g．分子标记M a r k e r正向引物F o r w a r d p r i m e r反向引物R e v e r s e p r i m e r物理距离aD i s t a n c e/M b aI２６A T T C A G A A G G T G A T G C T C C G G A T A T G T C G C C A G A G A C C C T０．１８８I１０T G C A A C G A C G G G C A T T T T G G A G C T T C T T G A T G T A G G C C G０．４５５I１４G G G G C T C A A C A T G G A C C A A A G G C A T G T T G A A G C T G A G C A C０．６８９R M１００４８C A A G C A G T G A T C A T A C A G C C T T C C G C C A T G G C T G A G A A C A G A G A G C０．７４４R M１００７６C T A G C A G C T G T C T G C G A C A C A C G C C G A G G T G T T A T G C C A A T C T C T A T G G１．３５１㊀㊀a物理距离是指分子标记的基因组物理距离.a D i s t a n c e o f t h em a r k e r s i n t h e g e n o m e．５１成钦淑等:水稻白条纹叶突变体s t１１的遗传分析与基因定位A－苗期;B －分蘖期;C －分蘖期叶片;WT－野生型;s １１－突变体.下同.A ,A t s e e d l i n g s t a g e ;B ,A t t i l l e r i n g s t a g e ;C ,L e a v e s d u r i n g ti l l e Ｇr i n g s t a g e ;WT ,W i l d t y pe ;s t １１,M u t a n t ．T h e s a m e a s b e l o w．图１㊀野生型WT 和突变体s t １１不同时期叶色表型F i g ．１．P h o t o g r a p h so f t h er e pr e s e n t a t i v e p l a n t sa n dl e a v e sf r o mt h e K i t a a k e (W T )a n dm u t a n t s t １１p l a n t s ．成.㊀㊀P C R 程序如下:９４ʎC 下预变性３m i n ;９４ʎC 下变性３０s ,５５ʎC 下退火３０s ,７２ʎC 下延伸３０s ,２９个循环;７２ʎC 下延伸１０m i n .P C R 扩增产物用３．５％琼脂糖凝胶进行电泳检测,根据电泳结果计算相应的交换值.２㊀结果与分析２．１㊀白条纹叶色突变体s t １１的表型和主要农艺性状从播种至成熟期对野生型K i t a a k e 和突变体s t １１的性状进行田间调查.分蘖前,突变体s t １１叶片的颜色与野生型基本一致,表现为正常的绿色,自分蘖期开始,突变体s t １１新生叶片表现出白色条纹,且该性状一直持续到成熟期(图１).K i t a a k e 在四川和海南水稻育种基地种植多年,正常栽培条件下,较其他水稻品种矮,株高约为５５c m .突变体s t １１与野生型水稻K i t a a k e 相比,该突变体除从分蘖期开始其新生叶的叶色为白色条纹外,其分蘖数㊁株高㊁结实率和千粒重与野生型没有显著差异(图２).２．２㊀遗传分析随机选取２２株突变体单株中有７株表现为潮霉素阳性,其余的１５株为潮霉素阴性,表明突变性状与潮霉素标记不共分离(图３),因此,白色条纹性状不是T ＧD N A 插入造成的,而是在组培过程中基因突变造成的.通过构建分离群体进行遗传分析,发现突变体s t １１分别与正常叶色的０２４２８㊁J o d a n 和C ４１８杂交获得的F １植株均表现为正常的叶色,且３个F ２群体均出现明显的白条纹叶色和正常叶色的分离表型.经卡平方检验F ２群体中正常叶色与白条纹叶的分离比均符合３ʒ１(表２).上述结果表明突变体s t １１的白条纹叶性状由１对隐性核基因控制.２．３㊀基因s t １１的定位采用集群分离分析法构建白条纹叶D N A池和图２㊀野生型(W T )和突变体(s t １１)间主要农艺性状比较分析F i g ．２．C o m p a r a t i v e a n a l y s e s o fm a i n a g r o n o m i c t r a i t s b e t w e e n t h ew i l d t y pe (W T )a n d t h em u t a n t (s t １１)．６１中国水稻科学(C h i nJR i c eS c i )㊀第２９卷第１期(２０１５年１月)１－潮霉素阳性单株对照;２－潮霉素阴性单株对照;３~２４－表型为白条纹的２２个F ２单株.１,P o s i t i v e c o n t r o l o f h y g r o m y c i n ;２,N e g a t i v e c o n t r o l o f h y g r o m y c i n ;３－２４,T w e n t y Ｇt w oF ２pl a n t sw i t h t h ew h i t e s t r i p e l e a f p h e n o t y p e ．图３㊀突变体s t １１白化条斑性状与潮霉素共分离分析F i g ．３．C o Ｇs e g r e g a t i o n a n a l y s i s o f t h ew h i t e s t r i p e l e a f p h e n o t y p ew i t h t h e g e n e h y g r o m y c i n o n t h e F ２m u t a n t pl a n t s d e r i v e d f r o mt h e c r o s s o fK i t a a k e ˑs t １１．１~２２表示来源于亲本J o d a n 与s t １１构建的F ２群体的２２个不同单株;０表示亲本J o d a n .１－２２r e p r e s e n t ２２i n d i v i d u a l p l a n t s d e r i v e d f r o mt h e c r o s s o f J o d a n ˑK i t a a k e ;０r e pr e s e n t t h e p a r e n t J o d a n ．图４㊀标记I １０在２２个F ２白条斑突变单株的分离情况F i g ．４．G e n o t y p e a n a l y s i s o f t h e ２２F ２p l a n t sw i t h t h ew h i t e s t r i p e l e a f p h e n o t y p e u s i n gt h e i n d e lm a r k e r I １０．正常叶色叶D N A 池,用较为平均分布在１２条染色体上的２４０对S S R 引物对K i t a a k e 和J o d a n 进行多态性筛选,其中７２对引物在亲本之间有多态性.然后利用群体分析法对这７２对引物进行多态性分析,发现R M １５１和R M １００８０在这两个D N A 池间均表现出多态性,初步确定基因s t １１定位在第１染色体上.然后,利用R M １００７６和R M １００４８以及I n d e l分子标记I １４㊁I １０和I ２６,对s t １１/J o d a n 的F ２群体中的２８４个白条纹叶单株进行分析,发现这几个标记分别有１６㊁３㊁３㊁０和３个交换(表３),表明基因s t １１位于标记I １４和I ２６之间(图５ＧA ).由于在标记I １４和I ２６之间没有找到群体亲本s t １１和J o d a n 的多态性分子标记,我们利用另一个由亲本s t １１和０２４２８构建的F ２分离群体进行分析,我们发现,在s t １１/０２４２８的F ２群体中,s t １１性状与R M １００７６和I １０分别有６６和４个交换,且分子标记I １０发生交换的４个单株被包含在同侧分子标记R M １００７６发生交换的６６个单株中(表４),表明基因s t １１位于分子标记R M １００７６㊁I １０的同侧,且更靠近I １０,即位于I １０和端粒之间(图５ＧB ).综合上述表２㊀突变体s t １１的遗传分析T a b l e ２．G e n e t i c a n a l y s i s o f t h ew h i t e s t r i p e l e a f p h e n o t y pe of t h em u t a n t s t １１．组合C r o s s F １F ２总株数T o t a l n o ．o f p l a n t s 正常植株N o ．o f n o r m a lp l a n t s 突变体植株N o ．o fw h i t e s t r i ppl a n t s χ２(３:１)s t １１/J o d a n正常绿叶N o r m a l g r e e n l e a f １０３５７９１２４４０．５８９s t １１/０２４２８正常绿叶N o r m a l g r e e n l e a f ５９９４５３１４６０．０５４s t １１/C ４１８正常绿叶N o r m a l g r e e n l e a f ４４８３４３１０５０．５０２C ４１８/s t １１正常绿叶N o r m a l gr e e n l e a f ４２１３２４９７０．８６３７１成钦淑等:水稻白条纹叶突变体s t １１的遗传分析与基因定位表３㊀五个重要分子标记在s t １１/J o d a n 的F ２群体中白条纹单株的交换情况T a b l e ３．R e c o m b i n a n t e v e n t s o f f i v em o l e c u l a rm a k e r s i n t h e p l a n t sw i t hw h i t e s t r i p e l e a f f r o mF ２p o pu l a t i o n o f s t １１/J o d a n ．交换单株号N o ．o fr e c o m b i n a n t p l a n t s标记M a r k e rI ２６I １０I １４R M １００４８R M １００７６４６１００００５１１００００８４１００００２４００１１１８１００１１１９３００１１１２３００００２４１００００１４４００００１６０００００１７４００００１８１００００１８４００００１１０７００００１１１０００００１１１２００００１１１５００００１１６５００００１㊀㊀１表示单交换, ２表示双交换, ０表示无交换.１r e p r e s e n t ss i n g l er e c o m b i n a n te v e n td e t e c t e d ;２r e p r e s e n t sd o u b l er e c o m b i n a n te v e n t sd e t e c t e d ;０r e pr e s e n t sn or e c o m b i n a n te v e n t d e t e c t e d．A－利用s t １１/J o d a n 的F ２群体构建的s t １１的分子定位结果;B －利用s t １１/０２４２８的F ２群体构建的st １１的分子定位结果;C －结合图A 和图B 的分子定位结果获得的s t １１的分子定位.N １－由亲本s t １１和J o d a n 构建的F ２群体中白条纹单株;N ２－由亲本s t １１和０２４２８构建的F ２群体中的白条纹单株.A ,M o l e c u l a rm a p p i n g o f s t １１b a s e d o nF ２p o p u l a t i o n d e r i v e d f r o mt h e c r o s s o f s t １１/J o d a n ;B ,M o l e c u l a rm a p p i n g o f s t １１b a s e d o nF ２po p u l a t i o n d e r i v e d f r o mt h e c r o s s o f s t １１/０２４２８;C ,M o l e c u l a rm a p p i n g o f s t １１b a s e do n t h e r e s u l t s f r o m Aa n dB ．N １,P l a n t sw i t h t h ew h i t e s t r i p e l e a f p h e n o t y p e i nF ２p o p u l a t i o n d e r i v e d f r o mt h e c r o s s o f s t １１/J o d a n ;N ２,p l a n t sw i t h t h ew h i t e s t r i p e l e a f p h e n o t y p e i nF ２po p u l a t i o n d e r i v e d f r o m t h e c r o s s o f s t １１/０２４２８．图５㊀基因s t １１在水稻第１染色体上的分子定位F i g ．５．M o l e c u l a rm a p p i n g o f ge n e s t １１o n c h r o m o s o m e １．８１中国水稻科学(C h i nJR i c eS c i )㊀第２９卷第１期(２０１５年１月)表４㊀两个重要分子标记在s t１１/０２４２８的F２群体中白条纹单株的交换情况T a b l e４．R e c o m b i n a n t e v e n t s o f t w om o l e c u l a rm a k e r s i n t h e p l a n t sw i t hw h i t e s t r i p e l e a f f r o mF２p o p u l a t i o n o f s t１１/０２４２８．交换单株号N o．o fr e c o m b i n a n t p l a n t s引物M a r k e rI１０R M１００７６交换单株号N o．o fr e c o m b i n a n t p l a n t s引物M a r k e rI１０R M１００７６１０１２４９０１２０１２５６０１１００１２６００１３６０１２６６０１３９０１２６９０１５５０１２８７０１５９０１２８８１１６００１２９７０１６３１１２９９０１６７０１３１７０１６８１１３２００１９００１３２２０１９３０１３３２０１９７０１３３８０１１０２０１３４００１１２９０１３４４０１１３６０１３５３０１１４１０１３６１０１１７２０１３７２０１１８３０１３７９０１１９００１３８２０１１９３０１３８５０１１９９０１３８８０１２０９０１４０２０１２１１０１４０９０１２２１０１４１２０１２２２１２４１４０１２２８０１４２００１２３６０１４２９０１２３８０１４４１０１２４６０１４４５０１２４８０１４５００１４６４０１１表示单交换, ２表示双交换, ０表示无交换.１r e p r e s e n t s s i n g l e r e c o m b i n a n t e v e n t d e t e c t e d;２r e p r e s e n t s d o u b l e r e c o m b i n a n t e v e n t s d e t e c t e d;０r e p r e s e n t s n o r e c o m b i n a n t e v e n t d e t e c t e d．s t１１/J o d a n和s t１１/０２４２８两个群体的定位结果,我们将s t１１基因定位在I n D e l分子标记I１０和I２６之间,此定位区间物理距离约为２７０k b(图５ＧC).３㊀讨论叶色突变在自然界中比较常见,且来源十分广泛,包括自然突变和人工诱变.人工诱变主要包括物理诱变㊁化学诱变㊁转基因过程中造成的突变等.叶色突变的分子机制相当复杂,对拟南芥叶色突变的研究相对深入,研究发现叶色突变涉及叶绿素的合成与代谢途径㊁叶绿体发育过程㊁质核信号传导和其他生物色素合成代谢途径等,其中任何环节所涉及的调控基因的正常表达受阻均可能导致叶色变异的发生[２１,２２].目前,已报道的水稻白条纹突变体的表型主要有３种.一是白化型转化成白条纹型.如突变体s t４植株在苗期的叶尖表现为白色,其后整个生育过程中主脉为白条纹[２３];另一突变体s t９在３叶期前叶片为白化型,之后的性状为白条纹型[２４];二是不同组织的白条纹型.如突变体s t１的叶缘㊁叶鞘㊁９１成钦淑等:水稻白条纹叶突变体s t１１的遗传分析与基因定位茎和穗子为白条纹性状[１７];突变体s t２的茎秆㊁叶缘㊁叶鞘为白条纹性状[２５];突变体s t５仅在叶鞘和叶缘处呈现出白条纹[２６];突变体s t６的叶缘㊁叶鞘和内外稃为白条纹性状[２７].其三,白条纹型逐渐恢复正常.如位于第１染色体的长臂端的基因O s P P R３,编码一种三角状五肽重复序列蛋白,该突变体表型为前３叶为白条纹,从第４叶开始叶色表现为正常绿色[２８];突变体s t１０在２至３叶期叶片出现白条纹性状,至抽穗期时叶片颜色基本恢复正常[２９].本研究的突变体s t１１是从粳稻品种K i t a a k e的转基因组培过程获得,突变体在分蘖前叶色表现为正常的绿色,从分蘖期开始,新生叶片表现为白条纹,该叶色突变体表型与上述已报道的３种白条纹型不同,是受一个新的水稻白条纹叶色基因控制.㊀㊀利用分子标记将基因s t１１定位于第１染色体上的短臂端,位于I n D e l分子标记I１０和I２６之间,其物理距离约为２７０k b,此区间尚未报道与白条纹表型相关的基因,进一步表明s t１１为一个新的控制白条纹性状的基因.对标记I１２６和I１０区间内的基因进行分析,该２７０k b区间内总共有８２个基因,其中有３９个注释基因,我们将在该区域开发新的分子标记,缩小基因s t１１的定位区间.叶色突变体作为叶色标记应用于育种也早有报道.如白化转绿突变体y s a成熟后其株高㊁分蘖数㊁有效穗长度㊁结实率等主要农艺性状与野生型培矮６４S没有明显差异,将该白化转绿性状应用到雄性不育系中作为叶色标记,在苗期剔除假的雄性不育和假杂种[３０].曹立勇等[３１]将叶色标记和不育系相结合成功培育出M２S.本研究的突变体s t１１的农艺性状除分蘖期新生叶的叶色为白条纹外,其分蘖数㊁株高㊁结实率㊁千粒重与野生型相比没有显著差异,且在分蘖期就表现出明显的白条纹性状.因此,可以将白条纹性状转到不育系中作为叶色标记应用到育种中.叶色突变体还可以应用于观赏植物的培育,如O u d等[３２]利用杂交等方法培育了橙色的矮牵牛品种.由于突变体s t１１的白条纹性状形态特异,我们可以将该特殊叶色转入观赏植物中或本身直接作为一种观赏植物.参考文献:[１]㊀金怡,刘合芹,汪得凯,等．一个水稻苗期白条纹叶及抽穗期白穗突变体的鉴定和基因定位．中国水稻科学,２０１１,２５(５):４６１Ｇ４６６．[２]㊀张洪征,程治军,万建民,等．水稻白化突变体研究进展．生物技术通报,２０１３,１(１１):１Ｇ７．[３]㊀施勇烽,魏彦林,奉保华,等．水稻淡绿叶突变体HM１４的遗传分析与基因定位．中国水稻科学,２０１３,２７(６):５８５Ｇ５９０．[４]㊀L i u W,F uY,H uG,e t a l．I d e n t i f i c a t i o na n d f i n em a p p i n g o fa t h e r m oＧs e n s i t i v e c h l o r o p h y l l d e f i c i e n tm u t a n t i n r i c e(O r y z a s a t i v a L．)．P l a n t a,２００７,２２６(３):７８５Ｇ７９５．[５]㊀王平荣,张帆涛,高家旭,等．高等植物叶绿素合成的研究进展．西北植物学报,２００９,２９(３):６２９Ｇ６３６．[６]㊀J u n g K H,H u r J,R y uC H,e t a l．C h a r a c t e r i z a t i o no f a r i c ec h l o r o p h y l lＧdef i c i e n tm u t a n tu s i ng th eTＧD N A g e n eＧt r a p s y sＧt e m．P l a n tC e l lP h y s i o l,２００３,４４(５):４６３Ｇ４６３．[７]㊀Z h a n g H,L i J,Y o o JH,e t a l．R i c e C h l o r i n aＧ１a n d C h l o r i n aＧ９e n c o d eC h l Da n dC h l Is u b u n i t so f M gＧc h e l a t a s e,ak e y e nＧz y m ef o rc h l o r o p h y l ls y n t h e s i sa n dc h l o r o p l a s td e v e l o p m e n t．P l a n tM o lB i o l,２００６,６２(３):３２５Ｇ３３７．[８]㊀L e eS,K i m J H,Y o oES,e ta l．D i f f e r e n t i a l r e g u l a t i o no fc h l o r o p h y l l a o x y g e n a s e g e n e s i nr i c e．P l a n tM o lB i o l,２００５,５７(６):８０５Ｇ８１８．[９]㊀W a n g P,G a o J,W a nC,e t a l．D i v i n y l c h l o r o p h y l l(i d e)a c a nb ec o n v e r t ed t om o n o v i n y l c h l o r o p h y l l(i d e)ab y ad i v i n y l r eＧd u c t a se i n r i c e．P l a n tP h y s i o l,２０１０,１５３(３):９９４Ｇ１００３．[１０]W uZ,Z h a n g X,H eB,e t a l．Ac h l o r o p h y l lＧd ef i c i e n t r i c em uＧt a n tw i t hi m p a i r e dc h l o r o p h y l l i d ee s t e r i f i c a t i o ni nc h l o r o p h y l lb i o s y n t h e s i s．P l a n tP h y s i o l,２００７,１４５(１):２９Ｇ４０．[１１]P a r kSY,Y uJ W,P a r kJS,e t a l．T h es e n e sc e n c eＧi nd u ce d s t a y g r e e n p r o t e i nr e g u l a t e sc h l o r o p h y l ld e g r a d a t i o n．P l a n tC e l l,２００７,１９(５):１６４９Ｇ１６６４．[１２]K u s a b a M,I t o H,M o r i t a R,e ta l．R i c e N O NＧY E L L OWC O L O RC O L O R I N G１i s i n v o l v e d i n l i g h tＧh a r v e s t i n g c o m p l e xI I a n d g r a n ad e g r a d a t i o nd u r i n g l e a fs e n e s c e n c e．P l a n tC e l l,２００７,１９(４):１３６２Ｇ１３７５．[１３]S a t o Y,M o r i t a R,K a t s u m aS,e ta l．T w os h o r tＧc h a i nd eＧh y d r o g e n a s e r e d u c t a s e s,N O NＧY E L L OW C O L O R I N G１a n dN Y C１ＧL I K Ea r e r e q u i r e d f o r c h l o r o p h y l l b a n d l i g h tＧh a r v e s t i n gc o m p l e xI Ide g r a d a t i o n d u r i n g s e n e s c e n c ei nr i c e．P l a n tJ,２００９,５７(１):１２０Ｇ１３１．[１４]M o r i t aR,S a t oY,M a s u d aY,e t a l．D e f e c t i n n o nＧy e l l o wc o l oＧr i n g３,a nαβh y d r o l a s eＧf o l d f a m i l y p r o t e i n,c a u s e s a s t a yＧg r e e n p h e n o t y p e d u r i n g l e a fs e n e s c e n c e i nr i c e．P l a n tJ,２００９,５９(６):９４０Ｇ９５２．[１５]K u s u m iK,S a k a t aC,N a k a m u r aT,e t a l．A p l a s t i d p r o t e i n N U S１i s e s s e n t i a l f o rb u i l dＧu p o f t h e g e n e t i c s y s t e mf o re a r l yc h l o r o p l a s tde v e l o p m e n t u n d e r c o l d s t r e s s c o n d i t i o n s．P l a n t J,２０１１,６８(６):１０３９Ｇ１０５０．[１６]S u g i m o t o H,K u s u m iK,T o z a w a Y,e ta l．T h ev i r e s c e n tＧ２m u t a t i o n i n h i b i t s t r a n s l a t i o no f p l a s t i d t r a n s c r i p t s f o r t h e p l a sＧt i d g e n e t i c s y s t e ma t a ne a r l y s t a g eo f c h l o r o p l a s td i f f e r e n t i aＧt i o n．P l a n tC e l lP h y s i o l,２００４,４５(８):９８５Ｇ９９６．[１７]Y o oSC,C h oS H,S u g i m o t o H,e t a l．R i c ev i r e s c e n t３a n d s t r i p e１e n c o d i n g t h e l a r g e a n d s m a l l s u b u n i t s o f r i b o n u c l e o t i d e r e d u c t a s e a r er e q u i r e df o rc h l o r o p l a s tb i o g e n e s i sd u r i n g e a r l y l e a f d e v e l o p m e n t．P l a n tP h y s i o l,２００９,１５０(１):３８８Ｇ４０１．[１８]G o t h a n d a m K M,K i m ES,C h o H,e t a l．O s P P R１,a p e n tＧa t r i c o p e p t i d e r e p e a t p r o t e i no f r i c e i se s s e n t i a l f o r t h ec h l o r oＧp l a s t b i o g e n e s i s．P l a n tM o lB i o l,２００５,５８(３):４２１Ｇ４３３．０２中国水稻科学(C h i nJR i c eS c i)㊀第２９卷第１期(２０１５年１月)[１９]R o g e r s SO,B e n d i c hAJ．E x t r a c t i o no fD N Af r o m p l a n t t i sＧs u e s．P l a n tM o lB i o lM a n u a l,１９８８,６(１):１Ｇ１０．[２０]M i c h e l m o r e R W,P a r a nI,K e s s e l iR V．I d e n t i f i c a t i o n o f m a r k e r s l i n k e d t o d i s e a s eＧr e s i s t a n c e g e n e s b y b u l k e d s e g r e g a n ta n a l y s i s:Ar a p i dm e t h o d t o d e t e c tm a r k e r s i n s p e c i f i c g e n o m i cr e g i o n s b y u s i n g s e g r e g a t i n gp o p u l a t i o n s．P r o cN a t lA c a dS c i U S A,１９９１,８８(２１):９８２８Ｇ９８３２．[２１]杨麟,罗大刚．水稻叶色突变体的研究进展．安徽农业科学,２０１３,４１(８):３３４１Ｇ３３４２．[２２]N a g a t aN,T a n a k aR,S a t o hS,e t a l．I d e n t i f i c a t i o no f av i n y l r e d u c t a s e g e n e f o r c h l o r o p h y l l s y n t h e s i s i n A r a b i d o p s i s t h a l iＧa n a a n d i m p l i c a t i o n s f o r t h e e v o l u t i o no f P r o c h l o r o c o c c u s s p eＧc i e s．P l a n tC e l l,２００５,１７(１):２３３Ｇ２４０．[２３]M a e k a w aM．S t u d i e s o i l g e n e t i e a l d i f f e r e n c e b e t w e e n d i s t a n t l y r e l a t e dd e ev a r i e t i e s．M e m o i r s R e s F a c A g r i c H o k k U n i v,１９８２,１３(２):１４６Ｇ１７７．[２４]刘少奎,张启军,漆庆明,等．水稻白条纹新基因s t９(t)的初步定位．江苏农业学报,２０１２,２８(５):９２８Ｇ９２３．[２５]N a g a oS．G e n i e a n a l y s i s a n d l i n k a g e r e l a t i o n s h i p o f c h a r a c t e r s i n r i c e．A d vG e n e t,１９５１,４(１):１８１Ｇ２１１．[２６]M a e k a w a M．A n e wl e a f s t r i p e g e n e s tＧ５,i t s l i n k a g ew i t hd２a n d t h e l o c a t i o no f g e n ePi nt h es e c o n dl i n k a g e g r o u p．R i c eG e n e tN e w s l,１９８８,５(１):８５Ｇ８７．[２７]M a e k a w a M,I n u k a iT,S h i n b a s h iN．A n e w g e n ef o rl e a f s t r i p e(s tＧ６)f u n d i n l i n k a g e g r o u p３．R i c eG e n e tN e w s l,１９９０,７(１):１０８Ｇ１０９．[２８]谭振华．水稻白条纹叶基因O s P P R３的图位克隆及功能分析．长沙:湖南大学,２０１２．[２９]何颖红,邹国兴,饶玉春等．水稻白条叶突变体(s t１０)的遗传分析与基因定位．分子植物育种,２０１１,９(２):１３６Ｇ１４２．[３０]S uN,H uM,W uD,e t a l．D i s r u p t i o no f a r i c e p e n t a t r i c o p e pＧt i d e r e p e a t p r o t e i nc a u s e sas e e d l i n gＧs p e c i f i ca l b i n o p h e n o t y p ea n d i t s u t i l i z a t i o n t o e n h a n c e s e e d p u r i t y i nh yb r i d r ic e p r od u cＧt i o n．P l a n tP h y s i o l,２０１２,１５９(１):２２７Ｇ２３８．[３１]曹立勇,钱前,朱旭东,等．紫叶标记籼型光温敏核不育系中紫S的选育及其配组的杂种优势．作物学报,１９９９,２５(１):４４Ｇ４９．[３２]O u d JSN,S c h n e i d e r sH,K o oAJ,e t a l．B r e e d i n g o f t r a n sＧg e n i co r a n g eP e t u n i ah y b r i dv a r i e t i e s．E u p h y t i c a,１９９５,８４(３):１７５Ｇ１８１．１２成钦淑等:水稻白条纹叶突变体s t１１的遗传分析与基因定位。

水稻粒型基因SRG的初步功能分析及苗期白条纹叶基因GARS的图位克隆与功能分析

研究结论总结
粒型基因的应用
对水稻粒型基因srg的初步功能分析结果，为今后培育优良的水稻品种提供了新的基因资源和理论依据。这对于提高水稻的产量和改良水稻的品质具有重要意义。
白条纹叶基因的应用
对苗期白条纹叶基因gars的图位克隆与功能分析，揭示了该基因在控制水稻苗期白条纹叶形成中的作用。这一研究成果同样为今后培育优良的水稻品种提供了新的基因资源和理论依据。
研究不足
研究不足与展望
谢谢您的观看
THANKS
gars基因的功能验证
结论与展望
04
基因srg与水稻粒型有关
通过实验和分析，我们得出结论，水稻粒型基因srg与水稻的粒型有关。在含有该基因的不同水稻品种中，水稻的粒型表现出明显的差异。
基因gars与白条纹叶有关
对于苗期白条纹叶基因gars，我们发现它与水稻苗期的白条纹叶有关。通过图位克隆技术，我们成功地定位和克隆了这个基因，并对其进行了初步的功能分析。
通过研究粒型基因srg和苗期白条纹叶基因gars的遗传和分子机制，为水稻遗传育种提供理论依据和实践指导。
研究目的与内容
本研究采用分子生物学、遗传学、生物化学等研究方法，包括基因克隆、表达分析、转基因等实验设计。
通过克隆粒型基因srg和苗期白条纹叶基因gars，分析其序列特征、表达模式、互作蛋白等，进一步揭示其功能和作用机制。
srg基因的克隆与序列分析
表达量分析
通过qRT-PCR技术，发现srg基因在各个水稻组织中的表达量有所不同，其中在颖壳组织中的表达量最高。
表达模式分析
通过比较不同生长发育时期的水稻颖壳组织中srg基因的表达模式，发现其在颖壳生长发育的关键时期表达量显著升高。
srg基因的表达模式分析

《水稻垩白基因定位及垩白遗传研究》

《水稻垩白基因定位及垩白遗传研究》一、引言水稻是全球范围内重要的粮食作物，其品质和产量直接影响着人类的食物安全。

垩白是水稻品质的一个重要指标，指水稻米粒内部的空隙，俗称“空壳”，直接影响了米饭的外观和口感。

近年来，随着现代分子生物学技术的不断发展，对于水稻垩白基因的定位及其遗传规律的研究成为科研工作的热点。

本文旨在探讨水稻垩白基因的定位及垩白遗传研究的相关内容。

二、水稻垩白基因的定位研究2.1 研究方法定位水稻垩白基因的主要方法是基于现代分子标记技术和连锁遗传图谱分析技术。

具体来说，研究人员需要利用特定的标记探针对全基因组进行扫描，找出与垩白性状相关的连锁标记，再通过遗传图谱的构建和比较，最终确定垩白基因的染色体位置。

2.2 实验过程实验过程中，我们首先收集了不同品种的水稻样本，并对其垩白性状进行了测定。

然后，我们利用分子标记技术对全基因组进行扫描，通过比较不同品种间的基因型和垩白性状，初步确定了与垩白性状相关的连锁标记。

接着，我们构建了遗传图谱，并利用图谱分析技术对连锁标记进行精细定位，最终确定了垩白基因的染色体位置。

2.3 结果与讨论经过一系列的实验和研究，我们成功定位了水稻垩白基因的位置。

结果表明，该基因位于水稻第几号染色体上，其与其他基因的关系及可能的作用机制也在进一步研究中。

该研究成果对于后续的基因功能研究、品种选育等具有重要的意义。

三、垩白遗传研究3.1 遗传规律分析垩白的遗传规律较为复杂，涉及多个基因的共同作用。

通过遗传学分析，我们发现垩白的遗传规律主要表现为加性效应和多基因控制的遗传特征。

在具体的分析中，我们还探讨了环境因素如温度、光照等对垩白性状的影响及遗传规律的相互作用。

3.2 品种选育应用通过对垩白遗传规律的研究，我们可以更好地进行水稻品种的选育工作。

在选育过程中，我们可以根据垩白的遗传规律，选择具有优良垩白性状的亲本进行杂交育种，以期获得具有较好品质的杂交品种。

同时，我们还可以利用分子标记技术进行辅助育种，通过标记与优良性状的连锁关系，加快优良品种的选育进程。

一个水稻白条纹叶基因FS2的精细定位的开题报告

一个水稻白条纹叶基因FS2的精细定位的开题报告题目：水稻白条纹叶基因FS2的精细定位研究背景：水稻（Oryza sativa L.）是世界上最重要的粮食作物之一，也是人类的主要食源之一。

然而，水稻的发展并不总是一帆风顺的，许多病害和害虫对其产量和质量造成了威胁。

其中，水稻白条纹病是一种常见的病害，在全球范围内广泛分布。

水稻白条纹病的病原菌为水稻白叶枯霉（Magnaporthe oryzae），其侵染水稻叶片会导致叶片出现白色斑点，严重时会引起叶片死亡。

因此，研究水稻抗白条纹病相关基因具有重要意义。

在之前的研究中，已经发现了一个能够使水稻产生白色条纹叶的突变基因FS2。

然而，该基因的精细定位及其在水稻抗白条纹病中的作用还不清楚。

研究内容：本研究旨在通过基因克隆、生物信息学、遗传分析等手段，对水稻白条纹叶基因FS2进行精细定位，并探究其在水稻抗白条纹病中的作用。

具体研究内容如下：1. 利用不同基因组数据分析软件，如RiceGAAS、QTL IciMapping 等，对FS2 进行定位。

2. 通过CRISPR/Cas9等基因编辑技术构建FS2功能缺失突变体，并对其进行表型分析。

3. 将FS2突变体和野生型水稻进行人工接种白条纹病毒菌株的实验，评估FS2在水稻抗白条纹病中的作用。

4. 通过RNA-seq等高通量测序技术，对白条纹病侵染下FS2发挥的生理机制和信号传导通路进行研究。

预期结果：通过本研究，预计可以完成以下目标：1. 确定FS2在水稻染白条病后的表达变化及其调控机制，揭示其在水稻抗白条纹病中的作用。

2. 精细定位FS2基因位置，为深入研究该基因提供基础数据。

3. 建立FS2功能缺失的突变体，验证其在水稻抗白条纹病中的作用，为培育水稻白条纹病抗性新品种提供理论依据。

4. 揭示FS2基因的分子机制，为水稻遗传育种提供理论基础。

结论：本研究将有助于全面认识FS2在水稻白条纹病中的生物学功能，进而为水稻的抗病育种提供理论支持，有利于提高水稻的产量和质量，具有重要的应用价值。

水稻抗白叶枯病基因在物理图谱上的锚定

水稻抗白叶枯病基因在物理图谱上的锚定鲍思元【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(041)004【摘要】到目前为止,经国际注册确认和期刊报道的水稻白叶枯病抗性基因共35个.已被定位的抗性基因有26个,即第1染色体上有2个,Xa29(t)和xa34(t)；第3染色体上有Xa11；第4染色体上有6个,Xa1、Xa2、Xa12、Xa14、Xa25(t)、Xa31(t)；第5染色体上有xa5；第6染色体上有3个,Xa7、Xa27(t)、xa33(t)；第7染色体上有xa8；第8染色体上有xa13；第11染色体上有9个,Xa3/Xa26、Xa4、Xa1O、Xa21、Xa22(t)、Xa23、Xa30(t)、Xa32(t)、Xa36(t)；第12染色体上有2个,xa25、xa32(t).Xa1、xa5、xa13、Xa21、Xa23、xa25、Xa26、Xa27已成功克隆.文中利用GRAMENE网站公布的抗白叶枯病基因的分子标记,在日本晴的测序图谱Gramene Annotated NipponbareSequence2009上进行物理图谱锚定,将已定位的26个抗白叶枯病基因锚定在其物理图谱的26个位点上,为抗白叶枯病基因的基因克隆、分子标记辅助选择奠定了基础.【总页数】6页(P1427-1431,1434)【作者】鲍思元【作者单位】湖北科技学院基础医学院,湖北咸宁437100【正文语种】中文【中图分类】S511【相关文献】1.抗白叶枯病Ⅴ型菌基因在杂交稻上的遗传表达研究初报 [J], 黄少华;曾列先;伍尚忠2.水稻Pi基因分子标记的物理图谱锚定 [J], 刘华招;陈温福;刘延3.水稻Pi基因分子标记的物理图谱锚定 [J], 刘华招;陈温福;刘延4.分子标记辅助选择Xa23基因在选育抗白叶枯病水稻新品系中的应用 [J], 刘艳;王逸超;樊继伟;卢白关;秦德荣;曹文磊;王萍;徐大勇5.水稻抗褐飞虱基因在物理图谱上的锚定 [J], 顾凡; 陈玲; 陈越; 赵昶灵; 肖素勤; 程在全因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

水稻白条纹叶Gws基因的精细定位与遗传分析

作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2010, 36(5): 713−720/zwxb/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@DOI: 10.3724/SP.J.1006.2010.00713水稻白条纹叶Gws基因的精细定位与遗传分析许凤华1程治军1王久林1吴自明1孙伟2张欣1雷财林1王洁1吴赴清1郭秀平1刘玲珑3万建民1,3,*1中国农业科学院作物科学研究所, 北京100081; 2山东省临沂市农业科学院, 山东临沂276012; 3南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室 / 江苏省植物基因工程技术研究中心, 江苏南京210095摘要: 叶色突变是一类十分明显的性状突变, 在高等植物的叶绿素合成、叶绿体结构、功能、遗传、分化与发育等基础研究中均具有重要意义。

到目前为止, 已鉴定多个重要的水稻功能基因, 据不完全统计, 水稻中至少已定位了79个叶色突变位点, 并已成功克隆出多个叶色相关基因, 其中OsCHLH、OsCAO1、OsCAO2、chlorina 1、chlorina 9、ygl等直接参与编码叶绿素合成, 其余基因均参与叶绿体发育调控。

在日本晴(Nipponbare) T-DNA插入突变体库中筛选到一份对温度敏感的白条纹突变体gws (green-white-stripe), 遗传分析表明它来自组织培养过程中的单隐性基因突变。

利用gws与培矮64杂交组合的F2代群体, 将Gws精细定位于第6染色体标记InDel 15和InDel 16之间, 物理距离为73 kb, 此区间内包含13个基因。

基因组序列分析发现, 突变体在核糖核苷二磷酸还原酶小亚基(ribonucleoside- diphosphate reductase small chain, RNRS1)编码区第314~315碱基发生缺失, 第316~317碱基由GC变为TT, 导致该基因阅读框移码突变, 蛋白质翻译提前终止。

水稻条斑花叶突变体生态st(t) 的鉴定与遗传定位

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2010, 36(2): 211−216/zwxb/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家自然科学基金项目(30871495)，重庆市杰出青年基金项目(2008BA1033)，教育部新世纪优秀人才支持计划项目和西南大学博士启动基金(SWUB2007014)资助。

*通讯作者(Corresponding author): 何光华, E-mail: hegh@第一作者联系方式: E-mail: sangxianchun@Received(收稿日期): 2009-07-09; Accepted(接受日期): 2009-10-08.DOI: 10.3724/SP.J.1006.2010.00211水稻条斑花叶突变体st (t )的鉴定与遗传定位桑贤春徐芳芳凌英华赵芳明杨正林唐彦强田晓庆李云峰何光华*西南大学水稻研究所 / 农业部西南作物遗传改良与育种重点开放实验室, 重庆 400716摘要: 利用EMS 诱变育成优良籼型恢复系缙恢10号, 从其后代中鉴定出一个白色条斑花叶突变体st (t ), 在三叶期开始表现白斑, 拔节期白斑变为不规则线状, 一直保持到成熟。

突变体叶绿素含量明显下降, 类胡萝卜素含量显著升高。

透射电镜观察表明, 突变体的绿色叶片部位与野生型相比, 在细胞结构上无明显差异, 叶绿体发育正常; 突变体的白化部位细胞结构异常, 质体内多含有积聚在一起的嗜锇小球, 不能发育出正常叶绿体所具有的类囊体和基质片层结构。

遗传分析表明该性状受一对隐性核基因调控, 利用1 500株西农1A/st (t )的F 2隐性定位群体, 最终把St (t )基因定位在第6染色体SSR 标记RM19745和RM19762之间, 遗传距离分别为0.07 cM 和0.27 cM, 根据9311基因组序列推测, 两标记之间的物理距离约为345 kb 。

水稻抗白叶枯病新基因的分子标记定位的开题报告

水稻抗白叶枯病新基因的分子标记定位的开题报告一、选题背景及意义白叶枯病是水稻重要的病害之一，严重影响水稻的产量和质量。

目前，对于白叶枯病的控制方法主要是采用化学农药和抗病品种的选择。

但是，化学农药不仅对环境造成污染，而且容易引起病菌的抗药性，严重影响作物的发展和生产。

因此，寻找抗白叶枯病新基因成为了目前研究的热点问题。

分子标记是指以DNA或RNA为基础的分子特征，可用于鉴定和定位基因，从而发掘基因的作用和机理。

本文旨在探究分子标记技术在水稻抗白叶枯病新基因的分子标记定位方面的应用，为进一步研究水稻抗白叶枯病基因提供依据。

二、研究内容及方法本研究采用双亲遗传分离群体法，选取抗白叶枯病的水稻和感病的水稻两个亲本，进行杂交，获得F1代和F2代。

利用分子标记技术进行F2代群体DNA的扩增和分型，结合表型数据进行QTL分析，定位抗白叶枯病新基因的位置。

三、研究预期结果通过本研究，可找到水稻抗白叶枯病新基因的分子标记，并确定其位置。

实现对水稻抗白叶枯病基因的定位，为下一步进行水稻抗白叶枯病基因克隆和功能研究提供重要的理论和实践基础。

四、研究难点及解决途径本研究的难点主要包括以下几个方面：第一，水稻抗白叶枯病基因的功能尚未得到完全确认，因此需要对水稻进行深入的生物学研究；第二，分子标记技术的复杂性和难度较高，需要针对具体情况进行相应的优化和调整。

为了解决这些难点，我们将充分利用研究团队的专业技术和实践经验，建立高效的研究流程，并及时解决分析过程中出现的问题。

同时，我们将加强与相关领域的学者进行合作，共同解决问题，取得更为优秀的研究成果。

五、研究进度及计划安排本研究计划在15个月内完成，具体的进度安排如下：第1个月：文献综述和研究设计第2-3个月：选取亲本和杂交培育F1代第4-9个月：F1代和F2代群体DNA扩增和分型，结合表型数据进行QTL分析第10-11个月：分子标记定位方法的优化和验证第12-14个月：实验数据的分析和结果解释第15个月：论文撰写和完善六、可能存在的问题及解决方案在研究过程中，可能会遇到一些问题，如分子标记技术的优化难度较大、实验数据的可靠性存在不确定性等。