两个水稻颖壳颜色突变体的遗传分析与基因定位
水稻黄叶突变体yl的遗传分析与基因定位
水稻黄叶突变体yl的遗传分析与基因定位蒋悦;孙娟;韩思迪;范磊;许凯文;江玲;王春明【期刊名称】《南京农业大学学报》【年(卷),期】2016(39)6【摘要】[目的]水稻叶片作为重要的光合器官,是作物产量的形成基础。
叶色突变体不仅可以作为育种标记,还是研究叶绿体发育和培育高光效水稻品种的先决条件之一。
[方法]从籼稻品种‘9311’的^(60)Co-γ射线辐射诱变突变体库中筛选获得了1个水稻黄叶突变体yl。
利用yl/‘宁粳4号’杂交的F2群体进行基因定位。
[结果]与野生型相比,yl突变体的幼叶表现出明显的黄化,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素的含量下降。
突变体叶绿体中类囊体片层结构排列松散。
与野生型相比,yl突变体的每穗粒数、结实率和千粒质量下降。
该性状受1对隐性核基因控制。
该基因初步定位于第9染色体长臂上,进一步开发分子标记把定位区间缩小在14.5kb内,该区域包含3个候选基因。
经测序比对分析发现,yl突变体的第3个ORF的第5外显子发生碱基突变(2131CTA→G),从而造成蛋白第233位氨基酸发生改变并导致翻译提前终止,形成了1个包含原有232个氨基酸和16个新形成氨基酸残基的蛋白,该基因与已报道的水稻黄叶基因YLC1是等位基因。
[结论]本研究明确了YLC1参与叶绿素的合成,为叶绿体色素合成和叶绿体发育的研究提供了基础。
【总页数】9页(P889-897)【关键词】水稻;黄叶突变体;基因定位;候选基因分析;叶绿体发育【作者】蒋悦;孙娟;韩思迪;范磊;许凯文;江玲;王春明【作者单位】南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心【正文语种】中文【中图分类】S511.032【相关文献】1.水稻淡黄叶矮化突变体yld的遗传分析及基因定位 [J], 李自壮;徐乾坤;余海平;周亭亭;薛大伟;曾大力;郭龙彪;钱前;任德勇2.水稻黄叶突变体yl(t)的鉴定与遗传分析 [J], 康伟伟;李哲理;易自力;孙志忠;盛夏冰;黄安平;段美娟;谭炎宁3.水稻黄叶突变体yl6(t)的遗传分析和基因定位探究 [J], 袁铠4.一个新的水稻叶绿素缺失黄叶突变体遗传分析及其基因定位 [J], 周华;潘佑找;刘秀艳;马晓静;陈素丽;林冬枝;王俊敏;董彦君;滕胜5.水稻温度敏感型黄叶突变体yl2(t)的表型分析和基因定位 [J], 孔飞;蔡跃;汪鹏;尤小满;张杰;江玲;张文伟;万建民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一个新的水稻黄绿叶突变体的遗传分析及突变基因的精细定位
囊 体排 列较 为疏松 ，出现更 多的 嗜锇 体 ，叶绿 素合成 和质 体发 育相关 基 因表达量 发生 改变 。遗 传分析 表 明， Ｔ ｌ １ ３的突 变 性状 由 １ 对 隐性核 基 因控 制 。 利用 Ｔ １ １ ３ ／ Ｎ２ ２的 Ｆ ２ 群 体，将 突变基 因定 位在第 ２染 色体 长臂 Ｉ ｎ ｄ ｅ ｌ 标记 Ｃ Ｘ２和 Ｊ Ｘ１ ８
ｇ ｒ ｏｕ ｎｄ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ，ｓ ｈ ｏｗｅ ｄ ａ ｙｅ ｌ ｌ ｏ ｗ— ｇｒ ｅ ｅ ｎ ｌ ｅ ａ ｆ ｐｈｅ ｎｏ ｔ ｙ ｐｅ ｉ ｎ ｗｈｏｌ ｅ ｄｅ ｖｅ ｌ ｏ ｐｉ ｎｇ ｓ ｔ ａ ｇｅ ．Ｃｏｍ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｗｉ ｌ ｄ ｔ ｙｐｅ ，ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｎｔ ｅ ｎｔ ｓ ｏｆ ｃ ｈｌ ｏ ｒ ｏｐ ｈｙｌ ｌ ａ ｎｄ ｃ ａ ｒ ｏ ｔ ｅ ｎ ｏｉ ｄ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａｓ ｅ ｄ． ｔ ｈｅ ｙｅ ｌ ｌ ｏ ｗ— ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｌ ｅ ａ ｆ ｂｅ ｃ ａ ｍｅ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｎｄ ｍｏ ｒ ｅ ｏｂ ｖｉ ｏｕ ｓ ａ ｌ ｏｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｅ ｖｅ ｌ ｏｐ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ Ｔ１ １ ３．Ａｔ
作物 学报
Ａ Ｃ Ｔ Ａ Ａ Ｇ Ｒ Ｏ Ｎ Ｏ ＭＩ Ｃ Ａ Ｓ Ｉ ＮＩ Ｃ Ａ ２ ０ １ ５ ， ４ １ （ ８ ） ： １ １ ５ ５ — １ １ ６ ３
ｈ ｔ ｔ ｐ： ／ ／ ｚ ｗｘ ｂ． ｃ ｈ ｉ ｎａ ｃ ｒ ｏ ｐｓ ． ４９ ０ ；ＣＯ ＤＥＮ ＴＳＨＰ Ａ９
之 间， 物理距 离约 为 ７ ９ ｋ ｂ ，此 区间 内包 含 １ ２个 预测基 因 。 关键词 ：水稻 ；黄 绿叶突 变体 ；遗传 分析 ；精 细定位
水稻类病斑突变体noe1-2的遗传分析和基因定位及不同颜色水稻的品质比较分析
摘要Part І. 水稻类病斑突变体noe1-2基因的遗传分析和基因定位水稻是近世界一半人口的主食，因此，保障水稻的高产和稳产是一个具有全球战略意义的问题。
水稻叶片出现类病斑症状往往伴随着抗病性的增强，因此, 探究水稻叶片类病斑的遗传机制与调控途径，并将之运用于改良水稻抗病性，对于水稻生产具有重要意义。
本研究在EMS诱变宜香1B的突变体库中筛选获得一份叶片类病斑材料noe1-2，对其表型特征、组织结构及叶绿体超微结构、抗病响应、遗传分析和基因定位等方面进行了探究。
主要研究结果如下：1. 对水稻突变体noe1-2表型观察发现，叶片从三叶期开始发生严重的大块斜纹状类病斑，并伴随着株高变矮、分蘖数、千粒重、单穗粒数和每穗实粒数等主要农艺性状都显著低于野生型。
2. 组织切片观察发现突变体叶片中参与胞间连丝的维管束鞘呈无序结构，运输营养物质的韧皮部萎缩，小枝梗中参与营养运输的厚壁细胞层减少。
透射电镜的结果显示突变体的叶绿体数量显著减少并缩小，叶肉细胞中积累了大量的淀粉粒。
淀粉合成及蔗糖转运相关基因荧光定量结果显示突变体叶片中可溶性淀粉合成酶SSI、可溶性淀粉合成酶SSIIb、淀粉分支酶BEIIa、淀粉转运调控因子OsSEX1和蔗糖转运蛋白SUT2、SUT4降低，暗示突变体基因发生突变后可能影响淀粉合成以及蔗糖转运。
3. 三叶期对突变体接种稻瘟病菌种结果显示，相比野生型突变体noe1-2对稻瘟病菌MoPot 2的抗性相对增强，暗示突变体发生了免疫响应。
4.遗传分析表明突变体noe1-2的突变性状是由隐性单基因控制。
利用BSA法将突变体基因定位在3号染色体，位于分子标记RM7576和Os3-34.8之间，物理距离约88.2kb。
由于定位区间过大，进一步利用MutMap技术对候选基因进行精细定位。
MutMap测序分析结果显示在初步定位区间内发现一个编码区有义突变且SNP指数为1的候选基因Os03g0131200。
两个新的水稻叶色突变体形态结构与遗传定位研究
两个新的水稻叶色突变体形态结构与遗传定位研究张力科;朱苓华;黎志康;李志彬;刘海燕;李如海;陈满元;陈爱国;钱益亮;华泽田;高用明【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2010(043)002【摘要】[目的]对2个新的水稻叶色突变体进行形态结构与遗传分析,并且初步定位这2个突变基因.[方法]在水稻育种材料中分别发现了一株白色条纹叶突变体和一株黄叶突变体,经多代自交已形成稳定的突变系.对突变体的主要形态特征与叶绿素组分等进行分析,观察叶绿体的超微结构,并以这2个突变系杂交产生的F_2群体作为定位群体,应用SSR标记对突变基因进行初定位.[结果]与其野生型相比,白色条纹叶突变体的单株穗数减少12.86%,生育期延长11.27%,黄色叶突变体的株高降低31.08%,千粒重减少14.55%,生育期延长17.86%,并且2种突变体的叶绿素含量都显著低于其野生型.电镜观察结果表明:2种突变体的类囊体结构异常,与野生型水稻相比,黄色叶突变体的类囊体片层数变少,白色条纹叶中条纹部分的类囊体片层结构几乎消失,正常绿色部分的类囊体结构没有变化.遗传分析表明:这2种突变性状均受1对隐性核基因控制,位于不同染色体上,将突变基因暂时命名为st9(t)(stripe).chll2(t)(chlorophyll-deficit).将st9(t)定位到第一染色体短臂最末端,与分子标记RM1331相距9.6 cM,且与标记RM3252等共分离;将ch112(t)定位到第三染色体短臂,与分子标记RM411,RM8208之间的遗传距离分别是1.2、5.1 cM.[结论]发现了2个叶色突变新基因,为下一步的基因克隆与功能分析奠定了基础.【总页数】7页(P223-229)【作者】张力科;朱苓华;黎志康;李志彬;刘海燕;李如海;陈满元;陈爱国;钱益亮;华泽田;高用明【作者单位】中国农业科学院作物科学研究所,北京,100081;中国农业科学院作物科学研究所,北京,100081;中国农业科学院作物科学研究所,北京,100081;International,Rice,Research,Institute,DAPO,Box7777,Metro,Manil a,Philippines;辽宁省稻作研究所,沈阳,110101;中国农业科学院作物科学研究所,北京,100081;辽宁省稻作研究所,沈阳,110101;中国农业科学院作物科学研究所,北京,100081;辽宁省稻作研究所,沈阳,110101;中国农业科学院作物科学研究所,北京,100081;辽宁省稻作研究所,沈阳,110101;中国农业科学院作物科学研究所,北京,100081【正文语种】中文【相关文献】1.水稻叶色突变体基因定位研究进展 [J], 冯章丽2.一份新的水稻淡黄叶色突变体的叶色表现及叶片结构的观察 [J], 王聪田;匡晓东3.一个新的水稻矮秆突变体sd-sl的遗传与基因定位研究 [J], 夏令;陈亮;郭迟鸣;张红心;赵政;沈明山;陈亮4.一个水稻新型叶色突变体的形态结构与遗传定位 [J], 李育红;王宝和;戴正元;李爱宏;刘广青;左示敏;张洪熙;潘学彪5.两个水稻叶色突变体的光合特性研究 [J], 吕典华;宗学凤;王三根;凌英华;桑贤春;何光华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水稻异状颖壳、多雌蕊突变体的遗传分析与精细定位的开题报告
水稻异状颖壳、多雌蕊突变体的遗传分析与精细定位的开题报告一、研究背景与意义水稻是重要的粮食作物之一，在全世界都有广泛的种植。
在水稻的育种过程中，往往也会出现一些突变体，在变异的表型中，有一些在颖壳和雌蕊方面出现的突变体，比如异状颖壳和多雌蕊突变体。
这些突变对水稻分子育种尤其重要，因为它能够增加水稻的产量和品质，更有利于满足人类的需求。
因此，深入探究水稻异状颖壳和多雌蕊突变体的遗传分析与精细定位，对于促进水稻的品质和产量的提高具有重要的意义。
二、研究目的和内容该研究的主要目的是通过遗传分析和分子标记技术，分析水稻异状颖壳和多雌蕊突变体的遗传模式，进行精细定位，找到与这些性状相关的分子标记，从而为水稻高产、优质育种提供有力的科学依据。
具体研究内容包括：1、收集异状颖壳和多雌蕊突变体材料；2、设计杂交方案，进一步观察异状颖壳和多雌蕊突变体的表型；3、通过遗传分析和连锁分析，探寻异状颖壳和多雌蕊这些性状的遗传模式；4、通过基因定位等技术手段，实现对遗传模式的精细定位；5、对高亲缘度基因组Library的筛选和定向克隆，以此寻找与这些性状相关的分子标记。
三、研究方法和技术路线该研究使用的主要方法和技术路线如下：1、异状颖壳和多雌蕊突变体材料的收集和保存；2、设计不同的杂交方案，将突变体杂交到正常品种，观察F1代和F2代的表型，并分析不同代之间的差异；3、通过遗传分析和连锁分析，确定异状颖壳和多雌蕊这些性状的遗传模式；4、通过基因定位等技术手段，实现对遗传模式的精细定位；5、对高亲缘度基因组Library的筛选和定向克隆，以此寻找与这些性状相关的分子标记。
四、研究预期成果通过该研究，我们预计能够找到与水稻异状颖壳和多雌蕊突变体产生的关键基因，并能够精细定位这些关键基因的位置。
同时，我们还能够找到与这些性状相关的分子标记，以此为水稻高产、优质育种提供更可靠的分子标记。
五、研究应用前景该研究对于提高水稻产量和品质具有重要的现实意义，同时也可以为农业科技的发展提供有力的推动。
水稻发育障碍突变体a535di的遗传分析和基因定位的开题报告
水稻发育障碍突变体a535di的遗传分析和基因定位的开题报告一、选题背景和意义水稻是世界上最重要的粮食作物之一，而其发育过程中的突变体和遗传异常往往会对其生长和产量产生影响。
因此，对水稻发育障碍突变体的遗传分析和基因定位具有重要的科学意义和经济价值。
本研究将以水稻发育障碍突变体a535di为研究对象，通过遗传分析和基因定位等方法，探讨其发育过程中的遗传异常机制，并寻找与之相关的基因，为水稻发展提供理论基础和技术支撑。
二、研究内容和目的1.采用遗传分析方法，构建f2代群体，对a535di的遗传模式进行分析。
2.利用SSR标记及Bin map等方法进行基因定位，同时进行连锁分析，确定a535di的基因位置和距离。
3.通过测序和基因组分析，鉴定与a535di相关的基因及其功能，并探讨其参与水稻发育过程的机制。
4.根据相关分析结果，推断a535di的基因缺陷和表达差异，进一步探讨与a535di相关的生物学遗传学问题。
三、研究方法和步骤1.采用遗传分析方法，构建f2代群体，对a535di进行遗传模式分析。
2.通过SSR标记及Bin map等方法进行基因定位，同时进行连锁分析，确定a535di的基因位置和距离。
3.通过测序和基因组分析，鉴定与a535di相关的基因及其功能，并探讨其在水稻发育过程中的机制。
4.根据相关分析结果，推断a535di的基因缺陷和表达差异，进一步探讨与a535di相关的生物学遗传学问题。
四、预期结果和创新点1.通过遗传分析和基因定位的研究，确定a535di的基因位置和致突因子。
2.鉴定与a535di相关的基因及其功能，探讨其在水稻发育过程中的机制，为水稻发育研究提供新的理论基础和方法支撑。
3.研究结果具有重要的应用价值，可对水稻生长和产量进行调控，提高其经济效益。
五、研究进展及存在的问题目前，已完成对a535di的遗传分析和基因定位，待进一步对基因进行测序和分析。
但在研究过程中存在一些问题，如a535di的基因缺陷和表达差异的具体机制仍需进一步探讨，基因功能鉴定等工作需要更进一步的实验验证。
两个水稻D2基因等位突变体的表型分析及分子鉴定
在双子叶和单子叶植物中, 主要通过筛选 BR 缺陷型和不敏感型突变体, 借助遗传分析对基因进 行定位克隆与功能分析, 确定参与 BR 合成和信号 途径的基因及作用机制。但在单子叶植物如水稻中, 已发现的 BR 相关突变体还不多, BR 合成和信号通 路研究得还不很清楚[17]。目前, 水稻中已克隆 5 个 与 BR 合成相关的基因, 即 D2、D11、BRD1、BRD2 和 OsDWARF4, 其中 4 个编码细胞色素 P450 酶类, 即 CYP90D2/D2 编码 C-23 羟化酶[18], CYP724B1/D11 和 CYP90B2/OsDWARF4 编 码 C-22 羟 化 酶 [15-16], CYP85A1/BRD1 编码 C-6 氧化酶[19], 它们都是 BR 合 成途径中的关键酶。拟南芥 BRI1 是第一个被克隆的 BR 信号转导基因, 编码一个跨膜的富亮氨酸重复的 蛋白激酶, 为 BR 的受体, 水稻 D61 基因与 BRI1 同 源[20]。
到目前为止, 已发现 60 多个水稻矮秆突变体, 其中有些突变体的籽粒小而圆[21]。与 BR 合成相关 突变体通常表现小粒特征, 如 d2 [18]、d11 [16]、brd1 [19] 和 brd2 [22]等。本研究利用 EMS 诱变粳稻品种日本 晴获得 2 个稳定遗传的矮秆突变体, 进行了形态学 观察和 BR 激素处理实验; 对该突变基因的定位和 克隆丰富了控制水稻株高相关基因的理论。
一个水稻金黄色颖壳与节间基因的定位与功能分析的开题报告
一个水稻金黄色颖壳与节间基因的定位与功能分析
的开题报告
开题报告：水稻金黄色颖壳与节间基因的定位与功能分析
一、研究背景
水稻是全球重要的粮食作物之一，金黄色颖壳与节间是水稻中重要
的农艺性状，对水稻的产量和品质具有重要的影响。
金黄色颖壳是指水
稻颖壳外表呈现金黄色，而不同基因型的水稻颖壳颜色呈现不同的色调。
节间长度是指水稻穗的长度，决定了水稻的穗重和籽粒数量。
因此，研
究水稻金黄色颖壳和节间基因的定位和功能具有重要的意义，对水稻提
高产量和品质具有指导意义。
二、研究目的
本研究旨在确定水稻金黄色颖壳和节间基因的位置，进一步探究其
遗传机制和功能。
三、研究方法
采用分子标记技术和遗传分析方法，对不同品种的水稻进行基因组
扫描，确定金黄色颖壳和节间基因的位置。
同时，利用RNA测序技术对
金黄色颖壳和节间基因进行差异表达分析，在不同生长时期、不同环境
和不同品种下比较其表达差异。
四、研究意义
本研究可为水稻优质高产品种的培育和选育提供理论基础，为进一
步研究水稻农艺性状提供新的思路和方法。
五、预期结果
确定水稻金黄色颖壳和节间基因的位置，并揭示其遗传机制和功能。
同时，对水稻基因组的研究和分析可为深入研究水稻育种提供更加完整
的基础数据。
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两个水稻颖壳颜色突变体的遗传分析与基因定位水稻色素不仅对其自身生长发育有重要生理作用,而且在育种上及景观园艺应用等均比较广泛。
在EMS诱变粳稻长粒粳(CLG)的突变体库内筛选到一个金黄色颖壳与节间突变体gh881。
与野生型相比,突变体的颖壳与节间均呈金黄色;除单株有效穗数外,gh881突变体的株高、每穗总粒数及实粒数、结实率和千粒重等主要性状均极显著降低。
遗传分析和基因定位结果表明,gh881的表型受1对隐性核基因控制,位于第2号染色体短臂,并最终将该基因精细定位于标记FH-13和RH-25之间,物理距离约33.2Kb,该区域中包含四个开放阅读框(ORFs)。
序列分析结果表明,发现其中一个编码肉桂醇脱氢酶(CAD)的基因
OsCAD2(Os02g0187800)的第3563bp处发生了一个单碱基突变(G转换为A),导致该基因编码区的第297位氨基酸由甘氨酸突变为天冬氨酸,由此认为该突变体表型为OsCAD2基因单碱基突变所致。
qRT-PCR结果表明,突变体的节间中OsCAD2相对表达量极显著下调,而在剑叶叶鞘及穗部则基本极显著增加,其他相关基因也发生显著变化,证实OsCAD2是木质素代谢中的重要基因,且可能与其他相关基因存在反馈调节。
同时在该突变体库筛选出一个颖壳褐色与胚乳垩白突变体clg-642。
与野生型相比,突变体颖壳颜色呈褐色,胚乳垩白度明显增大;胚乳扫描电镜图片及直链淀粉含量定量分析表明,突变体胚乳中淀粉颗粒排列疏松且呈圆形,直链淀粉含量较之野生型降低了17.5%;除单株有效穗数和株高与野生型没有显著差异外,
突变体clg-642的结实率、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重等主要农艺性状均
极显著降低。
遗传分析结果表明,clg-642受1对单隐性核基因控制;利用MutMap方法进行基因定位,在第4号染色体长臂获得 2.52Mb的候选区域,并在该区域筛选到19个可靠的SNPs位点,位于12个候选基因上;序列分析及酶切消化结果显示,其中一个编码细胞壁糖苷水解酶的基因OsCIN2(Os04t0413500)的第3个外显子的1659bp处存在一个SNP(SNP-20,423,829),该位点由原来的G转换为A,导致该基因编码蛋白多肽链氨基酸序列第159位的丙氨酸突变为苏氨酸,因此认为
clg-642表型为OsCIN2单碱基突变,致使功能改变而出现改表型。
qPCR结果表明,基因OsCIN2在水稻籽粒灌浆早期就开始发生作用,且在胚乳发育的不同时期影
响淀粉合成与代谢相关基因表达。