毛兴学, 柳武革, 郑晓钰, 范芝兰, 陈文丰, 潘大建, 李晨, 王丰
2022, 23(1):281-289.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210518001
摘要:穗发芽对籼稻生产危害严重。编辑休眠调控基因,创制高休眠性新种质,进而提高穗发芽抗性,是探索改良穗发芽抗性的新途径。泰丰B(TB)是籼型优质杂交稻保持系,主要缺点是种子休眠性偏低,易受穗发芽危害。MPK7/14具有抑制粳稻种子休眠作用,尚不清楚是否适用于籼稻品种。本研究利用 CRISPR/Cas9 技术编辑TB 的MPK7和MPK14基因,通过测序筛选获得纯合突变株系,并利用发芽实验分析基因编辑种子的休眠特性。共获得6个转基因株系,从其后代中筛到2个纯合移码突变株系。纯合突变后代种子休眠性大幅提高,杂合突变后代的休眠性也有明显改善。与TB相比,突变纯合后代株高、分蘖数、穗粒数差异不显著。综上所述,同时敲除MPK7和MPK14可以提高TB种子休眠性,抑制穗发芽和解决水稻穗发芽问题。这些结果为进一步解析穗发芽的抗性机制以及探索新的育种改良方法提供了参考。
郑传琴, 江南, 曾苗春, 赵新辉, 吴钟秀, 李艳锋, 严天泽, 傅军, 周延彪, 王凯, 杨广, 杨远柱
2020, 21(6):1521-1526.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200617001
摘要:我国南方地区水稻(OryzasativaL.)在成熟收获季节常遇连续高温多雨天气,易出现穗发芽现象,严重影响稻米 产量、品质、稻谷贮藏和稻种质量。种子适度的休眠性可避开不良环境对种子萌发的影响,避免或减轻穗发芽危害。因此, 开展水稻种子休眠性遗传机制研究,对培育抗穗发芽水稻品种,保障我国水稻生产与种子产业的发展具有重要意义。本研究 以籼稻品种‘93-11’为受体和轮回亲本,茶陵野生稻(O.rufipogonGriff.)为供体亲本构建的高代回交渗入系群体为材料, 进行种子休眠性鉴定,获得 5 个表现较强休眠性的单株,发芽率为 10.0%-36.5%,而对照及轮回亲本‘93-11’发芽率为 89.5%。 5 个强休眠单株自交后的株系平均发芽率为 3.1%-17.4%,进一步利用其中 3 个株系的强休眠后代单株,分别与‘93-11’杂交 构建 F2群体,通过 BSA(bulkedsegregantanalysis)方法,结合 56K 全基因组 SNP 芯片数据,共检测到 8 个 QTL,分别位于 水稻第 3、5、6、10 号染色体上。本研究为进一步精细定位和克隆种子休眠性 QTL 以及培育抗穗发芽水稻新品种奠定了理论 和材料基础。
梅 丽, 程须珍, 刘春吉, 王素华, 王丽侠, 刘长友, 孙 蕾, 徐 宁
2011, 12(1):96-102.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2011.01.017
摘要:利用绿豆Berken/ACC41重组自交系在北京种植得到的121个F10家系和79个RFLP分子标记,采用改进复合区间作图法对绿豆种子休眠性和百粒重进行数量性状基因定位及上位性互作分析。检测到与发芽势有关的QTL3个,与发芽率有关的QTL 4个,分别位于第1、11连锁群,解释表型变异的8.17%~12.14%和4.34%~12.69%。检测到与百粒重有关的QTL 5个,分别位于第2、8、9、11连锁群,解释表型变异的4.58%~10.36%。增加发芽率和百粒重的基因效应均来自母本Berken。分别检测到发芽势、发芽率和百粒重的加性×加性上位性互作8、9、9对,对这3个性状的总表型贡献率分别达到66.58%、47.91%、39.90%。本文初步分析了休眠性和百粒重的关系,并与前人的研究结果作了比较,旨在通过分子标记辅助选择,培育适度休眠的优良绿豆品种,进而解决绿豆收获前的荚上籽粒发芽问题。