科研产出
蔗糖转运蛋白OsSUT5在水稻花粉发育及结实中的作用
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】蔗糖是植物体内光合产物运输的主要形式。蔗糖-质子同向运输蛋白（sucrose transporter/sucrose carrier,SUT/SUC）在植物细胞之间的蔗糖跨膜运输以及植物组织和器官之间的蔗糖分配中具有重要作用。水稻SUT家族共有5个成员。已有研究表明,敲除OsSUT1、OsSUT2、OsSUT3、OsSUT4对水稻的生长发育产生显著影响,说明这些基因不可替代。然而,OsSUT5的功能还未见报道。阐明OsSUT5在水稻生长发育中的作用,将为全面了解SUT蛋白在模式植物水稻中的生理功能提供新的依据。【方法】通过对水稻OsSUT5的时空表达特性进行实时荧光定量PCR分析,同时利用OsSUT5的推测启动子驱动GUS在水稻体内表达,获得其基因编码蛋白的组织定位信息,以及在烟草叶片表皮细胞内进行OsSUT5-GFP融合蛋白瞬时表达,对蛋白进行亚细胞定位,比较基因编辑技术（CRISPR-Cas9）创制的OsSUT5不同纯合突变株系与野生型对照水稻的形态和生理特征,获得OsSUT5的功能信息。【结果】转录水平上,OsSUT5在水稻茎、叶、花序和颖果中均有表达,并且该基因编码蛋白在营养器官中的表达集中于维管组织。在生殖器官中,OsSUT5的表达主要位于花药及发育的颖果内。该基因编码蛋白在水稻发育的颖果特别是盾片和胚根鞘中高表达。烟草叶片表皮细胞内的瞬时表达显示OsSUT5-GFP融合蛋白定位于细胞质膜。与野生型水稻相比,3个OsSUT5纯合突变株系均表现为花粉活性以及离体萌发率明显降低。与此相吻合的是,OsSUT5突变株系未授粉的小穗比例相对于野生型显著增加,同时突变株系结实率显著下降。通过对OsSUT5突变株系颖果的观察和比较显示,OsSUT5突变体水稻颖果的垩白相对于野生型明显增多,其颖果长度相对于野生型对照也有一定程度的增加,但统计结果表明OsSUT5突变体水稻的千粒重与野生型无显著区别。【结论】OsSUT5在水稻花粉发育甚至受精过程中可能发挥重要作用;敲除OsSUT5对水稻的结实率、籽粒的形态和品质有明显影响。推断OsSUT5在水稻开花结实中的作用（包括对花粉活性和颖果内胚乳发育的影响）与其蔗糖运输功能密切相关。
关键词： 水稻 OsSUT5 CRISPR-Cas9 花粉萌发 结实率 垩白
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表面等离子体谐振(SPR)技术在水稻垩白基因Chalk5检测中的应用
《湖南农业科学 》 2018
摘要：以垩白度低的明恢63与垩白度高的9311的基因组DNA为材料设计探针,构建基于表面等离子体谐振(Surface Plasmon Resonance,SPR)技术的水稻垩白基因检测方法,并用16个已知垩白度的水稻品种检验该方法的可靠性。结果表明:通过生物素修饰后单联DNA片段探针与羧基传感芯片上链霉亲和素(SA)的结合构建基因芯片,再以100μL 0.16μmol/L的PCR产物与探针进行分子杂交,可获得较好的SPR信号;以该方法获得的SPR信号差值的绝对值与水稻垩白成正相关关系,可定性判断水稻品种垩白度的高低;同时,SPR检测方法无需标记,分析过程完全自动化,可实现水稻垩白基因的快速检测。
关键词： 表面等离子体谐振(SPR)技术 水稻 垩白 Chalk5 基因芯片
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国审杂交籼稻组合的稻米品质分析
《杂交水稻 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：分析了2003—2013年通过国审的378份杂交籼稻的主要米质性状表现以及各米质指标间的相关性。结果表明,杂交早籼稻的垩白、整精米率和胶稠度在11 a间均有明显改善,但其米质性状仍然差于杂交中、晚籼;垩白性状仍是今后杂交籼稻米质改良的重点。垩白度和垩白粒率与整精米率、胶稠度和长宽比呈负相关,与直链淀粉含量呈正相关;低直链淀粉含量品种的平均垩白度和垩白粒率均显著低于中高直链淀粉含量品种,而其胶稠度和长宽比则高于中高直链淀粉含量品种;降低直链淀粉含量有利于改良垩白和胶稠度,适当增加籼稻的长宽比有利于降低垩白。
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