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1.
为了获得经济价值更高的香稻品种,利用成熟的CRISPR/Cas9技术,在水稻Badh2基因上设计sgRNA-E2和sgRNA-E3 2个靶位点,对超级稻品种龙粳31的香味品质进行改良,其中靶位点sgRNA-E2跨第2个内含子和第2个外显子,靶位点sgRNA-E3位于第3外显子区。经检测共获得有碱基突变的转基因植株6株,其中2个单株为纯合突变,4个单株为双等位突变。突变类型包括碱基缺失、插入及碱基变异,其中突变单株Badh2-E2-13有大片段缺失,为双等位突变,分别缺失64,108 bp。在转录水平上发现6个突变株系的Badh2基因表达量均比野生型显著降低(P0.05)。通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术检测T_0突变体种子的香味物质2AP含量,发现5个突变单株的2AP含量相对野生型显著提高(P0.05),2个突变单株达到阳性对照(信香粳1号)水平,其中1个相比阳性对照显著提高。通过对6个突变株系的T_1主要农艺性状的调查发现,3个株系在香味物质含量提高的同时主要农艺性状和野生型没有显著差异。进一步对T_1植株进行筛选,共获得了无转基因序列的突变单株10个。综上,利用CRISPR/Cas9技术成功对超级稻品种龙粳31的香味品质进行了遗传改良,实现了香味物质含量的显著提高,为香稻和超级稻的育种提供了基础材料。 相似文献
2.
水稻OsBADH2基因功能丧失是稻米产生香味的内因。本研究对7份贵州禾和2份对照品种的香味性状进行物化鉴定,发现榕禾与2个对照品种为香稻,其余6份贵州禾都为非香稻。为解析贵州禾产生香味与OsBADH2基因的内在关系,通过TA克隆、测序分析和序列拼接,本研究获得9份材料OsBADH2基因CDS的序列信息,采用Megalign软件对其进行序列比对分析。结果表明:4份贵州禾(白香禾2号、半坡禾、黎平禾1号和黎平禾2号)的OsBADH2基因CDS无突变;榕禾和2个对照品种的CDS差异都为第7外显子的8 bp缺失和3 SNP;还发现2种新的CDS差异(白香禾1号为1 bp缺失和1 SNP,便禾为2 bp缺失和2 SNP)。这些结果为贵州禾香味品种保护及育种改良提供理论基础。 相似文献
3.
CRISPR/Cas9基因编辑技术已经成为水稻育种新型手段,香稻育种一直是水稻育种行业的研究热点,水稻香味主要由8号染色体上的甜菜碱脱氢酶基因Badh2控制。为了改良原有品种的香味性状,促进香稻育种的发展,以非香型粳稻品种东农425为试验材料,构建了2个CRISPR/Cas9敲除载体对Badh2基因进行定点编辑,第1个载体(p YLCRISPR/Cas9-B1-gRNA)的2个靶点分别位于第2和第3外显子上,第2个载体(p YLCRISPR/Cas9-B2-gRNA)的2个靶点均在第2外显子上。采用农杆菌介导法对东农425进行遗传转化,成功获得了T0纯合植株,并对其衍生出的T1植株进行T-DNA元件检测,共获得8个突变类型不同且不含有转基因成分的纯合突变株系。同时采用咀嚼法和氢氧化钾浸泡法对这8个纯合突变株系的水稻籽粒进行香味检测,结果表明,8个Badh2株系均具有不同程度的香味,总体上载体p YLCRISPR/Cas9-B1-gRNA编辑的3个株系的香味更为浓郁。对这8个纯合突变株系的主要农艺性状进行考察,发现突变株系的穗数、穗粒数、结实率及千粒质量与野生型相比均没有明显差异。综上,本研究对东农425的Badh2基因成功地进行了编辑,并获得了香味显著提高且无转基因成分的纯合突变体材料,为加快香型粳稻品种的培育提供了技术支持。 相似文献
4.
《分子植物育种》2017,(10)
本研究利用四引物等位基因扩增受阻突变体系PCR技术,结合KOH和咀嚼判定法,分析了86份云南粳稻主栽品种和2份对照粳稻品种的香味特性和香味基因的存在情况和基因型。研究结果表明:三种方法共检测到10个品种具有香味或携带香味基因(badh2),但三种方法的鉴定结果存在差异性。其中5个品种三种方法均能检测到香味并携带香味基因(badh2),2个品种用KOH法检测到香味但不携带香味基因(badh2),1个品种用KOH法检测到香味且携带香味基因(badh2),1个品种用咀嚼法检测到香味并携带香味基因(badh2),1个品种用KOH法和咀嚼法都未检测到香味但携带有香味基因(badh2)。PCR扩增DNA检测结果分析所有材料共出现3种香味基因型,即非香型Badh2/Badh2、杂合型Badh2/badh2和香型badh2/badh2。香味基因(badh2)在所分析云南粳稻主栽品种中出现的频率仅为8.1%,香味性状受badh2等位基因控制,且都为云粳系列的品种。研究发现将四引物等位基因扩增受阻突变体系PCR技术和咀嚼法相结合,可以提高香味性状的选择效率和准确性。 相似文献
5.
《分子植物育种》2021,19(15):5017-5029
稻米香味性状是稻米品质的重要评价指标,香稻的培育是提高稻米附加值进而提高农民种粮积极性的有效手段,而香稻育种面临遗传背景来源单一的瓶颈大大制约了香稻的育种进程。发掘和利用香稻种质资源,扩大香稻遗传多样性是解决这一问题的主要途径。本研究利用已知水稻香味基因Badh2的分子标记,分析了来自世界各地的817份水稻种质资源及25份野生稻祖先的Badh2基因型。通过品尝法对具有突变型Badh2的稻米进行了香味性状鉴定,研究结果表明,83份水稻种质资源材料具有突变型Badh2基因,其中包括籼稻52份、粳稻30份、中间型1份;而普通野生稻和尼瓦拉野生稻均为野生型Badh2,表明香味性状是在栽培稻驯化过程中由香味基因Badh2自然突变产生。通过人工咀嚼法对83份具有突变型Badh2的稻米进行了香味性状鉴定,结果表明有28份稻米具有明显的香味,其中籼稻为20份,粳稻7份,中间型1份,并且籼稻香味浓郁程度普遍高于粳稻,推测Badh2受遗传背景影响而导致2-乙酰-1-吡咯啉在籽粒中积累量不同。本研究鉴定的香稻种质资源将为开展稻米香味性状遗传改良提供重要材料支撑。 相似文献
6.
水稻香味基因的精细定位 总被引：2，自引：0，他引：2
随着现代生物技术的发展,越来越多的报道证明,香稻的香味物质为2-乙酰-1-吡咯啉,水稻的香味性状受位于水稻第8染色体上的1对隐性基因控制。本研究以11个香稻品种和4个非香稻品种为材料,分析了香味基因的遗传;以茉莉花香型的粳稻品种粳香米和非香品种MR63的F2群体为材料,对控制香味性状的基因进行了精细定位。结果表明,水稻香味受1对隐性基因控制,并将香味基因定位在水稻第8染色体上,位于InDeL标记AP05537—17和AP004463—13之间,与标记AP004463—13间的距离为0．4cM,与标记AP05537-17间的距离为1.6cM,在物理图谱上的物理距离大约252kb。分析发现BAC克隆AP004463最有可能包含该基因。最终在该区域内预测有15个基因可能与该香味基因相关。 相似文献
7.
为明确豫南稻区特种稻香味和有色果皮基因型,进一步促进豫南特种稻的遗传改良及新品种选育。本研究选用53份特种稻种质资源,针对水稻第8号染色体上香味基因Badh2的第2外显子和第7外显子设计相应分子标记,结合聚丙烯酰胺凝胶电泳和测序技术,分析特种稻资源中香味基因变异情况。结果显示,53份材料中有18份材料Badh2基因第2外显子上出现7 bp碱基缺失,其中‘银香1号’为杂合基因型;19份材料Badh2基因第7外显子上发生8 bp缺失和3个单核苷酸位点多态性变异,其中‘黑香糯160’、‘鄂香1号’和‘美香占2号’属于杂合基因型。同时,对有色特种稻黑色果皮基因Ra和红色果皮基因Rc进行分析,结果表明,11份黑色稻米均在Ra基因第7外显子处缺失碱基“GT”;普通白米与2份红色稻米相比在Rc基因第6外显子处存在14 bp碱基缺失。本研究利用分子标记技术对豫南特种稻香味和有色果皮基因进行了分析,为豫南特种稻种质资源筛选评价和分子设计育种选育或创制聚合多种优良性状的特种稻新品种提供了理论依据与技术支持。 相似文献
8.
常规育种方法培育香型水稻除了育种年限长,且在后代材料选择过程中,香味基因往往容易丢失。而通过回交转育手段将香味性状导入优良的非香型水稻品种中,则要寻找出一种高效的分子检测手段加以辅助鉴定。本研究以稻花香2号、金禾香稻、南韩长粒香、黑香米,以及8个非香稻品种(品系)为试验材料,利用等位基因特异扩增方法对水稻香味基因进行鉴定。结果表明,南韩长粒香、黑香米及非香稻获得长度为585bp和355bp的两条带,而稻花香2号、金禾香稻仅获得长度为577bp的一条带,供试材料的分子检测结果与香味基因型不完全一致,这在一定程度上限制了等位基因特异扩增法在水稻香味遗传改良中的应用。 相似文献
9.
几个香稻保持系香味的遗传研究 总被引：11，自引：0，他引：11
对四川省新选育的7个香稻保持系和1个引进改良的香稻品种的香味遗传和等位性进行了分析,同时,利用微卫星DNA标记对D香2 B和泸香90的香味基因进行了初步定位.结果显示,所有香稻品系(品种)与非香稻杂交,F1植株的叶片均无香味,显示出香味由隐性基因控制;从香与香杂交F1植株、回交BC1F1和F2群体分析看,D香1 B、D香2 B、内香2 B、内香4 B、绵香2 B、绵香3 B、宜香1 B的香味受单隐性基因所控制;泸香90的香味可能受一对抑制基因和一对香味基因控制.初步将D香2 B和泸香90的香味基因定位在第八染色体上,D香2 B香味基因位点与SSR引物RM 210相距17.3 cM,与RM 515相距5.7 cM;泸香90的香味基因位点与RM 515相距4.3 cM.RM 515可应用于水稻分子育种实践. 相似文献
10.
本试验采用KOH浸泡法和香味功能标记对144份水稻品种进行香稻种质资源的筛选,同时以2个杂交组合平粳11/黑香稻、吉林日落/黑香稻的F:群体为试验材料,对黑香稻香味基因进行遗传分析。结果表明,用KOH浸泡法筛选时,有20个水稻品种产生香味;用香味基因功能标记GRFM04筛选时,仅有17个含有香味基因。黑香稻,SY-香-7、清香糯用KOH法筛选产生香味,但用功能标记GRFM04检测为不含有香味基因。黑香稻的香味受1对隐性基因控制,在纯合基因型中水稻叶片的香味与米粒的香味呈高度一致性,但在杂合的基因型中,叶片无香的单株,其米粒有无香与有香的分离。 相似文献
11.
新型香稻渝恢2103香味分子遗传特性分析 总被引：2，自引：0，他引：2
香味是优良稻米品质的重要衡量标准之一,2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)是最主要的香味物质,然而2AP生物合成机理至今仍未确凿。本研究筛选了与2AP生物合成密切相关的甜菜碱脱氢酶2基因(Badh2)在30份水稻材料中的3种突变类型,从中发现1份新的香稻材料渝恢2103,该材料Badh2基因序列编码区无突变,遗传分析显示渝恢2103与badh2-E7突变型香稻宜香1B香味基因不等位,与非香稻杂交F2香与非香分离比接近9∶7,与香稻杂交F2香与非香分离比接近7∶9,表明渝恢2103的香味受多基因控制。进一步利用实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)比较了与2AP生物合成相关基因在日本晴、渝恢2103和宜香1B的表达情况,结果显示,Badh2基因在日本晴和渝恢2103中表达差异不大,但在宜香1B中表达量异常高;多数脯氨酸与谷氨酸代谢途径相关基因在宜香1B中的表达水平显著高于日本晴和渝恢2103;推测宜香1B的2AP合成同时受Badh2基因以及脯氨酸与谷氨酸代谢途径相关基因的影响;渝恢2103香味形成可能与这些基因无必然联系。渝恢2103特殊的遗传特性可能为水稻香味形成机理研究提供新的突破点。 相似文献
12.
不同类型江苏粳稻主推品种的遗传多样性分析 总被引：2，自引：1，他引：1
利用48对SSR分子标记对2007—2013年江苏省审定的65份不同类型常规粳稻品种和7份对照品种进行遗传多样性分析。结果表明：42对分子标记在供试材料间存在多态性,42对SSR标记共检测到101个等位基因,变化范围为2~4个,平均每个位点2.40个。基因多样性指数变异范围为0.03~0.64,平均0.21。多态信息含量(PIC )变异范围为0.03~0.58,平均0.18。65份江苏省常规粳稻品种间的遗传相似系数变异范围在0.78~0.97之间,平均0.91,95.4%的供试品种其遗传相似系数在0.87~0.97之间。3个不同类型的粳稻品种群体内,迟熟中粳检测出的等位基因数量最高,迟熟中粳的平均位点PIC值和基因多样性指数均高于晚粳品种和中熟中粳。UPGMA聚类结果表明,以遗传相似系数0.87为界,可将除‘通鉴981’、‘扬农稻1号’和‘盐稻10号’以外的62份江苏省常规粳稻品种分为2类;江苏省大面积生产主推粳稻品种的遗传多样性不够丰富,品种间的遗传距离较小,同一育种单位选育的品种间遗传距离更小。 相似文献
13.
育秧是机插香稻生产中重要的一个环节。为探究不同育秧方式对机插香稻秧苗素质以及生理特性的影响,选用香稻品种美香占2号和象牙香占为材料,采用2种育秧盘（钵苗盘和硬秧盘）、2种育秧基质（稻田土和水稻育苗基质）、壮秧剂处理（以无壮秧剂为对照）搭配组合进行试验。结果表明,壮秧剂处理和育苗基质育秧显著提高了香稻秧苗素质及抗性酶活性。本试验中,最优的育秧方式为基质硬秧盘壮秧剂育秧和基质钵苗盘壮秧剂育秧,这2个处理下秧苗的单株生物量最大,抗性酶活性最高。 相似文献
14.
中国普通野生稻与栽培稻种SSR多样性的比较分析 总被引：5，自引：0，他引：5
采用48对SSR引物对288份我国普通野生稻和栽培稻的遗传多样性进行比较分析。结果显示, 共检测到505个等位基因, 每个位点的等位基因数变幅为5~20, 平均10.5个; 平均Nei基因多样性指数(He)为0.731, 变幅为0.384(RM409)~0.905(RM206)。普通野生稻遗传多样性高于栽培稻种, 栽培稻等位基因数和平均Nei基因多样性指数分别为普通野生稻的70.2%和88.2%, 其中, 栽培稻地方品种和选育品种等位基因数分别为普通野生稻的65.4%和53.0%, 选育品种等位基因数仅为地方品种的81.1%。AMOVA分析表明, 总变异的10.3%是由于种间SSR遗传差异所引起的, 不同SSR位点种间的分化程度不同, 在0.7%~46.3%之间, 有43个位点种间遗传分化达到显著水平, 其中以RM427分化最为明显, 达46.3%。聚类分析表明, 中国普通野生稻总体偏粳, 极少数广东、海南材料偏籼。 相似文献
15.
旨在探求不同形态的香稻专用肥对香稻产量、品质和香气的影响。在大田条件下,以常规香稻品种美香占2号和象牙香占为材料,设置香稻专用固体肥（T1）和香稻专用液体肥（T2）处理,不施肥（T0）为对照。结果表明,与T0比,施用2种类型的肥料可以提高香稻的产量,提升香稻的加工品质,籽粒中2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）含量增加;与T1处理比,T2处理可以使香稻的有效穗数提高9.88%,产量平均提高10.88%,糙米率和精米率显著提高,通过增加香气前体物质脯氨酸的含量,使2个品种香稻籽粒2-AP含量平均提高12.59%。由此可得,香稻专用液体肥能增产提香,表现出很好的增产调优效果。 相似文献
16.
不同地理来源水稻品种的SSR分子标记遗传相似性分析 总被引：4，自引：1，他引：3
为了评价云南水稻品种与国内外水稻品种间的遗传相似性,利用48个SSR分子标记对90个来自9个不同国家的水稻品种进行遗传相似性分析,结果共检测到269个等位基因（Na）,平均每个SSR标记检测到5.604个,变幅为3~10;共检测到159.775个有效等位基因（Ne）,平均为3.329,变幅为1.578~6.090;每个SSR标记的多态性信息含量（PIC）变幅为0.366~0.836,平均为0.661。90个水稻品种间的遗传相似系数（GS）变幅为0.021~0.875,平均为0.328。90个品种在相似系数0.212处分为籼、粳两亚种类群;聚类树形图能划分品种的地理来源;亚种内,粳型品种较籼型品种的遗传相似度高。云南粳稻育成品种的遗传相似性较高,云南水稻地方品种的遗传多样性较高,应加强对云南水稻地方品种的有效保护和籼粳分化等研究。 相似文献
17.
不同地理来源旱稻种质资源的遗传多样性分析 总被引：10，自引：0，他引：10
用38对SSR引物对144份不同地理来源的旱稻种质资源进行遗传多样性分析。结果表明,共检测到137个等位变异,平均每对引物检测到3.6个,等位变异范围2~9。Nei基因多样性指数（He）在0.440（RM162）~0.854（RM335）之间,平均0.598。旱稻种质资源亚种间SSR多样性差异明显,籼稻的等位基因数目和Nei基因多样性指数（Na = 3.5,He = 0.558）明显高于粳稻（Na = 3.2,He = 0.415）。Nei基因多样性指数以亚洲最高,非洲最低,亚洲其他（He = 0.594）>中国（He = 0.593）>南美（He = 0.545）>非洲（He = 0.512）。AMOVA分析表明,旱稻种质资源的遗传变异主要来自亚种内（占总变异的76.3％）,亚种间遗传分化极显著。系统聚类能较好地区分籼粳亚种,但不能区分地理组。旱稻种质资源丰富的遗传多样性为水稻节水抗旱品种的选育提供了条件。 相似文献
18.
掌握陕西省汉中地区主栽水稻品种的遗传多样性,了解其遗传背景,明确各品种间的亲缘关系。从水稻12条染色体上的30个SSR标记中筛选出14对有效引物,对陕西省汉中地区20个主要种植的水稻品种的遗传多样性进行分析。结果共检测到69个等位基因,平均每个标记检测到5个等位基因,每个SSR位点的遗传多态性信息含量在0.27~0.74之间,平均值为0.48。聚类分析表明,20个水稻品种的遗传相似系数集中在0.55~0.94之间,遗传相似度较高,亲缘关系较近。笔者认为,SSR标记所作的品种聚类分析与系谱法趋势一致,汉中地区水稻种质资源遗传基础相近是其水稻产量和品质难以突破的原因之一。 相似文献
19.
Two molecular marker approaches [amplified fragment length polymorphism (AFLP) and simple sequence repeat (SSR)] were employed to study genomic relationship among 96 rice cultivars. These included most of the best reputed Italian accessions. AFLP produced 461 fragments, 248 (53%) of which were polymorphic, SSR produced four to 11 alleles in the 12 genomic loci investigated. Genomic similarity was estimated independently for the two molecular marker techniques. Both AFLP and SSR dendrograms agree in splitting the cultivars into two main clusters: a small one, comprising four exotic accessions, and a larger one which could be split into four subgroups. These were also analysed on the basis of historical and pedigree information. This is the first report on the application of DNA polymorphism analysis to reveal genomic relationship among cultivated Italian rice germplasm. Results will be useful for breeding programmes. 相似文献
20.
Genetic diversity analysis within a species is vital for understanding evolutionary processes at the population and genomic
levels. We report a detailed study of molecular diversity, polymorphism and linkage disequilibrium in three groups of rice
(Oryza) germplasm accessions based on 176 SSR markers. The first group included 65 rice (O. sativa L.) accessions introduced from seven countries, including five regions of China. The second group included 58 US rice varieties
released in the past 25 years. The third group consisted of 54 accessions of rice wild relatives represented by ten different
species. The number of alleles per SSR marker ranged from 4 to 32 with a mean of 16 alleles and the polymorphism information
content values ranged from 0.43 to 0.91 with a mean of 0.70. The variation in SSR alleles was a significant contribution to
the genetic discrimination of the 177 accessions within the three Oryza groups. Analysis of molecular variance identified deviation from Hardy–Weinberg equilibrium. Principal coordinates analysis
clearly separated the accessions into their respective three groups. Neighbor-joining phylogenetic cluster reflects the ordination
of each accession. Linkage disequilibrium (D′) averaged 0.75 in wild Oryza spp., and about 0.5 in both US and international O. sativa accessions. Our results showed that LD among adjacent loci in both O. sativa and Oryza spp. accessions is strong enough to be detecting marker-trait association via genome-wide scans. 相似文献