科研产出
多突变类型低镉香型抗稻瘟病水稻新种质的创制
《杂交水稻 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：OsNramp5基因调控水稻镉的吸收及转运，对培育低镉水稻新品种有重要应用价值。以香型抗稻瘟病籼稻材料N5为受体，通过CRISPR/Cas9基因编辑技术，对OsNramp5基因的第9、10和13外显子进行敲除，创制了无外源基因成分的第9外显子碱基缺失突变体N9-1、N9-2及碱基插入突变体N9-3，第10外显子碱基插入突变体N10-1和第13外显子碱基缺失突变体N13-1。在土壤全镉含量为1.00±0.02 mg/kg、pH值5.6的试验田中，各突变体糙米镉含量比野生型下降了97.60%～98.08%，显著低于国家标准糙米限量指标0.20mg/kg，且突变体之间无显著性差异；各突变体的株高、单株有效穗数、千粒重、产量等主要农艺性状与野生型无显著差异。创制了多种突变类型的低镉、香型、抗稻瘟病籼稻新材料，为培育低镉水稻新品种提供了技术支撑和材料基础。
关键词： 水稻 低镉 CRISPR/Cas9技术 基因编辑 OsNramp5基因 突变体 新种质
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锦红冰糖橙大果芽变果实结构解剖、激素变化和转录组分析
《果树学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究锦红冰糖橙大果芽变的形成原因。【方法】以锦红和大果芽变为试材，采用石蜡切片、HPLC-MS/MS和转录组测序技术对其在细胞形态、激素含量和基因表达方面进行比较分析。【结果】与锦红相比，大果芽变果肉内汁胞数量增多，且汁胞变大。石蜡切片结果表明，大果芽变汁胞内细胞数量多于锦红。大果芽变内生长素和赤霉素含量在花后70和120 d均高于锦红，玉米素含量在花后70、120和170 d均低于锦红。对盛花后70、120和170 d的汁胞进行转录组分析得到4597个差异基因，其中24个激素信号相关基因在两个及以上时期差异表达。在大果芽变中有4个生长素相关基因在花后70 d上调表达。细胞分裂素相关基因ARR2在大果芽变花后70和120 d均下调表达。细胞周期蛋白CycD3在大果芽变花后170 d上调表达。【结论】锦红冰糖橙大果芽变的变异可能与汁胞发育有关，并且受激素水平影响。转录组分析为解析锦红冰糖橙大果芽变的分子机制奠定了基础。
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碳离子束辐射诱变水稻基因突变嵌合体的分子特征
《辐射研究与辐射工艺学报 》 2024 CSCD
摘要：嵌合体是辐射诱变M1代普遍存在的现象，然而，有关水稻的嵌合体突变效应及变异遗传机制尚不清楚。本研究采用靶向捕获测序技术获得碳离子束辐照后的Os Nramp5突变嵌合体，并利用10 kb液相芯片检测该嵌合体的M1代及突变M2代基因组的SNP/In Del发生及变异遗传分离特征。结果表明：水稻M1代嵌合体中检测到的Os Nramp5基因突变位点未遗传至M2代，即在M1代体细胞检测到的突变位点未进入生殖细胞遗传；另外，在M1基因组突变类型中，转换是颠换的2倍，虽然超过一半变异位点遗传至M2代，但很少位点来自基因功能编码区。本研究揭示了碳离子束辐照诱变的体细胞M1代嵌合体的基因组变异特征及其在M2代的遗传特征，为研究碳离子束辐照后的嵌合体突变效应机制和选择诱变育种程序提供参考。
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水稻类病斑突变体及其发生机制研究进展
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：水稻是中国主要的粮食作物之一,生物和非生物胁迫给水稻生产带来巨大的隐患.鉴定和克隆水稻抗病抗逆基因,解析其分子遗传机制,对水稻抗性改良和新品种培育具有重要的理论价值和实践意义.类病斑突变体是一类没有病原菌等外界胁迫下叶片等组织上自发形成不同大小和颜色的坏死斑,具有类似于过敏反应和细胞死亡的材料.因此,类病斑突变体成为挖掘广谱抗病基因、阐释抗性和环境胁迫反应机制的理想材料.近年来,随着越来越多的水稻类病斑基因被定位和克隆,其参与抗性的功能机理也逐步清晰.对水稻类病斑的来源、命名、分类、基因定位与克隆以及其发生机制进行梳理,并对如何利用水稻类病斑突变体培育抗病和抗逆水稻品种进行讨论,为水稻广谱抗病和抗逆育种研究提供理论支持.
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水稻窄叶突变体nrl2新等位基因的鉴定与功能分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以籼型两系不育系Y58S的窄叶突变体nrl2（1）为试验材料，对nrl2（1）突变体材料进行表型、组织学分析，发现该突变体主要表现为叶片变窄且卷曲，维管束发育异常，大、小叶脉数显著减少；遗传分析结果表明，该窄叶表型受1对隐性核基因控制；通过基因精细定位，发现NRL2（1）定位在第3染色体46 000 bp区间内；图位克隆及候选基因验证结果表明该基因是NRL2的等位基因；测序比对结果显示，突变体的第17个外显子由碱基C变为T，对应的氨基酸由谷氨酰胺变为终止密码子，造成翻译提前终止。以nrl2（1）为亲本材料，选育两系不育系，预期可选育出叶片较窄、株型紧凑、分蘖多的新型两系不育系。
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水稻半矮杆突变体‘双辐矮糯’的农艺性状与遗传分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：倒伏是影响水稻（Oryza sativa L.）生产的重要因素，半矮杆是协调高产和抗倒性的理想资源。前期通过辐射诱变‘湘辐糯1号’获得了半矮杆突变体‘双辐矮糯’。本研究分析了‘双辐矮糯’的茎节配置特点、基本农艺性状及其遗传规律。结果表明：‘双辐矮糯’株高较‘湘辐糯1号’（133.13 cm）降低了24.88 cm，穗、第1节和第2节长度显著缩短，降幅分别达到18.10%、23.06%和19.13%，而第3、4、5节长度缩短程度不明显，表明其株高突变基因主要控制穗和高位茎节的伸长。‘双辐矮糯’的单株有效穗为10.4个，是‘湘辐糯1号’（5.2个）的2.04倍，其强分蘖能力确保了在每穗总粒数下降20.24%和千粒重下降7.51%情况下单株产量仍表现出25.26%的增长。品质分析发现，‘双辐矮糯’的粒长、粒宽、长宽比等外观品质指标及直链淀粉含量、胶稠度等食味品质指标与‘湘辐糯1号’无显著差异，说明‘双辐矮糯’株高的下降未对外观品质与食味品质产生不利影响。遗传分析发现，48对SSR标记在‘双辐矮糯’与‘湘辐糯1号’间扩增出了完全一致的基因型，二者遗传背景相似度达到了100.00%，证实了‘双辐矮糯’是源于‘湘辐糯1号’的真实变异。利用‘双辐矮糯’与‘湘辐糯1号’构建了2个正反交F2群体，分析发现群体中半矮杆植株与野生型植株理论分离比符合1∶3，表明半矮杆性状受一个隐性细胞核基因控制。本研究明确了‘双辐矮糯’的株高表型和遗传特点，为深入挖掘其育种价值奠定基础。
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水稻半矮杆突变体'双辐矮糯'的农艺性状与遗传分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：倒伏是影响水稻(Oryza sativa L.)生产的重要因素,半矮杆是协调高产和抗倒性的理想资源.前期通过辐射诱变'湘辐糯1号'获得了半矮杆突变体'双辐矮糯'.本研究分析了'双辐矮糯'的茎节配置特点、基本农艺性状及其遗传规律.结果表明:'双辐矮糯'株高较'湘辐糯1号'(133.13 cm)降低了24.88 cm,穗、第1节和第2节长度显著缩短,降幅分别达到18.10%、23.06%和19.13%,而第3、4、5节长度缩短程度不明显,表明其株高突变基因主要控制穗和高位茎节的伸长.'双辐矮糯'的单株有效穗为10.4个,是'湘辐糯1号'(5.2个)的2.04倍,其强分蘖能力确保了在每穗总粒数下降20.24%和千粒重下降7.51%情况下单株产量仍表现出25.26%的增长.品质分析发现,'双辐矮糯'的粒长、粒宽、长宽比等外观品质指标及直链淀粉含量、胶稠度等食味品质指标与'湘辐糯1号'无显著差异,说明'双辐矮糯'株高的下降未对外观品质与食味品质产生不利影响.遗传分析发现,48对SSR标记在'双辐矮糯'与'湘辐糯1号'间扩增出了完全一致的基因型,二者遗传背景相似度达到了100.00%,证实了'双辐矮糯'是源于'湘辐糯1号'的真实变异.利用'双辐矮糯'与'湘辐糯1号'构建了2个正反交F2群体,分析发现群体中半矮杆植株与野生型植株理论分离比符合1:3,表明半矮杆性状受一个隐性细胞核基因控制.本研究明确了'双辐矮糯'的株高表型和遗传特点,为深入挖掘其育种价值奠定基础.
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60Co-γ射线辐射对4种百合的诱变效应
《核农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了探究60Co-γ射线辐射对百合的诱变效应,以卷丹百合、金百合、湖北百合、岷江百合鳞茎为试验材料,采用不同剂量（0、2、4、6 Gy）60Co-γ射线进行辐射处理,统计分析其辐射后的出苗率、性状表现、生理生化指标及变异状况。结果表明,随着辐射剂量的增加,金百合、湖北百合、岷江百合的出苗率、株高、开花率、产量均较对照降低。卷丹百合在辐射剂量为2 Gy时与对照差异不显著;而辐射剂量为4 Gy时,4个百合品种出苗率与对照相比差异显著;辐射剂量达到6 Gy时,鳞茎均未出苗。2 Gy辐射处理对4个百合品种植株的叶绿素含量影响较小,4 Gy处理时叶绿素含量则下降;所有品种超氧物歧化酶（SOD）活性均先升高后降低,丙二醛（MDA）含量均逐渐增强。随着辐射剂量的增加,卷丹百合的可溶性糖含量先升高后降低,其他品种的可溶性糖含量逐渐增加。金百合、湖北百合、岷江百合适宜辐射剂量分别为2～4 Gy、2 Gy、2 Gy,而卷丹百合在本试验中未找到适宜辐射剂量。本研究为百合的辐射育种提供了一定的技术参考。
关键词： 百合 60Co-γ','','NLvsZARMyBprjtNTyQT84tu5wQLErOyfUzozQ2F5mwxDs3F_OK4aATvCpuWCGTPN'); >60Co-γ 诱变效应 变异
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辣椒(Capsicum annuum L.)耐涝突变体相关功能基因的表达分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：EMS诱变辣椒亲本'S15'获得1个耐涝突变体'RW15'.前期研究认为,保护酶和内源激素代谢相关的8个基因与其耐涝特性相关.本研究通过对不同水涝处理时间的'S15'和'RW15'的根和叶进行基因实时定量分析,以探讨其在耐涝机制中的作用.研究发现,水涝胁迫下,生长素诱导蛋白相关的Cap.ARATH,乙烯响应相关的Cap.RAP2、MYB家族相关的Cap.MYB1R1和过氧化物酶Cap.POD相关的4个基因表达量等7个基因表达量在突变体中显著升高,另1个与过氧化物酶Cap.POD相关Capana02g003649基因表达量却下降;另外,同一处理时间的'RW15'对水涝胁迫响应时间快及响应程度高于'S15',Cap.MYB1R1表达量最高,且胁迫前后表达差异达到6.94倍.研究表明,突变体'RW15'主要通过提高内源激素和保护酶代谢等相关功能基因的表达达到耐涝能力的增强,该研究对突变体耐涝机制解析提供数据了参考.
关键词： 辣椒(Capsicum annuum L.) 突变体 水涝 内源激素 保护酶
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