摘要：为建立一种利用多重PCR技术对水稻多个基因位点进行同步检测的方法,本研究以‘丰田优553’、‘吉丰优3550’及其杂交种子为试验材料,根据不同SSR分子标记的扩增片段差异,筛出亲本间差异明显的SSR分子标记,然后设计多重PCR鉴定杂交水稻种子的纯度,并与普通PCR的鉴定结果进行对比分析,验证多重PCR鉴定杂交水稻种子纯度实用性。结果显示,共筛选到48对SSR分子标记,其中‘丰田1A’与‘桂恢553’之间的差异性引物有23对;‘吉丰A’与‘广恢3550’之间的差异性引物有24对。根据PCR扩增片段大小的差异,对两个杂交组合设计的两组双重PCR的纯度鉴定发现,普通PCR的鉴定结果与多重PCR的结果一致。说明多重PCR能够对多个水稻基因位点进行同步检测,为杂交水稻种子纯度的鉴定提供技术参考。

摘要：为了对水稻低镉积累基因进行精准检测和世代跟踪,提高低镉积累水稻品种的分子标记辅助育种(MAS)选育效率,基于籼稻品种9311及其低镉积累突变体lcd1材料7号染色体上OsNRAMP5基因第7外显子单核苷酸的突变,参照四引物扩增受阻突变PCR(Tetra-primer amplification refractory mutation system-PCR,Tetra-primer ARMS-PCR)原理设计了共显性功能标记nra5fun,且采用PCR方法分别对18份籼稻、18份粳稻及金23B/lcd1杂交F_(1)代材料进行分子标记特异性验证。电泳结果表明,含OsNRAMP5基因SNP突变材料lcd1可扩增出大小为723 bp、210 bp的条带,含野生型OsNRAMP5基因的材料9311可扩增出大小为723 bp、557 bp的条带,金23B/lcd1 F_(1)代杂合型材料可扩增出大小为723 bp、557 bp、210 bp的条带,共显性标记nra5fun得到的电泳条带与引物设计时预测的目标片段完全吻合;Sanger测序结果表明,电泳扩增条带片段的序列与目的基因的DNA序列和SNP突变位点的序列一致;18份籼稻和18份粳稻种质资源均能扩出大小为723 bp、557 bp 2个目的条带,说明这些材料均不含有OsNRAMP5基因的单个SNP突变,表明该标记特异性较高。因此,开发的功能标记nra5fun能够准确、高效地识别水稻低镉积累基因的纯合突变型、纯合野生型和杂合型,可在水稻低镉积累分子育种中推广应用。

摘要：水稻(Oryza sativa)作为热带与亚热带起源的作物对低温敏感。对水稻种质进行耐冷性鉴定,能筛选出耐冷性强的种质,发展耐冷基因分子标记,能够有效鉴别种质中耐冷基因的基因型。本研究使用芽期4℃低温处理10 d对41份水稻材料进行芽期耐冷鉴定,对品种的芽期耐冷能力进行评价,获得了参试材料中除了‘昆明小白谷’之外的芽期耐冷性最强的品种‘南特号’。对已克隆的耐冷基因CTB4a开发分子标记,能够辅助选择水稻的耐冷育种。水稻孕穗期耐冷基因CTB4a来源于‘昆明小白谷’,能够影响水稻抵抗低温的能力。参照公布的CTB4a序列信息,从中挑选出序列中的作用位点SNP (单核苷酸多态性, single nucleotide polymorphism),结合引物扩增受阻突变技术(Penta-primer amplification refractory mutation system,PARMS),用Primer 6.0设计引物,建立CTB4a基因荧光分子标记GM-CTB4a,使用荧光分子标记GM-CTB4a对41份水稻品种进行鉴定,使用酶标仪在‘昆明小白谷’中检测到利用标记扩增产物中包含‘昆明小白谷’特异SNP、T碱基引物携带的FAM荧光信号,在另外40份品种的扩增产物中检测到包含作用位点的C碱基引物携带的HEX荧光信号。本研究利用设计的分子标记,鉴定了41份水稻品种的耐冷性和基因型。比对分析耐冷性和基因型鉴定结果,说明我们开发的分子标记GM-CTB4a特异性较强,具有实际应用价值。研究结果为利用水稻孕穗期耐冷基因CTB4a培育强耐冷水稻品种奠定坚实基础。

摘要：水稻的香味是一种重要的食味品质性状,是水稻第8号染色体Badh2基因突变导致其功能缺失,引起芳香活性物质2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)的积累从而产生香味。Badh2基因至少存在18个等位突变位点,利用等位突变位点辅助培育香稻被证明是一个有效手段。传统Sanger测序法和SSR分子标记PCR电泳分析进行位点检测效率较低。为了开发效率更高的检测方法,本研究利用了实时荧光PCR检测技术对广西地方常见的水稻突变荧光分子标记。对40份广西地方香稻的Badh2基因进行直接测序,发现这些香稻的Badh2基因主要存在两种突变,第4、5外显子806 bp缺失(badh2-E4-5.1)和第7外显子8 bp缺失(badh2-E7)。针对这两种突变类型设计实时荧光PCR检测方法,并对已测序的40份香稻进行验证,实时荧光PCR检测的准确性达到93.75%。进一步对50份地方品种进行香味基因型分型鉴定,其中24份香稻为badh2-E4-5,22份香稻为badh2-E7。本研究针对广西地方香稻品种的主要两种突变类型,设计开发了这两种等位基因的荧光分子标记,适用于香稻基因型的鉴定筛选,对香稻育种具有重要的现实意义。

摘要：植物中广泛分布着单核苷酸多态性(SNP)位点。在此基础上发展而来的SNP标记因其具有高分辨率和共显性等优点,已成为当前作物遗传研究重要的分子工具。本研究拟建立基于高分辨率熔解曲线(HRM)技术的SNP分子标记,从而实现对栽培稻和野生稻的高效基因分型,为今后水稻的基因挖掘、品种鉴定以及分子育种等提供可靠、快捷的技术工具。利用水稻全基因组9 K SNP芯片对栽培稻品种黄华占和野生稻Y605进行扫描,寻找两者之间的SNP位点,并将其开发成基于HRM技术的特异分子标记。然后,利用这些分子标记对亲本黄华占、野生稻Y605以及两者的BC3回交群体进行分子检测,以验证其有效性。水稻9 K基因芯片在黄华占与野生稻Y605之间总共找到了4198个SNP位点,它们在12条染色体上较均匀分布。在水稻第1号染色体上随机挑选出5个SNP位点开发成基于HRM技术的特异分子标记。利用这些标记对黄华占与野生稻Y605的BC3F1和BC3F2群体进行检测分析,发现它们都能准确区分亲本的纯合与杂合基因型。并且,在回交后代的第1号染色体ZY1-1~ZY1-4标记区间检测到野生稻片段插入。水稻全基因组9 K SNP芯片可以很好地应用于水稻SNP标记的开发。开发的SNP特异标记能准确、高效地对栽培稻和野生稻进行基因分型。进一步完成基于HRM技术的水稻全基因组SNP标记的开发,可为今后野生稻的分子遗传研究、有利基因挖掘和育种应用提供高效的分子检测手段。

摘要：【目的】分析不同种植密度和施氮量对优质稻桂育8号产量、稻米外观和加工品质等经济性状的影响,为科学制定其高产高效栽培技术措施提供理论依据。【方法】设4种种植密度(2.4×10^5、2.7×10^5、3.0×10^5和3.3×10^5蔸/hm^2,A1~A4处理)和4种施氮量(120.0、165.0、210.0和255.0 kg/hm^2,B1~B4处理),采用裂区设计进行田间试验,测定不同种植密度、不同施氮量处理桂育8号的产量等经济性状及稻米的外观和加工品质,筛选桂育8号的最佳种植密度和施氮量。【结果】种植密度对桂育8号的最高苗数、成穗率和产量具有极显著影响(P<0.01),对糙米率具有显著影响(P<0.05,下同);随着种植密度的增加,桂育8号的穗粒数、千粒重和穗长无明显变化,垩白度和垩白粒率呈逐渐升高趋势,粒长、粒宽、长宽比和透明度无明显规律性变化。随着施氮量的增加,最高苗数、千粒重和产量呈先升高后降低的变化趋势,有效穗数呈逐渐升高的变化趋势,米质指标变化规律不明显;施用氮肥或增加种植密度均可显著增加水稻产量,但当施肥过量或密度较高时,产量降低,米质指标中的粒长、长宽比和透明度变差。种植密度和施氮量均能影响叶面积指数峰值,叶面积指数峰值与产量关系密切,过高或过低都会导致产量下降。种植密度和施氮量互作结果表明,A3B2互作的稻谷产量最高,达8.33×103 kg/hm^2,其次为A3B3互作(8.13×103 kg/hm^2),但A3B2互作米粒的粒长、长宽比和透明度在各处理中最低,整精米率排名第三,综合性状较差;A3B3互作的稻谷产量虽然排名第二,但糙米率最高,整精米率排名第二,米粒粒宽最小,长宽比最高,透明度等级最高,综合性状最优。【结论】桂育8号在最佳种植密度3.0×10^5蔸/hm^2(每蔸2苗)和施氮量210.0 kg/hm^2(A3B3组合)条件下,可获得较高的稻谷产量及理想的大米外观和加工品质。

摘要：为了探讨水稻品种桂育9号在广西中西部地区的最佳种植密度和施氮量,采用2因素4水平裂区试验设计,测定相关农艺性状和叶面积指数及产量。结果表明,种植密度对最高苗数和结实率有极显著影响(P<0.01),对有效穗数和千粒重有显著彩响(P<0.05);施氮量对农艺性状及产量影响不显著,A3B2处理的农艺性状最佳,产量最高(7550kg/hm^2)。在广西中西部地区种植桂育9号时,种植密度以3.0×10^5蔸/hm^2、每苑2苗、施氮量165kg/hm^2为宜。

摘要：目的:分析姜黄表达序列标签(EST)中简单重复序列(SSR)位点的分布特点,开发近缘种广西莪术EST-SSR引物,探讨EST-SSR用于进行广西莪术遗传多样性分析及分子育种的可行性。方法:下载NCBI中公布的姜黄EST 12 678条,利用SSR-FINDER搜索SSR位点,筛选符合条件的序列,采用Primer 5.0设计SSR引物,挑选30个表现型差异较大的广西莪术种质进行引物有效性及多态性检测,对50份广西莪术种质进行遗传多样性分析。结果:12 678条EST序列含有SSR位点1 243个,其中二核苷酸出现频率为50.36%,三核苷酸31.54%,四核苷酸10.30%,以AT/TA和CT/GA出现频率最高。利用Primer 5.0设计引物共325对,聚合酶链式反应(PCR)检测表明,104对引物可以扩增出理想PCR产物,在至少30份不同种质广西莪术中检测到48对SSR引物具有多态性,占设计引物的38.09%。遗传多样性分析研究,聚类分析结果表明50份广西莪术种质在相关系数0.7处,聚类为2类,遗传相似性系数变化范围较窄。结论:姜黄EST资源中含有高频率的SSR位点,且EST-SSR标记开发效率较高。本研究开发了48对广西莪术EST-SSR标记,并筛选出富含SSR位点的候选序列,用聚类图验证了植物之间的亲缘关系,为广西莪术遗传多样性分析和分子育种研究提供参考。

摘要：为探讨施氮量和栽插密度对水稻产量和稻米品质的影响,以水稻优质常规种桂育11号为试验材料,采用裂区试验设计,设置施氮量(主区)分别为0(N1)、75(N2)、150(N3)、225(N4)kg·hm^(-2),栽插密度(裂区)分别为27(D1)、30(D2)、33(D3)万蔸·hm^(-2),测定不同施氮量和栽插密度下桂育11号的产量和品质。结果表明,施氮量对有效穗数、千粒重、产量、整精米率、垩白粒率、垩白度和蛋白质含量有极显著影响;栽插密度对有效穗数、产量、糙米率和垩白度有极显著影响,对整精米率有显著影响;氮密互作对结实率、垩白粒率和垩白度有显著影响。当施氮量为150 kg·hm^(-2)时,桂育11号的穗粒数、结实率和产量最高。当栽插密度为30万蔸·hm^(-2)时,桂育11号的有效穗数和产量最高。氮密互作下,N3D2处理的产量及构成因素均与最高值无显著差异;N3D1、N3D2和N4D2处理的稻米品质指标均与最优值差异不显著。由此可见,实现优质常规稻桂育11号高产与优质的适宜施氮量为150 kg·hm^(-2)、栽插密度为30万蔸·hm^(-2),为科学制定桂育11号高产、优质的高效栽培技术提供了理论依据。

摘要：【目的】通过CRISPR/Cas9基因编辑技术对水稻锌指蛋白基因(OsC3H54)进行基因编辑,筛选鉴定出其突变体植株,为深入研究OsC3H54的生物学功能提供良好材料,也为水稻锌指蛋白研究提供参考依据。【方法】通过E-CRISP在Os C3H54基因的外显子上设计靶点序列,将靶点序列连接至OsU6SK载体上,再与Cas9一起连接到pCAMBIA1300双元载体上,获得CRISPR/Cas9重组双元载体,通过农杆菌介导将其转入日本晴水稻愈伤组织,利用潮霉素进行抗性筛选,获得突变体植株,并分析其靶点位置的碱基及编码氨基酸突变情况。【结果】在OsC3H54基因第2个外显子上找到2个符合靶点设计要求的靶点,分别为TG1:5'-CCGCCGCGGCTGCCTTTGGATAC-3'和TG2:5'-CCTTCCC CAATGGCGGGGGTGGC-3'。将OsU6SK载体和靶点序列正确连接的重组载体与Cas9一起连接至pCAMBIA1300双载体上,成功获得CRISPR/Cas9重组双元载体(pCAMBIA1300-Cas9-TG1和pCAMBIA1300-Cas9-TG2)。通过农杆菌介导转入日本晴水稻,经潮霉素抗性筛选获得TG1靶点株系和TG2靶点株系,共16株CRISPR/Cas9突变体植株。CRISPR/Cas9突变体植株在靶点序列的突变位点位置附近出现套峰,表明2个株系的植株均发生碱基突变,其中Y1、Y2、Y3和Y4突变体植株均为单碱基插入突变,最终导致编码的氨基酸发生移码突变,蛋白翻译提前终止。【结论】水稻OsC3H54基因CRISPR/Cas9突变体植株的获得为进一步研究水稻锌指蛋白生物学功能提供了良好材料。