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作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(4): 632−638/zwxb/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由宁夏自然科学基金项目(NZ0984)资助。
*通讯作者(Corresponding author): 赵开军, E-mail: zhaokj@第一作者联系方式: E-mail: wjzwssd@Received(收稿日期): 2011-08-01; Accepted(接受日期): 2011-12-19; Published online(网络出版日期): 2012-02-13. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20120213.1107.016.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.00632OsGA20ox2不同长度RNAi 片段对水稻株高等农艺性状的遗传效应王 坚1,2 赵开军2,* 乔 枫2,3 杨生龙11宁夏农林科学院农作物研究所, 宁夏银川750105; 2 中国农业科学院作物科学研究所 / 农业部作物遗传育种重点实验室 / 农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程, 北京100081; 3青海师范大学生命与地理科学学院, 青海西宁810008摘 要: 利用OsGA20ox2基因序列构建不同长度的RNAi 片段并导入水稻, 获得不同高度的矮化植株。
将这些矮化植株与野生型植株回交获得B 1F 2群体, 卡方检测表明B 1F 2群体矮秆植株数和高秆植株数符合3∶1比例, 表现为矮秆显性的遗传规律。
对矮化植株的F 5和B 1F 2群体株高、各茎节间长度和一些主要农艺性状方差分析显示, OsGA20ox2基因的RNAi 能显著缩短株高和各节间长度(P <0.05), RNAi 干扰片段越长, 使植株株高和节间长度缩短程度越大, 可使株高降低24~42 cm, 矮化22%~39%。
穗型是水稻的重要形态特征之一，穗型与水稻产量水平和群体结构状况均有着密切的关系，因而穗型问题一直是水稻理想株型育种及栽培研究的焦点。
本文综述了水稻穗型的分类、穗型与产量和品质的关系及穗型相关基因的研究进展。
穗部性状是水稻株型的重要组成部分，包括穗的多少、大小、形态等。
出于不同研究目的，迄今对水稻穗型有各种分类方法。
Matsuo按一次枝梗数与穗颈大维管束数的比值将穗型分为穗重型、偏穗重型、中间型、偏穗数型和穗数型。
Sasahara等按一次枝梗数与二次枝梗粒数最多的一次枝梗所在穗轴节位之比将穗型划分为上位优势型、偏上位优势型、中位优势型、偏下位优势型和下位优势型。
马均等按单穗重将穗型划分为重穗型、中穗型和轻穗型。
徐正进等按颈穗弯曲度划分为直立穗型、半直立穗型和弯曲穗型。
Yamamoto等按着粒密度划分为紧穗型、半紧穗型、半散穗型和散穗型。
根据穗的分枝模式、一次枝梗的角度和小穗的密集程度及空间姿态，可以将穗型分为密集型(Compact panicle)、散开型(Spreading panile)和中间型(Intermediate panicle)；根据穗长可分为长穗型和短穗型；根据剑叶与穗子的相对位置可分为禾上穗型和禾下穗型等。
一般生产上常说的穗数型或多穗型、穗重型或大穗型以及穗粒兼顾型等，通常是品种的综合特性描述，与分蘖能力密切相关，或者是在一定生态、品种、生产条件下发挥最大产量潜力的产量结构特征，与栽培措施有直接关系。
2穗型与超高产育种亚洲的水稻单产水平在经历了矮化育种和杂交稻育种2次大的飞跃以后，长期处于停滞不前的状态。
多数育种家认为第3次产量突破将产生于理想株型与杂种优势利用相结合的超高产育种，而且杂种优势的利用最终必须服务于株型。
因此水稻理想株型育种已成为当今水稻遗传育种家们普遍关注的热点。
目前，国内外有关科研单位提出的理想株型模式主要有：国际水稻研究所(IRRI)提出的少蘖大穗型、沈阳农业大学设计的直立大穗型、广东省农业科学院提出的早长根深型、四川农业大学提出的稀植重穗型、湖南杂交水稻研究中心提出的功能叶挺长型、中国水稻研究所提出的后期功能型等。
GSE5启动子的自然变异有利于水稻粒宽多样性的增加摘要自然遗传变异的利用极大地促进了农作物重要农艺性状的改良。
了解籽粒大小自然变异的遗传基础可以帮助育种者开发高产水稻品种。
在这项研究中，我们通过将全基因组关联研究与功能分析相结合，在GSW5 / GW5基因座控制水稻粒径中鉴定出一种以前未被识别的基因，命名为GSE5。
GSE5编码与IQ结构域的质膜相关蛋白，其与水稻钙调蛋白OsCaM1-1相互作用。
我们发现GSE5功能的丧失导致了宽粒和较重的谷物，而GSE5的过表达导致狭窄的谷物。
我们证明，GSE5主要通过影响小穗壳中的细胞增殖来调节籽粒大小。
根据其启动子区的缺失/插入类型，鉴定了栽培稻中GSE5（GSE5，GSE5DEL1 + IN1和GSE5DEL2）的三种主要单倍型。
我们证明携带GSE5DEL1 + IN1单倍型的籼稻品种中的950bp缺失（DEL1）和携带GSE5（DEL2）单倍型的粳稻品种中的1212bp缺失（DEL2）与GSE5的表达降低相关，导致宽的谷粒。
进一步的分析表明，野生稻种质中含有GSE5的全部三种单倍型，这表明栽培稻中存在的GSE5单倍型可能来源于水稻驯化过程中不同的野生稻种质。
综上所述，我们的研究结果表明，在水稻育种者广泛使用的GSW5 / GW5基因座中，以前未被识别的GSE5基因控制着谷粒大小，并揭示了GSE5启动子区域的自然变异有助于水稻的粒径多样性。
介绍现代农业必须迎接人口增长和耕地面积减少的挑战。
稻米是一种非常重要的作物，为全球一半以上的人口提供食物。
不同品种的遗传变异为水稻重要农艺性状的改良提供了有价值的资源。
水稻育种家已经探索了涉及产量相关性状调控的基因的自然变异，以开发优良水稻品种。
水稻产量由粒重，每穗粒数和单株穗数决定。
谷粒大小与谷物重量，谷物产量和外观品质有关。
已经在水稻中鉴定了几个数量性状基因（QTL），但是只有少数有益的等位基因被水稻育种者广泛使用。
水稻JAZ家族抗逆相关基因的鉴定和功能分析植物感受干旱、高盐等逆境,激发内源信号传递系统,调节非生物胁迫应答和适应相关基因表达,进而适应不利环境。
水稻对非生物逆境胁迫的响应涉及到生理和分子水平的调控过程。
寻找抗逆相关的调控基因对阐明水稻对非生物逆境胁迫的响应机制以及指导水稻抗逆性遗传改良具有重要意义。
JAZ是茉莉酸信号响应途径中的负调控因子。
水稻中大部分JAZ家族的基因都受到非生物逆境胁迫的诱导表达。
我们对6个在逆境胁迫芯片数据中受到诱导表达的JAZ基因转化水稻品种中花11(Oryza sativa L. ssp japonica)。
对超量表达转基因材料进行进行了苗期逆境胁迫表型筛选。
其中两个基因(OsJAZl和OsJAZ9)的转基因材料分别对干旱和盐胁迫表现出较为明显的表型。
本研究对这两个参与到JA信号传递和非生物逆境胁迫应答的JAZ基因做了更加深入的功能分析,主要结果如下：1. OsJAZ1受到逆境胁迫诱导表达。
OsJAZ1的超量表达植株相比对照旱敏感,而对ABA处理相比对照不敏感；而OsJAZ1功能缺失突变体植株相比对照抗旱,却对ABA处理相比对照敏感。
OsJAZ1功能缺失突变体材料中干旱胁迫后上调表达的基因数目比与OsJAZ1的超量表达植株和野生型的干旱诱导上调的基因数目明显要多。
OsJAZ1在酵母中与OsMYC2互作,它和OsCOI1a的互作依赖于冠菌素。
OsJAZ1超量表达和OsJAZ1功能缺失突变体的表型可能和ABA响应的基因有关,筛选酵母双杂交文库获得一个OsJAZ1的互作蛋白bZIP类型转录因子OsBZ8,双分子荧光互补实验和酵母双杂交点对点实验验证了OsJAZ1能和它互作。
OsJAZ1和OsBZ8的全长在酵母中都没有转录激活活性。
OsBZ8的表达量受到逆境诱导表达,其启动子上有多个逆境相关的顺式作用元件。
荧光素酶实验结果说明OsJAZ1具有转录抑制子的功能. OsBZ8能够结合到多个ABA相关基因的启动子的ABRE顺式作用元件上。
*基金项目：福建省自然科学基金重大项目资助（No.2001F002）。
马洪丽：女，1975年生，博士研究生。
**通讯作者。
Author for correspondence.E-mail:<rcyang@>.收稿日期：2002-12-23接受日期:2003-04-02农业生物技术学报Journal of Agricultural Biotechnology 2004,12(1):43~47·研究论文·水稻长穗颈高秆突变体协青早eB1的遗传分析及其定位*马洪丽1张书标1卢勤1方宣钧2杨蜀岚1杨仁崔1**(1.福建农林大学作物遗传育种研究所，福州350002；2.海南省热带农业资源开发利用研究所，三亚572025)摘要：通过γ-射线辐射诱变水稻（ssp.）协青早B 获得的长穗颈高秆突变体协青早eB1，与起始品系协青早B 相比，其株高和倒一、二、三节间长度都显著伸长。
遗传分析表明，协青早eB1的长穗颈高秆特性由隐性单基因控制，且该基因与IR50的最上节间伸长基因（源自76:4512）等位。
研究进一步以协青早eB1/矮脚南特的后代群体为定位群体，采用BS A （Bulk segregated analysis ）方法，获得了与长穗颈高秆基因()分别相距18.4cM 和7.9cM 分子标记：RM164和AC9，并将()基因定位到第5染色体长臂中部。
关键词：水稻；长穗颈；()；遗传分析；基因定位Genetic Analysis for Uppermost Internode Elongation inRice Xieqingzao eB1and Its Mapping of ()GeneMA Hong-Li 1ZHANG Shu-Biao 1LU Qin 1FANG Xuan-Jun 2YANG Shu-Lan 1YANG Ren-Cui 1**(1.Institute of Genetics and Crop Breeding,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China;2.Hainan Provincial Institute of Tropical Agricultural Resources,Sanya 572025,China)Rice(ssp.)Xieqingzao eB1(XQZ eB1),an elongated uppermost internode mutant,was mutagenizedfrom elite maintenance line Xieqingzao B (XQZ B)by γpared with the wild type XQZ B,the plant height and length of the uppermost internode,second and third internode from top of XQZ eB1were significantly elongated.Genetic analysis indicated that the trait for uppermost internode elongation of XQZ eB1was dominated by a single recessive gene ,and the mutant gene of XQZ eB1was allelic with that of IR50(derived from 76:4512).The further studies have been carried out by using BSA(Bulk segregated analysis)approach.A F 3population ,derived from the cross of XQZ eB1/Aijiaonante (AJNT),was used to map the mutant gene ().TwoSSR makers,RM164and AC9,were screened to closely linked with()and the genetic distance between them was 18.4cM and7.9cM ,respectively .The ()gene was mapped on the long arm of chromosome5.;elongated uppermost internode;();genetic analysis;gene mapping1981年，Rutger 和Carnahan 在粳稻杂交后代中发现一个最上节间明显伸长的高秆隐性突变体，并将控制该突变性状的基因命名为最上节间伸长基因(elongated uppermost internode)，且指出基因可作为杂交稻种子生产的第四遗传要素[1]，引起各国同行的重视。
水稻倒一节间生长发育调控基因OEUI的精细定位方雪【摘要】水稻节间生长发育有着特定的时空模式,有多个基因参与调控.OEUI基因是水稻中控制倒一节伸长发育的一个关键基因,先前已将它定位在第1染色体上.采用集团分离分析法:提取水稻叶片基因组DNA,通过构建DNA池,依靠PCR技术,进行全基因组扫描,寻找到1号染色体短臂上的SSR标记RM3252与Oeui基因连锁.在RM3252附近发展新的标记,把水稻Oeui基因精细定位在RM3148和RSL0152/0153标记之间,相应的物理距离为876kb.【期刊名称】《合肥师范学院学报》【年(卷),期】2013(031)003【总页数】4页(P33-36)【关键词】水稻;OEUI;精细定位;分子标记【作者】方雪【作者单位】合肥师范学院生命科学系,安徽合肥230601【正文语种】中文【中图分类】Q943.2水稻是世界主要粮食作物之一，占世界粮食作物产量的40%［1］。
近年来，水稻基因组研究进展迅速，随着水稻全基因组序列的测序的的完成，水稻分子生物学研究进入功能基因组时代［2－3］。
水稻节间生长发育有着特定的时空模式，有多个基因参与调控水稻节间发育［4，5］。
Takeda曾将水稻矮杆突变体依据其对节间排布模式的影响而分为五类：dn、dm、d6、sh、nl。
其中dn型水稻突变体中每个节间均匀缩短，其伸长形式跟野生型相似；dm型突变表现为第二节间特异缩短；sh和d6型突变体则是倒一节或是倒二节缩短［6］。
随着近年来水稻功能基因组研究的迅猛发展，许多与这五类突变相关的基因已被鉴别和克隆。
已克隆出的基因OSH15、OSBRI1的突变可以造成d6表型［7］；本研究中克隆的OEUI的突变可以造成sh表型。
多个EUI基因则特异调控倒一节的伸长模式。
对这些基因的克隆以及相关的生物学研究将极大地促进人们理解水稻节间模式形成的分子机理［8，9］。
经典的植物学研究早已表明植物激素赤霉素对于节间的伸长是必须的，EUI基因还与赤霉素的合成代谢以及信号转导有关，许多与赤霉素合成、代谢、信号转导有关的突变体都表现出节间伸长的缺陷［10］。
总结水稻花器官发育的基因结构、功能、表达及其作用机理。
ABCDE 模型认为，五类MADS 域蛋白的互作使分生组织分化出不同的花器官，其中A 类基因特化花萼和花瓣的发育，B 类基因特化花瓣和雄蕊的发育，C 类基因特化雄蕊和雌蕊的发育，D 类基因参与胚珠的发育，而E 功能基因作用在所有轮，与ABCD 类基因共同决定花器官的发育[1]。
【1】基因结构：(ABCDE 模型中的部分基因)OsMADS16基因：定位在水稻第6 染色体上，对应于日本晴测序图谱的位置(5'-3')在30176784 - 30172947区间。
由7个外显子和6个内含子组成，内含子长度分别有101, 204, 173, 448, 2168, 124 bp 。
在突变体spw1-1中，第3内含子最后一个碱基由G 突变为A ；在突变体spw1-2中，第5内含子第1个碱基由G 突变为A 。
产物OsMADS16包含225氨基酸，含有MADS 框。
OsMADS15基因：定位在水稻第7 染色体上，对应于日本晴测序图谱的位置(5'-3')在470352 - 476655区间。
cDNA 全长1289bp ，包含有8个外显子，编码一个由267 氨基酸组成含有MADS-box 结构域的转录因子。
dep 突变体：OsMADS15 基因的第94 位的G 突变成C ，导致第32 位丙氨酸突变成脯氨酸。
OsMADS6基因：定位于2号染色体，对应于日本晴测序图谱的位置(5'-3')OsMADS16基因OsMADS15基因在27870242 - 27877829区间。
cDNA 全长1134bp ，包含有8 个外显子，编码一个由250 氨基酸组成的蛋白产物。
Ohmori 等已经分离了2 个OsMADS6 的隐性突变体，分别命名为mfo1-1(MOSAIC FLORAL ORGANS1)和mfo1-2, 这些突变体的花器官形成了嵌合体表型。
一个水稻生殖发育突变体的遗传及基因定位独创性声明本人声明，所呈交的学位(毕业)论文，是本人在指导教师的指导下独立完成的研究成果，并且是自己撰写的。
尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。
与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。
㈨者_产秘吼论文使用授权的说明本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位(毕业)论文的规定，即学校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
保密，在年后解密可适用本授权书。
口不保密，本论文属于不保密。
口学位(毕业)论文作者亲笔签名：占j奶秒日期指导教师亲笔签名：日期福建农林大学硕士学位论文摘要水稻生殖发育突变体的获得和研究，在揭示生殖发育过程中基因的作用及其相互关系，探明水稻的生殖发育，特别是花发育的奥秘起了十分重要的作用。
研究水稻生殖发育机制具有重要的理论意义和实际应用价值。
本课题组从明恢86的组培材料T2群体中发现了可以稳定遗传的水稻生殖发育突变体pol(function of reproductive organ 1)，其基因拟名为加J渺。
本研究主要从遗传学以及分子标记基因定位两个方面对．厅DJ『进行研究，为今后基因表达和克隆等奠定基础。
主要的研究结果如下：肋J突变体形态表现为内外稃闭合，抽穗但不开花；4轮器官结构及数目近正常，但内外稃片抱合扭曲成辣椒状，雌雄蕊发育不完全，呈透明色，雌雄蕊均不育。
以pol突变体为父本，明恢86，R527、93．11和中花16为母本配制杂交组合进行性状遗传分析。
所有组合Fl代植株均表现为正常亲本的表型，根据F2代表型及x“测验结果表明，正常株与突变株的比例符合1对基因控制的分离比3：1，即该突变性状是受一对隐性基因控制的。
⾃然变异基因GS5在调控⽔稻粒形和产量⽅⾯有重要作⽤⾃然变异基因GS5在调控⽔稻粒形和产量⽅⾯有重要作⽤摘要：提⾼作物产量是植物科学研究的重要⽬标之⼀。
粒型是⽲本科作物产量的⼀个重要决定因素，同时也是驯化和⼈⼯育种的⽬标性状之⼀。
我们发现，⽔稻数量性状位点GS5，能够通过调控粒宽、灌浆和粒重，⽽控制粒型。
GS5编码⼀个推测存在的丝氨酸羧肽酶，并且对粒型产⽣正调控。
因此，GS5的⾼表达和粒型变⼤有密切关系。
对来⾃不同地域的51份⽔稻材料的启动⼦区域进⾏测序，我们鉴定出三个可能和粒宽有关系的单模标本。
结果表明，GS5的⾃然变异导致⽔稻粒型的多样化，这可能对提⾼⽔稻和其他作物的产量产⽣作⽤。
近年来，包括分蘖、穗粒数和粒重在内的许多⽔稻产量性状基因（或数量性状位点），已经通过图位克隆的⽅法得到分离。
这些基因通过不同时期表达、不同的⽣化途径和不同的作⽤来调控数量性状和发育进程。
基因的分⼦特征影响粒型（如GS3, GW2和qSW5/GW5），表明许多基因是对粒型进⾏负调控的。
因此，野⽣型等位基因和⼩粒相关联，⽽突变体和⼤粒相关联。
通过研究珍汕97和H94杂交构建的DH群体，我们在第5染⾊体短臂上RM593 和RM574标记之间，发现了⼀个数量性状位点GS5（见表1），其来⾃于珍汕97的等位基因可以增加产量性状。
这个区域和我们早期的结果⼀致。
为了精确定位GS5 ，我们⽤DH27和珍汕97回交三次（DH27是⼀个含有来⾃H94的RM593–RM574之间的染⾊体⽚段，并且55%的遗传背景来⾃珍汕97）。
⾃花授粉的BC3F1植株杂合⼦，产⽣两个BC3F2群体（群体1包含4373株个体，群体2包含5265株个体），并在2005年到2006年种植于中国海南。
在群体1中，我们鉴定出94个RM593 和RM574间的重组体，它们在GS5座位的基因型于2006年夏天在武汉，通过后代测验确定。
分析群体2，在C35和RM574间发现15个重组体。
