水稻(籼稻)全基因组框架序列研究简介
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品种鉴定是种子市场监管和品种审定准入的主要内容,是育种工作的重要阶段,也是衡量成果能否转化的重要环节。
因此,品种鉴定在种子生产、加工、储藏及经营贸易等流通过程中具有重要意义和应用价值。
但在种子流通中,为节省成本与缩短时间周期,往往忽略品种鉴定的重要性,导致仍有种子掺假的案件发生,给生产造成了难以挽回的损失[1]。
杂交水稻是我国最主要的农作物,对保障国家粮食安全起到举足轻重的作用,因此,随着全国杂交水稻种植面积比重逐年增大,对杂交水稻种子的质量(主要是真实性和纯度)检查和监督尤为重要。
目前,杂交水稻品种鉴定的方法主要有形态鉴定法、生化鉴定法、DNA 分子技术鉴定法。
1形态鉴定法1.1种子形态鉴定法种子形状比较稳定,故形态鉴定方法简单,快速经济。
主要通过观察种子的外观形态特征,包括种子的长宽度与大小、形状、颜色、光泽、种皮形态、垩白、胚乳等性状,借助仪器或工具(如放大镜、解剖镜等)观察,进行品种鉴定,一般情况下可鉴定出杂交水稻样品的真实性[2-3]。
但由于这些性状只适用于品种间差异较大的样品鉴定,且受鉴定者经验的制约,品种鉴定结果可靠性较差,应用范围较窄。
1.2幼苗形态鉴定法在相同条件的温湿度、光照等环境下,对种子进行培养,当发芽良好的种子生长发育到适合鉴定的幼苗阶段,结合独特的形态特征进行比较鉴定。
李稳香等用幼苗形态鉴定法,发现应用于鉴定威优、汕优、协优系统的杂交一代均有较好效果,尤以鉴定威优46效果与田间种植鉴定结果均基本一致[4]。
此鉴定方法较简单,易于操作,成本低,鉴定周期短,鉴定结果较准确。
但由于幼苗期所依据的性状有限,且受种子处理方法与生长环境的影响颇大。
因此,该鉴定方法只适用于幼苗形状差异较明显的品种。
1.3田间种植鉴定法田间种植是鉴定品种最为可靠的方法之一,主要依据品种的特征特性进行鉴定。
将种子适时催芽、播种,秧苗栽插到田间,通过水肥管理、病虫害预防等,直到抽穗时进行鉴定。
我国每年冬季都会在海南岛进行田间种植鉴定,这种鉴定方法比较简单,鉴定结果较为符合大批量的实际生产。
1--生物技术•遗传育种 引用格式:刘之熙,闵 军,刘三雄,等. 水稻香味基因Badh2的功能和效应分析[J]. 湖南农业科学,2023(10):1-6. DOI:DOI:10.16498/ki.hnnykx.2023.010.001水稻(Oryza sativa L .)是世界上最重要的粮食作物之一,全世界有近 30 亿人口以水稻为主食[1]。
香米不仅在蒸煮后清香可口,更具有很高的营养价值。
同时香米在国际市场上广受欢迎,价格比非香大米高2倍以上,这也为香稻研究提供了广阔的市场前景。
香稻含有多种挥发性化合物,有学者发现直接与水稻香味相关的挥发性物质为2-乙酰1-吡咯啉(2-acetyl-1-pyrroline ,2-A'P )[2-3]。
由于甜菜碱醛脱氢酶基因Badh2功能的缺失,翻译提前终止而产生无功能的BADH2蛋白,中断了2-AP 合成底物γ-氨基丁醛的代谢,使其转而生成了香味物质2-AP [4]。
Badh2基因位于8号染色体上[5],由 15 个外显子和 14 个内含子组成,常见的突变类型为第7外显子8 bp 缺失和3个SNP 差异导致的移码突变,以及第2外显子上7 bp 缺失造成的翻译提前终止[6-7]。
随着香味基因的克隆和香稻资源的收集,共发现有20余种badh2的等位基因[8-11]。
除了编码区 SNPs 或 InDels 引起非同义突变或移码框突变而导致无功能的BADH2蛋白产生的变异类型外,还有一些Badh2基因的变异发生在内含子区、启动子区及5'UTR 区,携带这些变异类型的水稻品种大多散发独特的香气。
笔者前期利用二代测序技术对3个香稻品种XW13、YZX 及XW17进行全基因组测序,发现3个香稻品种的Badh2基因序列一致,在编码区无明显变异的情况下,启动子区距离ATG -1487 bp 处有一个8 bp 的插入突变,这种变异类型在已测序并公开发表的76份香稻资源的Badh2基因序列中也有发现,命名为 badh2-p [12]。
分子植物育种(网络版), 2011年, 第9卷, 第1134-1151页 Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2011, Vol.9, 1134-1151 http://mpb. 5th 评述与展望Reviews and Progress水稻稻米品质的分子设计育种研究进展易俊良1,2,3, 周少川1,2, 唐晓艳3, 周向阳4, 彭琼5, 陈立云1, 王海斌61.湖南农业大学水稻科学研究所, 长沙, 4101282.广东省农业科学院水稻科学研究所, 广州, 5106403.深圳热带亚热带作物分子设计育种研究中心, 深圳, 5180404.深圳市农作物良种引进中心, 深圳, 5180405.湖南农业大学生物技术学院, 长沙, 4101286.衡阳市现代农业示范园,衡阳, 421200 通讯作者: xxs123@ 作者分子植物育种, 2011年, 第9卷, 第19篇 doi: 10.5376/.2011.09.0019收稿日期:2010年11月02日 接受日期:2011年02月11日 发表日期:2011年02月23日这是一篇采用Creative Commons Attribution License 进行授权的开放取阅论文。
只要对本原作有恰当的引用, 版权所有人允许并同意第三方无条件的使用与传播。
引用格式:易俊良等, 2011, 水稻稻米品质的分子设计育种研究进展, 分子植物育种 V ol.9 No.19 (doi: 10.5376/.2011.09.0019)摘 要 随着水稻基因组测序及其分析技术和功能基因组学研究的深入发展,大量与稻米品质有关的基因或QTL 在染色体上精确定位并克隆。
新一代分子标记技术的发展,高通量、高效、简便的检测技术平台的建立,为水稻在品质的分子设计育种奠定了基础。
本文从水稻品质遗传的分子生物学基础、品质分子设计育种相关基础研究,影响未来品质分子设计育种的限制因子等几个方面进行了概述,提出高通量、高效、简便的检测技术平台的建立与完善,是未来品质分子设计育种的主要研究方向。
华南农业大学学报 Journal of South China Agricultural University 2023, 44(6): 843-853DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202307001郭涛, 沈任佳, 王加峰. 水稻基因遗传转化方法研究进展[J]. 华南农业大学学报, 2023, 44(6): 843-853.GUO Tao, SHEN Renjia, WANG Jiafeng. Research progress on genetic transformation methods of rice[J]. Journal of South China Agricultural University, 2023, 44(6): 843-853.特约综述水稻基因遗传转化方法研究进展郭 涛 ,沈任佳,王加峰(华南农业大学 农学院/国家植物航天育种工程技术研究中心, 广东 广州 510642)摘要: 介绍水稻遗传转化方法的发展历程和科研成果,为水稻遗传转化体系的研究和应用提供借鉴。
从生物介导转化法和非生物介导转化法2类方法出发,介绍各种转化方法在水稻上的首次报道和重要进展并进行了展望。
生物介导转化法中,农杆菌Agrobacterium介导转化法通过侵染种胚、稻穗、愈伤组织和茎尖进行转化,种胚及其诱导的愈伤组织作为材料的转化体系较为成熟,稻穗和茎尖转化法则操作简便、转化再生周期短;此外,有研究尝试用根瘤菌Sinorhizobium和Rhizobium以及附着剑菌Ensifer adhaerens转化水稻。
非生物介导转化法中,物理方法转化法(基因枪法、电击法、花粉管通道法和显微注射法)是较为传统的转化方法,基因枪法应用较为成熟,花粉管通道法则取得较多育种成果;介质介导转化法中,纳米材料的应用正逐步成为研究热点。
水稻遗传转化体系的发展可从转化材料的筛选和优化介导转化的载体入手,同时将转化体系和DNA-free、单倍体诱导等技术结合起来,以提高转化效率和安全性,缩短转化再生周期。
中国水稻科学(Chin J Rice Sci), 2024, 38(3): 266-276 266 DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.230904全基因组关联分析定位水稻分蘖角度QTL朱裕敬#桂金鑫#龚成云 罗新阳 石居斌 张海清*贺记外*(湖南农业大学农学院, 长沙 410128;*通信联系人,email:**********************;*****************.cn)QTL Mapping for Tiller Angle in Rice by Genome-wide Association AnalysisZHU Yujing#, GUI Jinxin#, GONG Chengyun, LUO Xinyang, SHI Jubin, ZHANG Haiqing*, HE Jiwai*(College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; *Correspondingauthor,email:**********************;*****************.cn)Abstract:【Objective】Tiller angle is a critical agronomic trait influencing rice yield. Identifying rice tiller angle QTL (genes) and detecting their elite haplotypes can be beneficial for developing ideal rice varieties. 【Method】333 core germplasms from the rice 3K resources were utilized as research materials. These germplasms were cultivated in Yunyuan and Chunhua of Hunan Agricultural University in 2020 and 2022, respectively. Tiller angles of various germplasms were measured during the heading stage. Genome-wide association analysis was conducted using the MLM model of TASSEL 5.2, combined with the genotypes of the germplasms. 【Results】Six QTL for tiller angle were identified on rice chromosomes 2, 5, 6, 9, and 12, designated as qTA2, qTA5, qTA6.1, qTA6.2, qTA9, and qTA12, respectively. These QTL explained phenotypic variation ranging from 6.23% to 16.22%. Notably, qTA9 co-localized with the major QTL TAC1 for tiller angle, while the other five QTL were newly discovered. Candidate gene analysis was conducted for these five QTL. The candidate genes for qTA2 and qTA6.1 were identified as Os02g0817900 and Os06g0682800, respectively. Os02g0817900 encodes a rice cytochrome P450 family protein, while Os06g0682800 encodes a zinc finger domain protein.【Conclusion】This study successfully identified new QTL for tiller angle in rice and analyzed candidate genes, offering valuable insights for the cloning of tiller angle QTL (genes) and genetic improvement of tiller angle in rice.Key words: rice (Oryza sativa L.); tiller angle; QTL; candidate gene; haplotype摘 要:【目的】水稻分蘖角度是影响水稻产量的关键农艺性状,挖掘水稻分蘖角度QTL(基因)及其优势单倍型,有助于构建水稻理想株型。
六安二中2025届高三第二次月考语文卷考试时间:150分钟分试卷分值:150一、现代文阅读(36分)(一)现代文阅读Ⅰ(本题5小题,18分)阅读下面的文字,完成下面小题。
全世界90%以上的稻米产于亚洲,而且集中于东亚、东南亚和南亚这三大地区。
如同人类的起源有非洲起源(单一起源)和多地区起源假说一样,为全球大半数人口提供主食的水稻也有一次起源(单一起源,single-origin)假说和多次起源(multiple-origin)假说。
水稻的一次起源假说源自2011年美国华盛顿大学的芭芭拉·沙尔(B arbara A.S chaal)和纽约大学的迈克尔·普鲁加南(Michael D Purugganan)发表的论文。
他们认为,水稻的驯化只有一次,并非两个亚种各自独立驯化。
他们采用分子生物学证据分析和估计法,认为水稻的起源约在8200—13500年前,起源地是在中国的长江流域。
这个水稻的一次起源假说一方面与已知的考古数据有一致的地方,但是仅凭分子生物学证据也还不足以充分证明水稻的起源和历史。
当然,水稻一次起源假说与考古发现中找到的植硅体可以相互佐证。
植硅体是硅沉淀在植物细胞或组织中形成的颗粒,由于性质比有机物稳定,可以在地层中被长期保存。
在中国的长江流域,如湖南省道县玉蟾岩遗址、江西省万年县仙人洞遗址、浙江省浦江县上山遗址和浙江省龙游县的荷花山遗址,都发现了超过11万年前左右开始在中国长江中下游流域首先栽培的。
但是,也有不同的研究结果表明,水稻不同亚种分别起源于不同的地理区域,粳稻起源于中国的普通野生稻,而籼稻则起源于南亚和东南亚的尼瓦拉野生稻(O·nivara)。
但是,第一种籼稻应是由粳稻和野生稻杂交培育而成的。
此后,这个杂交种传到东南亚、南亚,这些地方的农民栽培出了适应当地环境的多种品种,由此产生了独特的籼稻。
因此,今天亚洲稻(又称水稻,Oryza sativa L)包括粳稻(Japonica)和籼稻(Indica)两个主要亚种。
⽔稻TOS17突变体库的创建与应⽤1⽂献综述1.1⽔稻基因组学研究现状⽔稻全基因组测序⽔稻(Oryza sativa L.)是世界上最主要的粮⾷作物之⼀,全世界有⼀半的⼈⼝⾷⽤它,⽔稻年总产量占世界粮⾷作物产量第三位,维持较多⼈⼝的⽣活。
亚洲是世界⽔稻主产区,近年稻⽶产量占世界的90%以上,年产量占亚洲的38%。
⼤⽶作为我国主要粮⾷种类,在养活我国13亿⼈⼝和改善我国居民营养结构中具有举⾜轻重的影响。
同时,⽔稻⼜以其基因组相对较⼩(~430Mbp),⾼效的遗传转化体系,与⽟⽶、⼤麦和⼩麦等其它⽲本科作物在基因组上存在明显的共线性,⽽成为研究单⼦叶植物的模式植物。
国际⽔稻基因组计划(IRGSP)启动于1998年,以粳稻品种(japonica)⽇本晴(Nipponbare)为模式材料,由中国、⽇本、美国等是⼗个国家参与,所采⽤的⽅法为逐步克隆策略(clone by clone sequencing),随后在2002年由⽇本和中国科学家率先公布了第1、4染⾊体的精确序列(Feng et al., 2002; Sasaki et al., 2002; Consortium 2003);2003年9⽉第10条染⾊体的全长序列由美国Clemson⼤学公布(Rice Chromosome 10 Sequencing Consortium, 2003)。
2005年8⽉⽔稻全基因组精确序列在Nature发表(International Rice Genome Sequencing Project, 2005)。
IRGSP公布的⽔稻“⽇本晴”精确序列经过分析表明:(1) ⽔稻“⽇本晴”基因组⼤⼩为389Mb,IRGSP公布的序列能够覆盖其全基因组的95%,并包含了所有的常染⾊质和两个完整的着丝粒;(2)整个基因组中包含⼤约37544个⾮转座相关基因,其中71%的基因可能在拟南芥中有同源基因;(3)通过与拟南芥基因组序列对⽐分析发现,拟南芥90%的基因在⽔稻中可能存在同源物;(4) ⽔稻中预测的37544个基因中,29%是属于成簇的基因家族;(5) ⽔稻基因组中转座元件的数⽬和种类与⽟⽶和⾼粱基因组共线性区段的扩张是⼀致的;(6) 有证据证明基因能从细胞器中转移到细胞核(International Rice Genome Sequencing Project, 2005)。
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2019, 45(11): 1628 1637/ ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail: zwxb301@DOI: 10.3724/SP.J.1006.2019.82064籼稻背景下导入Wx in等位基因改良稻米食味和理化品质杨勇1陆彦1,2郭淑青1石仲慧1赵杰1范晓磊1李钱峰1刘巧泉1,*张昌泉1,*1扬州大学农学院 / 植物功能基因组学教育部重点实验室 / 江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室 / 粮食作物现代产业技术协同创新中心, 江苏扬州 225009; 2扬州大学测试中心, 江苏扬州 225009摘要: 水稻Wx b等位基因已广泛用于籼稻的品质改良, 但携带该等位基因的一些籼稻米饭往往偏软, 仍需进一步改良。
为明确籼稻背景下导入Wx in等位基因对稻米食味品质和理化品质的效应, 分别以携带Wx in的IR64和携带Wx b的9311为供体, 以携带Wx a的籼稻SIR3611 (3611)为受体, 基于分子标记辅助选择, 通过杂交和连续回交的方式构建了3611背景下携带Wx in和Wx b的近等基因系。
系统比较了不同近等基因系间的农艺性状以及稻米的食味和理化品质。
结果表明, 近等基因系与受体亲本3611的主要农艺性状基本接近, 无显著差异。
NIL(Wx in)稻米的表观直链淀粉含量较亲本3611极显著下降而胶稠度极显著增加。
NIL(Wx b)稻米表观直链淀粉含量最低且与之对应的胶稠度最高。
近等基因系NIL(Wx in)和NIL(Wx b)稻米的食味值较亲本极显著提高。
NIL(Wx in)和NIL(Wx b)稻米的GBSSI丰度与对应的表观直链淀粉含量具有明显的正相关。
稻米粉的黏滞性谱、热糊化特性和晶体结构与直链淀粉含量显著相关性。
本研究为在我国籼稻品种品质改良中有效利用Wx in等位基因提供了重要依据。