江苏省植物细胞遗传学研究回顾与展望 被引量：3

1

作者 王海燕 龚志云 +11 位作者 蒋甲福 周宝良 娄群峰 曹清河 席梦利 陈佩度 顾铭洪 张天真 陈发棣 陈劲枫 李宗芸 王秀娥 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期397-424,共28页

20世纪初“遗传的染色体学说”的提出和证明标志着细胞遗传学交叉学科建立,伴随相关学科的发展,20世纪60年代末期细胞遗传学又与分子遗传学相结合,建立发展了分子细胞遗传学交叉学科。分子细胞遗传学以DNA分子原位杂交技术为核心,不断... 20世纪初“遗传的染色体学说”的提出和证明标志着细胞遗传学交叉学科建立,伴随相关学科的发展,20世纪60年代末期细胞遗传学又与分子遗传学相结合,建立发展了分子细胞遗传学交叉学科。分子细胞遗传学以DNA分子原位杂交技术为核心,不断拓展应用领域,为生命科学研究提供了直观、高效的技术手段。原位杂交技术与基因组、细胞生物学等技术结合,被广泛应用于人类、动物、植物的起源、进化、驯化等基础研究和远缘杂交、染色体工程等应用研究。通过形象地展示DNA、RNA、蛋白质在细胞中的实际位置,揭示DNA序列之间的实际位置和顺序、亲缘物种间的进化关系和结构重排、基因组拼接序列的质量、转录水平RNA和翻译水平蛋白质的位置和数量变化等。江苏省遗传学会会员单位南京农业大学、扬州大学、南京林业大学、江苏师范大学、徐淮地区农科院等自20世纪中期开展细胞遗传学理论技术研究,伴随学科发展不断创新,建立了较完善的分子细胞遗传技术体系,并成功应用于开展植物系统进化、远缘杂交、染色体工程、基因组学等研究,取得了一批研究成果。本文将主要综述江苏省在该领域取得的重要进展,并展望未来发展方向。 展开更多

关键词 江苏省遗传学会 分子细胞遗传学 DNA分子原位杂交 染色体工程 基因组学

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江苏省水稻品质性状遗传和重要基因克隆研究进展 被引量：11

2

作者 张昌泉 冯琳皓 +1 位作者 顾铭洪 刘巧泉 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期425-441,共17页

水稻(Oryza sativa L.)是保障我国粮食安全和农业可持续发展的主粮作物,江苏是我国重要的水稻种植区。经过40多年的发展,江苏水稻产量和品质性状研究都取得了重要进展。稻米品质性状组成复杂,涉及生产、加工、销售和消费多方面。本文对... 水稻(Oryza sativa L.)是保障我国粮食安全和农业可持续发展的主粮作物,江苏是我国重要的水稻种植区。经过40多年的发展,江苏水稻产量和品质性状研究都取得了重要进展。稻米品质性状组成复杂,涉及生产、加工、销售和消费多方面。本文对江苏省水稻几个主要品质性状的遗传研究历程进行了概括,重点对水稻外观品质、蒸煮食味品质和营养品质的遗传调控研究进行了总结。文章介绍了稻米品质性状的经典遗传规律和分子遗传特点,综述了各个品质性状遗传调控相关的重要功能基因。相关研究成果凸显了江苏水稻品质遗传改良基础研究在国内外的重要地位。特别指出,随着水稻功能基因组学的发展和品质性状遗传调控网络的明晰,未来针对特定或复合品质性状的分子设计育种是江苏水稻品质遗传改良研究中要重点推进的方向。 展开更多

关键词 水稻品质性状 遗传规律 外观品质 蒸煮食味品质 营养品质

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江苏省小麦品种(系)硬度基因分布特点解析 被引量：3

3

作者 胡文静 吴宏亚 +2 位作者 董亚超 吴迪 高德荣 《扬州大学学报（农业与生命科学版）》 CAS 北大核心 2020年第6期28-33,共6页

以江苏省近20年育成的111份小麦品种(系)为供试材料,对其籽粒硬度Pina-D1和Pinb-D1等位变异进行KASP标记检测,研究其分布频率。结果表明:江苏省小麦软质基因组合类型Pina-D1a/Pinb-D1a占54.95%,硬质基因组合Pina-D1a/Pinb-D1b和Pina-D1b... 以江苏省近20年育成的111份小麦品种(系)为供试材料,对其籽粒硬度Pina-D1和Pinb-D1等位变异进行KASP标记检测,研究其分布频率。结果表明:江苏省小麦软质基因组合类型Pina-D1a/Pinb-D1a占54.95%,硬质基因组合Pina-D1a/Pinb-D1b和Pina-D1b/Pinb-D1a分别占38.74%和6.31%。近20年扬州地区育成小麦品种(系)以软质类型基因组合为主,南京和镇江地区育成小麦品种(系)是软质兼顾硬质类型基因组合,随着种植区域由南向北,软质小麦基因组合类型的小麦品种(系)数量比例逐渐下降,淮阴和徐州地区育成的绝大多数小麦品种(系)属于硬质类型基因组合Pina-D1a/Pinb-D1b。 展开更多

关键词 小麦 puroindoline-D1(Pin-D1)基因 KASP 软质麦 硬质麦 品质育种

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基于不完全双列杂交设计的水稻农艺性状配合力基因组预测 被引量：7

4

作者 王欣 马莹 +1 位作者 胡中立 徐辰武 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期331-337,共7页

[目的]在亲本一般配合力的基础上优选特殊配合力高的杂交种,是水稻杂种育种的关键。基因组选择基于覆盖全基因组的分子标记和样本的表型数据建立预测模型,实现对品种更加可靠的选择。[方法]本研究利用一组基于不完全双列杂交(NCII 设计... [目的]在亲本一般配合力的基础上优选特殊配合力高的杂交种,是水稻杂种育种的关键。基因组选择基于覆盖全基因组的分子标记和样本的表型数据建立预测模型,实现对品种更加可靠的选择。[方法]本研究利用一组基于不完全双列杂交(NCII 设计)的水稻数据集,考查其多个农艺性状配合力的基因组预测能力。并比较了不同训练群体构建方法对杂交种表型预测能力的影响。[结果]8个农艺性状一般配合力的预测能力由其遗传率主导,从0.3888 到0.7367。杂交种特殊配合力的预测能力较低,但是直接预测杂交种的表型可以获得较高的预测能力。[结论]基因组预测水稻亲本一般配合力是有效的,能够帮助育种家实现对亲本的科学选择。如果要选配杂交种,直接预测杂交种表型是最有效的手段。此时让更多的亲本均衡地参与杂交种训练集的组配,有利于获得更高的预测能力。 展开更多

关键词 水稻 不完全双列杂交 表型 配合力 基因组预测

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基因组稳定性影响水稻生长发育的机制综述

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作者 王梦娜 刘康伟 +4 位作者 王冷静 代强 冯海洋 张超 于恒秀 《江苏农业科学》 北大核心 2023年第23期1-9,共9页

基因组包含生物体的全部遗传信息(部分病毒是RNA),维持染色体的结构、数目及遗传信息的相对稳定,是物种得以生存和延续的前提与保障。水稻作为重要的粮食作物之一,其基因组稳定是保障粮食生产和发展现代农业的重要前提。DNA损伤是一种... 基因组包含生物体的全部遗传信息(部分病毒是RNA),维持染色体的结构、数目及遗传信息的相对稳定,是物种得以生存和延续的前提与保障。水稻作为重要的粮食作物之一,其基因组稳定是保障粮食生产和发展现代农业的重要前提。DNA损伤是一种危害性很高的损伤形式,及时、正确的修复是维持基因组稳定的基础。DNA损伤首先会激活DNA损伤反应(DDR),DDR一方面阻止受损细胞携带错误信息继续分裂,另一方面积极促进各种修复途径,如非同源末端连接(NHEJ)、同源重组(HR)和核苷酸切除修复(NER)等,这些修复途径相互协调,相互竞争。本文简述影响基因组稳定性的多种因素,重点是DNA损伤和修复的分子机制,以及在水稻生长发育过程中各关键基因对于维持基因组稳定的重要性,并探讨水稻基因组稳定性研究的未来方向。 展开更多

关键词 水稻 基因组稳定性 DNA损伤 DSB修复

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聚合稻瘟病抗性基因Pizt和Pib培育江苏粳稻稻瘟病抗性新品种 被引量：7

6

作者 潘存红 陈斌 +9 位作者 吴云雨 周长海 蔡跃 余玲 李育红 肖宁 黄年生 李响 戴正元 李爱宏 《扬州大学学报（农业与生命科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期78-83,89,共7页

稻瘟病是对水稻生产具严重威胁的真菌病害,培育聚合多个抗稻瘟病基因的抗病品种是防控该病最为经济有效的途径。以优质、高产、感稻瘟病的中间材料L0为受体亲本,与携带Pizt和Pib基因的粳稻品种武运粳21号杂交,经分子标记及系谱选择、抗... 稻瘟病是对水稻生产具严重威胁的真菌病害,培育聚合多个抗稻瘟病基因的抗病品种是防控该病最为经济有效的途径。以优质、高产、感稻瘟病的中间材料L0为受体亲本,与携带Pizt和Pib基因的粳稻品种武运粳21号杂交,经分子标记及系谱选择、抗性鉴定和农艺性状鉴定,获得6个不同类型的稳定株系。苗瘟及穗瘟抗性鉴定表明,含不同基因组合的抗性效应存在显著差异,其中携带Pizt/Pib的L5株系抗性频率与武运粳21号相当,显著高于仅携带Pizt或Pib的株系。将L5株系参加江苏省中熟中粳淮南迟播组中间试验,最后审定定名为扬粳3491。该结果表明利用粳稻中广泛分布的广谱抗病基因Pizt,再聚合其他染色体位点的抗性基因,可有效地提高江苏粳稻品种的稻瘟病抗性。这一研究还表明利用分子标记选择可快速实现多个抗病基因的聚合,有效缩短水稻抗病育种进程。 展开更多

关键词 水稻 稻瘟病 抗性育种 Pizt基因 Pib基因

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江苏近年育成粳稻新品种/系的稻瘟病抗性基因及穗颈瘟抗性分析 被引量：18

7

作者 王小秋 杜海波 +6 位作者 陈夕军 李明友 王嘉楠 许志文 冯志明 陈宗祥 左示敏 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期413-424,共12页

【目的】明确水稻品种携带的抗稻瘟病基育种应用价值,是利用抗病基因培育抗病品种控制病害流行的重要前期工作。【方法】利用功能标记分析了14个抗稻瘟病基因在江苏近年育成的195个粳稻新品种/系中的分布情况,并对其中158个品种和17份... 【目的】明确水稻品种携带的抗稻瘟病基育种应用价值,是利用抗病基因培育抗病品种控制病害流行的重要前期工作。【方法】利用功能标记分析了14个抗稻瘟病基因在江苏近年育成的195个粳稻新品种/系中的分布情况,并对其中158个品种和17份携带抗稻瘟病基因Pigm的高世代回交株系进行穗颈瘟接种鉴定。【结果】大多数品种携带2~5个抗病基因,但所有品种均不含有Pigm基因;Pib、Pita和Pikh基因在供试品种中的分布频率较高,均在45%以上,其余基因均在30%以内;Pid3、Pid2、Pia、Pb1在新育成品种中的出现频率明显高于审定品种。测试品种对穗颈瘟的抗性主要与3个基因显著相关,贡献率由高至低依次为Pia、Pi3/5/i和Pita;其中,Pia或Pi3/5/i与Pita间的聚合效应均显著高于各基因单独存在时的抗病效应,且以Pia和Pita间的聚合效应最强,携带该基因组合的所有品种对穗颈瘟均表现抗至高抗水平抗性。回交导入Pigm基因的所有17份株系对穗颈瘟的抗性均显著高于各自轮回亲本,且均达到了抗病以上水平。【结论】抗病基因Pigm及基因组合“Pia+Pita”在江苏粳稻抗穗颈瘟育种中具有重要的育种应用价值。 展开更多

关键词 粳稻 穗颈瘟 抗病基因 基因分布 育种价值

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金粳818抗咪唑啉酮类除草剂基因的功能标记开发与应用 被引量：8

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作者 王广达 高鹏 +6 位作者 杨文艳 崔傲 赵剑华 冯志明 曹文磊 陈宗祥 左示敏 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期316-324,共9页

【目的】培育抗除草剂品种是水稻育种中的一个重要方向,开发高效的功能标记可以加快抗除草剂性状的筛选工作。【方法】利用开发的dCAPS和KASP分子标记对试验材料的基因型分型,另结合除草剂喷施试验进行表型鉴定。【结果】测序结果验证... 【目的】培育抗除草剂品种是水稻育种中的一个重要方向,开发高效的功能标记可以加快抗除草剂性状的筛选工作。【方法】利用开发的dCAPS和KASP分子标记对试验材料的基因型分型,另结合除草剂喷施试验进行表型鉴定。【结果】测序结果验证了前人发现的金粳818中乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)基因第627位氨基酸由丝氨酸(serine,S)突变为天冬酰胺(asparagine,N)是其抗咪唑啉酮类除草剂的主要原因,本文将其命名为ALS^627N。根据此变异位点的DNA序列差异,开发了两个新的功能标记dC-ALS-627和K-ALS-627,可有效区分ALS^627N纯合型、杂合型及非突变纯合型。【结论】两个标记均可以广泛用于ALS^627N基因的标记辅助选择育种,有助于加快培育抗咪唑啉酮类除草剂新品种,具有重要的实际应用价值。 展开更多

关键词 水稻 咪唑啉酮类除草剂 乙酰乳酸合成酶 功能标记 辅助选择

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硝酸盐诱导的大麦HvLBD5/14基因表达分析及功能验证 被引量：1

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作者 王爽 李赢 +5 位作者 李冬芳 万华 吕超 王菲菲 许如根 郭宝健 《大麦与谷类科学》 2019年第2期1-7,共7页

LBD(Lateral organ boundaries domain)基因家族是植物特有的一类含有保守LOB(Lateral organ boundaries)结构域的转录因子家族,在调控植物侧生器官发育、逆境胁迫响应等方面具有重要的作用,其中ClassⅡa类基因涉及到植物的氮代谢调控... LBD(Lateral organ boundaries domain)基因家族是植物特有的一类含有保守LOB(Lateral organ boundaries)结构域的转录因子家族,在调控植物侧生器官发育、逆境胁迫响应等方面具有重要的作用,其中ClassⅡa类基因涉及到植物的氮代谢调控。本研究克隆了大麦LBD基因家族ClassⅡa中HvLBD5和HvLBD14基因,通过荧光定量PCR分析了硝酸盐诱导下的基因表达模式;构建表达载体,转化拟南芥,探讨了转基因株系相对于野生型的氮素形态的变化。结果表明,大麦HvLBD5和HvLBD14基因均受低浓度和高浓度硝酸盐诱导表达,然而表达模式存在差异;拟南芥超表达株系相对于野生型,成熟植株中硝酸盐含量和蛋白质含量显著增加(P<0.05),暗示着大麦HvLBD5和HvLBD14可能涉及到氮代谢调控。该研究结果对大麦LBD基因鉴定及功能研究具有重要的意义。 展开更多

关键词 大麦 硝酸盐 表达分析 功能鉴定

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水稻粒型调控机制及相关基因在育种中应用研究进展

10

作者 贾修齐 薛超 龚志云 《江苏农业科学》 北大核心 2021年第12期29-38,共10页

粒型是影响稻米产量和的品质的重要数量性状之一。其遗传调控网络包括信号通路、泛素-蛋白酶体通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、G蛋白信号通路及转录因子等多个调控通路。目前已经定位到的与粒型相关数量性状位点(QTL)有600多... 粒型是影响稻米产量和的品质的重要数量性状之一。其遗传调控网络包括信号通路、泛素-蛋白酶体通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、G蛋白信号通路及转录因子等多个调控通路。目前已经定位到的与粒型相关数量性状位点(QTL)有600多个,并克隆了70多个基因,这些基因间相互作用并于其他调控通路共同构成了水稻粒型调控网络。笔者对粒型调控网络和相关基因进行了总结和梳理并阐明其在育种上的应用前景,以期为水稻高产育种提供有利的理论和材料基础。 展开更多

关键词 水稻 粒型 调控途径 QTL 育种应用

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籼稻背景下导入Wxin等位基因改良稻米食味和理化品质 被引量：8

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作者 杨勇 陆彦 +6 位作者 郭淑青 石仲慧 赵杰 范晓磊 李钱峰 刘巧泉 张昌泉 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1628-1637,共10页

水稻Wx^b等位基因已广泛用于籼稻的品质改良,但携带该等位基因的一些籼稻米饭往往偏软,仍需进一步改良。为明确籼稻背景下导入Wxin等位基因对稻米食味品质和理化品质的效应,分别以携带Wx^in的IR64和携带Wx^b的9311为供体,以携带Wx^a的籼... 水稻Wx^b等位基因已广泛用于籼稻的品质改良,但携带该等位基因的一些籼稻米饭往往偏软,仍需进一步改良。为明确籼稻背景下导入Wxin等位基因对稻米食味品质和理化品质的效应,分别以携带Wx^in的IR64和携带Wx^b的9311为供体,以携带Wx^a的籼稻SIR3611(3611)为受体,基于分子标记辅助选择,通过杂交和连续回交的方式构建了3611背景下携带Wx^in和Wx^b的近等基因系。系统比较了不同近等基因系间的农艺性状以及稻米的食味和理化品质。结果表明,近等基因系与受体亲本3611的主要农艺性状基本接近,无显著差异。NIL(Wx^in)稻米的表观直链淀粉含量较亲本3611极显著下降而胶稠度极显著增加。NIL(Wx^b)稻米表观直链淀粉含量最低且与之对应的胶稠度最高。近等基因系NIL(Wx^in)和NIL(Wx^b)稻米的食味值较亲本极显著提高。NIL(Wx^in)和NIL(Wx^b)稻米的GBSSI丰度与对应的表观直链淀粉含量具有明显的正相关。稻米粉的黏滞性谱、热糊化特性和晶体结构与直链淀粉含量显著相关性。本研究为在我国籼稻品种品质改良中有效利用Wx^in等位基因提供了重要依据。 展开更多

关键词 水稻 食味品质 Wx等位基因 表观直链淀粉含量 分子标记辅助选择

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抗纹枯病数量性状基因qSB-11HJX及qSB-9TQ改良粳稻品种的抗性研究 被引量：5

12

作者 李明友 王嘉楠 +10 位作者 王广达 冯志明 叶英豪 姜伟 左天 张亚芳 陈夕军 潘学彪 马玉银 陈宗祥 左示敏 《扬州大学学报（农业与生命科学版）》 CAS 北大核心 2019年第6期1-7,共7页

利用分子标记辅助选择,将华粳籼74中抗纹枯病数量性状基因qSB-11HJX回交导入不同来源的粳稻品种中,并在连粳6号和南粳9108背景下,将其与来自特青的抗纹枯病数量性状基因qSB-9TQ进行聚合。对BC1F2群体、BC1F3株系以及BC3F3以上世代株系... 利用分子标记辅助选择,将华粳籼74中抗纹枯病数量性状基因qSB-11HJX回交导入不同来源的粳稻品种中,并在连粳6号和南粳9108背景下,将其与来自特青的抗纹枯病数量性状基因qSB-9TQ进行聚合。对BC1F2群体、BC1F3株系以及BC3F3以上世代株系进行人工接种鉴定。结果表明:同一背景不同世代材料中,携带qSB-11HJX株系的纹枯病病级均显著低于轮回亲本,表明这些粳稻品种在qSB-11HJX相应座位上均携带感病等位基因,qSB-11HJX可用于这些粳稻品种的纹枯病抗性改良;BC4F3鉴定结果表明,在0~9级病级评价标准下,qSB-11HJX平均可减轻病级0.78~1.22级。对2个背景中的qSB-11HJX和qSB-9TQ聚合株系进行接种鉴定,结果显示,在同一背景下携带qSB-11HJX或qSB-9TQ的单基因系,其病级均显著低于轮回亲本,但均显著高于双基因聚合系,表明qSB-11HJX和qSB-9TQ的聚合有利于进一步提高纹枯病抗性。 展开更多

关键词 粳稻 纹枯病 抗性QTL 基因聚合 抗性改良

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CRISPR/Cas9技术编辑Wx基因创制新型糯稻种质 被引量：9

13

作者 黄李春 顾正文 +7 位作者 谈红艳 赵微 肖颖 储睿 范晓磊 张昌泉 李钱峰 刘巧泉 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期789-799,共11页

控制水稻胚乳直链淀粉合成的Wx基因是决定稻米蒸煮食味品质的主效基因。适当降低稻米的直链淀粉含量可显著提高稻米蒸煮食味品质。编辑Wx基因编码的GBSSI蛋白C末端非关键位点有望微调其酶活性和胚乳直链淀粉含量,进而改良稻米蒸煮食味... 控制水稻胚乳直链淀粉合成的Wx基因是决定稻米蒸煮食味品质的主效基因。适当降低稻米的直链淀粉含量可显著提高稻米蒸煮食味品质。编辑Wx基因编码的GBSSI蛋白C末端非关键位点有望微调其酶活性和胚乳直链淀粉含量,进而改良稻米蒸煮食味品质。在未检测到关键结构域和位点的Wx基因3′端设计靶位点T1和T2(分别位于Wx基因第12和第13外显子),利用CRISPR/Cas9技术进行编辑。通过PCR和测序筛选获得纯合突变株系,用表观直链淀粉含量测定、凝胶渗透色谱、Western Blot和qRT-PCR等技术分析其对水稻胚乳直链淀粉合成和Wx基因表达的影响。共获得8种保留GBSSI主要结构域的纯合突变系C1~C8。其中,C2和C3中推测翻译的GBSSI蛋白仅有第518~550/551位密码子发生移码;C1、C4~C8中推测翻译的GBSSI蛋白分别从第551位和第517/518位密码子开始移码。C1~C8米粉中表观直链淀粉含量显著降低,从野生型的16.79%下降到3.69%~4.44%,但均稍高于含自然突变wx基因的糯稻近等基因系的2.92%。GPC结果显示,突变系中无直链淀粉合成,但其支链淀粉中长链(Ap2)的链长均长于糯稻近等基因系wx。qRT-PCR和Western Blot结果显示,C1~C8发育种子中Wx基因的转录水平无显著变化,但除C2和C3有一定量GBSSI蛋白表达外,其他纯合系中均无GBSSI蛋白表达。综上所述,本研究通过CRISPR/Cas9技术创建了淀粉精细结构略区别于常规糯稻的新型糯稻种质C1~C8,为水稻品质改良提供了新种质。同时也证明GBSSI蛋白C末端第518~551位氨基酸对其酶活性的形成有重要影响。这些结果为进一步解析GBSSI蛋白的结构以实现其精准编辑提供了参考。 展开更多

关键词 水稻 WX基因 GBSSI蛋白 直链淀粉含量 CRISPR/Cas9

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Wx与ALK主要等位基因不同组合对稻米品质的影响 被引量：7

14

作者 陈专专杨勇冯琳皓孙晔张昌泉 范晓磊 +1 位作者 李钱峰 刘巧泉 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期228-236,共9页

【目的】稻米蒸煮和食味品质主要受Wx和ALK两个主效基因的调控。这两个基因在栽培稻中存在多个复等位变异,本研究旨在明确Wx和ALK基因的主要等位变异及其组合对稻米品质的影响。【方法】将Wx的3个主要等位基因(Wx^a、Wx^b和wx)与ALK的2... 【目的】稻米蒸煮和食味品质主要受Wx和ALK两个主效基因的调控。这两个基因在栽培稻中存在多个复等位变异,本研究旨在明确Wx和ALK基因的主要等位变异及其组合对稻米品质的影响。【方法】将Wx的3个主要等位基因(Wx^a、Wx^b和wx)与ALK的2个主要等位基因(ALK^a和ALK^c)进行不同的组合,在粳稻品种日本晴(Nip)背景下创建6个含有Wx和ALK基因不同等位变异组合的近等基因系。通过测定近等基因系的稻米理化品质明确不同等位基因及其组合对稻米品质的效应。【结果】在相同的ALK基因型背景下,含Wx^a等位基因稻米的糊化温度极显著低于wx型和Wxb型的近等基因系。稻米黏滞性受Wx和ALK等位基因组合影响较大,Wx等位变异主要影响稻米的峰值黏度、峰值时间和冷胶黏度;在相同Wx背景下,ALK等位基因主要影响稻米RVA谱的起浆温度,对稻米崩解值和消减值的影响不显著。总体来看,Nip-Wx^a/ALK^a和Nip-Wx^a/ALK^c型稻米具有较高直链淀粉含量和崩解值,较低的胶稠度,因而食味值较差;Nip-wx/ALK^a和Nip-Wx^b/ALK^a型水稻具有适中的直链淀粉含量、较软的胶稠度以及较低的糊化温度,因此这两个近等基因系热饭和冷饭的食味值较好;虽然Nip-Wx^b/ALK^c的糊化温度较高,但因其适中的直链淀粉含量和较高的胶稠度,其冷饭食味值降幅较小;Nip-wx/ALK^c稻米的热饭食味值与Nip-wx/ALK^a、Nip-Wx^b/ALK^a和Nip-Wx^b/ALK^c无差异,但因其较高的糊化温度,其冷饭食味值显著下降。【结论】Wx基因变异主要影响稻米直链淀粉含量和胶稠度,对糊化温度有一定的影响;ALK基因变异主要影响糊化温度,对直链淀粉含量无显著影响,对胶稠度存在微效影响。 展开更多

关键词 蜡质基因 糊化温度基因 等位基因 近等基因系 稻米品质

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籼稻背景下抑制不同ALK等位基因表达对稻米品质的影响 被引量：3

15

作者 陈专专 李先锋 +4 位作者 仲敏 葛家奇 范晓磊 张昌泉 刘巧泉 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期513-522,共10页

【目的】稻米糊化温度是影响稻米品质的重要指标,该性状受主效基因ALK/SSII-3调控,ALK基因具有多个复等位基因,本研究旨在通过RNAi技术明确籼稻亚种中两个不同ALK等位基因的效应。【方法】以分别含有ALK^c和ALK^b等位基因的高糊化温度... 【目的】稻米糊化温度是影响稻米品质的重要指标,该性状受主效基因ALK/SSII-3调控,ALK基因具有多个复等位基因,本研究旨在通过RNAi技术明确籼稻亚种中两个不同ALK等位基因的效应。【方法】以分别含有ALK^c和ALK^b等位基因的高糊化温度品种珍汕97B和低糊化温度品种龙特甫B为试验材料,使用RNAi技术构建ALK表达下调的转基因株系,通过对其稻米理化品质的测定来明确不同等位基因表达下调对稻米品质的影响。【结果】对不同转基因水稻目的基因的表达分析显示本研究中转基因株系的ALK基因受到了不同程度的干扰。重点分析了不同RNAi株系稻米的糊化温度,结果表明珍汕97B的RNAi转基因稻米的糊化温度极显著降低,而在低糊化温度品种龙特甫B背景中下调表达ALK基因后对糊化温度的影响较小;转基因株系与未转化亲本相比,米粉的起始糊化温度都显著降低,表现为提前糊化;在珍汕97B背景下干扰系的峰值温度与未转化亲本相比极显著降低,而在龙特甫背景下米粉的峰值温度与未转化对照相比显著降低。对不同转基因系的理化品质分析表明,ALK下调表达植株稻米的表观直链淀粉含量显著增加,下调表达ALK后会引起米粉峰值黏度和崩解值的改变。高糊化温度品种珍汕97B干扰系与未转化对照相比胶稠度呈现极显著性差异,而低糊化温度品种龙特甫干扰系的胶稠度与未转化对照相比没有差异。【结论】下调表达ALK等位基因对稻米理化品质产生显著影响,并且干扰不同等位基因的效应存在明显差异,即籼稻中的两个ALK等位基因的效应存在显著差异。 展开更多

关键词 水稻 ALK等位基因 RNA干扰 糊化温度 稻米品质

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水稻编码光系统Ⅱ相关捕光色素蛋白Lhcb2基因的克隆与表达分析 被引量：2

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作者 胡志航 金伟刚 +5 位作者 宋丽双 章静静 邵少波 周勇 梁国华 裔传灯 《扬州大学学报（农业与生命科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期1-8,共8页

捕光复合物蛋白(LHCP)在植物光合作用过程中发挥重要的作用。基于水稻基因组信息,以亚洲栽培稻籼稻品种黄华占、长雄蕊野生稻及其杂种F1为试验材料,克隆了水稻Lhcb2基因,并对其基因内含子信息、蛋白序列特征、进化树、蛋白结构、基因表... 捕光复合物蛋白(LHCP)在植物光合作用过程中发挥重要的作用。基于水稻基因组信息,以亚洲栽培稻籼稻品种黄华占、长雄蕊野生稻及其杂种F1为试验材料,克隆了水稻Lhcb2基因,并对其基因内含子信息、蛋白序列特征、进化树、蛋白结构、基因表达进行分析。结果表明:水稻Lhcb2基因全长880 bp,含有1个长98 bp的内含子。开放阅读框长度为792 bp,编码263个氨基酸;水稻LHCB2与13个其他植物的LHCB氨基酸序列一致性为68.78%。进化树分析显示,水稻LHCB2蛋白与同属禾本科的毛竹和麻竹亲缘关系最近,与低等植物团藻亲缘关系最远。水稻LHCB2蛋白属于亲水性蛋白,其理论分子量为28 495.40,理论等电点为5.62,具有2个无序化区域,无序化比例为30.04%;水稻LHCB2蛋白三级结构有2个β折叠和3个α螺旋组成。Lhcb2基因荧光定量分析结果显示,长雄蕊野生稻和杂交F1代植株叶片中表达量分别为黄华占的1.22和1.96倍。长雄蕊野生稻中的叶绿素a和b、色素、类胡萝卜素等均高于黄华占及其杂交F1代。长雄蕊野生稻叶绿素a的含量分别为另2份水稻材料的1.13和1.75倍,叶绿素b含量为1.10和1.60倍,色素含量则为1.13和1.72倍。 展开更多

关键词 水稻 捕光复合物蛋白 多序列比对 进化分析 基因表达 叶绿体色素

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HGGT基因与小麦赤霉病籽粒毒素积累的关系解析 被引量：2

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作者 吴迪 朱素芹 +4 位作者 张语卉 花辰 李磊 孙政玺 李韬 《江苏农业科学》 2020年第11期96-100,共5页

赤霉病是我国小麦重要病害之一,禾谷镰刀菌是其主要致病因子。赤霉病菌在侵染小麦过程中会在籽粒中产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素(DON)。维生素E的抗氧化作用在一定程度上能降低DON的毒性,HGGT(尿黑酸牻牛儿基牻牛儿基转移酶)是维生素E生... 赤霉病是我国小麦重要病害之一,禾谷镰刀菌是其主要致病因子。赤霉病菌在侵染小麦过程中会在籽粒中产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素(DON)。维生素E的抗氧化作用在一定程度上能降低DON的毒性,HGGT(尿黑酸牻牛儿基牻牛儿基转移酶)是维生素E生物合成的关键限速酶。为了揭示HGGT基因与小麦赤霉病及DON毒素积累的关系,本研究克隆HGGT基因的全长,并开发了基因特异标记,在31份小麦品种中进行标记分析,明确了该基因的分布。同时采用双花滴注法在扬花期对31份小麦品种进行赤霉病接种和抗性鉴定,成熟期利用LC-MS法测定籽粒中DON毒素含量。结果表明,HGGT基因与赤霉病抗性相关,携带HGGT基因的小麦品种病小穗率及籽粒毒素含量显著(P<0.05)低于不携带该基因的品种,说明HGGT基因可以用于改良小麦赤霉病抗性,并降低籽粒毒素含量。 展开更多

关键词 小麦 赤霉病 DON毒素 HGGT基因 维生素E

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影响稻米品质性状的相关基因研究进展 被引量：4

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作者 张涛 王子瑞 +3 位作者 毛鑫晨 唐家琪 张超 于恒秀 《安徽农业科学》 CAS 2023年第19期17-22,共6页

水稻与人们的生活和国民经济息息相关。随着社会经济的快速发展,在保持水稻高产的同时对稻米品质进行改良已经成为育种家们的主要目标。稻米品质主要包括碾磨品质(milling quality,MQ)、外观品质(appearance quality,AQ)、蒸煮与食味品... 水稻与人们的生活和国民经济息息相关。随着社会经济的快速发展,在保持水稻高产的同时对稻米品质进行改良已经成为育种家们的主要目标。稻米品质主要包括碾磨品质(milling quality,MQ)、外观品质(appearance quality,AQ)、蒸煮与食味品质(eeating and cooking quality,ECQ)以及营养品质(nutritional quality,NQ)4类指标。在相关研究进展基础上,概述了稻米品质性状的构成,综述相关基因的定位和克隆及其在稻米品质改良中的利用,以期为进一步改良稻米品质提供参考。 展开更多

关键词 水稻 稻米品质 基因 品质改良

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CRISPR/Cas基因编辑系统在水稻中的研究进展

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作者 刘建菊 肖宁 +14 位作者 吴云雨 蔡跃 潘存红 时薇 陈梓春 朱书豪 李育红 余玲 王志平 刘广青 周长海 黄年生 张小祥 季红娟 李爱宏 《江苏农业科学》 北大核心 2023年第11期1-10,共10页

基因编辑是一种能对特定基因进行修饰的基因工程技术,能快速对靶点基因编辑,是高效捕获目的基因、快速研究目标基因功能的重要手段,在基因功能研究和作物育种等方面有着重要意义和广阔的应用前景。基因编辑利用特异的DNA结合元件和切割... 基因编辑是一种能对特定基因进行修饰的基因工程技术,能快速对靶点基因编辑,是高效捕获目的基因、快速研究目标基因功能的重要手段,在基因功能研究和作物育种等方面有着重要意义和广阔的应用前景。基因编辑利用特异的DNA结合元件和切割元件开展编辑工作,然而该技术最需注意的是特异性和脱靶率问题,不同时期的基因编辑技术也针对上述2个问题进行改良,目前应用最为广泛的是CRISPR/Cas9,Cas12a由于其特异性高且脱靶率大大降低也受到越来越多的关注。本文对基因编辑的技术发展及特点、CRISPR/Cas9和Cas12a的技术优势进行介绍,并对这2种技术在水稻产量、抗性及品质中的研究进展进行综述,同时对拓展CRISPR/Cas基因编辑技术在水稻中的应用提出展望,为基因功能鉴定及遗传改良提供参考。 展开更多

关键词 基因编辑 Cas9 Cas12a 水稻 性状改良

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氯酸盐处理对不同基因型玉米苗期性状的影响 被引量：3

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作者 魏杰 朱新杰 +5 位作者 王后苗 尹双义 杨小艺 孙辉 李鹏程 徐辰武 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期423-430,共8页

[目的]氯酸盐耐性是鉴定植物氮吸收效率的有效手段,本文旨在探究不同浓度氯酸盐处理对苗期玉米表型、酶活性以及矿质营养元素吸收等方面的影响,并筛选氯酸盐耐性存在差异的自交系。[方法]以6个国内常用玉米自交系Mo17、Dan340、Wu312、... [目的]氯酸盐耐性是鉴定植物氮吸收效率的有效手段,本文旨在探究不同浓度氯酸盐处理对苗期玉米表型、酶活性以及矿质营养元素吸收等方面的影响,并筛选氯酸盐耐性存在差异的自交系。[方法]以6个国内常用玉米自交系Mo17、Dan340、Wu312、Y53、Ye478和B73为研究材料,在温室进行水培试验,分别设置4 mmol·L^-1 KNO3处理(CK)、2 mmol·L^-1 KClO3处理(T1)和4 mmol·L^-1 KClO3处理(T2),持续处理1周后,测定玉米苗期的表型性状、叶片酶活性以及地上部和根系的矿质营养元素含量。[结果]方差分析结果表明:不同浓度氯酸盐处理对玉米自交系表型各个性状均有显著的抑制作用,株高、叶长、SPAD值和地上部干质量4个性状变化最为明显,平均降幅分别为38.96%、37.93%、55.85%和31.58%;而对玉米自交系酶活性影响表现为可溶性蛋白含量(Cpr)显著增加,谷氨酸合成酶活性(GOGAT)显著下降;氯酸盐处理抑制玉米对氮和锌的吸收。[结论]株高、叶长、SPAD值和地上部干质量对氯酸盐处理的响应可以作为筛选氯酸盐耐性自交系的指标。以地上部干质量对氯酸盐处理的响应为筛选指标,B73、Y53和Wu312为氯酸盐敏感性材料,Mo17、Ye478和Dan340为氯酸盐耐性材料。本研究为玉米氮吸收的表型鉴定提供新思路。 展开更多

关键词 玉米 氯酸盐 表型 酶活性 矿质营养元素

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