【正文】 主要目標(biāo) 完成對秈粳基因組序列多態(tài)性和保守性以及表達(dá)差異的鑒定并研究它們與秈粳分化和重要農(nóng)藝性狀的關(guān)系；研究稻屬不同染色體組進(jìn)化的分子機(jī)理和遠(yuǎn)緣雜種染色體之間遺傳物質(zhì)重組的機(jī)制，構(gòu)建與重要農(nóng)藝性狀相關(guān)漸滲系，研究重要功能基因在水稻亞種間的不同生態(tài)型間的分化規(guī)律，定位、克隆 1－ 2 個野生稻優(yōu)異基因和有效利用。 主要研究內(nèi)容 (1) 系統(tǒng)分析水稻秈稻基因組序列，比較秈粳稻基因結(jié)構(gòu)、組成和順序的異同，通過 DNA 芯片技術(shù)和對秈粳稻全長 cDNA 序列及表達(dá)序列的克隆和測序分析，進(jìn)一步鑒定秈、粳稻基因在結(jié)構(gòu)和表達(dá)的差異 ,研究秈粳的親緣關(guān)系和進(jìn)化途徑。 (2) 稻屬不同染色體組進(jìn)化的分子機(jī)理和遺傳物質(zhì)重 組的機(jī)制 (3) 與重要農(nóng)藝性狀相關(guān)漸滲系的構(gòu)建及相應(yīng)主效 QTL 的克隆 (4) 野生稻優(yōu)異基因的有效利用 (5) 水稻重要功能基因的比較基因組研究 參加單位和主要學(xué)術(shù)骨干 上海國家基因研究中心、中科院遺傳發(fā)育所 科研骨干：劉寶、郭龍彪等 專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)安排 385 萬元，占專項(xiàng)預(yù)算經(jīng)費(fèi)的 ％。 子課題 光溫脅迫的功能基因組（負(fù)責(zé)人：種康） 主要目標(biāo) 獲得 5個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的控制水稻對低溫等環(huán)境脅迫的重要基因，闡明其應(yīng)答的分子機(jī)制，為水稻耐溫光脅迫育種的分子設(shè)計提供應(yīng)用元件和理論依據(jù)。 主要研究內(nèi)容 （ 1）耐低溫 的轉(zhuǎn)錄因子克隆與分子機(jī)理 （ 2）水稻對低溫信號的接受及其轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 （ 3）耐低溫突變體的篩選與基因克隆 （ 4）光溫響應(yīng)對器官發(fā)育和產(chǎn)量形成的調(diào)控 參加單位和主要學(xué)術(shù)骨干 中科院植物所 科研骨干：孫宗修、劉春艷、 秦跟基、王珍 等 專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)安排 340 萬元，占專項(xiàng)預(yù)算經(jīng)費(fèi)的 ％。 子課題 重要農(nóng)藝性狀的分子改良（負(fù)責(zé)人：梁國華，錢前） 主要目標(biāo) 匯集水稻基因組學(xué)研究的成果，按照水稻亞種間超級雜交稻育種的要求，通過分子設(shè)計育種，將超級稻育種改良所需的多個關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)移到雜交水稻主栽品種的親本上，進(jìn) 一步提高其豐產(chǎn)性、品質(zhì)和對主要光溫脅迫的抗性水平。 主要研究內(nèi)容 （ 1） “單蘗”、“育性恢復(fù)”和“糊化溫度” 等基因在分子改良中的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究 （ 2）高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗超級稻的分子改良 （ 3）重要模式材料遺傳群體的構(gòu)建和利用 參加單位和主要學(xué)術(shù)骨干 揚(yáng)州大學(xué)、中國水稻所 科研骨干：湯述翥、于恒秀、陸駒飛、張光恒等 專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)安排 285 萬元，占專項(xiàng)預(yù)算經(jīng)費(fèi)的 ％。 四、年度計劃 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 一 年 通過 Microarray篩選 MOC1調(diào)節(jié)的下游基因 ，并 進(jìn)行生物信息學(xué)分析，找出所有 GRAS 家族的基因，選取 1020 個重要基因進(jìn)行研究 ； 水稻控制分蘗角度基因 LA 的功能互補(bǔ)驗(yàn)證 ； 精細(xì)定位與水稻小穗枝梗和小穗發(fā)育以及高位節(jié)的節(jié)間發(fā)育相關(guān)的基因 DES1 和 OEUI1 及突變體表型分析 ； sh2 基因定位群體的構(gòu)建，基因的初步定位和精細(xì)定位 ； Nal1 基因基因的遺傳定位和圖位克隆 ； 水稻株型與衰老相關(guān)基因 1OsZFP1 基因的功能鑒定 ；精細(xì)定位 野生稻匍匐生長習(xí)性、落粒性、散穗等基因 ； 構(gòu)建穗粒大小突變體的 F2 分離群體， 應(yīng)用 RFLP、 SSR、 CAPS 等標(biāo)記來進(jìn)行穗粒大小控制基因的分子定位，確定穗粒大小控制基因所在連鎖群 ； 水稻穗突變體相互間雜交，獲得 F F2 等群體 ； 水稻矮化散生突變體的分析與相應(yīng)基因 OsCDH1 的圖位克隆 ； 構(gòu)建一定規(guī)模的 T－ DNA（ Ds）插入的水稻突變?nèi)后w，從中發(fā)現(xiàn)抽穗（開花）發(fā)育遲緩?fù)蛔凅w ； TDNA 標(biāo)簽法分離大葉角基因（ OsWRKY11）并構(gòu)建各類轉(zhuǎn)化載體，轉(zhuǎn)化原始親本中花 11。 orf79 表達(dá)產(chǎn)物的調(diào)控機(jī)制；野敗型的不育基因及其轉(zhuǎn)錄調(diào)控基因和恢復(fù)基因的克?。患t 蓮型不育基因的克?。粶孛舨挥蚓?xì)定位；雜種花粉不育基因的精細(xì)定位；其它生殖器官和雄配子發(fā)育相關(guān)基因的精細(xì)定位、雄配子發(fā)育特異 蛋白質(zhì)的細(xì)胞定位； 化學(xué)誘導(dǎo)型啟動子的克隆。 收集材料，利用全基因組芯片進(jìn)行雜交，研究種子、胚乳發(fā)育、灌漿階段基因表達(dá)譜； 完成水稻三個不同胚胎時期（未分化胚， 正分化胚和已分化胚）的全基因組基因芯片篩選，初步獲得差異相關(guān)基因的表達(dá)模完成 MOC1 調(diào)控基因的初步篩選和LA 的功能互補(bǔ)；精細(xì) DES1 和 OEUI1兩個基因分別在一個 BAC/TAC 的范圍；完成 sh2 的精細(xì)定位，并初步確定候選基因；完成 Nal1 的精細(xì)定位； 完成 OsZFP1 過表達(dá)和 RNAi 植株的表型分析和遺傳分析，確定引起表型變化的細(xì)胞學(xué)和生理生化基礎(chǔ) ；將散穗基因定位在小于 50kb 的區(qū)間內(nèi)； ，完成 OsCDH1 的精細(xì)定位 ；完成大葉角基因（ OsWRKY11） 轉(zhuǎn)化載體的構(gòu)建。完成穗粒大小突變體定位群體的構(gòu)建。 闡明 orf79 表達(dá)產(chǎn)物的調(diào)控機(jī)制；獲得野敗型的不育基因及其轉(zhuǎn)錄調(diào)控基因、獲得野敗型恢復(fù)候選基因；獲得紅蓮型不育基因；完成 2 個溫敏不育基因精細(xì)定位；完成 4 個雜種花粉不 育基因的精細(xì)定位；完成 柱頭外露基因的定位群體、 完成 OsMSL 和OsMP 的精細(xì)定位、獲得 Osmyb103 基因、 確定 雄配子發(fā)育特異 蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的定位特性； 獲得化學(xué)誘導(dǎo)型啟動子。 初步獲得水稻種子、胚乳、灌漿階段的基因表達(dá)譜，鑒定特異表達(dá)基因； 分離約 30 個與 水稻細(xì)胞周期有關(guān)的基因，并初步鑒定出控制水稻胚和胚乳細(xì)胞周期的重要基因 ；獲得PCD 發(fā)生改變的水稻突變體，開展相關(guān)功能分析； 初步獲得胚乳特異表達(dá)基因的調(diào)控序列；開展種子發(fā)育信號傳導(dǎo)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究。 建立水稻葉片淀粉 轉(zhuǎn)錄組和蛋白組研究 的技術(shù)平臺和體系； 將Qdu6 基因 定位 在 100kb 的范圍內(nèi) ；完成 不同類型水稻種質(zhì)的品質(zhì)調(diào)查，初步判斷與淀粉合成相關(guān)基因在稻米品質(zhì)形成中的作用和相關(guān)轉(zhuǎn)基因 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 式 ； 分析水稻 CIPK 基因的表達(dá)模式 ， 獲得水稻 5－ 8 個 CBL（ CIPK 互作基因）并完成相關(guān)蛋白互作構(gòu)件的鑒定 ； 利用進(jìn)入 PCD 的胚乳可以被Evans blue 染色的特性，從已有的水稻 EMS誘變?nèi)后w中篩選與 PCD過早或過晚出現(xiàn)有關(guān)的突變體；利用雙向電用技術(shù)建立進(jìn)入 PCD 過程中的蛋白譜 ； 以不同發(fā)育時期的水稻種子為材料，在基因組水平上分離調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的基因，在此基礎(chǔ)上分析各基因在水稻中的時空表達(dá)模式。根據(jù)其表達(dá)模式初步鑒定控制水稻種子細(xì)胞周期蛋白的重要基因 ； 用 promoter trap 方法獲得報告基因在種子或胚乳中特異表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株。通過旁鄰序列分離，鑒別捕獲到的水稻基因。 水稻淀粉 代謝的轉(zhuǎn)錄組 和蛋白質(zhì)組研究；水稻不同類型品種（種質(zhì)）的品質(zhì)測定， 淀粉合成相 關(guān)基因序列的獲得， Qdu6 F2群體 和 Qchk5 獲得F1 雜種 的構(gòu)建 ；重要淀粉合成相關(guān)基因的近等基因系的構(gòu)建和部分重要基因轉(zhuǎn)基因表達(dá)載體的構(gòu)建及其基因?qū)搿? 開展秈粳比較基因組和轉(zhuǎn)錄組研究。 低溫脅迫處理前后水稻 cDNA 為探針，芯片雜交； 研究在高溫脅迫下各個熱脅迫轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄模式 ； 高光照光脅迫、干旱脅迫處理，并提取RNA，制備探針，對水稻全基因組Oligo 芯片進(jìn)行雜交，并收集數(shù)據(jù)；采用膜蛋白酵母雙雜交和串聯(lián)親合層析等方法研究參與 LHCII 磷酸化和去磷酸化的基因；突變體和 TDNA插入共分離分析 載體構(gòu)建，并獲得部分轉(zhuǎn)基因水稻植株。 完成秈粳稻比較基因組分析和表達(dá)譜分析 。 得到越冬稻和栽培稻在低溫條件下表達(dá)譜； 完成水稻中 26 個熱脅迫轉(zhuǎn)錄因子的在不同組織和生長條件下的表達(dá)模式 ； 篩選出在花和幼穗組織特 異 表達(dá)的熱脅