不同株系菠萝蜜染色体倍性及基因组大小分析

【目的】为了解菠萝蜜基因组特点,研究测定了10份菠萝蜜株系的倍性和基因组大小。【方法】分别以番茄和‘妃子笑’荔枝细胞核DNA含量为内标,Otto为提取液,采用流式细胞术(FCM)测定经碘化丙啶(PI)染色的内标和菠萝蜜细胞核混合样品发出的PI荧光强度,通过比较内标和菠萝蜜DNA峰值的荧光均值比值关系,计算出不同株系菠萝蜜的倍性和基因组大小。【结果】所测的10份菠萝蜜株系都为二倍体,干苞菠萝蜜株系的基因组在(1 243.75±9.21)~(1 540.63±3.55)Mb,湿苞菠萝蜜株系的基因组约为(1 902.87±8.08)Mb。【结论】不同菠萝蜜株系之间基因组大小存在显著差异,且湿苞株系大于干苞株系。     

五叶草莓超低温保存及遗传稳定性分析

【目的】为了找出野生种质资源五叶草莓(Fragaria pentapylla)的超低温保存方法和分析超低温保存后五叶草莓的遗传信息稳定性,【方法】运用玻璃化法对五叶草莓离体茎尖超低温保存技术进行了研究,并采用AFLP和MSAP技术对其遗传稳定性作了探讨。【结果】结果表明,不同的低温锻炼时间、预培养时间、预处理时间、玻璃化溶液(PVS2)处理时间和液氮保存时间对五叶草莓超低温保存后成活率的影响各不相同,经优化后,低温锻炼3周,预培养3 d,预处理30 min,PVS2处理60 min时,超低温保存的最高成活率可达79.7%,液氮处理时间对成活率影响不明显;运用AFLP技术对超低温后成活生长120 d的材料及对照材料基因组DNA进行了分析,超低温前后带型一致,未发现明显差异片段;进一步用MSAP技术分析了超低温保存后成活的材料和对照材料DNA甲基化水平差异,结果表明超低温保存后五叶草莓DNA甲基化与去甲基化分别为5.70%和12.43%。【结论】玻璃化法超低温保存技术可以有效的保存五叶草莓种质资源,超低保存前后的五叶草莓基因组DNA没有发生多态性变化,但DNA甲基化水平降低。     

流式细胞仪测定荔枝倍性和基因组大小的细胞核提取液筛选与应用

【目的】流式细胞术是目前测定植物倍性和基因组大小差异的最快、最有效的方法。建立适合荔枝的流式细胞术的方法,对荔枝倍性育种以及基因组大小的确定是必不可少的。【方法】笔者以荔枝的幼嫩叶片为材料,筛选适合荔枝的细胞核提取液配方,建立利用流式细胞仪测定荔枝倍性和基因组大小的方法。用改进的标准两步法,比较了6种常用细胞核提取液提取细胞核的效果。【结果】利用WPB(Woody Plant Buffer)提取的大部分荔枝品种(品系)叶片细胞核稳定、分辨率高、细胞碎片少且细胞G0/G1峰的变异系数(CV)较低,平均CV值为5.12%,说明该配方适用于酚类物质丰富的荔枝细胞核的提取。同时以已知染色体数量的‘无核荔’(2n=30)为外标,检测了18个品种(品系)的倍性,发现参测样品的G0/G1峰与‘无核荔’G0/G1峰的荧光均值的比值为0.78～1.24,说明所测荔枝品种(品系)均为二倍体。以已知基因组大小的‘Stupicképolnírané’番茄为内标测定了14个品种(品系)的基因组大小,结果表明荔枝基因大小约为550～620 Mb,平均602 Mb,不同荔枝品种(品系)间基因组大小存在一定差异。【结论】WPB细胞核提取液提取的荔枝幼嫩的叶片的细胞核质量好,可用于流式细胞术荔枝倍性和基因组大小的测定,测定的结果显示参测荔枝品种(品系)均为二倍体,无单倍或多倍的情况,不同荔枝品种基因组大小有一定的差异。     

基于SLAF-seq技术的不同类型越橘遗传变异和群体结构研究

【目的】利用越橘属栽培品种及野生资源在全基因组范围内筛选差异SNP分子标记，分析其遗传变异，了解不同类型群体间的遗传变异、基因交流、群体结构，为越橘种质创新提供遗传背景依据。【方法】以越橘属9个种的62份种质资源为材料，利用特异性位点扩增片段测序技术(SLAF-seq)获得的基因组SNP标记比对到品种Draper参考基因组上，进行供试材料遗传研究。【结果】测序获得169.87 Mb reads数据，平均Q₃₀值94.99%，包含172 513个多态性SLAF标签，筛选到高质量SNP标记4 133 595个，均匀分布在越橘12条染色体上。基于SNP标记的系统进化树准确反映了供试野生、北高丛和南高丛类群遗传差异以及品种间系谱遗传关系，反映出野生类型与栽培品种遗传差异显著，供试野生种具有独立的遗传背景且种间无基因交流发生，但野生种到栽培种存在单向的基因流；栽培品种类群存在明显的亚群结构，亚群间存在普遍的基因交流；半高丛品种北陆和南高丛品种军号与北高丛类型紧密聚类，矮丛品种美登、半高丛品种北村、黑珍珠遗传背景倾向于野生种。【结论】栽培品种近亲杂交和骨干亲本高频率使用导致品...     

草莓生长素合成限速酶FaYUC11基因的克隆和功能分析

【目的】克隆草莓YUC家族新基因,探究其在草莓中的具体调控作用。【方法】以‘久香’草莓为材料,利用同源克隆技术克隆草莓果实大小调控相关的新基因,利用病毒诱导基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)结合定量RT-PCR技术,分析新基因在草莓果实膨大调控中的作用。【结果】从‘久香’草莓果实中克隆到1个草莓果实大小调控相关的新基因,命名为FaYUC11(Gen Bank登录号:JX417083.1),用草莓幼果微注射法建立了病毒诱导FaYUC11基因沉默的转基因草莓体系,结果发现,FaYUC11基因沉默后果实的膨大和正常生长均受到影响,并且导致果实瘦果(种子)中游离生长素含量下降、果实纵横径增长率降低。【结论】FaYUC11基因是草莓生长素合成途径中的关键基因,该基因通过调控生长素的合成继而调控果实的膨大。     

中国草莓属( Fragaria) 植物的分类研究

 中国是世界上野生草莓种类最丰富的国家。近20年来, 从国内外收集保存了103份野生草莓资源, 鉴定出我国自然分布有11个种, 约占世界草莓属植物20个种的一半。这11个种包括8个二倍体种: 森林草莓(Fragaria vesca L. ) 、黄毛草莓( F. nilgrrensis Schlecht. ) 、五叶草莓( F. pentaphylla Lozinsk. ) 、纤细草莓( F. gracilis Lozinsk. ) 、西藏草莓( F. nubicola Lindl. ) 、绿色草莓( F. viridis Duch. ) 、裂萼草莓( F. daltoniana Gay) 、东北草莓( F. m andschurica Staudt) 和3个四倍体种: 东方草莓( F. orientalis Lozinsk. ) 、西南草莓〔F. m oupinensis ( Franch. ) Card. 〕、伞房草莓( F. corymbosa Lozinsk. ) 。对我国原产野生草莓种类进行了较系统的性状描述和分类研究, 并列出了我国野生草莓分种检索表。提出我国分布有11个种的结论比以前记载的8个种更全面和完整。     

瓠瓜基因组测定

以4份来自中国不同地区的瓠瓜(Lagenaria siceraria(Molina)Standl.)纯系为试材,采用流式细胞术测定其基因组大小。结果表明:6种细胞核裂解液对瓠瓜嫩叶进行处理,发现Otto I最适合瓠瓜细胞裂解;从5种候选内标作物中筛选出水稻日本晴(Oryza sativa L.var.Nipponbare)为最适内标作物;4份中国瓠瓜种质资源的基因组大小为329.11~344.56Mb。     

10种蔷薇科果树AAT基因家族鉴定、特性与表达分析

【目的】利用生物信息学对10种蔷薇科果树的AAT基因家族进行分析,为果实香气调控的候选基因鉴定提供前期基础。【方法】基于10种蔷薇科果树的全基因组测序结果,应用保守结构域鉴定不同果树的AAT基因家族,分析其理化性质、保守域结构、亚组分类、进化关系、内含子与外显子结构、染色体定位等信息。【结果】10种蔷薇科果树中共鉴定出46个AAT基因序列,分别为中国白梨4个、梅4个、桃8个、苹果7个、西洋梨4个、杜梨6个、甜樱桃2个、森林草莓1个、凤梨草莓7个以及黑树莓3个,各物种AAT基因随机分布在染色体上。通过聚类分析,将这46条基因序列分为4个区组;亚细胞定位与理化性质分析显示,AAT蛋白主要定位于细胞质上,整体在弱酸性至弱碱性的范围内,为亲水性蛋白,同时大部分蛋白呈现不稳定的状态。通过共线性与表达分析,发现蔷薇科果树AAT基因家族在其进化过程中主要受纯化选择作用的影响。【结论】在10种蔷薇科果树中,共鉴定出46个AAT基因家族序列,最少的为森林草莓(1个),最多的为桃(8个)。AAT基因家族的各序列结构相对保守,受纯化作用的影响明显。     

草莓轻型黄边病毒的RT-PCR检测及其3''端序列分析

利用RTPCR技术对草莓植株中草莓轻型黄边病毒(SMYEV)的外壳蛋白基因片段进行特异扩增,扩增产物经测序证明为SMYEV的特异片段。建立了稳定的SMYEV的RTPCR检测体系,并对19个草莓品种和2种野生草莓进行检测,其中12个品种和五叶草莓带有SMYEV。从SMYEV的沈阳分离物SY01上扩增出了932bp的基因组3末端区域,其核酸序列与国外分离物的序列同源性为86%～96%。系统进化树显示SMYEV分为3个组群,沈阳分离物SY01与欧美分离物位于同一组群内,但独立形成1个小的分支。RNA二级结构分析显示SMYEV基因组3末端形成3个茎环结构,不同分离物的序列变化并未引起茎环结构的明显变化。     

草莓轻型黄边病毒的RT-PCR检测及其3'端序列分析

 利用RT-PCR技术对草莓植株中草莓轻型黄边病毒( SMYEV) 的外壳蛋白基因片段进行特异扩增, 扩增产物经测序证明为SMYEV的特异片段。建立了稳定的SMYEV的RT2PCR检测体系, 并对19个草莓品种和2种野生草莓进行检测, 其中12个品种和五叶草莓带有SMYEV。从SMYEV 的沈阳分离物SY01上扩增出了932 bp的基因组3'末端区域, 其核酸序列与国外分离物的序列同源性为86% ～96%。系统进化树显示SMYEV分为3个组群, 沈阳分离物SY01与欧美分离物位于同一组群内, 但独立形成1个小的分支。RNA二级结构分析显示SMYEV基因组3'末端形成3个茎环结构, 不同分离物的序列变化并未引起茎环结构的明显变化。