大豆对胞囊线虫的抗性及分子标记研究

本文首次利用我国特有的抗病品种小粒黑豆与辽宁省的主栽品种辽豆10配制杂交组合,以F2代群体为试验材料,系统地应用分离群体分组分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA)寻找与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的DNA分子标记以及同工酶标记和低分子肽/氨基酸标记,为我国的大豆抗胞囊线虫病育种提供理论指导.主要研究结果如下:1.利用杂交技术构建了大豆胞囊线虫抗性的分子表达平台.本研究配制了辽豆10×小粒黑豆的杂交组合,并利用海南加代快速繁殖,应用毒力最弱的大豆胞囊线虫3号生理小种对F2代群体进行抗性鉴定和移栽,为大豆对胞囊线虫抗性分子标记的筛选提供了均一遗传背景的试验材料.对该组合进行田间抗性鉴定,结果表明符合抗感分离1∶3的比率,表明在辽豆10背景下小粒黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种的抗性是由一对以上的隐性基因控制的.2.应用分离群体分组分析法在辽豆10和抗大豆胞囊线虫的核心抗源中获得了一个与感病性密切相关的RAPD标记S11700.应用143个随机引物,对由小粒黑豆和辽豆10配制的杂交组合的抗感亲本和构建的抗感池进行筛选,有92个引物产生了RAPD扩增产物,25个引物产生了RAPD多态性,其中一个引物产生了与抗大豆胞囊线虫基因密切相关的特异性DNA片段S11700,经多次重复验证,该片段在感病亲本及感病池中被特异性扩增,而在抗病亲本及抗病池中未产生该片段.利用S11700对不同抗性大豆品种进行分子标记鉴定和辅助选择,验证了该特异性片段与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性紧密相关,可以用于抗胞囊线虫大豆新品种的分子辅助选择育种.3.利用BSA法对11个黑色种皮的大豆品种和12个黄色种皮的大豆材料的基因组DNA进行RAPD分析,获得一个与大豆黄色种皮相关的特异DNA片段S79500.采用该标记对辽豆10×PI437654杂交后代种皮颜色有分化的群体进行检测,结果表明这个RAPD标记具有较高的重复性和稳定性,可用于辅助选育优良的黄色种皮的大豆新品种.4.获得了一个与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的SSR分子标记Satt187.应用204对SSR引物对辽豆10×小粒黑豆进行SSR分析,31对引物产生了扩增产物,其中15对具有多态性,从中筛选到一个与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的分子标记Satt187,其片段大小为172 bp和176 bp,为共显性标记,在F2代分离群体中的分离比为1∶2∶1,呈孟德尔式遗传.应用该标记对辽豆10x小粒黑豆F2代分离群体进行分子标记鉴定和辅助选择,在抗病单株中均检测到标记带Satt187-176 bp的存在,而在感病单株中检测到有Satt187-176 bp和Satt187-172 bp两种标记带或仅有Satt187-172 bp的标记带存在,分析表明该标记具有抗胞囊线虫分子标记辅助选择应用的前景.5.系统地研究了辽豆10×小粒黑豆和辽豆10×PI437654两对组合的亲本及其杂交后代植株体内防卫反应酶系,包括多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)酶活及根内可溶性蛋白含量的动态变化.研究结果表明,抗感亲本、子代在大豆胞囊线虫侵染后各种防御酶系和可溶性蛋白含量均产生相应的变化,表现出酶活及可溶性蛋白的变化与抗病性密切相关,可作为鉴定大豆抗源抗性强弱的一项辅助生化指标,在抗胞囊线虫病抗源筛选辅助选择中起到一定的作用.6.采用电泳技术,系统地研究了大豆胞囊线虫侵染后,抗感亲本及子代中PPO、POD、CAT、SOD等几种同工酶酶谱,获得了一条与大豆胞囊线虫抗性相关的特异性SOD谱带.研究结果表明,线虫侵染后,诱导植株体内PPO、POD、CAT、SOD及可溶性蛋白量的增加,抗病亲本诱导产生的酶蛋白及可溶性蛋白量均多于感病亲本,对于杂交后代,出现不同于亲本的新的同工酶和可溶性蛋白谱带.在两对组合的SOD酶谱中,分别出现一条特异性谱带(Rf=0.365和Rf=0.381),利用两对杂交组合F2代抗感单株进行SOD同工酶电泳分析,证明该带可以作为大豆抗胞囊线虫的一项较为可靠的生化标记.7.探讨了不同抗性大豆品种及杂交后代根系分泌物中低分子肽/氨基酸与抗性的相关性.应用简便快速的聚酰胺薄膜层析检测技术对不同抗性大豆品种及杂交后代根系分泌物中低分子肽/氨基酸与抗胞囊线虫的相关性进行了研究.结果表明,大豆胞囊线虫侵染后,抗感亲本和子代在出苗后不同时期根系分泌物中的低分子肽/氨基酸的种类和数量有所差异,出苗后1～6 d的变化明显,感病亲本及感病子代在D区和E区存在共有的荧光斑点,而抗病亲本及抗病子代则无,可将该项检测技术作为一种辅助手段,用于大豆对胞囊线虫3号生理小种的抗性鉴定.     

大豆CML38-like基因的克隆及表达载体构建

类钙调蛋白(CaM-likeprotein,CML)在植物抵抗逆境中发挥了重要的作用,因此研究CML基因是植物抗逆分子育种的一个重要分子基础。本实验室在前期工作中筛选得到1个片段大小为264 bp的大豆CML基因,对该基因序列设计特异性引物,利用PCR技术对该基因进行扩增,并获得大小为264 bp的片段,利用无缝克隆技术连接到pMD18T载体上,获得克隆载体。通过对该基因的核苷酸序列分析,在NCBI上发现该基因序列与大豆Calcium-binding protein(CML38-like)基因序列相似度为98.53%。目前对CML38-like基因的功能还未见报道,本研究根据克隆测序得到的基因序列构建系统进化树并分析,随后对该基因的蛋白质二级结构和蛋白质三级结构进行预测,发现该基因可能对大豆抗旱有着一定的影响。最后通过克隆载体构建CML38-like基因的过表达载体以及RNA干扰表达载体。本研究为鉴定大豆CML38-like基因的功能和了解该基因对大豆的非生物胁迫反应的影响提供了理论依据。     

VIGS技术在大豆功能基因组学研究中的应用进展

病毒诱导基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)是一种基于植物天然防御病毒保卫机制的转录后基因沉默现象。携带目的基因的重组病毒载体侵染植株引发内源基因沉默,已成为快速、高效、高通量地鉴定未知基因功能的新技术。近年,VIGS技术在研究植物抗虫抗病、代谢调控、非生物胁迫等方面取得进展。本研究介绍了大豆VIGS技术的分子机制和构建病毒载体,并对该技术在大豆功能基因组学研究中的应用进行综述,对其发展前景进行展望。     

MiAsg分子克隆及与南方根结线虫病害的关系

根结线虫(Meloidogyne spp.)是一种世界性的植物病害。在前期研究中,通过利用生物信息学方法在线虫全基因组中预测了一些功能基因。本研究以预测到的线粒体ATP合成酶g亚基基因(Asg)序列设计特异引物克隆了南方根结线虫(M. incognita)的Asg基因(MiAsg),对其序列进行了特征分析后,利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术,将其导入番茄植株,然后接种M. incognita,研究MiAsg基因与根结线虫病害的关系。结果表明,克隆到的MiAsg基因与预测到的MiAsg基因相似性高达100%。接种M. incognita 60 d后,MiAsg基因沉默的番茄植株根结数分别比空载体对照减少了59.6%,比清水对照降低了59.5%。结果表明,MiAsg基因沉默对根结线虫病害具有很好的防控效果,也说明MiAsg基因可能参与线虫的致病性。     

花生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的克隆及反义表达载体的构建

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)是控制植物籽粒中蛋白质/油脂含量比例的关键酶.本研究利用RT-PCR技术,克隆PEPCase基因的片段,并将克隆的PEPCase基因片段反向连接替代植物表达载体PBI121的GUS基因.从花生栽培品种荔蒲大花生基因组中克隆获得编码PEPCase的基因片段(886 bp),其核苷酸序列与已报道的花生(EU391629)、棉花(AY008939)、大豆(D10717)、拟南芥(AY210895)、豌豆(D64037)PEPCase基因对应部分的同源性分别为99.77%,84.37%,81.54%,81.25%,78.71%,说明我们得到PEPCase基因片段较准确.构建的反义表达载体中PEPCase基因由35S启动子所控制,将构建的反义表达载体命名为pBGPEP.为通过反义抑制技术提高花生含油量提供了基因及表达载体.     

GFLVCP 基因 RNAi 载体构建及其在转基因烟草中的干涉效果

为探讨RNAi策略在抗GFLV基因工程中的效果,通过RT-PCR克隆获得了310 bp的GFLV外壳蛋白基因保守片段,采用Gateway技术将该基因片段连入目标载体pHELLSGATE12构建了RNAi植物表达载体,并通过农杆菌介导法转入烟草中,RT-PCR检测表明目的基因片段已整合到烟草基因组中并在RNA 水平上得到表达,病毒接种结果显示阳性植株的发病率明显低于对照,说明在转基因植株中dsRNA表达可干涉GFLV侵染过程。     

猪传染性胃肠炎病毒S基因A抗原位点的克隆及原核表达载体的构建

【研究目的】对猪传染性胃肠炎病毒S基因A抗原位点进行克隆和原核表达载体的构建。【方法】参考GenBank上公布的TGEV S基因A抗原位点序列,应用Primer6.0设计一对含酶切位点的引物,用于RT-PCR扩增A抗原位点目的片段,将扩增产物连接于paesy-T克隆载体上构建克隆载体,用EcoR I和Xhol I对表达载体PET-32a（+）和重组质粒进行酶切,将酶切产物亚克隆至PET-32a（+）多克隆位点上,连接、转化至BL21(DE3),构建A位点的原核表达载体,并对阳性重组质粒进行酶切、PCR和测序鉴定。【结果】所扩增的目的片段的大小为534bp,与原核表达载体连接后,经核苷酸及推导的氨基酸序列分析表明,该基因与其它猪传染性胃肠炎病毒相应基因具有很高的同源性,说明成功地构建了TGEV S 基因A抗原位点的原核表达载体。【结论】TGEV S 基因A抗原位点原核表达载体的成功构建,填补了中国国内单独针对此位点进行研究的空白,也为TGEV诊断方法的建立提供良好的技术基础。     

紫杉烷14β-羟基化酶基因片段的克隆及其植物表达载体的构建

采用CTAB法提取中国红豆杉基因组DNA,利用PCR技术克隆得到紫杉烷14β-羟基化酶(简称14OH)基因前半段,测序结果表明DNA片段序列为915bp,与报道的14OH基因同源性为98.3%。然后将获得的DNA片段(915bp)正反向插入到二元载体pZh01的GUS两端,构建成14OHRNAi植物表达载体pZ14a,又选其中与羟基化酶家族其他成员同源性低的部分(390bp),正反向插入到二元载体pZh01的GUS两端,构建成14OHRNAi植物表达载体pZ14b。同时将克隆得到的DNA片段(915bp)反向插入到二元载体pZh01中,构建成14OH反义RNA植物表达载体pZ14c。经PCR和酶切图谱分析鉴定,确认载体构建成功。     

贵州马铃薯Y病毒外壳蛋白基因的克隆与遗传分析

本研究从中国贵州不同海拔地区采集感染马铃薯Y病毒(PVY)病害叶片,利用试管捕捉RT-PCR(TC-RT-PCR)方法克隆到长度为804 bp的8个目的片段,序列分析表明为PVY外壳蛋白(PVY-CP)基因.通过与已经发表的PVY-CP基因序列进行比较和遗传分析,并根据PVY的CP基因全长和5'端序列构建系统发育树,结果表明,本研究分离的PVY,7株为O株系,1株为NTN株系.     

利用BSMV-VIGS技术快速分析小麦TNBL1基因的抗黄矮病功能

小麦黄矮病是由蚜虫介导的大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarf virus, BYDV)侵染引起的小麦重要病害之一。利用cDNA-AFLP分析,筛选出在抗黄矮病小麦易位系YW642中特异表达的长度为292 bp的 cDNA片段,以此片段为启始序列,利用RACE和RT-PCR技术克隆出该基因的全长cDNA序列,推导该基因编码1个NBS-LRR蛋白,将其命名为TNBL1。本研究利用大麦条纹花叶病毒(BSMV)诱导的基因沉默(virus-inducing gene silencing, VIGS)技术,快速分析TNBL1是否参与小麦抗黄矮病反应。通过PCR添加酶切位点、定向酶切与连接,将TNBL1特异的292bp片段反向整合到BSMV-γ链的多克隆位点上,获得重组载体BSMV-γ: TNBL1as,体外转录BSMV-VIGS载体的3个组分(BSMV-TNBL1as、BSMV-α和BSMV-β),等量混合、摩擦接种到抗黄矮病的小麦易位系YW642幼苗叶片上,使YW642中TNBL1基因沉默,然后接种BYDV病原进行黄矮病抗性鉴定。结果表明,TNBL1基因沉默后的YW642对BYDV敏感、显现感病症状,其体内BYDV含量较未发生基因沉默的YW642中的明显增加,证明TNBL1基因是正向调控小麦抗BYDV反应的1个重要基因。     

冷冻干燥速溶蛋花汤的加工技术

介绍了运用冷冻干燥技术进行速溶蛋花汤的加工,研究了生产工艺、特点以及影响产品质量的主要因素。试验表明,采用冷冻干燥技术加工的速溶蛋花汤,具有营养丰富、风味独特、方便快捷等特点。     

南瓜降糖功能及其系列食品加工技术

阐述了南瓜在糖尿病辅助治疗方面的功能特性,介绍了南瓜降糖主要制品南瓜全粉、南瓜脆片、南瓜果酱和南瓜肉汁的工艺流程和操作要点。     

母猪繁殖障碍成因分析

繁殖障碍是导致母猪淘汰的最主要因素,直接造成母猪非生产天数延长,繁殖猪群生产效率降低,严重影响猪场的经济效益。本文作者对引起母猪繁殖障碍的多方面因素,包括营养因素（如饲养水平、饲料品质、断奶日龄）、环境因素（如温度、湿度、通风、光照）、疫病因素、生产技术及管理因素进行了详细阐述。     

酸枣幼根原生质体的制备

以生长6~9 d的酸枣种子幼根为试验材料,0.7 mol·L^-1甘露醇作为渗透压稳定剂、pH值5.5~6.0、28℃恒温水浴条件下,以光学显微镜观察的水解总时间、初始产生原生质体的时间、原生质体产量及细胞碎片量为指标,研究通过酶水解来制备酸枣幼根原生质体的方法。结果表明,在含1%果胶酶+4%纤维素酶R-10+3%纤维素酶RS组合的酶解液中,保温4 h可制得产量较高、细胞碎片量较少的原生质体。     

壳聚糖对石榴果汁澄清效果的影响

利用壳聚糖的絮凝作用对壳聚糖在甜石榴汁澄清中的应用效果进行了研究,试验结果表明,壳聚糖用量为0.3g/L、澄清时间为60min、温度为35℃时,甜石榴汁透光率可达85%以上,且通过对壳聚糖处理前后可溶性固形物、总酸、VC等营养成分含量的比较,确定以上工艺参数为甜石榴汁澄清的最佳选择。     

Measuring of Quantity of Matter-mass and the Measuring of Inertia of Matter-momentclm

A new definition of inertia,i.e. the momentum is the measuring of inertia of matter, is proposed. The article through and etc., subjects, the correctness of the new notion of inertia:The monentum is the measuring of inertia has been demonstrated, and the unsolved contradictions of the traditional definition of inetia. And the mass is the measuring of inertia has been revealed.     

香蕉遗传转化方法研究进展

香蕉是热带亚热带发展中国家重要的粮食作物和碳水化合物来源。但近年来,香蕉生产受到严重的病虫危害。大多数香蕉栽培品种是三倍体,生长周期长,而且不孕。由于没有种子,给繁殖和育种带来一定的困难。遗传转化技术的发展为香蕉品种的改良提供了一种有效的手段。香蕉的遗传转化方法有电激法、基因枪法、农杆菌介导法等。农杆菌介导法的应用是香蕉品种改良的一个重大突破。香蕉遗传转化的外植体也发展到多种,有原生质体,胚性细胞悬浮系,分生组织,以及横切薄片等。近几年,随着分子生物学的发展,出现了转化效率更高,重复性更好的香蕉遗传转化技术。如农杆菌和基因枪结合法,离心辅助农杆菌介导法、真空渗透技术等。这些新技术新方法的出现,必将推动香蕉产业高速发展。     

Efficiency of water use of early plantings of sunflower

Rain fed crop production in Mediterranean environments depends to a large extent on strategies that avoid the intense summer drought. Early plantings of sunflower have given consistently higher yields in such environments, but the basis for such yield increases has not been explored. We conducted two field experiments at Cordoba (Spain) to investigate the effects of an early and a late planting date on the components of water-limited crop productivity; namely, water use (T), water use efficiency (TE) and harvest index (HI) of sunflower. The results were generalized by simulating rain fed sunflower yields, under early (1 January) and late (15 March) plantings, for a 25-year period with the aid of a simulation model of the Ceres type (OILCROP-SUN) which has been validated in Cordoba. Experimental seed yields of early plantings in 1989 and 1996 were 2.0 and 3.0 t ha⁻¹, while late plantings yields were 1.3 and 2.4 t ha⁻¹, for the 2 years. Average simulated yields were 2.7 ± 1.1 and 1.9 ± 0.7 t ha⁻¹ for early and late plantings, respectively. For the 2 years, T of early plantings was higher than that of late plantings, but the response of TE and HI to planting date was not the same in the two experiments. In the simulation exercise, T and TE of early plantings were consistently higher than those of late plantings, while there were no differences in the HI for the two planting dates. We conclude that early plantings of sunflower increase rain fed yields by increasing both T and TE, while the impact of planting date on HI very much depends on the crop water stress pattern, which is quite variable from year to year even in the predictable Mediterranean environment.     

Establishment of High-frequency Regeneration System of Explants of Alfalfa

The cotyledon and hypocotyl of eight varieties of alfalfa( Medicago sativa L. )are used to study the effect of different cultivation procedures and genotypes on embryogenic callus and embryoid induction,plant development and transplant of alfalfa.The varieties of alfalfa with high embryoid induction rate and high differentiation rate are screened. A high frequency regeneration system for alfalfa tissue culture is established:which is benifical to the gene transformation of alfalfa.     

影响核桃贮藏品质因素的分析

介绍了几种核桃贮藏方法,综述了影响核桃贮藏品质的几个主要因素,以及针对上述影响因素提出若干解决对策.