水稻叶片灰白转黄突变体pyr1的鉴定与基因定位
园艺作物叶色黄化突变体研究进展
《园艺作物叶色黄化突变体研究进展》摘要：目前，叶色黄化突变体的研究多见于大田作物，园艺作物相关报道较少，仅在甘蓝型油菜[9-10]、芥菜型油菜[11]、甜瓜[12-13]、甘蓝[14]、番茄[15-17]、辣椒[18]、黄瓜[19-22]、胡萝卜[23]、花椰菜[24]、西瓜[25]、菊花[26]、兰[27-28]、芹菜[29]、烤烟[30]、小白菜[31]等园艺作物中有报道，其中自发突变的概率很低，突变基因很难获得，但是这种自然突变不涉及转基因等生物安全问题，可直接用于常规育种工作，甘蓝型油菜[9]、芥菜型油菜[11]、甜瓜[13]、甘蓝[14]、辣椒[18]、黄瓜[19]、胡萝卜[23]、花椰菜[24]、西瓜[25]、菊花[26]、兰[27]、小白菜[31]、番茄[32]等园艺作物中均已发现自发突变的叶色黄化突变体，目前发现的园艺作物叶色黄化突变多数是由细胞核隐性基因控制，在甘蓝型油菜[9]、甘蓝[14]、番茄[16]、辣椒[18]、黄瓜[19-21]、胡萝卜[23]、花椰菜[24]、西瓜[25]、芹菜[29]等中均有报道摘要：叶色黄化是叶色突变的一种重要类型突变，是研究植物光合系统、叶绿体结构、叶绿素生物合成途径等的重要材料，对育种工作有重要应用价值。
该文综述了园艺作物叶色黄化突变体的来源、突变发生的生理机制、遗传机制、分子研究进展及其应用价值，旨在为园艺作物叶色黄化突变研究提供理论基础。
关键词：园艺作物；叶色黄化突变；研究进展中图分类号 S603 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）18-0023-04Research Progress on Yellow Leaf Mutant in Horticultural CropsYang Chong1 et al.（1Agricultural University of Hebei，National Engineering Research Center for Agriculture in Northern Mountainous Areas，Baoding 071000，China）Abstract：Yellow leaf is an important type of leaf mutations and an important material for the study of plant photosynthetic system，the structure of chloroplasts，chlorophyll biosynthetic pathway，it also has important applications on breeding work. We review the research progress about source，physiological mechanism，genetic，molecular advances and application of yellow leaf mutant in horticultural crops，in order to provide theoretical basis for the research of yellow leaf mutant in horticultural crops.Key words：Horticultural crops；Yellow leaf mutant；Research progress植物叶色突变来源广泛，主要来源于自发突变和人工诱导突变[1]。
水稻ＡＰＹ１_基因克隆及胁迫表达分析
酸酶 ＧＤＡ１ / ＣＤ３９ 家 族 特 征 结 构 域ꎬ 特 征 序 列 为
检测水 稻 幼 叶 中 ＯｓＡＰＹ１ 基 因 表 达 水 平ꎬ 如 图 ３ 所
大疏水值ꎬ 最大亲水值出现在第 ３２５ 位氨基酸附近ꎻ
水淹的情况下提升最为显著ꎬ 其次是干旱胁迫下ꎬ 分
(１０ ０％) ꎻ 在氨基酸序列 ２０６ ~ ２２１ 位存在 １ 个核苷磷
中分布于细胞壁 [１] 、 高尔基体 [２] 、 核膜 [３] 等不同的细
胞器上ꎬ 可 将 胁 迫、 创 伤 期 间 积 累 在 细 胞 外 膜 中 的
ｅＡＴＰ 水解为二磷酸苷 (ＡＤＰ) 和一磷酸腺苷 (ＡＭＰ)ꎮ
研究表明ꎬ 植物 ＡＰＹ 基因调控植物抗氧化、 生
长及抗逆反应
ꎮ 拟南芥的 ＡＰＹ 基因家族由 ７ 个成
图 １ ＯｓＡＰＹ１ 基因 ＣＤＳ 区 ＰＣＲ 检测
２ ２ ＯｓＡＰＹ１ 蛋白生物信息学分析
ＯｓＡＰＹ１ 蛋白由 ４８９ 个氨基酸组成ꎬ 理论等电点
图 ２ ＯｓＡＰＹ１ 蛋白进化树分析
为 ５ ７２ꎬ 丙 氨 酸 含 量 最 高 ( １１ ２％) 、 亮 氨 酸 次 之
２ ４ 多种胁迫下 ＯｓＡＰＹ１ 基因表达水平分析
２０μＬ 反应体系ꎬ 按照 ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ 说明书ꎬ 重复 ３ 次
实验ꎬ ２
－ΔΔＣｔ
方法统计分析结果ꎮ
表 １ 引物序列
基因
引物序列 (５’ —３’ )
用途
பைடு நூலகம்
ＯｓＡＰＹ１
Ｆ１: ＡＴＧＣＧＣＣＧＣＴＴＣＴＣＧＧＣＣꎻ Ｒ１: ＣＴＡＴＧＡＴＧＡＡＧＡＴＧＣＡＡＣＣＴ
普通 ＰＣＲ
ＯｓＡＰＹ１
ＯｓｅＥＦ－１
Ｆ: ＣＡＡＣＣＡＧＡＡＴＧＧＧＴＴＡＣＣＧＴＴꎻ Ｒ: ＣＴＴＣＴＧＣＡＡＣＴＧＧＡＧＧＡＧＣＣＴ
水稻叶片灰白转黄突变体pyrl的鉴定与基因定位
基础。
关键词 ：灰 白叶；水 稻（ Ｏｒ ｙ ｚ ａ ｓ ａ ｔ ｉ ｖ ａ Ｌ ． ） ；叶绿 体 ；基 因定 位
Ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｇｅ ｎｅ Ｍ ａ ｐｐ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｌｅ ａ ｆ Ｐａ ｌ ｅ Ｙｅ ｌ ｌ ｏ ｗ－ Ｒｅ ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｂｌ ｅ Ｍ ｕｔ ａ ｎ ｔ ｐｙ ｒ ｌ
ａ ｓ ｐ ｙ ｒ ｌ ｗａ ｓ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｙ ｏ ｆ ｒ ｉ ｃ ｅ（ Ｏ ｒ ｙ ｚ ａ ｓ ａ ｔ ｉ ｖ ａ Ｌ ． ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ｒ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｊ ｉ ｎ ｈ ｕ ｉ １ ０ ｗｈ ｉ ｃ ｈｗａ ｓ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ｓ ｕ ｌ － ｏｎ ｆ ｔｅ ａ （ Ｅ ＭＳ ） ． Ｉ ｎ ｈｅ ｔ ｓ ｅ ｅ ｄ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ｗ ｈ ｏ ｌ ｅ ｌ ｅ ａ ｆ ｏ ｆ ｍｕ ｔ ａ ｎ ｔ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｐ ａ ｌ ｅ ｎｄ ａ ｓ ｏ ｍｅ ｍｕ ｔ ｎｔ ａ ｓ ｄ ｉ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ｙ ｒ ｌ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｅ ｄ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ
2024届高三三月圆创联合测评生物试卷
2024届高三三月圆创联合测评生物试卷1.人体血浆中蛋白质种类多，含量约占7%—9%。
下列关于血浆蛋白功能的叙述，错误的是（）A．运输氧气B．传递信息C．防御病菌D．调节渗透压2.用缺硼营养液培养枳树幼苗，结果显示根系中线粒体膜的流动性降低且嵴减少。
下列叙述正确的是（）A．硼是组成线粒体膜的大量元素B．丙酮酸和葡萄糖进入线粒体的过程受阻C．还原型辅酶Ⅰ与氧结合形成水的过程受阻D．有氧呼吸在线粒体基质和内膜处都能产生大量能量3.下列有关高中生物实验中观测指标的叙述，正确的是（）4.二甲双胍（Met）可抑制癌细胞的增殖。
用不同浓度的二甲双胍分别在高糖（HG）或正常糖（NG）培养条件下处理人胰腺癌细胞。
培养48h后，检测处于细胞周期（代表细胞分裂间期，M代表分裂期）不同时期的细胞数量，统计结果如图所示。
下列关于实验结果的叙述，错误的是（）A．细胞周期的大部分时间处于G₁期B．二甲双胍在NG条件下对细胞周期阻滞作用较HG条件下更为显著C．NG条件下二甲双胍将细胞阻滞在S期，HG条件下二甲双胍将细胞阻滞在G₁期D．与HG相比，NG培养条件下可能提高了肿瘤细胞对二甲双胍抗肿瘤作用的敏感性5.水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。
将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。
下列关于实验结果的推测正确的是（）A．两种酶作用于水蛭蛋白的部位相同B．酶解产物的抗凝血活性的差异主要与肽的含量有关C．两种酶处理的酶解产物中氨基酸的数目、排列顺序有所不同D．根据酶解产物的抗凝血活性的差异可知，酶甲的活性比酶乙高6.放射治疗后癌组织中特定基因发生DNA甲基化，导致基因的表达变化，使治疗效果不理想。
已知有些甲基化转移酶DNMT可精准地给DNA添加甲基化修饰。
现检测放射治疗前、中、后三个时期的癌组织中DNMT的相对表达量分别为0.1、0.6、0.18。
高三生物专题复习—语言表达(3) 遗传实验中相关推理分析
遗传题表述类方法突破：假说－演绎法 “假说－演绎”策略的解题思路为当没有坐标图和规律作为依据时， 需先结合题干找出待解决的问题，再列举出各种合理假说，接着通 过演绎推理得出预期结果，最后将检验结果是否符合题目要求作为 作答依据。突破此类题目要从根本上掌握相关的基本规律和技巧： 显隐性的判断方法、基因型和表型的推导、基因位置的推断、基因 传递规律的判断等。
等位基因 A(a)控制，有抗除草剂基因用B＋表示、无抗除草剂基因用 B－表示。
杂交
F2的表型及数量(株)
组合 矮秆抗除草剂 矮秆不抗除草剂 高秆抗除草剂 高秆不抗除草剂
甲×乙
513
167
0
0
甲×丙
109
37
313
104
乙×丙
178
12
537
36
杂交
F2的表型及数量(株)
组合 矮秆抗除草剂 矮秆不抗除草剂 高秆抗除草剂 高秆不抗除草剂
实验一：品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1 实验二：品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为 1∶1
实验一：品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1 实验二：品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为 1∶1
答案 如图所示
(2)为克服籼－粳杂种部分不育，研究者通过杂交、连续多代回交和筛选， 培育出育性正常的籼－粳杂交种，过程如图。通过图中虚线框内的连续 多代回交，得到基因型A1A1B1B1的粳稻。若籼稻作为连续回交的亲本， 则不能得到基因型A2A2B2B2的籼稻，原因是F1(A1A2B1B2)产生基因型为 _A__2B__2_的配子不育。
OsNramp5_基因突变影响水稻重要农艺性状的研究进展
中国水稻科学(Chin J Rice Sci), 2022, 36(6): 562－571 562 DOI: 10.16819/j.1001-7216.2022.20220316 OsNramp5基因变异影响水稻重要农艺性状的研究进展李小秀1吕启明1, 2袁定阳1, 2, *(1湖南大学研究生院隆平分院, 长沙 410125; 2湖南杂交水稻研究中心/杂交水稻国家重点实验室, 长沙 410125; *通信联系人, email: *********************.cn)Research Progress on the Effects of OsNramp5 Mutation on Important Agronomic Traits in RiceLI Xiaoxiu1, LÜ Qiming1, 2, YUAN Dingyang1, 2, *(1 Longping Branch of Graduate School, Hunan University, Changsha 410125,China; 2Hunan Hybrid Rice Research Center / State Key Laboratory of Hybrid Rice, Changsha 410125, China; *Correspondingauthor,email:*********************.cn)Abstract: Developing low-cadmium (Cd) rice cultivars is the most economical and effective way to solve the problem of “Cadmium Rice”. Previous studies have shown that OsNramp5 is the major transport gene for Cd uptake in rice. The functional deficiency of OsNramp5 leads to a significant decrease in the content of Cd in rice grains, and the uptake of manganese (Mn) is also affected. However, in previous studies on the effect of OsNramp5 variation on rice growth and development, the conclusions were inconsistent. The systematic understanding of the effects of OsNramp5 mutation on important agronomic traits in rice will promote the development of new rice cultivars with low-Cd and high-quality. This manuscript focuses on the effects of OsNramp5 mutation on the content of metal ions, growth and development, yield and quality of rice, so as to provide scientific guidance for the breeding of new rice cultivars with low Cd accumulation by OsNramp5 mutation.Key words: rice; OsNramp5; cadmium; manganese; agronomic trait摘要：筛选和培育镉(Cd)低积累水稻品种是解决稻米镉污染问题最经济、有效的办法。
两个水稻叶色突变体的鉴定和基因定位的开题报告
两个水稻叶色突变体的鉴定和基因定位的开题报告一、研究背景：水稻（Oryza sativa L.）是我国重要粮食作物之一，是我国主要的食品作物之一，也是世界上最重要的粮食作物之一。
随着人口的增加和生活水平的提高，对水稻的需求也在不断增加。
因此，提高水稻产量和品质，以满足人们需求，已成为目前水稻育种的主要研究方向之一。
水稻的叶色是水稻生长发育过程中的一个重要指标，也是水稻叶绿素合成和代谢的反应之一。
然而在育种过程中，有时会出现水稻叶色发生突变的情况，这可能对水稻的生长发育和产量产生负面影响。
因此，对水稻的叶色突变体进行鉴定和基因定位，对于深入了解水稻的叶色形成机理，提高水稻品质和产量具有重要意义。
二、研究目的：本研究旨在对两个水稻叶色突变体进行鉴定和基因定位，以研究其叶色形成机理和对水稻生长发育和产量的影响，为水稻育种提供理论依据和实践经验。
三、研究内容：1. 对两个水稻叶色突变体进行外观观察和鉴定，分析其叶绿素合成和代谢的差异；2. 利用基因组学、遗传学、生物化学等方法对这两个突变体的基因进行定位和功能鉴定，探究其叶色形成机理；3. 对比分析这两个突变体与野生型水稻在形态、植株生长和发育、生理生化特性、农艺性状等方面的异同；4. 在不同生态条件下对这两个突变体的生长发育和产量进行场试，验证其对水稻生长发育和产量的影响；5. 对这两个突变体的遗传育种利用进行探讨，为水稻育种提供理论依据和实践经验。
四、研究意义：1. 探究水稻叶色形成的机理，对水稻育种具有重要意义；2. 鉴定和基因定位水稻叶色突变体，可以为深入了解水稻叶色形成机理提供新的思路和方法；3. 研究水稻叶色突变体对水稻生长发育和产量的影响，可以为水稻育种提供理论基础和实践经验；4. 在育种过程中利用这两个突变体，可以加速水稻优异品种的选育和培育。
转基因植物的检测与鉴定
转基因植物的检测与鉴定宫雪超于丽杰高金秋哈尔滨师范大学环境与生命科学院黑龙江哈尔滨摘要对植物转基因过程中报告基因的种类和应用范围转基因植物的检测和鉴定方法转基因植物检测和鉴定方法的评价进行了综述关键词转基因植物检测鉴定评价中图分类法文献标识码文章编号植物转基因实验因受体系统的限制外源基因的转化频率较低为了达到转化目的必然要获得大量的转化材料如何在数以千万计的转化植株或细胞中快速有效地检测出转基因阳性植株或细胞外源基因是否整合到植物染色体上整合的方式如何整合到染色体上的外源基因是否正确表达等问题就成为重要的研究课题根据外源基因表达的不同水平对外源基因的检测和鉴定可以分为三个水平进行整合水平转录水平和翻译水平本文从外源基因表达的不同水平阐述转基因植物的检测与鉴定外源基因整合水平的鉴定检测外源基因是否转化成功首先是对报告基因进行检测必要时再进行目的基因的检测检测目的基因需要采用分子杂交方法报告基因报告基因必须具有两大特点一是表达产物和产物的类似功能在未转化的植物细胞内并不存在二是便于检测目前植物基因工程中使用的报告基因一般是编码酶的基因大致分为两类抗性基因和编码催化人工底物产生颜色变化的酶基因现在常用的报告基因主要有基因基因冠瘿碱合成酶基因H基因基因基因荧光素酶基因二氢叶酸还原酶基因等近年来绿色荧光蛋白基因作为一种新型的报告基因在植物基因转化及基因表达调控中得到应用并显示出较其他几个报告基因更大的优越性基因的检测基因具有以下优点①适用于各种生物的基因转化②检测方法简便无需底物酶辅因子等物质只要有紫外光或蓝光照射其表达产物就可以发出绿色荧光这对转化细胞的检测极为有利③便于活体检测十分有利于活体内基因表达调控的研究④检测时可获得直观信息有利于转基因植物安全性问题的研究及防范若此报告基因通过自然杂交扩散到其他栽培植物或杂草中时很容易通过光照获得直观信息基因的检测基因也是广泛用作转基因植物细菌和真菌的报告基因尤其是在研究外源基因瞬时表达的转化试验中基因应用的最多基因端与其他结构形成的融合基因能正常表达所产生的融合蛋白仍具有活性这为研究外源基因表达的具体细胞部位及组织部位提供了条件这是它的一大优点但是需要注意的是有一些植物在胚胎状态时能产生内源活性在转基因和代的子叶花粉和胚珠中检测到活性随着组织的成熟衰老表达逐渐停止在实验过程中要设定严格的阴性对照活性的检测方法有很多包括组织化学法色谱法荧光法等其中植物切片组织化学定位分析是分辨组织中不同细胞个体和不同的细胞类型基因表达差异的一种有效方法转基因植株的检测聚合酶链式反应是首选的转基因产品检测方法技术能够有效地扩增低拷贝的靶片段可以检测到每克样品含有～的转化基因成分对转基因产品大分子量检测的灵敏度可以达到样品含量的因为的高度特异性及检测所需的模板量仅为以内所以为外源基因整合的检测提供了便利条件尤其是在转化材料少又需及早检测的时候现在已经利用该技术对欧美杨番茄辣椒葡萄豆瓣菜小麦等转基因植物进行鉴定是转基因植物鉴定中最简单最常用的方法检测具有用量少操作简单成本低耗时少不需要同位素等优点但检测也存在缺点由于扩增十分灵敏有时会出现假阳性扩增因此检测只能作为初步结果杂交证明外源基因在植物染色体上整合情况的最可靠方法是杂交只有经过分子杂交鉴定为阳性的植株才可以称为转基因植物年第期牡丹江师范学院学报自然科学版总第期收稿日期利用杂交~可以确定外源基因在植物中的组织结构和整合位置~拷贝数以及转基因植株世代外源基因的稳定性]分子杂交是进行核酸序列分析~重组子鉴定及检测外源基因整合表达的强有力手段~它具有灵敏性高~特异性强的特点~是当前鉴定外源基因整合及表达的权威方法杂交可以清除操作过程中的污染以及转化愈伤组织中质粒残留所引起的假阳性信号~准确度高~但杂交程序复杂~成本高~且对实验技术条件要求较高根据杂交时所用的方法~核酸分子杂交又可分为印迹杂交<>~斑点<>杂交或狭缝<>杂交和细胞原位<>杂交等现在已在水稻]~玉米~大白菜]~豆瓣菜]~马铃薯~杏~烟草等植物中得到广泛应用外源基因转录水平的鉴定转录水平上的检测方法主要就是杂交~它以和探针杂交的技术检测基因在转录水平上的表达杂交杂交和杂交相比~更接近性状表现~更具有现实意义~被广泛用于转基因植物的检测~]~现已用于杨树~豆瓣菜~马铃薯~草莓~烟草等转基因植物的检测中但提取条件严格~在材料内含量不如高~不适于大批量样品的检测检测<>也是检测外源在植物体内转录表达的一种方法如果从细胞总提取物中得到特异的扩增条带~则表明外源基因实现了转录此法简单~快速~但对外源基因转录的最后决定~还需与杂交的实验结果结合外源基因表达蛋白的检测外源基因编码的蛋白在转基因植物中能够正常表达并表现出应有的功能是植物基因工程的最终目的杂交杂交是集蛋白质电泳~印迹和免疫测定为一体的检测方法它具有很高的灵敏性~可以从植物细胞总蛋白中检出的特异蛋白质~若是提纯的蛋白质~可检出～杂交检测目的基因在翻译水平的表达结果~可得知被检植物细胞内目的蛋白是否表达~表达的浓度大小及大致的分子量能直接显示目的基因在转化体中是否经过转录~翻译最终合成蛋白而影响植株的性状表现一般来讲~杂交的结果与性状表现有直接关系~]检测<酶联免疫吸附法>是一种利用免疫学原理检测抗原~抗体的技术由于酶的放大作用~使测定的灵敏度极高~可检测出的目的物~同时酶反应还具有很强的特异性除了可溶性抗原<抗体>之外~还可以检测含表面抗原的细胞该方法已用于辣椒~水稻~烟草~番茄~]等转化植株的鉴定工作中的检测虽然很灵敏~但容易出现本底过高的问题~应予以充分的注意蛋白检测试纸蛋白检测试纸是一种基于的改进方法或者~用于转基因植物表达量的检测]先将特异性抗体吸附在膜上~将膜蘸入样品溶液~蛋白质随着液相扩散~遇到抗体~发生抗原抗体反应~通过阴性对照筛选阳性结果~给出转基因成分含量的大致范围此方法操作简单~费用低~耗时少<～>原位杂交检测原位杂交技术目前在植物基因工程研究中已成为外源基因在染色体上整合定位及在组织细胞内表达定位的主要方法原位杂交技术主要有同位素原位杂交和荧光原位杂交<>~使用放射性同位素标记~放射自显影检出该方法灵敏性强~对于单拷贝的序列检出非常有效原位杂交可以分为三个层次:①染色体原位杂交~可以确定外源基因在染色体上的整合位置及整合方式~还可以研究外源基因的整合方式对外源基因遗传稳定性~外源基因表达的影响~以及不同的转化方式与外源基因整合方式的关系等重大机理问题;②组织细胞原位杂交~对特定的基因表达的进行组织细胞分布的空间定位~获得外源基因在植物组织细胞内表达情况<是否表达~表达位置~表达量等>;③外源基因表达蛋白的组织细胞免疫定位~指利用外源基因表达蛋白的抗体~通过免疫反应确定表达蛋白在转基因植物组织及细胞中的分布该方法也是研究转基因植物中外源基因功能~外源蛋白稳定性及功能蛋白含量的重要手段检测方法的评估用提取方法对目的基因进行检测方法简便~适合大批量样品的分析~又能检测目的基因的完整性~是早期检测的较好方法]~~杂交分别从整合~转录~翻译水平检测外源基因~是检测外源基因最经典~最可靠的方法虽然现在出现了一些像~等功能类似~方便快捷的检测技术~然而由于其技术本身的原因~还不能取代以上技术在转基因植物检测和鉴年第期牡丹江师范学院学报!自然科学版"# !总第期"定上的权威地位随着科学技术的发展 各种新的检测方法也在不断涌现 例如生物传感器筛选法 远红外线光谱法 定量 实时基因芯片等 每种检测方法都有其自身的优点和不足 应该根据不同的检测目的和要求 选择合适的方法 在实际工作中把几种方法结合运用 可获得外源基因不同表达水平的信息 是准确检测转基因植物产品的合理策略参考文献王学聘 卞祖娴 张晋华 等 欧美杨转基因植物的 检测 林业科学 朱新产 导入外源 对小麦基因表达的影响 西北植物学报 刘建强 孙仲序 赵春芝 转基因植物鉴定方法的研究概况 山东林业科技 李乃坚 袁四清 卡那霉素胁迫对转基因烟草种子发芽的影响 广东农业学报毛慧珠 唐惕 曹湘玲 等 抗虫转基因甘蓝及其后代的研究 中国科学 辑编辑 琳莉收稿日期 基金项目 黑龙江发展高新技术产业专项资金无基质喷雾栽培法生产脱毒小薯的研究于洪涛黑龙江省农业科学院绥化研究所 黑龙江绥化摘要 研究了无基质喷雾栽培法生产马铃薯脱毒小薯过程中不同品种 不同苗来源及不同收获方式对块茎产量的影响 结果表明 无基质喷雾栽培法生产马铃薯小薯以扦插苗分期收获效果最佳 无基质喷雾栽培比较适合栽培早熟品种以早大白最佳 关键词 无基质 马铃薯 脱毒小薯 中图分类法 文献标识码 文章编号在马铃薯良种繁育体系中 原种的生产是关键环节 其质量的高低和数量的多少直接影响马铃薯的生产 无基质喷雾栽培法是一种极有前途的核心种薯生产方法 其主要技术是将适于马铃薯不同发育时期的营养液适时适量地喷于保持在黑暗状态下的马铃薯植株根际 使马铃薯根际获得充分的养分 促进马铃薯块茎的生长 马铃薯喷雾栽培技术在我国尚属起步阶段 提高其生产效率是生产实践中亟待解决的问题 为此 本试验对无基质喷雾栽培法生产马铃薯脱毒小薯过程中不年第 期牡丹江师范学院学报 自然科学版总第 期转基因植物的检测与鉴定作者：宫雪超， 于丽杰， 高金秋， GONG Xuechao， YU Lijie， GAO Jinqiu作者单位：哈尔滨师范大学环境与生命科学院,黑龙江,哈尔滨,150025刊名：牡丹江师范学院学报（自然科学版）英文刊名：JOURNAL OF MUDANJING TEACHERS' COLLEGE(NATURAL SCIENCES EDITION)年，卷(期)：2007(1)被引用次数：3次1.Datta S K;A Petew hans;K Datta Herbicide-resistance rice plants from IRRI breeding line IR72 after PEG-mediated transformation of protoplasts 19922.Soryu N Transformation of cucumber plant using Agrobaeterium tarme faciens and regeneratinon from hypoceotyl exolants[外文期刊] 1996(11)3.Bryant J;S Leather Removeal of selectable marker genes from transgenic plant:needless sophistication or social necessity 19924.王学聘;卞祖娴;张晋华欧美杨转基因植物的PCR检测 1997(04)5.Morgan A J;P N Cox;D A Turner Transformation of tomoto using an Ri-plasmid rector 19876.朱新产导入外源DNA对小麦基因表达的影响[期刊论文]-西北植物学报 1999(01)7.刘建强;孙仲序;赵春芝转基因植物鉴定方法的研究概况[期刊论文]-山东林业科技 2002(05)8.李乃坚;袁四清卡那霉素胁迫对转基因烟草种子发芽的影响 1998(04)9.Shimamoto K;R Terada;T Lzawa Fertile transgenic rice plants generated from transformed protoplast 198610.毛慧珠;唐惕;曹湘玲抗虫转基因甘蓝及其后代的研究 1996(04)11.John D Plant Genetic Transformation and Gene Expression 198812.Miki B L;H Labbe;J Haffori Transformation of Brassia hapus canola Cultivars with Arabidopsis tbaliana acetohyacid synthase Genes and nalysis of 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Xing-bo转基因植物检测技术研究[期刊论文]-河北农业科学2008,12(7)3.贾月梅转基因植物检测技术的发展[期刊论文]-世界农业2007(6)4.贺熙勇.陈善春.彭爱红.HE Xi-yong.CHEN Shan-chun.PENG Ai-hong转基因植物的分子检测与鉴定方法及进展[期刊论文]-热带农业科技2008,31(1)5.张莹.张永军.吴孔明.赵奎军.彭于发.郭予元.Zhang Ying.Zhang Yongjun.Wu Kongming.Zhao Kuijun.Peng Yufa.Guo Yuyuan转基因植物的检测策略和检测技术[期刊论文]-植物保护2007,33(1)6.马强.徐勤青.李栋转基因植物检测方法的研究与进展[期刊论文]-种子科技2009,27(4)7.刘信.宋贵文.沈平.厉建萌.Liu Xin.Song Guiwen.Shen Ping.Li Jianmeng国外转基因植物检测技术及其标准化研究综述[期刊论文]-农业科技管理2007,26(4)8.刘建强.孙仲序.赵春芝转基因植物鉴定方法的研究概况[期刊论文]-山东林业科技2002(5)9.芦春斌.Lu Chunbin转基因植物(农产品)中转基因成分的PCR检测[期刊论文]-种子2006,25(1)10.黄亚东.赵文.李校堃.苏志坚.吴春利.何健凡.房师松.HUANG Ya-dong.ZHAO Wen.LI Xiao-Kun.SU Zhi-jian .WU Chun-li.HE Jian-Fan.FANG Shi-Song利用放射免疫技术快速检测转基因植物[期刊论文]-农业生物技术学报2005,13(3)1.王莹.任大明盐芥T-DNA插入突变体库的建立及初步分析[期刊论文]-湖北农业科学 2011(4)2.刘松瑜.谢深喜.陶爱群.周亚洲.周力.沈程清农杆菌介导的果树转基因研究进展[期刊论文]-中国农学通报2009(9)3.王文文.孟艳玲.宗晓娟.王甲威.魏海蓉.崔海金.刘庆忠核果类果树遗传转化及检测技术研究进展[期刊论文] -山东农业科学 2013(4)引用本文格式：宫雪超.于丽杰.高金秋.GONG Xuechao.YU Lijie.GAO Jinqiu转基因植物的检测与鉴定[期刊论文]-牡丹江师范学院学报（自然科学版） 2007(1)。
水稻抗白叶枯病种质资源筛选及抗性基因鉴定
华南农业大学学报 Journal of South China Agricultural University 2024, 45(2): 199-206DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202307007钟小惠, 蒋哲, 陆守腾, 等. 水稻抗白叶枯病种质资源筛选及抗性基因鉴定[J]. 华南农业大学学报, 2024, 45(2): 199-206.ZHONG Xiaohui, JIANG Zhe, LU Shouteng, et al. Germplasm resource screening of resistance against bacterial blight and identification of resistance gene in rice[J]. Journal of South China Agricultural University, 2024, 45(2): 199-206.水稻抗白叶枯病种质资源筛选及抗性基因鉴定钟小惠1,2†，蒋 哲1,2†，陆守腾1，黄福钢1,2，王彩先3，农保选4，邱永福1,2(1 广西大学 农学院/广西农业环境与农产品安全重点实验室/广西高校作物栽培与生理学重点实验室, 广西 南宁 530004；2 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点试验室, 广西 南宁 530004；3 玉林农业科学院,广西 玉林 537000； 4 广西壮族自治区农业科学院 水稻研究所, 广西 南宁 530007)摘要: 【目的】筛选抗水稻白叶枯病V和IX型菌的水稻品种。
【方法】以97个收集自热带亚热带地区的抗褐飞虱水稻品种为待测样品，水稻白叶枯病V、IX型菌为菌种。
用剪叶接种法鉴定水稻在苗期和成株期的抗白叶枯病能力并划分抗性等级。
对抗性表现优异的品种构建定位群体，并进行基因定位及克隆。
【结果】筛选出苗期抗V型菌的水稻品种20个，成株期8个，2个时期均表现为中抗及以上的品种4个；苗期抗IX型菌的水稻品种34个，成株期9个，2个时期均表现为中抗及以上的品种1个。
水稻转基因系的分子鉴定方法
水稻转基因系的分子鉴定1．目的1．1从T2不同转基因株后代中鉴定得到分离出的纯转基因株、杂合转基因株和非转基因株，为根系和生理学实验提供材料；1．2鉴定纯转基因株中插入T-DNA的拷贝数和插入方式；1．3鉴定纯转基因株中插入T-DNA的插入位置。
2．材料中华11 （CK）H05系列石狩白毛（CK）E10系列WD17系列3．主要试剂和配方3.1 DNA微量提取微量提取液：200mM Tris-HCl(pH7.5250mM NaCl25mM EDTA0.5% SDS酚/氯仿氯仿无水乙醇、70%乙醇TE缓冲液（pH8.0）10mg/ml RNase3.2 Htp的PCR鉴定Taq酶及Buffer 购自Takara公司dNTPs购自华美公司3.3 植物DNA大量提取抽提液： 1.5%CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)75mmol/L Tris-HCl PH8.01M NaCl15mmol/L EDTA沉淀液： 1%CTAB50mmol/L Tris-HCl PH8.010mmol/L EDTA高盐TE: 1mol/L NaCl10mmol/L Tris-HCl PH8.01mmol/L EDTA3．4 Southern杂交Southern杂交液（1×）:20×SSC 250 mL5%SDS 5 mL10%Sarkosyl 10 mLddH2O 735 mLBlocking Reagent 5 g洗脱液(1x)：20x SSC 10 mL5%SDS 40 mLddH2O 950 mL3.5 RNA提取Trizol: 购自Invitragen公司10×MOPS: 80mmol/L NaAc0.2mol/L MOPS10mmol/L EDTA加DEPC处理的水定容，调pH值至7.0 RNA上样混合物：0.25%溴酚兰0.25%二甲苯菁50％甘油1 mmol/L EDT A1.2%甲醛变性胶(100ml)：1.2g grose73ml DEPC水10×MOPBuffer 10 mL2.2M甲醛 6 mL3.6 RT-PCR反转录酶SuperscriptIII试剂盒购自Invitragen公司 PCR所用试剂同前。
水稻突变体介绍及鉴定(很详细)
RMD水稻突变体信息及基因型鉴定1.背景介绍：突变体对于遗传学研究有着重要作用，随着拟南芥和水稻等物种全基因组测序的开展，人类积累了前所未有的基因序列信息，为了弄清这些基因序列的生物学信息，寻找该基因区段序列发生变异的突变体是阐释基因功能最直接最有效的方法。
植物在自然的环境条件下也会产生突变性状，早期普通正向遗传学研究往往通过寻找与某种生物学特性相关的突变体来发掘或定位某个特定基因。
为配合植物功能基因组研究高通量的策略，构建水稻等物种的大型突变体库已成为必然，借助水稻全基因组测序信息、通过反向遗传学的手段大规模地筛选突变体库，理论上可以获得基因组中任一基因的突变体，最终实现阐释基因功能的目的。
2.原理：2.1农杆菌介导的T-DNA 插入农杆菌是寄主范围非常广泛的土壤杆菌，它能通过伤口侵染植物导致冠瘿瘤和毛状根的发生。
1974从根癌农杆菌中分离出一种与肿瘤诱导相关的质粒，称为致瘤质粒（Tumor-inducing plasmid），简称Ti 质粒。
Ti 质粒上存在一段DNA，能够转移并整合到植物基因组中，称为Transferred DNA，简称T-DNA。
研究发现，T-DNA 两端存在非常保守的同向重复的25bp 序列，分别称为左边界（LB）和右边界（RB）。
T-DNA 的转移只与边界序列相关，尤其是RB，而与T-DNA区段的其它基因或序列无关。
我们将T-DNA 区段上的致瘤基因和其它无关序列去掉，利用其转移的特性，实现农杆菌介导的T-DNA 转入水稻愈伤，从而构建水稻突变体库。
大量研究表明，农杆菌T-DNA 整合到植物基因组中的位置是随机的，并且整合到植物基因组中的T-DNA 能稳定遗传。
由于插入到植物基因组中的T-DNA 区段序列已知，这样随机插入到植物基因组中的T-DNA类似于给植物基因“贴”了一个序列标签。
我们利用这个标签，通过各类PCR技术最终可以获取其插入的位点。
2.2 水稻Tos17 反转录转座子创造水稻突变体的另一种方法是利用植物的反转录转座子，它们是以DNA→RNA→DNA 的方式进行转座，在水稻上已发现大约40 种长未端重复的反转录转座子，它们是Tos1-Tos32，RIRE1-RIRE8，其中5 类被证明是有转座活性的，分别是Tos10、Tos17、Tos19、Tos25 和Tos27。
2025年新人教版高考生物一轮复习讲义 第七单元 专题突破9 聚焦变异热点题型
2025年新人教版高考生物一轮复习讲义专题突破9课标要求1.概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因中碱基序列的改变。
2.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和互换会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。
3.举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
考情分析1.变异类型的判定2023·湖南·T9 2022·湖南·T19 2021·广东·T202.基因定位问题2021·辽宁·T25题型一 探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法基本模型典例突破1.某种鱼因其颜色艳丽而成为重要的观赏鱼品种。
研究发现该种鱼某品系的体色由鳞片颜色和皮肤底色共同作用形成，其中鳞片有土耳其绿鳞、皇室蓝鳞、铁锈蓝鳞，由基因B/b控制。
皮肤有黄皮和红皮，由基因R/r 控制。
研究人员现用一批不同体色的纯合雌鱼和雄鱼进行杂交获得F1，F1雌雄个体随机交配获得F2，实验结果如下表所示(不考虑X、Y染色体的同源区段)。
请回答以下问题：典例突破项目亲本F1体色F2体色及分离比实验一铁锈蓝鳞黄皮♀×土耳其绿鳞红皮♂皇室蓝鳞红皮铁锈蓝鳞红皮∶土耳其绿鳞红皮∶皇室蓝鳞红皮∶铁锈蓝鳞黄皮∶土耳其绿鳞黄皮∶皇室蓝鳞黄皮＝3∶3∶6∶1∶1∶2实验二铁锈蓝鳞黄皮♂×土耳其绿鳞红皮♀皇室蓝鳞红皮铁锈蓝鳞红皮∶土耳其绿鳞红皮∶皇室蓝鳞红皮∶铁锈蓝鳞黄皮∶土耳其绿鳞黄皮∶皇室蓝鳞黄皮＝3∶3∶6∶1∶1∶2典例突破某同学在重复上述实验时，在F 1中发现了一尾皇室蓝鳞黄皮雄鱼。
该鱼黄皮性状的出现，推测可能发生了基因突变，也可能仅仅是由于环境引起的表型改变。
请利用亲本中已有个体设计杂交实验，通过一次杂交对上述原因进行探究。
(请写出实验思路及实验结果)_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________实验思路：让该黄皮雄鱼与黄皮雌鱼杂交，观察并统计子代表型。
水稻全基因组R基因鉴定及候选RGA标记开发
论文第50卷第11期 2005年6月水稻全基因组R基因鉴定及候选RGA标记开发汪旭升①吴为人①②*金谷雷②朱军①(①浙江大学农业与生物技术学院生物信息学研究所, 杭州 310029; ②福建农林大学作物科学学院, 福州 350002.*联系人, E-mail: wuwr@)摘要用45个已知功能的植物抗病(R)基因序列对粳稻全基因组序列进行搜索, 共找出2119个R基因同源序列或类似物(RGA), 表明RGA在水稻基因组中成簇存在, 呈非随机分布. 采用隐马尔柯夫模型(HMM), 将这些RGA按其功能域分成了21类. 将粳稻的RGA与籼稻的基因组序列进行比较, 共找到702个两亚种间等位的RGA, 并发现其中有671个(占95.6%)RGA的基因组序列(包括编码区和非编码区)在两亚种间存在长度差异(InDel), 表明水稻RGA在两亚种间存在很高的多态性. 通过在InDel两侧设计引物并进行e-PCR验证, 共开发出402个基于PCR的、表现为共显性的候选RGA标记. 这些候选标记在两亚种间的长度差异在1~742 bp之间, 平均为10.26 bp. 有关数据均可从我们的网站(/RGAs/index.html)上获得.关键词水稻抗病基因RGA多态性分子标记植物抗病(R)基因是决定寄主植物对病原菌专化性识别并激发抗病反应的基因, 与病原菌的无毒基因互补. 经典遗传学认为, 植物与病原菌间相互作用的遗传机制是“基因对基因”, 并提出了配体-受体模型来解释这一学说[1,2]. 自1992年以来, 利用图位克隆和转座子标签法, 已经在水稻、拟南芥、玉米、烟草、亚麻等植物中克隆了40多个R基因[3]. 研究发现, 这些R基因存在一些共同的结构. 根据其蛋白结构及在细胞中的位置, R基因大致可分为5类[4,5]: (ⅰ) NBS-LRR, 是含有核苷酸结合位点(NBS)和富亮氨酸重复(LRR)的胞内受体蛋白基因, 包括2个亚类: (1) TIR-NBS-LRR, 以拟南芥的RPP5基因、烟草的N基因及亚麻的L6和M基因为代表; (2) CC-NBS-LRR, 以拟南芥的RPS2和RPM1基因、番茄的I2基因及大麦的Mla1基因为代表. (ⅱ) 细胞间的苏氨酸/丝氨酸蛋白激酶(PK)基因, 包括番茄的Pto基因和大麦的Rpg1基因. (ⅲ) LRR-TM, 是N端存在一个胞外LRR, C端具有由疏水氨基酸组成的跨膜区的受体蛋白基因, 包括番茄抗叶霉病的基因Cf-2, Cf-4, Cf-5和Cf-9等. (ⅳ) PK-LRR-TM, 除含有LRR-TM结构外, 还具有PK结构, 包括水稻的Xa-21基因和拟南芥的FLS2基因. (ⅴ) SA-CC, 包括拟南芥的RPW8.2和RPW8.1基因. 此外, 还有玉米的Hm1及Hsl Pro-1和Asc等其他结构域的R基因.R基因是一个庞大的基因家族. 尽管已经克隆了40多个R基因, 但对R基因的了解还非常有限. 目前, 对拟南芥和水稻的基因组测序工作皆已基本完成. 水稻籼、粳2个亚种的基因组草图已经完成[6,7], 而且粳稻的1号、4号和10号3条染色体已经发布了精细图[8~10]. 这些成果为在整个基因组水平上研究R基因提供了契机. 利用拟南芥基因组的测序结果, Meyers等人[11]分析了NBS-LRR型R基因在拟南芥基因组中的分布. 对水稻基因组序列的初步分析显示, 水稻基因组中存在大量的R基因[6~7], 且往往成簇存在[12~14]. Monosi等人[15]发现在水稻中存在近500个NBS-LRR的基因, 但没有发现TIR的基因. Chelkowski等人[16]和Koczyk等人[17]利用18个已知的R基因分别对拟南芥和粳稻基因组序列进行分析, 发现拟南芥和水稻分别存在549和1744个R基因, 其中水稻的R基因中有597个属于NBS-LRR类型. 可以看出, 目前这些基于基因组序列的研究主要都集中在对NBS-LRR型R基因的分析上.分子标记是现代遗传学研究的有力工具. 自1980年首次提出分子标记的概念以来[18], 分子标记已广泛应用于遗传图谱构建、基因定位、基因克隆、基因组比较、遗传多样性分析、标记辅助育种等领域的研究[19~21]. 利用R基因类似物(RGA)作探针, 可以检测相应座位上的限制性片段长度多态性(RFLP), 从而开发成为RFLP标记, 常称为RGA标记. 由于RGA本身可能就是潜在的R基因, 而且R基因常常成簇分布于基因组中, 因此RGA标记对于R基因的克隆和标记辅助选择可能具有特别的应用价值. 但是, 由于RGA标记是基于RFLP分析技术的, 操作上比较麻烦, 因此目前应用得并不多.第50卷第11期 2005年6月论文本研究利用已公布的籼稻和粳稻的基因组序列, 采用生物信息学的方法, 通过收集目前所有已知的R 基因序列, 对水稻基因组中RGA的数目、分布和类型进行了更为详尽的分析, 以期在全基因组水平上加深对水稻R基因的了解. 同时, 对RGA在水稻2个亚种间进行了遗传多态性(SNP和InDel)比较、引物设计和e-PCR验证, 为开发方便实用的基于PCR 技术的新型RGA标记奠定基础.1材料与方法(ⅰ) 基因组及蛋白质序列的来源. 从TIGR网站(/)和北京基因组学研究所网站(/)分别下载粳稻(Nipponbare)和籼稻(93-11)的基因组及蛋白质序列, 它们的更新时间皆为2004年4月. 所有数据的处理和分析皆在IBM P650的服务器上完成, 使用IBM AIX的Unix 操作系统.(ⅱ) 水稻RGA的搜索. 搜集已报道的45个R 基因, 然后用它们对粳稻蛋白质数据库进行BLASTP[22]搜索(参数E<+10−10, 最小长度为该基因的80%), 获得所有粳稻的RGA序列. 去除粳稻数据库中存在的克隆重复, 建立一个粳稻RGA蛋白数据库. 同时, 根据每个BLASTP搜索中匹配最好的结果, 得到这些粳稻RGA的核苷酸序列. 为了进一步验证得到的RGA, 我们进行候选RGA序列与TIGR发布的CDS序列进行比较, 去除不符的序列.(ⅲ) 水稻RGA的结构分类及其在染色体上的分布. 利用Hmmer程序[23]中的hmmsearch部分, 采用前面建立的功能域列表, 在新建立的数据库中搜索基因序列所包含的功能域. 利用pepcoil程序[24]分析序列中CC结构的可能性, 数值大于90%的认为具备该结构. 运用TM-HMMer[25]分析TM跨膜功能域. 依据功能域分布的情况, 对RGA进行分类, 分别统计各类RGA在不同染色体上的分布情况.(ⅳ) 2个亚种间RGA多态性的鉴定和开发. 将所有粳稻的RGA序列分别与籼稻基因组数据库进行TBLASTN[22]联配, 以确定籼稻中对应的等位基因. 为消除非等位联配, 在TBLASTN搜索中采用了严格的判别标准, 将E值设为1×10−20. 对初筛到的籼、粳稻RGA等位基因, 进一步用sim4程序[26]进行联配分析, 去除匹配率≤85%且2条序列同时间断200 bp以上的结果. 接着运用diffseq程序[27]分析SNP和InDel在RGA的基因组序列中的分布情况, 将存在InDel的作为候选的RGA标记. 以粳稻的基因组序列为模板, 在InDel位置的两侧各取100 bp的序列, 连接成一条200 bp长的模板序列, 然后利用ePrimer3程序1)在模板序列上设计引物. ePrimer3程序一般给出5对候选引物, 我们选取其中设计最合适的一对, 并要求正、反向引物分别位于InDel的左、右侧, 且扩增出的目标片段长度不大于1000 bp. 最后, 通过电子PCR(e- PCR)[28]进行验证. 对得到的水稻RGA标记进行命名,规则为以OSR开头, 后跟4个数字, 例如: OSR0255.上述步骤主要通过编写perl脚本程序来实现.2结果与分析2.1粳稻中RGA的数目、密度及其在染色体上的分布通过对粳稻蛋白质数据库的搜索, 共获得2119个RGA(表1). 它们在各染色体上的数量变化在113(3号染色体)~333个(1号染色体)之间, 平均为176个,以1, 2, 11号染色体最多. 单条染色体上RGA的平均密度变化在0.66~2.42或2.68~9.44 个/Mb之间. 无论是遗传图密度还是物理图密度, 都是以11号染色体最多, 3号染色体最少. 根据TIGR发布的拼接好的水稻基因组序列, 分析RGA在染色体上的分布情况,发现大部分RGA都以成簇形式存在(多数情况下每簇包含2~12个RGA), 如在1号染色体的AP003209克隆上发现有10个RGA.表1 粳稻中RGA在各染色体上的数量和密度染色体长度 RGA平均密度染色体/cM /MbRGA数目/cM−1 /Mb−12 157.9 39.9217 1.37 5.443 166.4 41.1110 0.66 2.684 129.6 38.2195 1.50 5.105 122.3 33.2134 1.09 4.046 126.3 31.7190 1.50 5.997 118.6 35.0125 1.05 3.578 121.2 27.6158 1.30 5.729 93.5 21.6133 1.42 6.1610 83.8 25.7113 1.35 4.4011 117.9 30.2285 2.42 9.4412 109.5 30.6126 1.15 4.12全基因组1528.8399.12119 1.395.31 2.2水稻RGA的结构分类通常将R基因分为5大类, 其中NBS-LRR是最1) /论 文第50卷 第11期 2005年6月多的一类[4,5]. 我们根据R 基因的结构与功能域, 将水稻RGA 进行了更细致的分类, 共分为21类(图1). 其中PK 类RGA(Pto , Fen , Lr10)数目最多, 占26.7% (566/2119). 第2大类是TM-LRR, 占总数的20.5% (435/2119). 需要指出的是, 在本研究中, 具有NBS 或LRR 功能域的RGA 被分成了9类, 即TM-LRR, PK-LRR, NBS-LRR, CC-NBS-LRR, CC-LRR, CC- NBS, PK-NBS-LRR, PK-NBS 和CC-PK-LRR, 因此每一类都不是最多的, 但若将它们皆计为NBS-LRR 类型, 则其数量占水稻RGA 的半数以上(1091/2119). 第1个被克隆的玉米抗圆斑病基因Hm1所代表的毒素还原酶类RGA 共发现了77个. 这类基因还与CC 结构相结合成为CC-Hm1类, 共发现3个该类型的成员. PK-NBS, CC-PK-LRR, TIR, Hs1和Pad4这几类RGA 在水稻中皆只存在一个成员, 对这些基因进行结构分析后显示, 其中大部分是假基因或没有功能的基因. Pan 等人[29]研究认为, 在双子叶和单子叶植物的分化过程中, NBS-LRR 分化成TIR-NBS-LRR 和CC-NBS-LRR 共2大类. 本研究显示, 水稻中不存在TIR-NBS-LRR 类的RGA, 这与甜菜相似[30], 但在拟南芥中已发现117个这类基因[19]. 本研究发现的水稻RGA 的有关数据可以从我们的网站(. cn/RGAs/index.html)获得.图1 水稻中RGA 的类型及其数量分布PK, 苏氨酸-丝氨酸蛋白激酶; TM, 跨膜蛋白; LRR, 富亮氨酸重复; CC, 卷曲螺旋结构; NBS, 核苷酸结合位点; Hm1, 玉米Hm1基因; CHORD, 富半胱氨酸-组氨酸结构域; TIR, 白细胞介素-1受体; Mlo,Asc, Hs1, Pad4分别代表各自基因的特有结构域2.3 RGA 在水稻亚种间的多态性通过用粳稻RGA 序列对籼稻基因组序列进行TBLASTN 联配, 在籼稻上找到1860个 R 基因的同源序列. 经过人工分析后去除重复的或匹配不好(匹配序列长度＜80 bp, 一致性＜40%)及与TIGR 数据库中CDS 序列不符的同源序列, 得到861个同源序列. 进一步去除位于不同染色体的非等位基因, 最终获得了702个在籼、粳间等位的RGA. 用sim4程序对这702个RGA 序列进行分析, 发现有671个(占95.6%)在籼、粳间存在InDel 的现象, 说明在籼粳亚种间RGA 存在很高的长度多态性. 用ePrimer3程序在InDel 两侧设计PCR 引物, 并进行e-PCR 验证, 选出能够获得惟一预期扩增产物的引物对, 最终得到402个候选的水稻亚种间RGA 标记. 有269个多态的RGA 未能开发成候选标记, 其原因可能是: (ⅰ) 一些RGA 间的结构相似性, 使得引物的特异性不强, 不能得到惟一的扩增产物; (ⅱ) 我们将e-PCR 产物的长度限制在1000 bp 以内, 有些RGA 的扩增产物可能过大而不能入选; (ⅲ) 引物是依据粳稻Nipponbare 的基因组序列设计的, 有些在籼稻93-11上未能完全匹配. 这些候选RGA 标记的有关信息(包括标记的引物、序列、所在粳稻Nipponbare 的BAC 克隆和籼稻93-11的Scaffold 等)都在我们的网站(. cn/RGAs/index.html)上发布. 根据TIGR 发布的拼接好的水稻基因组序列, 对候选RGA 标记进行了物理定位. 结果显示, 跟全体RGA 的情况一致, 候选RGA 标记在基因组中的分布也是非随机的, 表现为“成簇”分布的现象(图2). 有些染色体区域(如1号染色体的长臂)出现大片的空缺.候选RGA 标记的等位基因间长度差异(LD)变化在1~742 bp 之间, 平均长度为10.15 bp, 呈指数分布, 大部分(68.16%)＜5 bp; 24.88%落在5~30 bp 之间; 仅6.96%＞30 bp(图3). 值得指出的是, 我们发现有14个RGA 在2个亚种间的长度差异超过1 kb, 其插入序列都具有独立完整的基因结构. 同源性分析显示, 这14个插入序列的基因功能与受体蛋白密切相关. 由于R 基因本身就是一类受体蛋白, 因此这种在R 基因中插入与受体蛋白相关的基因的现象是否隐含着某种重要的生物学机制, 是一个令人感兴趣的问题.3 讨论本研究通过序列同源性比较结合功能域位点分析, 共发现了2119个RGA, 说明水稻基因组中R 基因的数量是十分丰富的, 是一个非常庞大的基因家族. 当然, 在这些RGA 中, 除了包含R 基因外, 还可能包含没有功能的基因或假基因. 为了鉴定其中哪些是真正的R 基因, 我们把所有的RGA 同已发布的第50卷 第11期 2005年6月论 文图2 候选RGA 标记在水稻基因组上的分布横坐标是物理图位置, 纵坐标是每Mb 所含RGA 的个数. 两斜杠表示染色体终止的位置表示着丝粒的位置32127个水稻全长cDNA [31]进行BLAST 分析, 结果有1851个RGA 能够很好地与cDNA 匹配, 因而可以认为它们可能是真正的R 基因(当然不排除其中有些可能是可表达的假基因). 剩余的268个RGA 可能存在3种情况: (ⅰ) 是cDNA 数据库中未包括的基因, 因为水稻中报道有约5万个基因; (ⅱ) 是不表达的假基因; (ⅲ) 是特定病原菌诱导表达的基因. 随着水稻全长cDNA 数据库的不断充实和完善, 这部分RGA 的身份将得到进一步的鉴别. 将来的挑战是对水稻中所有R 基因的功能阐明. 利用生物信息学的方法在全基因组范围内获取RGA 的有关信息, 将大大促进对R 基因的功能研究.论 文第50卷 第11期 2005年6月图3 候选RGA 标记在2个亚种间的长度差异(LD)的频率分布其中LD ＞26的30个标记未标出传统的RGA 标记是一种RFLP 标记, 应用上不方便, 而且由于开发上成本较高, 所以数量上十分有限. 本研究利用水稻籼、粳亚种的基因组测序数据和生物信息学手段, 开发出了基于PCR 技术的候选RGA 标记, 这将使RGA 长度多态性成为一种实用的分子标记. 我们用相似的方法已成功开发出水稻内含子长度多态性(ILP)标记(结果未显示). 经实验分析, 发现水稻ILP 标记具有明显的亚种特异性. 据此推测, 本研究基于籼、粳亚种间序列比较而开发的候选RGA 标记也将具有较高的亚种特异性. 该特性可望使RGA 标记在水稻亚种间杂交育种和亚种间杂种优势利用方面具有重要的应用价值. 另外, 已知RGA 在水稻基因组中呈簇状非随机分布, 而本研究开发出来的候选RGA 标记在基因组上的分布对全体RGA 的分布具有很好的代表性(图3). 而且, RGA 标记本身就是候选的R 基因. 因此, 利用RGA 标记将有助于快速定位R 基因, 加快R 基因定位和图位克隆的进程.致谢 本工作为国家高技术研究发展计划(批准号: 2003AA207160, 2002AA234031)和福建省自然科学基金(批准号: B9910011)资助项目.参 考 文 献1Flor H H. 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水稻苍白叶突变体pgl3(t)的遗传分析和基因定位的开题报告
水稻苍白叶突变体pgl3（t）的遗传分析和基因定位的开题报告一、背景水稻作为重要的粮食作物之一，其发展与食物安全密切相关。
水稻植株疾病、虫害、恶劣气候等因素均会影响其产量和品质。
其中，叶片突变是水稻发生突变的一种形式，近年来越来越引起关注。
水稻苍白叶突变体是一种经常出现的水稻叶突变形式，该突变表现为水稻植株叶片呈现苍白色，生长发育不良。
目前，对水稻苍白叶突变体的遗传分析和基因定位工作已经开始开展，可以运用分子生物学的方法对其遗传特性和基因表达进行研究。
这有助于确定水稻苍白叶突变体的病因，从而提高其产量和品质。
因此，在本次研究中，我们将针对水稻苍白叶突变体pgl3（t）开展遗传分析和基因定位实验，希望为进一步探究该型水稻叶突变提供参考。
二、研究目的本次研究旨在分析水稻苍白叶突变体pgl3（t）的遗传特性，探究其发生突变的原因，并通过基因定位实验确定其可能的致病基因。
三、研究内容1.对苍白叶突变体pgl3（t）进行遗传分析。
通过对水稻家族群体的交配，观察和记录苍白叶突变体的遗传特点及其后代的表型和基因型。
2.设计合适的遗传标记，并进行标记扫描。
采用分子标记技术，研究苍白叶突变体和正常类型水稻基因组DNA的差异，并通过标记扫描确定可能存在的突变位点。
3.对潜在候选基因进行筛选和鉴定。
根据基因组序列分析和相关文献报道，对标记扫描后得到的潜在基因进行筛选和鉴定，找出可能与水稻苍白叶突变体形成关联的基因。
4.分析潜在基因功能。
针对筛选出的潜在基因，进一步分析其功能特点，探究其可能的表达调节机制，以及与其它基因互动的情况。
四、研究意义通过本次研究，可以深入了解水稻苍白叶突变体的遗传特性和基因定位，从而更好地掌握其致病机制和表达调控规律。
这对于水稻产量和品质的提高具有重要的意义。
同时，本研究的结果也有望为类似叶突变的病原菌病、病毒病等提供借鉴。
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作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(6): 992−998/zwxb/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2011AA10A100), 国家自然科学基金项目(31171178)和重庆市攻关项目(CSTC, 2012ggc8002)资助。
*通讯作者(Corresponding author): 何光华, E-mail: hegh@第一作者联系方式: E-mail: kischengxin@Received(收稿日期): 2012-11-12; Accepted(接受日期): 2013-01-05; Published online(网络出版日期): 2013-03-22. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20130322.1737.005.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.00992水稻叶片灰白转黄突变体pyr1的鉴定与基因定位程 欣 任德勇 马 娇 朱晓燕 桑贤春 凌英华 赵芳明 何光华*西南大学水稻研究所 / 转基因植物与安全控制重庆市市级重点实验室 / 南方山地农业教育部工程研究中心, 重庆 400716摘 要: 鉴定和克隆叶色突变基因对于深入了解叶绿素合成、降解途径的关系以及植物的光合作用有着重要的作用。
从EMS 诱变恢复系缙恢10号后代中鉴定出1个灰白转黄突变体pyr1, 该突变体在苗期部分死亡, 整张叶片呈现灰白色, 在不同的生育时期叶片呈现不同的颜色, 直到孕穗期叶片上部和叶缘表现黄色。
苗期到抽穗期突变体叶绿素含量比野生型显著或极显著降低。
透射电镜观察表明, 突变体与野生型细胞结构无明显差异, 但叶绿体发育异常, 内部大量降解, 基质片层退化。
遗传分析表明该性状受1对隐性基因控制, 利用326株F 2隐性定位群体将PYR1基因定位在第1染色体长臂上, 位于标记RM11722和Ind1之间, 物理距离约92 kb, 本研究为PYR1基因的图位克隆奠定了基础。
关键词: 灰白叶; 水稻(Oryza sativa L.); 叶绿体; 基因定位Identification and Gene Mapping of Leaf Pale Yellow-Revertible Mutant pyr1 in RiceCHENG Xin, REN De-Yong, MA Jiao, ZHU Xiao-Yan, SANG Xian-Chun, LING Ying-Hua, ZHAO Fang-Ming, and HE Guang-Hua *Rice Research Institute of Southwest University / Chongqing Key Laboratory of Application and Safety Control of Genetically Modified Crops / Engineering Research Center of South Upland Agriculture, Ministry of Education, Chongqing 400716, ChinaAbstract: It is important for the further understanding of the relationship between chlorophyll synthesis and degradation pathways and plant photosynthesis to identify and clone leaf color mutant gene. A leaf pale yellow-revertible mutant temporarily designated as pyr1 was obtainted from the progeny of rice (Oryza sativa L.) restorer line Jinhui 10 which was induced by ethyl methane sul-fonate (EMS). In the seedling stage, the whole leaf of mutants presented pale and some mutants died. The pyr1 displayed different colors in different growth periods. At the booting stage upper-leaf and leaf margin exhibited yellow. Compared with the wild type, the chlorophyl contents of pyr1 mutant decreased from seedling stage to filling stage. Transmission electronic microscopy obser-vation showed that the structure of cells had no obvious differences between mutant and wild type, but the chloroplast developed abnormally with degradation of the inside and matrix slices. Genetic analysis revealed that the trait was controlled by one reces-sive gene. With 326 recessive individuals from the F 2 segregation population, the PYR1 gene was finally mapped between RM11722 and Ind1 on the long arm of chromosome 1, with an approximate physical distance of 92 kb. These results provide a basis of PYR1 gene cloning by map-based strategy.Keywords: Pale leaf; Rice (Oryza sativa L.); Chloroplast; Gene location光合作用完成光能到化学能的转换, 对植物生命活动起着重要的作用。
光合作用主要是在叶绿体上进行, 叶绿体是植物细胞所特有的半自主性细胞器, 也是叶绿素、脂类、淀粉和氨基酸的合成场 所[1-2]。
叶绿素合成与叶绿体发育紧密相关, 涉及到叶绿体基因和核编码基因的协同表达[3], 尤其是编码质体蛋白的核基因的表达, 依赖于叶绿体的发育和代谢状态[4]。
叶色突变是自然界中比较常见的突变形式, 以其突变频率高、性状明显、易于鉴别等特点, 很早就被人们所关注和研究。
由于导致突变第6期程欣等: 水稻叶片灰白转黄突变体pyr1的鉴定与基因定位993的基因往往对叶绿素合成和降解途径产生直接或间接的影响, 改变叶绿素含量, 从而导致叶色变化, 因此也被称为叶绿素缺陷突变体[5]。
近些年, 叶色突变体的应用价值受到越来越多的青睐, 叶色变异可作为标记性状, 简化良种繁育和杂交育种[6]。
具有某些特殊优良性状的叶色突变体, 也为作物遗传育种提供了优异的种质资源[7]。
另外, 随着水稻、拟南芥等模式植物基因组序列的公布, 叶色突变体在功能基因组学上的研究价值正受到越来越多的关注, 已成为研究植物光合系统结构[8-9]、激素生理和抗病机制[10-11]以及基因功能和调控机制[12]的理想材料。
自20世纪30年代以来, 在拟南芥、水稻、玉米、高粱、棉花、小麦、大麦和大豆等高等植物中均有叶色突变体的报道[12-14], 水稻叶色突变基因在染色体上的分布比较广泛, 据不完全统计, 目前报道的已超过80个, 其中白化、黄化叶突变体最多, 部分叶色突变基因已经被定位[15-17], 至少有6个已被克隆, 如控制突变性状的编码镁离子螯合酶的OsCHLH基因[18]; 编码叶绿素a加氧酶(chlorophyll a oxygenase, CAO)的OsCAO基因[19]以及编码叶绿素合成酶的YGL1基因[20]。
这些基因大多是通过图位克隆的方法获得的。
大多数水稻叶色突变在苗期表达, 出现诸如白化、黄化、浅绿、条纹、斑点等表型。
本研究利用EMS诱变恢复系缙恢10号, 获得一个新型的灰白转黄突变体pyr1, 该突变体叶片苗期呈现灰白色, 在不同生育期表现不同颜色, 至孕穗期叶片呈黄色。
本文对其进行了表型鉴定、遗传分析和分子定位等研究。
1 材料与方法1.1材料在EMS诱导籼稻恢复系缙恢10号(Jinhui 10)后代中发现1个灰白转黄突变体pyr1, 连续多代种植观察, 突变表型稳定遗传。
以缙恢10号为野生型对照。
1.2 叶绿体色素含量测定上午9:00, 选取种植小区中间5个单株, 在苗期、抽穗期分别测定pyr1及其野生型叶片中部的叶绿体色素含量。
计算参考Lichtenthaler的方法[21]。
1.3细胞结构观察参照何瑞峰等[22]的方法用电镜观察突变体和野生型叶片的细胞结构。
以戊二醛和锇酸双重固定后, 利用不同梯度的乙醇逐级脱水, 再置换和包埋, 超薄切片后, 以醋酸双氧铀和柠檬酸铅液双重染色, H600型透射电镜观察并照相。
1.4农艺性状在植株成熟后, 分别选择缙恢10号和pyr1突变体小区中间10株, 考查株高、有效穗、每穗粒数、每穗实粒数、千粒重、结实率等主要农艺性状。
1.5 DNA的提取和连锁标记的筛选参照Michelmore等[23]的BSA法筛选连锁标记, 即从F2植株群体中分别选取10株正常单株和10株突变单株, 剪取等量叶片, 采用改良的CTAB法提取DNA[24], 构建正常基因池和突变基因池。
采用碱煮法提取定位群体单株DNA用于连锁分析[25]。
1.6 SSR扩增分析SSR引物序列参照/mi-crosat。
PCR总体积25 μL, 包括2.5 μL的10×PCR buffer (+Mg2+), 0.5 μL的2.5 mmol L−1 dNTPs, 17.75 μL的ddH2O, 2.0 μL的10 μmol L−1引物, 2.0 μL的模板DNA和0.25 μL的5 U μL−1Taq DNA聚合酶。