三个野生种群马氏珠母贝遗传多样性的RAPD分析

摘要：为了解野生种群马氏珠母贝（Pimctada martensii (Dunker.)）的遗传结构背景和开展遗传改良育种,运用RAPD技术分析了海南三亚（SW）、广东大亚湾（DW）和广西北海（BW）3个野生种群的遗传多样性。采用了18个10碱基的随机引物对3个野生种群进行分析,其中6个引物能扩增出清晰的多态带谱,扩增的DNA片段大小在含0.2~3.0 kb之间。SW、DW和BW 3个种群内的遗传相似性指数分别为0.642、0.672和0.688,Shannon多样性值分别为0.266、0.211和0.174。马氏珠母贝3个野生种群的遗传相似性依次为SW< DW < BW,而遗传多样性依次是SW > DW> BW。DW和SW相对遗传距离为0.104;DW和BW相对遗传距离为0.094;SW和BW相对遗传距离为0.212。讨论了马氏珠母贝野生种群遗传多样性差异的可能原因、种群间杂交子代的杂交优势预测及人工养殖对野生种群遗传结构的可能影响。     

马氏珠母贝杂交与自繁后代及企鹅珍珠贝间同工酶差异分析

利用垂直板状聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳分离技术,对马氏珠母贝（PinctadamartensiiD.）和企鹅珍珠贝（Pteria penguinR.）的鳃、后闭壳肌2种组织的5种同工酶进行检测,以比较珍珠贝及马氏珠母贝不同养殖群体酶谱差异.分析表明,不同种间的个体酶谱表型有稳定的差异,筛选出的鳃组织过氧化物歧化酶（SOD）、酯酶（EST）及闭壳肌组织的苹果酸脱氢酶（MDH）、苹果酸酶（ME）、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）等同工酶,具有种特异性,这些酶带清晰稳定,可作为区别种的分子标记.马氏珠母贝群间杂交与群内自繁群体中,不同个体的酶谱表型比较相似,但自繁后代群体酶谱的相似程度更高,位点Sod-2杂合度仅为0.05、近交系数高达0.857,而杂交后代位点杂合度为0.55、F=-0.173,在不同种组织中,两群体间SOD同工酶均存在稳定差异,这种与亲缘关系相关联的酶谱表型,作为蛋白分子标记,可望应用于珠母贝品种改良及品系鉴定上.     

中国马氏珠母贝遗传育种的现状与展望

回顾了中国马氏珠母贝(Pinctada martensii)遗传育种的历史,介绍了最新的研究进展以及传统育种方法与现代生物技术结合的情况,展望了马氏珠母贝遗传改良的前景.提出马氏珠母贝育种应该分别选育育珠贝(母贝)和细胞小片贝,形成两类不同的系列;育珠贝应是以提高生长速度和抗多毛类寄生虫病作为主要选育目标,两个目标可以同时选择;细胞小片贝应以分泌银白色、白色或粉红色珍珠质作为主要选育目标.进一步强调传统育种方法与现代生物技术相结合,科研单位与生产企业相结合,研究与推广相结合,加快育种步伐,缩短育种周期,在"十五"末培育出优良品系在海水珍珠养殖生产上推广应用.     

三种诱导马氏珠母贝四倍体方法的比较

摘要：比较了3种诱导马氏珠母贝（Pinctada martensii D.）四倍体产生的方法。①由三倍体马氏珠母贝的卵子与二倍体的精子受精，抑制受精卵第一极体的释放，诱导形成四倍体，四倍体率在D形幼虫期为27.7%～35.9%，幼虫死亡率高，在幼贝以后未能检测到四倍体的存在；②药物直接抑制二倍体马氏珠母贝受精卵第一极体和第二极体的释放，诱导四倍体；此法诱导的四倍体率在担轮幼虫期为30%以上，死亡率也较高，但在中贝（养殖7个月的贝）中检测到四倍体，四倍体率为0.0625%；③抑制二倍体马氏珠母贝受精卵的第一次卵裂形成四倍体；此法产生的四倍体马氏珠母贝在担轮幼虫期可达13.1%，但孵化率极低，早期死亡率极高，不能通过变态。比较研究表明，直接抑制二倍体马氏珠母贝受精卵的极体形成可以获得成活的四倍体马氏珠母贝，此方法值得进一步研究。     

我国主要棉花栽培群体的遗传多样性分析

摘 要：利用ISSR分子标记对我国44个棉花栽培品种（拟似为6个群体）进行遗传多样性分析。筛选出的11个引物在所有品种中共扩增出90条带,其中70条为多态性条带,多态性条带百分率(PPB)达76.1%,Popgene32软件分析结果表明,新疆种群的遗传多样性水平最高(PPL=91.43%,H=0.3769,I=0.5464),其次是中棉种群、河南种群,而河北、山东、山西3个种群的遗传多样性水平相差较小,6个棉花种群在其总的遗传变异中有82.42%的存在于群体内,群体间的遗传变异仅占总变异的17.58%,群体分化系数Gst=0.1759,群体间总的基因流的估算值Nm=2.34。由聚类分析可知,山西、山东、河北种群的亲缘关系最近,先聚合在一起,然后依次与河南、中棉所种群聚类,最后与亲缘关系最远的新疆种群聚合。     

马氏珠母贝4个壳色选育系F1遗传结构的AFLP分析

本研究从湛江流沙港马氏珠母贝养殖群体中挑选不同壳色个体为亲本,共构建了黑（BS）、红（RS）、黄（YS）和白壳色（WS）4个壳色选系F1,然后分别在4个壳色选育系F,中随机取样,利用3对AFLP引物分析其遗传结构与遗传分化。结果表明,每对引物的扩增位点数在104～109之间,共得到331个扩增位点;BS、RS、YS和WS壳色选系F1的多态位点比例分别为49．2％、49．5％、51．6％和63．4％,Shannon’s多样性指数分别为0．1884、0．1886、0．1896和0．1954,4个壳色选育系F1的遗传分化系数（Fst）为0．1972。本研究说明经过一代壳色纯化4个壳色选育系F1出现显著遗传分化,也为马氏珠母贝壳色系选育或选育系间杂交提供了参考依据。     

马氏珠母贝LST8基因cDNA的分子特征及表达分析

LST8（lethal with SEC13 protein 8）是TOR（target of rapamycin）复合物的重要组成成分,在生物生长和发育的调控中发挥重要作用。本研究根据马氏珠母贝转录组数据库中注释为LST8的unigene序列设计引物,采用cDNA末端快速扩增（RACE）技术克隆获得了马氏珠母贝LST8基因cDNA全长序列（pm-LST8）;同时利用荧光定量PCR（Real-time PCR）技术检测了pm-LST8在马氏珠母贝各个组织中的表达含量。结果表明,pm-LST8基因cDNA全长1 350 bp,其中开放阅读框为948 bp,编码316个氨基酸残基,5＇UTR为104 bp,3＇UTR为298 bp,含有29 bp polyA。预测其分子量为35.4 kD,等电点为6.11。多序列比对显示pm-LST8与其它物种的LST8有较高的保守性,与牡蛎的同源序列高达82%。蛋白质结构预测显示pm-LST8具有典型的WD40结构域。荧光定量PCR分析表明pm-LST8在马氏珠母贝闭壳肌、鳃、外套膜、肝胰脏、性腺、足、血淋巴七个组织中均有表达,其中在性腺中表达量最高。本研究为进一步阐述LST8在马氏珠母贝生长和发育调控中的作用提供理论基础。     

马氏珠母贝IKKε同源基因的克隆及表达分析

IKKε（inhibitor of NF-κB kinasesε）是NF-κB（nucleur factorκB）信号通路中的关键成员,参与调控细胞的分化、发育、凋亡及免疫反应。本研究根据马氏珠母贝转录组数据库中注释为IKKε的unigene序列设计引物,应用cDNA末端快速扩增（RACE）技术克隆获得了马氏珠母贝（Pinctada martensii）IKKε基因cDNA的全长序列（PmIKKε）并对其序列特征进行分析;同时利用荧光定量PCR（Real-time PCR）技术检测了马氏珠母贝六个组织中PmIKKε基因mRNA的表达。结果表明：PmIKKε基因cDNA全长2 843 bp,其中5＇UTR为116 bp,3＇UTR为516 bp,含有27 bp polyA,开放阅读框为2 211 bp,编码737个氨基酸残基。预测其分子量为85.07 kD,等电点为6.17。多序列比对显示PmIKKε与其它物种IKKε有较高的同源性,与牡蛎的序列相似性有45%。软件分析结果显示PmIKKε的N端含有一个蛋白激酶功能结构域和一个MAPKK（mitogen-activated protein kinase kinase）的激活位点,C端含有一个亮氨酸拉链（leucin zipper,LZ）和一个螺旋-环-螺旋结构（helix-loop-helix,HLH）。荧光定量PCR分析表明PmIKKε在马氏珠母贝肝胰脏、性腺、血淋巴、鳃、外套膜、闭壳肌六个组织中均有表达,肝胰脏中表达量最高。本研究为进一步阐述PmIKKε在马氏珠母贝生长、发育及先天性免疫中的作用提供理论基础。     

双壳贝类染色体标本制备技术的优化

本研究以牡蛎、咬齿牡蛎鳃细胞为材料,采用PHA处理法、低温同步化法及活体去壳法进行预处理,制作成染色体标本;以马氏珠母贝、企鹅珍珠贝担轮幼虫为材料,采用PHA促繁殖获取胚胎法,制作胚胎染色体标本。对不同时间不同处理方式获得牡蛎染色体分裂相比例、PHA促繁殖获取胚胎法获得马氏珠母贝染色体分裂相比例进行统计。结果发现,PHA处理法在24h时能获取最多分裂相（3．50‰）,低温同步化法在72h时能获得最多分裂相（2．20‰）,活体去壳法始终保持较高分裂相比例（3．60‰）,PHA促繁殖获取胚胎法获得最大分裂相比例（10．00‰）。4种方法都能获得理想的中期分裂相数目。其中,低温同步化法缺点是温度难控制、预处理时间长;活体去壳法易导致贝类死亡;PHA促受精获取胚胎法缺点是胚胎的获取受繁殖季节限制。PHA处理法预处理时间短、获取分裂相数目多,无疑是贝类成体染色体制备的最好的方法。同时,PHA也为贝类人工繁殖提供了一种更为有效的手段。     

培养马氏珠母贝外套膜上皮细胞分泌物的分析

摘要： 利用本实验室建立的组织培养技术，成功地培养了马氏珠母贝（Pinctada martensii）外套膜组织，其上皮细胞能够保持旺盛的分泌功能。用偏光显微镜、扫描电镜及X-射线能谱分析仪对上皮细胞分泌物观察。结果表明：培养的外套膜上皮细胞分泌的珍珠质是由碳酸钙结晶形成的片层叠加而成，其间有有机膜粘结；碳酸钙片层由扁平块构成；随着培养时间的延长，上皮细胞分泌的珍珠质数量不断增加，颗粒不断变大；最初形成的珍珠质中有机物成分较多，可能与珍珠质的核化有关。该研究为进一步探索体外培养珍珠，实现“试管珍珠”提供了实验依据。     

江西青岚湖五种淡水蚌遗传多样性的微卫星DNA分析

利用北美Epioblasma capsaeformis（蚌科）和中欧Margaritifera margaritifera L.（珍珠蚌科）两种淡水双壳类的20对微卫星引物对江西青岚湖五种淡水蚌群体进行了PCR扩增，筛选出8对多态性较高的引物，并用这8个微卫星座位分别对三角帆蚌、褶纹冠蚌、洞穴丽蚌、射线裂脊蚌和中国尖嵴蚌五种蚌类群体进行了遗传多样性分析。结果表明：不同蚌类群体的平均等位基因数为2.8750～4.000，平均观测杂合度（HO）为0.4417～0.6333，平均期望杂合度（HE）为0.4430～0.5706，平均多态信息含量（PIC）为0.368～0.498，五个群体表现出较高的遗传多样性。有多个座位在不同蚌类群体中偏离哈代－温伯格平衡。五种蚌类群体间的遗传距离在0.6228与1.4724之间，三角帆蚌和褶纹冠蚌之间的遗传距离最大，射线裂脊蚌和洞穴丽蚌之间的遗传距离最小。     

Effects of BmKIT 3 R gene transfer on pupal development of Bombyx mori Linnaeus using a Gal4/UAS binary transgenic system

The pupal stage of the silkworm Bombyx mori Linnaeus lasts for approximately two weeks. However, prolongation of pupal duration would reduce the labor required to process and dry fresh cocoons. This study investigated the effects of BmKIT(3)(R) gene (from the Chinese scorpion Buthus martensii Karsch) transfer on the pupal development of B. mori using a Gal4/UAS binary transgenic system. Gal4 driven by a pupa-specific promoter BmWCP4 (from a B. mori wing-cuticle protein gene) or PDP (from a B. mori cocoonase gene), and BmKIT(3)(R) driven by a UAS cis-acting element were used to construct novel piggyBac-derived plasmids containing a neomycin-resistance gene (neo) controlled by the Bombyx mori nucleopolyhedrovirus (BmNPV) ie-1 (immediate-early gene) promoter and a green fluorescent protein gene (gfp) under the control of the B. mori actin 3 (A3) promoter. The vector was transferred into silkworm eggs by sperm-mediated gene transfer. Transgenic silkworms were produced after screening for neo and gfp genes, and gene transfer was verified by polymerase chain reaction and dot-blot hybridization. The larval development of the hybrid progeny of Gal4- and UAS-transgenic silkworms was similar to that of normal silkworms, but some pupae failed to metamorphose into moths, and the development of surviving pupae was arrested as a result of BmKIT(3)(R) expression. Moreover, Gal4 driven by the BmWCP4 promoter delayed pupal development more effectively than that driven by the PDP promoter in the Gal4/UAS binary transgenic system. Pupal durations of hybrid transgenic silkworm progeny with BmWCP4 and PDP promoters were approximately 5, 2, and 4 days longer, respectively, compared to corresponding normal silkworms, BmWCP4/Gal4, and UAS/BmKIT(3)(R) transgenic silkworms, respectively. These results suggest new avenues of research for prolonging the pupal duration of silkworms.     

水稻对红壤中N、P的吸收利用

试验结果表明,当施氮量一定的情况下,增施磷、钾肥,氮肥利用率和水稻的产量都有显著的增加。谷粒产量和氮肥利用率为29.78g/盆和44.37％,分别比对照(单施氮肥)提高22.75％和9.62％。合理施用氮、钾肥,磷肥的利用率也有显著增加(为29.10％),比单施磷肥利用率提高6.88％。     

Surfactant-modified zeolite as a slow release fertilizer for phosphorus

The feasibility of using surfactant-modified zeolite (SMZ) as a carrier for fertilizer and for slow release of phosphorus (P) was investigated. Zeolite-A was modified by using hexadecyltrimethylammonium bromide, a cationic surfactant, to modify its surface to increase its capacity to retain anion, namely, phosphate (PO4(3-)). SMZ was thoroughly characterized using X-ray diffraction, Fourier transform infrared, and scanning electron microscopy to study the effect of surfactant modification. Zeolite-A and SMZ were then subjected to P loading by treating them with fertilizer (KH2PO4). It was observed that the P loading on SMZ increased by a factor of 4.9 as compared to the unmodified zeolite-A. A comparative study of the release of P from fertilizer-loaded unmodified zeolite-A and SMZ and from solid KH2PO4 was performed using the constant flow percolation reactor. The results show that the P supply from fertilizer-loaded SMZ was available even after 1080 h of continuous percolation, whereas P from KH2PO4 was exhausted within 264 h. The results indicate that SMZ is a good sorbent for PO4(3-), and a slow release of P was achievable. These properties suggest that SMZ has a great potential as the fertilizer carrier for slow release of P.     

长期地膜覆盖与施肥对土壤磷素和玉米吸磷量的影响

利用比较法对长期连续覆膜(17年)后土壤磷素的变化以及玉米吸收量的变化进行了研究。结果表明:经过17年的耕作,无论是施有机肥还是磷肥均能显著增加土壤中速效磷以及全磷的含量;覆膜栽培与裸地栽培比较结果,覆膜对于土壤中速效磷以及全磷含量的变化影响不大;对植株的籽粒、轴、叶片、茎的全磷进行了测定后显示:覆膜可以促进籽粒、轴、茎对磷的吸收,抑制了叶片对磷养分的吸收;从成熟期地上部分累积磷的总量来看,覆膜可以明显提高作物对磷的吸收。