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通过双环氧丁烷 (diepoxybutane)诱变籼稻品种IR64获得遗传稳定的水稻褐色斑点叶突变体hm197。在自然条件下,该突变体褐色斑点自播种后10周开始于叶尖出现,而后慢慢扩散至全叶。遗传分析表明,该褐色斑点性状受一对隐性核基因控制,暂名splhm197,并将其定位在第4染色体长臂上140 kb的区段内。与野生型IR64相比,突变体株高、结实率和千粒重等农艺性状均显著下降。遮光处理表明,hm197褐色斑点的形成受自然光照的诱导。此外,hm197光合色素含量和光合效率也比野生型显著降低。组织化学分析表明,突变体中有过氧化氢和大量超氧阴离子O2 ?的沉积。与IR64相比,hm197叶片中清除氧自由基酶系统中SOD和APX活性极显著上升,其余均极显著下降,同时伴随总可溶蛋白含量下降以及MDA含量上升,hm197表现出早衰迹象。抗病性鉴定表明,与野生型相比突变体对白叶枯病菌的抗性显著增强。 相似文献
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水稻淡褐斑叶突变体lbsl1的遗传分析与基因定位 总被引：1，自引：0，他引：1
通过EMS诱变籼稻品种IR64获得一个稳定遗传的淡褐色斑点叶突变体lbsl1（light brown spotted leaf 1）。在自然条件下,突变体播种后10~14 d,叶片上出现淡褐色斑点,随后逐渐扩散至全叶,第1叶至剑叶上均有淡褐色斑,为全生育期性状。斑点性状的表达对株高、生育期、结实率和千粒重等农艺性状具有显著的影响。遗传分析结果表明,该淡褐色斑点叶性状受一个隐性核基因控制。将突变体lbsl1与正常叶色水稻Morobereken杂交构建F2定位群体,利用SSR标记,最终将该淡褐叶基因lbsl1(t)定位在第6染色体短臂上一个约130 kb的区段上。定位的结果和发展的群体为该基因的进一步精细定位和克隆奠定了基础。 相似文献
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FENG Bao-hua YANG Yang SHI Yong-feng LIN Lu CHEN Jie WEI Yan-lin Hei LEUNG WU Jian-li 《水稻科学》2013,20(1):13-18
A light brown spotted-leaf mutant of rice was isolated from an ethane methyl sulfonate (EMS)- induced IR64 mutant bank. The mutant, designated as lbsl1 (light brown spotted-leaf 1), displayed light brown spot in the whole growth period from the first leaf to the flag leaf under natural summer field conditions. Agronomic traits including plant height, growth duration, number of filled grains per panicle, seed-setting rate and 1000-grain weight of the mutant were significantly affected. Genetic analysis showed that the mutation was controlled by a single recessive gene, tentatively named lbsl1(t), which was mapped to the short arm of chromosome 6. By developing simple sequence repeat (SSR) markers, the gene was finally delimited to an interval of 130 kb between markers RM586 and RM588. The lbsl1(t) gene is likely a novel rice spotted-leaf gene since no other similar genes have been identified near the chromosomal region. The genetic data and recombination populations provided will facilitate further fine-mapping and cloning of the gene. 相似文献
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HUANG Qi-na # YANG Yang SHI Yong-feng CHEN Jie WU Jian-li State Key Laboratory of Rice Biology/Chinese National Center for Rice Improvement China National Rice Research Institute Hangzhou China College of Life Environmental Sciences Hangzhou Normal University Hangzhou 《水稻科学》2010,17(4):247-256
Many rice spotted-leaf(spl) mutants are ideal sources for understanding the mechanisms involved in blast resistance,bacterial blight resistance and programmed cell death in plants.The genetic controls of 50 spotted-leaf mutants in rice have been characterized and a few spotted-leaf genes have been isolated as well.This article reviews the origin,genetic modes,isolation and characterization of spotted-leaf genes responsible for their phenotypes,and their resistance responses to main rice diseases. 相似文献
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【目的】叶片是水稻进行光合作用的主要场所,叶片颜色的变化与水稻的生长发育直接相关。发掘水稻叶色突变体,是水稻功能基因组学研究的重要遗传基础。【方法】利用EMS诱变日本晴获得一个能稳定遗传的淡绿叶突变体,暂命名为pgl11(pale green leaf 11)。在不同生育期测定野生型与突变体的叶绿素含量。在苗期,取野生型与突变体叶片进行叶绿体结构的透射电镜观察。在分蘖期,测定野生型与突变体的光合参数并观察气孔结构。在成熟期,测定野生型和pgl11的主要农艺性状。以pgl11为母本,南京6号为父本构建相应的F2群体,采用图位克隆的方法,对该基因进行定位。【结果】从苗期开始,突变体pgl11的每一片新叶均表现为淡绿色,叶绿素含量显著降低,叶绿体发育异常。随着叶片的生长,叶色由淡绿逐渐转绿,至抽穗期时叶绿素含量亦无明显差异。pgl11还表现光合速率、气孔导度明显下降,胞间CO_2浓度上升。扫描电镜观察发现,突变体pgl11的气孔发育异常。与野生型相比,突变体的农艺性状如株高、剑叶宽、二次枝梗数、每穗粒数、粒长、粒宽、千粒重以及结实率等均显著降低。对叶绿素合成、光合作用以及质体发育相关基因的表达量测定表明,突变体pgl11中参与叶绿体转录和翻译相关基因的表达量显著升高,而叶绿素合成和光合作用相关基因的表达量显著下降。遗传分析表明,该突变表型受一对隐性核基因控制。通过图位克隆的方法将该基因定位于第1染色体上的C6和C8标记之间,物理距离约为110 kb。【结论】该定位区间内未见有叶色相关基因报道,推测PGL11基因可能是一个新的水稻叶色基因。 相似文献
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【目的】叶色突变相关基因鉴定和克隆有助于研究光合作用,补充并完善叶绿体发育机理和色素合成代谢途径,为开展水稻的高光效育种提供理论依据。【方法】从粳稻品种Dongjin的组培后代中分离出一个白条纹突变体st13,成熟期测定野生型和st13的主要农艺性状,苗期测定色素含量并观察叶绿体的超微结构;将st13和Dongjin进行正反交,观察F_1植株表型,并对F_2表型分离进行卡方检验,对st13进行遗传分析;利用st13×南京11(籼稻品种)的F_2和F_(2:3)群体,对st13突变基因定位;采用qPCR分析叶绿体发育和叶绿素合成相关基因在st13与野生型相对表达量。【结果】与野生型Dongjin相比,该突变体的株高、单株有效穗数、穗长、结实率和千粒重等主要农艺性状显著下降。苗期的色素含量降低,分蘖期无差异。突变体的叶绿体中既有含丰富的类囊体膜结构的正常叶绿体,也存在无类囊体结构的叶绿体。遗传分析和基因定位结果表明,st13的突变表型受1对隐性核基因控制,突变基因位于第3条染色体长臂InDel(Insertion-Deletion)标记I3-21和I3-22之间。进一步在这两个标记之间设计了6对InDel标记,最终将基因定位在94kb区间内,此区间共有8个候选基因。【结论】这8个候选基因中,有5个假定的蛋白,其他三个都是有功能注释的蛋白,而这三个蛋白在水稻中均未见报道,因此,st13突变是由一个新的叶色基因突变引起的;同时st13中叶绿体发育、叶绿素合成和光合系统相关基因的表达也发生了显著改变,推测ST13可能是调控叶绿体发育的关键基因。 相似文献
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【目的】叶色突变相关基因的鉴定与克隆为研究叶绿体发育、叶绿素合成和光合作用等分子机制提供理论基础。【方法】从常规粳稻镇糯19杂交后代中分离出一个低温移栽后叶色转成白条纹的自然变异突变体,命名为wltt (white stripe leaf after transplanting at low temperature)。成熟期测定野生型和wltt的主要农艺性状,分别在苗期、移栽后15 d和同时期直播条件下测定新生叶片的色素含量并观察叶绿体的超微结构;将wltt和野生型正反交进行遗传分析;用wltt与籼稻9311杂交产生的F_2作为定位群体进行基因定位;采用RT-qPCR分析叶绿体发育、叶绿素合成和光合作用相关基因在野生型和wltt中的表达水平。【结果】wltt突变体在苗期表现正常绿色,移栽15 d后心叶出现白条纹叶表型,至分蘖末期心叶叶色恢复;而不经移栽,突变体不会出现白条纹叶。人工模拟实验表明该表型是由低温条件下根损伤引起的。与野生型相比,wltt突变体移栽后的新生叶色素含量显著降低,光合速率下降;同时株高变矮,穗长、剑叶长和每穗粒数均显著降低。叶绿体的超微结构显示,突变体的叶肉细胞中,仅少数细胞含有正常的叶绿体,其余大部分叶肉细胞不含叶绿体。进一步研究发现,突变体中部分光合系统相关基因和叶绿体发育相关基因表达下调,叶绿素生物合成相关的14个基因表达也下调。遗传分析表明,该突变性状受一对隐性核基因控制。利用wltt突变体/9311的F_2群体,将该基因定位于水稻第2染色体着丝粒附近853kb区间内。目前,该区间内没有叶色相关基因的报道。【结论】WLTT是低温条件下移栽调控叶片转色的关键基因,在叶绿体发育过程中发挥重要作用。 相似文献
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【目的】对水稻类病斑突变体的研究有助于解析其与植物生长和防御反应的关系。【方法】本研究在粳稻品系FI135胚培养过程中获得了1个类病斑突变体lmm7(lesion mimic mutant 7)。通过对其进行系统的表型鉴定、农艺性状考查、超微结构观察、生理学特性分析，阐明LMM7基因对植物生长的调控。通过病原菌抗性鉴定，明确lmm7对植物防御反应的影响。利用9311B与突变体lmm7杂交所得F2群体对该突变体进行了遗传分析和基因精细定位。【结果】该突变体苗期表型正常，分蘖初期，植株基部叶片从叶尖开始不断出现褐色斑点，并向整株扩散，且斑点数目随植株生长不断增加。与野生型相比，突变体的株高、穗长、有效穗数、每穗粒数、结实率及剑叶长宽都显著降低，但籽粒性状和抽穗期没有显著性差异。遮光处理表明，突变体lmm7的表型受到光照诱导，抽穗期突变体lmm7叶肉细胞严重失绿，光合色素含量显著降低。组织化学分析表明，突变体病斑处的H2O2含量显著升高。透射电镜观察结果表明，突变体lmm7叶肉细胞的叶绿体数目减少，叶绿体类囊体片层结构严重受损，细胞器肿胀解体，并出现大量嗜锇小体，同时病斑内部和周围区域积累了大量的ROS。抗性鉴定结果显示突变体lmm7稻瘟病抗性水平显著高于野生型。遗传分析表明lmm7的突变表型受单个隐性基因控制。利用图位克隆的方法，目的基因被定位于水稻第7染色体短臂两InDel标记7B35和7B43之间，区间范围约260 kb。测序结果表明该区间内候选基因LOC_Os07g0203700第2891位碱基T发生了单碱基缺失，导致后续移码突变及翻译提前终止。【结论】lmm7与spl5互为等位基因，其突变抑制了植株的生长，同时增强了对稻瘟病的抗性。 相似文献
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Ma. Reina Suzette Madamba Nobuko Sugiyama Alicia Bordeos Ramil Mauleon Kouji Satoh Marietta Baraoidan Shoshi Kikuchi Ko Shimamoto Hei Leung 《Rice》2009,2(2-3):104-114
To understand the basis of broad-spectrum disease resistance in rice, we isolated a gamma-ray-induced IR64 mutant G978 that showed enhanced resistance to blast and bacterial blight. The resistance is quantitative and non-race specific against the bacterial and fungal pathogens. The mutation is inherited as a single recessive gene, designated as Bsdr1 and causes shorter stature relative to the wild type; however, it does not show lesion mimics phenotype under the conditions tested. The mutation was mapped as a quantitative trait locus to a 3.8-Mb region on chromosome 12. By comparing the gene expression profiles of the mutant and wild type, we identified a candidate gene encoding a U-box domain-containing protein. The disrupted gene showed a loss of expression in the mutant and co-segregated with mutant phenotype. The mutant provides a useful tool for investigating the important genes responsible for non-race specific resistance to two distinct diseases. 相似文献
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Hu Ping Ma Jie Kang Shujing Li Sanfeng Wu Xianmei Zeng Longjun Lu Caolin He Rui He Huiying Shang Lianguang Rao Yuchun Zhu Xudong Xiong Guosheng Qian Qian Guo Longbiao Wang Yuexing 《水稻科学》2023,30(2):87-91
Leaf color and photosynthesis are important factors for rice growth and development. Hence, improving the photosynthetic rate is an effective approach for increasing rice yield. We isolated a gene,chlorophyllide-a oxygenase 1(OsCAO1), which characterized a rice near-isogenic line namedfgl(faded green leaf). Compared with its recurrent parent, Zhefu 802 (ZF802, an early-seasonindicarice variety),fglhad a faded green leaf color and lower chlorophyll (Chl) content, especially Chl b content. Furthermore, genetic and physiological analysis confirmed that leaf color was affected by the novel alleleOsCAO1, which had a two-base pair deletion in the ninth exon. Subsequently, we over-expressed theOsCAO1gene in ZF802. Interestingly, whileOsCAO1over-expression (OX) increased Chl b synthesis, the OX plants had a higher photosynthetic rate and heavier 1000-grain weight than ZF802. In conclusion, the novel alleleOsCAO1was involved in the positive regulation of leaf color, photosynthetic rate and rice yield. 相似文献
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外源水杨酸对杂交稻幼苗抗白叶枯病的效应 总被引：2，自引：1，他引：1
杂交水稻幼苗感染白叶枯病菌后,其叶片中ＳＯＤ和ＰＯＸ活性明显增强,ＭＤＡ含量和膜透性显著提高。经过一定浓度水杨酸（ＳＡ）浸种或３叶期幼苗根际预处理,ＳＯＤ和ＰＯＸ活性呈增长趋势,而膜脂过氧化作用受到不同程度的抑制。３叶期幼苗施用ＳＡ比浸种处理效果好。感病组合汕优６３的变化幅度大于抗病组合威优６号。可认为ＳＡ对杂交稻幼苗抗白叶枯病有一定效应。 相似文献
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【目的】叶片是水稻理想株型的重要内容,叶片适度卷曲可以提高光合效率。对卷叶相关基因进行遗传分析和初步定位,为下一步的基因克隆与功能分析提供研究基础。【方法】利用EMS诱变雄性不育保持系宜香1B获得一份稳定遗传的叶片向内卷曲突变体,暂命名为rl(t)。在成熟期,测定野生型和rl(t)的主要农艺性状;在分蘖期,取野生型和rl(t)叶片用FAA固定液固定进行石蜡切片,同时,用野生型和rl(t)剑叶测定叶绿素含量;在抽穗期,利用Li-6400便携式光合仪测定10株抽穗期的野生型和rl(t)的光合参数;将rl(t)与野生型及日本晴杂交,观察F_1植株表型,对F_2表型分离进行χ~2测验,对突变体进行遗传分析。以rl(t)/日本晴的F_2群体为材料,利用BSA法进行定位。【结果】与野生型相比,突变体叶片向内卷曲明显,叶片更加直立,叶色变深,其他主要农艺性状均有不同程度降低。光合特性分析表明,突变体比野生型具有更高的光合色素含量,但光合效率没有明显差异。叶片组织切片观察表明,突变体中泡状细胞变小可能是导致叶片卷曲的主要原因。遗传分析表明,该突变体受一对隐性核基因控制,利用突变体与日本晴的F_2群体进行基因定位,最终将该基因定位在第7染色体长臂InDel标记Ind3和Ind4间610 kb的物理区间。【结论】rl(t)叶片内卷是由于近轴面泡状细胞面积减小。RL(t)定位区间内未见卷叶相关基因报道,推测RL(t)可能是一对新基因。 相似文献
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硅氮配施对水稻光合特性、叶绿素荧光及产量的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为探明氮肥和硅肥用量对水稻光合作用及叶绿素荧光参数的调控效应,及氮硅配施调控水稻光合作用的内在生理基础。以超级稻品种广两优476为供试材料,采用2个氮肥水平、3个硅肥水平的大田试验,研究氮硅互作对水稻光合及荧光特性的影响。结果表明,增施氮肥和硅肥均能提高水稻叶片叶绿素含量,低氮水平下高硅肥处理光合作用最强,高氮水平下中硅肥处理光合作用最强,适当增施氮肥有利于水稻叶片降低非辐射能量耗散,将更多的吸收光能用于光化学反应,低氮水平下增施硅肥能有效改善叶绿素荧光参数指标,提高水稻叶片光合性能,但在高氮条件下,随着硅肥用量的增加,初始荧光（F0）、非光化学淬灭系数（NPQ）表现为先减后增,而PSⅡ潜在活性（Fv/F0）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）表现为先增后减,表明硅肥过量会导致水稻光化学效率下降。硅氮互作对水稻光合生理指标影响显著,低氮水平下增施硅肥能有效改善水稻叶片光合性能,高氮水平下适宜的硅肥用量为37.5 kg/hm2,此时水稻叶片光能利用效率最高,利于光合产物的形成和积累,可为高产打下良好的基础。 相似文献
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以水稻低叶绿素b突变体及其野生型（镇恢249）为材料,研究了水稻第5叶叶片自然衰老过程中光合放氧、Rubisco大亚基含量变化以及对胰蛋白酶敏感性的变化,并通过喷施不同的抗氧化剂以及氧化剂研究其对Rubisco大亚基含量变化的影响。结果表明,叶片全展后随着衰老进程,突变体与野生型光合放氧速率、Rubisco大亚基相对含量呈下降趋势,抗氧化剂可以不同程度地缓解Rubisco大亚基含量的下降,而氧化剂则加速Rubisco大亚基含量的下降。低叶绿素b突变体的光合放氧速率高于野生型,Rubisco大亚基含量下降慢于野生型,并且衰老进程中突变体Rubisco大亚基对胰蛋白酶的敏感性低于野生型,推测活性氧是Rubisco降解的调节剂之一。 相似文献
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覆盖方式对旱作水稻后期冠层生理生态特性及产量的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
以超级杂交稻组合P88S/1128为材料,设置地膜覆盖、稻草覆盖和液体膜覆盖3个处理,以裸地为对照,研究了不同覆盖方式对旱作水稻群体生理生态特性的影响。研究表明,覆盖方式对旱作水稻群体微气象因子和水稻的个体生长都有明显影响,表现为覆盖显著降低了高温季节特别是高温时段水稻冠层的温度,提高了相对湿度,营造了群体内部良好的微气象环境。覆盖处理的叶片蒸腾作用增强,叶片的温度降低,叶片的抗高温胁迫能力提高,从而光合速率显著提高。覆盖栽培下产量构成各因子均有明显优化,其中地膜覆盖栽培下的每穗粒数和结实率最高,产量较对照增加16.81%;稻草覆盖处理的有效穗增多,较对照增产9.59%。但液体膜覆盖的增产效果不明显,产量构成因子与对照相比差异不显著。 相似文献
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不同叶色水稻叶片的衰老及对光强的响应 总被引：9，自引：0，他引：9
以淡绿叶水稻近等基因系fgl及其正常叶色的轮回亲本浙辐 802为材料,比较了不同叶色水稻抽穗后叶片的衰老进程,并在水稻抽穗后施以不同强度的光照,研究水稻生育后期光照强度对不同叶色水稻叶片衰老的影响。在自然光强下,淡绿叶水稻fgl的衰老慢于轮回亲本浙辐 802,fgl的叶绿素、叶面积指数和净光合速率的下降速率均慢于浙辐 802,特别是在灌浆前期和后期;开花后浙辐 802的SOD活性下降和MDA含量的上升均快于fgl。15%的遮光处理有利于提高浙辐 802的气体交换特性和光合性能,提高SOD活性,降低MDA含量;而浅叶色的fgl的光合速率较稳定,受光强的影响较小。 相似文献