科研产出
利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得水稻GRAS家族转录因子G540突变体
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：GRAS转录因子是植物特有转录因子,一般由保守的GRAS结构域组成,与光信号转导、赤霉素信号转导、植物生长发育及植物逆境胁迫响应密切相关.水稻GRAS转录因子G540中含有2个RPT1结构域和2个GRAS结构域,系统进化分析和表达模式分析发现,G540属于GRAS转录因子家族中的HAM亚家族,在水稻穗早期发育阶段特异表达,推断G540可能参与穗的早期分化或形态建成.本研究利用CRISPR/Cas9技术对G540进行定点编辑,构建G540基因敲除载体并利用农杆菌介导转化水稻粳稻品种'9522',鉴定并获得遗传转化植株.对转化植株的靶序列进行分析发现,9522G540-1在靶序列上缺失了第4位C碱基,9522G540-4在靶序列的第3位和第4位之间插入了一个A碱基,9522G540-2在G540的双等位基因上出现了不同的突变,一条链在靶序列上缺失了第4位C碱基,另一条链在靶序列上缺失8个碱基.对G540突变后的氨基酸序列分析发现,9522G540-1、9522G540-2和9522G540-4的RPT1和GRAS结构域完全缺失,即成功获得以'9522'为背景的G540功能缺陷型突变体.为进一步探究该基因在穗发育进程中的生物学功能和分子机制提供遗传材料.
关键词： 水稻 转录因子 GRAS家族 CRISPR/Cas9
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几种常见药剂防治水稻二化螟田间药效试验
《湖南农业科学 》 2020
摘要：为了筛选防治水稻二化螟的高效农药,对目前市场上6种常见的杀虫剂进行田间药效试验.结果表明:200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂10 mL/667m2和25%呋虫胺可湿性粉剂40 g/667m2防治效果好,持效长,最高防效分别可达94.81%和92.70%.2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂60 mL/667m2速效性较高,15 d防治效果达到86.71%,防治效果较好;1.8%阿维菌素微乳剂40 mL/667m2持效期短,25 d的防治效果达到83.75%,35 d后防治效果仅为77.31%,防治效果一般;240 g/L甲氧虫酰肼悬浮剂30 mL/667m2和150 g/L茚虫威悬浮剂20 mL/667m2对水稻二化螟防治效果较差.
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我国水稻种植情况调研 -基于9个水稻生产大省的调研数据
《湖南农业科学 》 2020
摘要：为了解我国水稻生产的种植规模、种植方式、熟制模式等情况,确保粮食生产安全,研究以湖南、黑龙江、江西等9个水稻生产大省的调研数据进行归纳分析总结.结果表明:我国中部南部东部地区是水稻主产区,东北地区的黑龙江近年来在水稻生产中的地位愈发重要;种植方式上,湖南、江西以抛秧方式为主,黑龙江、江苏以机插方式为主,四川、广东以手工移栽方式为主,安徽和广西壮族自治区以直播方式为主,湖北的直播、手工移栽、机插3种方式占比相近;除黑龙江省外,其他省区均以二熟制种植模式为主,接茬作物一般为油菜、小麦或者晚稻.同时,为解决水稻生产中存在的问题提出了相关建议.
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镉砷低积累水稻品种筛选
《湖南农业科学 》 2020
摘要：通过田间试验方法,对镉砷复合污染稻田内15个水稻品种的镉砷累积特性进行研究.结果表明:15个水稻品种的平均产量为7962.20±352.45 kg/hm2,其中野香优丝苗、天龙一号、深优9595这3个品种产量较低,存在减产风险;15个供试品种的稻米镉含量范围为0.41~0.81 mg/kg,均超过食品安全国家标准;稻米砷含量范围为0.14~0.21 mg/kg;其中深优9595、桃优香占、C两优87和天龙一号4个品种超过食品安全国家标准;15个品种中仅Y两优9918和野香优莉丝这2个品种的稻米镉、砷含量皆低于平均值,可优先在轻度镉砷复合污染地方进行试种;根据稻米镉、砷含量进行聚类分析可知,15个品种可分为3类,第一类为镉高砷低类型,有隆两优华占、晶两优1212、隆两优1988、C两优386这4个品种;第二类为镉砷同步低积累类型,仅Y两优9918这1个品种;第三类为砷高镉低类型,有深两优5814、和两优1号、C两优87等10个品种.
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抗稻瘟病Pid3/Pid3-A4基因特异InDel分子标记开发与应用
《杂交水稻 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为更加高效利用抗稻瘟病基因Pid3/Pid3-A4,通过分析3K水稻测序数据中Pid3基因等位变异,设计了Pid3和Pid3-A4基因特异InDel分子标记Pdg-C与PA4-C,利用这2个标记对中国杂交水稻常用亲本材料或品种以及美国水稻微核心种质资源进行检测.结果显示,Pdg-C和PA4-C能够分别快速、准确、经济地区分Pid3和Pid3-A4基因;通过克隆测序、表达分析及接菌鉴定,明确了水稻品种华占携带Pid3基因,栽培稻311100携带Pid3-A4基因,它们作为抗病基因供体更便于在水稻育种中利用.
关键词： 水稻 抗稻瘟病基因 Pid3/Pid3-A4 等位基因特异分子标记
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水稻抽穗期基因OsDof6功能的初步研究
《中国水稻科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]以前期通过穗发育芯片筛选到一个水稻Dof家族转录因子OsDof6为研究对象,进一步探究OsDof6的表达模式与生物学功能.[方法]对OsDof6的基因、蛋白及启动子序列进行生物信息学分析,利用CRISPR/Cas9技术对该基因进行定点编辑,通过实时定量PCR和亚细胞定位技术分析该基因的表达模式.[结果]对该基因的启动子序列分析表明,该基因启动子中存在大量与光响应、激素响应及胁迫响应相关的顺式调控元件.利用CRISPR/Cas9技术获得了2种不同突变类型的功能缺失突变体9522Dof6-3和9522Dof6-4.对突变体T1株系进行表型观察发现,相较于对照,两种突变体在营养生长阶段分蘖数明显降低,转入生殖生长阶段后,两种突变体的抽穗时间推迟约3 d.实时定量PCR结果显示OsDof6在水稻根、茎、叶和穗中均有不同程度的表达,在穗发育后期相对表达量明显提高;通过亚细胞定位分析发现OsDof6定位于细胞核.[结论]初步判断OsDof6基因会影响水稻分蘖数与抽穗期.
关键词： 水稻 Dof家族 抽穗期 CRISPR/Cas9
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Amy32B启动子在水稻中的表达分析
《杂交水稻 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：根据已报道的在大麦糊粉层特异表达的α-淀粉酶基因Amy32B,利用序列合成技术将Amy32B启动子与红色荧光蛋白基因RFP融合在一起,构建植物表达载体,并由农杆菌介导法导入水稻品种明恢86中,对转基因水稻植株中的红色荧光蛋白RFP活性进行检测.结果表明,Amy32B启动子在水稻中同样具有活性,在糊粉层背部特异表达,在整个植株中也有微弱本底表达.这表明Amy32B启动子为外源基因在转基因水稻糊粉层中高表达提供了新的工具,也为研究基因工程改良水稻提供了新的参考.
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SLAF-seq BSA定位水稻黄叶转绿基因grc2的效果研究
《农业生物技术学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：将传统分群分析法(bulk segregant analysis, BSA)与全基因组特异性位点扩增片段测序手段(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)深度整合的SLAF-seq BSA技术为快速定位质量性状基因提供了可能。然而,对这一技术的定位准确性程度却少有报道。本研究以水稻(Oryza sativa)黄化转绿基因grc2 (green-revertible chlorina, grc2)为对象,分析了SLAF-seq BSA定位结果与传统图位定位结果的差异。首先,通过简化基因组测序获得了在'grc2'突变体和正常叶色水稻'Y58S'之间表现出单核苷酸多态性的5 302个SLAF标记;然后,利用Y58S/grc2的F2群体中的100个野生型单株和100个突变型单株构建了两个极端混池,再通过自动化计算各SLAF标记在极端混池中的父母本基因型频率,筛选到了符合在0.01水平满足父本('grc2')、母本('Y58S')基因型在野生型混池中为33∶66且在突变型混池中为99∶1的关联标记共13个,这些标记集中分布在Chr06前臂的0.98～1.21 Mb与1.57～1.99 Mb两个相邻区域。经连锁分析发现,第1区域的关联标记AM1、AM6与grc2基因的遗传距离仅为0.625和0 cM;将关联标记比对至日本晴参考基因组后,发现第1关联区域恰好覆盖了grc2基因的传统定位区间,表明SLAF-seq BSA的定位结果具有参考价值。本研究结果为支撑SLAF-seq BSA能快速关联质量性状基因提供了证据。
关键词： 基因定位 质量性状基因 特异性位点扩增片段测序(SLAF-seq) 分群分析法(BSA) 水稻
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水稻OsFAH基因启动子的克隆及表达分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以湘晚籼13号为材料,克隆了水稻OsFAH基因启动子,构建了OsFAH启动子与GUS基因融合表达载体,并转化拟南芥.序列分析结果表明,该启动子包含了启动子核心序列TATA–box和CAAT–box以及光响应元件等.GUS染色结果表明:在拟南芥幼嫩的子叶、下胚轴和真叶中,GUS的表达较强;随着叶片的衰老,GUS表达减弱;在根中,GUS主要在主根的维管柱内表达;黑暗处理会使GUS表达减弱;在黑暗条件下,OsFAH基因表达下调.
关键词： 水稻 拟南芥 延胡索酰乙酰乙酸水解酶(FAH) 酪氨酸降解途径 启动子 OsFAH基因 GUS表达
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水稻蜡质稀少突变体wax1的鉴定及基因定位
《中国水稻科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】蜡质是植物表面的一种重要保护物质,筛选和鉴定水稻蜡质相关突变体有助于解析水稻蜡质形成的遗传机制。【方法】利用EMS诱变籼稻品种湘早籼6号,从突变体库中筛选出一个蜡质稀少的突变体wax1,考查突变体的形态特征和农艺性状,利用突变体与02428杂交的F_2群体定位目标基因,并通过荧光定量PCR分析相关基因的表达情况。【结果】与野生型相比,wax1突变体具有叶片短小皱褶、叶表面蜡质晶体减少、穗长变短等形态特征;在农艺性状方面,突变体的株高、每穗总粒数和千粒重显著降低,但有效穗数显著高于野生型;遗传分析表明,wax1的突变表型受一对隐性核基因控制,将WAX1基因定位在第10染色体上SSR标记RM5806与InDel标记P1之间,物理距离约为49.8 kb;定位区间内的测序结果表明,突变体中β-酮脂酰-CoA合酶的编码基因发生单碱基突变,导致催化活性中心的一个氨基酸发生改变。WAX1基因的突变显著提高了同源异型盒基因OSH6的表达,同时引起部分IAA基因的差异表达。【结论】WAX1基因突变引起叶表面蜡质晶体的减少,同时通过影响茎尖分生组织和生长素的信号转导引起植株生长发育等多方面的异常。
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