Mutator诱导的玉米白化突变体插入位点的遗传分析及代谢途径的构建

【目的】利用Mutator(Mu)诱变群体获得、验证叶色白化突变体的Mu因子插入位点;解析玉米叶色变异相关基因及其代谢网络。【方法】以含有活性MuDR转座子的W22∷Mu为父本,与玉米自交系综31(Z31)杂交产生的M2和M3家系群体为材料,经表型性状的遗传分析和Mu插入位点的分离获得白化突变体,经生物信息学方法解析白化突变体产生的相关基因,同时构建产生白化突变代谢网络。【结果】对870个M2家系的16000余单株和M3种植的36个家系近700单株进行考察,获得了遗传稳定的白化突变体41株。经Mu-TAIL-PCR分析获得35条Mu因子插入序列;对靶位点序列分析,获得的14个靶位点可能与叶绿素合成及光合作用有关;利用其中6个靶位点构建了5条玉米叶色突变产生白化的叶绿素代谢网络途径。【结论】初步证实了Mu转座子插入的27个靶位点与叶色白化突变体的关联;建立了6个靶位点的玉米叶色突变产生白化的叶绿素代谢网络途径。     

转座子在植物功能基因组学中的应用

转座子已经被广泛用于内源或异源植物插入突变的研究，用于基因的分离和克隆。随着不同植物基因组研究进程加快，需要通过反向遗传学来研究已知序列基因的功能，大规模的转座子突变已成为功能基因组学研究的一种很重要手段。本文综述了一些广泛应用的转座子以及这些转座子如何成功应用于异源植物的插入突变，作为反向遗传学的工具在研究功能基因组学中应用。     

转座子对植物基因和基因组进化的贡献

转座子在被发现具有转座功能以前,被看作是作用在个别基因或整个基因组结构不寻常的诱变因素。在玉米中首先发现和认识转座子特征后,已在所有生物中发现其的存在,包括已研究的植物物种。在带有大而复杂基因组的植物中,转座子占核DNA的组成超过50％,但对每一个物种而言,尚缺乏有关转座子对许多物种适应性具有促进作用的证据。在每一植物物种中,     

玉米Mutator转座子系统的应用及展望

转座子标签法是近年来发展起来的一种非常有效的分子生物技术,是一种利用TEs插入高等植物基因组中造成基因突变,然后通过分离TEs插入的旁邻序列,克隆出突变基因的策略。这种策略在高等植物的功能基因组学研究中十分有用。玉米转座子系统主要有En/Spm系统、Ac/Ds系统和Mutator系统三大类。其中Mutator转座子易于插入到基因内部及基因周围,引起的正向突变频率为10~(-5)~10~(-4),比野生玉米高出近30倍,所引起的突变大部分为隐性突变。由Mutator转座子引起的突变,可以通过TAIL-PCR的方法,对相关的突变基因进行克隆。当前通过这种方法,已经克隆出一些重要的基因。本文主要介绍了Mutator转座子的应用,并对Mutator转座子系统的研究前景进行了展望。     

玉米ZmCIPK23基因Mutator插入突变体的鉴定

【目的】玉米ZmCIPK23基因的候选突变体连续与玉米自交系B73回交并自交,最终得到以B73为背景的纯合突变体,为研究该基因的功能奠定材料基础。【方法】从玉米Mutator(Mu)突变体库中定向筛选到玉米ZmCIPK23基因的候选突变体。在田间种植候选突变体,利用巢式PCR对这些后代植株进行鉴定,选择阳性植株与B73杂交。通过连续的回交及自交,最终获得该基因的纯合突变体。【结果】通过PCR鉴定,获得了以B73为背景的ZmCIPK23基因纯合的突变体zmcipk23。【结论】获得了玉米Zm CIPK23基因的Mu插入的纯合突变体zmcipk23,为研究该基因的功能奠定了基础。     

玉米雄穗结实基因Ts9的初步定位

利用具有Mu9转座子的材料和豫82杂交,从M2分离群体中得到1株雄穗结实突变株,表现型为雄穗上的雄花中雄蕊发育受到抑制,雌蕊不发生退化,雄花转化为雌花。遗传分析表明,该突变性状受1对显性基因控制,初步命名为Ts9。以玉米自交系B73与突变体材料杂交构建BC1分离群体,利用SSR标记将Ts9定位在第1染色体的1.09 bin区域,位于SSR标记umc2047和umc1431之间,距这2个标记之间遗传距离分别为4.2和2.0c M。     

紫糯玉米遗传与育种探析

概述了紫糯玉米的遗传与育种研究现状，包括玉米籽粒色素的分布与遗传、紫糯玉米色素遗传与转座子、市场需求与紫糯玉米的遗传、紫糯玉米育种方法以及花糯玉米形成的原因等内容，对市场开拓各色品种寄予瞻望，同时指出紫糯玉米的育种方法是值得研究的课题。     

玉米赤霉烯酮降解菌Bacillus amyloliquefaciens MQ01突变体文库的构建

构建玉米赤霉烯酮降解菌Bacillus amyloliquefaciens MQ01突变体文库,以期获得丢失玉米赤霉烯酮降解功能的突变子,克隆玉米赤霉烯酮降解酶基因,阐明MQ01降解玉米赤霉烯酮的分子机制。将携带转座子TnYLB-1的穿梭载体pMarA电转化至玉米赤霉烯酮降解菌Bacillus amyloliquefaciens MQ01中,50℃高温条件下,把穿梭载体pMarA上转座子TnYLB-1随机插入到菌株MQ01基因组中,获得转座子插入突变的阳性克隆,构建MQ01菌株的突变体文库,随机挑选突变子采用PCR和Southern杂交方法进行验证。本研究成功获得了3 000多个TnYLB-1转座子插入突变的阳性克隆,构建了B.amyloliquefaciens MQ01的突变子文库,结果显示TnYLB-1转座子以单拷贝的形式随机插入到B.amyloliquefaciens MQ01的基因组DNA中,从而可以从转座子突变文库中筛选丢失玉米赤霉烯酮降解功能的转座突变子,从菌株MQ01中克隆玉米赤霉烯酮降解酶基因。     

转座子的分类与生物信息学分析

转座子是真核物种基因组的重要组成部分,对宿主的基因结构、基因拷贝数和基因表达都有很大的影响。本文介绍了一个依据转座子复制机制、序列相似性和结构关系的分类系统和命名规则。另外,我们也讨论了转座子的生物信息学分析方法,包括转座子分类、数据库构建以及数量动力学分析。这些标准和方法将促进转座子的比较研究并能更深入地了解转座子的进化信息。     

鱼类活性DNA转座子的发掘与应用概况

转座子(transposon)是基因组上的一段一定长度的DNA序列,能在自身编码的转座酶作用下,以"剪切-粘贴"的方式在基因组中进行高效转座。基于转座子的插入诱变策略,在包括鱼类在内的脊椎动物重要性状主控基因的筛选、功能解释以及基因组学研究方面有着重要的研究前景。长期以来,DNA转座系统在脊椎动物中的构建和应用都是空白,直到近十来年,随着青鳉Tol2、鲑SB、鲽Passport以及金鱼Tgf2等几例鱼类活性转座子的发现,开启了利用转座子工具在斑马鱼、小鼠等脊椎动物进行转基因和基因组插入诱变研究的新领域。介绍了鱼类DNA转座子的类型、结构特征及应用方面的最新研究进展,探讨了转座子在养殖鱼类重要性状主控基因的发掘、功能解释以及基因组学研究的可行性。     

TILLING技术及其在农作物中的应用现状

TILLING技术是一种全新的反向遗传学研究方法。文章简要介绍了TILLING技术的原理、操作流程、技术要点及其特点,并总结了TILLING技术在麦类、玉米及水稻研究中的应用现状。     

对铁岭市高油玉米产业化开发的探讨

高油玉米是我国近几年选育开发的、属粮、油、饲兼用型玉米杂交种，经济价值高，发展前景广阔。2002年农业部在昌图县试种10000hm^2高油115玉米获得成功，从长远发展来看，应加大力度，加快高油玉米开发，尽快形成产业化规模，为工业、畜牧业发展提供优质原料，优化种植业结构，具有十分重要的意义。     

反向遗传操作研究进展

反向遗传操作(又称感染性克隆)为在DNA水平上研究RNA病毒的基因组结构及功能和病毒宿主相互作用提供了重要手段。文章综述了反向遗传操作的研究策略,包括全长克隆的获得、体外转录和病毒的挽救,概括了反向遗传操作在病毒分子生物学研究、疫苗的研制、基因治疗和重组载体中的应用,分析了当前反向遗传操作研究中存在的问题。     

大型青饲料收获机的应用及模型设计

牡丹江国营农场管理局种植青贮玉米作饲料已有30余年历史。从两个农场的12个生产队统计,平均每个生产队青贮玉米播种面积在1000亩以上。青饲料的收获从1960年开始,就以青饲料联合收获机进行。机型有E—281,9SQ—10和CK—2.6等几种。对三种机型的生产率和作业成本作了统计并以这些数据为基础进行数学模型处理,并计算结果,作业费用以国产9SQ—10机型最低。     

玉米分子育种研究进展

玉米我国最重要的禾谷类作物之一。尽管传统育种技术在作物遗传改良方面取得了显著成就,但已不能满足当前玉米生产对优良品种的需求。随着生物技术的发展,分子育种已经成为玉米育种的重要研究方向。本文扼要总结了分子育种学形成的背景;分子育种的主要研究内容;转基因玉米的主要种类;分子标记的主要类型。综述了国内外玉米产量、农艺、品质、生物和非生物抗性等性状QTL定位的有关结果,及其在育种中的应用;简介了关联分析和功能分子标记的概念,基于比较基因组学和生物信息开发分子标记的策略。     

玉米新品种新单29及密度对其产量的影响

文章介绍了玉米新品种新单29的特征特性并分析了密度对其产量的影响。不同密度对新单29产量的影响较大,达极显著水平;新单29在3500株/667m2密度下,产量最高。密度对新单29的农艺性状影响较小。     

春玉米氮肥不同施肥时期对比试验初报

本试验为探索都安县免耕春玉米对氮肥的合理运筹问题,确定适宜的施氮量与施氮时期及分配比例,选用玉米新品种桂单589为材料,采用田间小区试验,设三个追氮时期及分配比例,对免耕春玉米主要经济性状、品种综合性状、田间抗性、籽粒产量、施肥经济效果等方面进行了研究,旨在为高产免耕春玉米氮肥的合理施用提供理论依据,试验结果及结论如下:本试验主要探索免耕春玉米氮肥不同施肥时期对产量的影响。第1处理(苗3:秆2:苞5)(①3:2:5)、第2处理(苗2:秆3:苞5)(②2:3:5)、第3处理(苗0:秆4:苞6)(③0:4:6);667m2产干籽分别为512.0kg、432.3kg、440.3kg,第1处理(苗3:秆2:苞5)(①3:2:5)产量最高。     

玉米抗矮花叶病基因的染色体定位及分子标记研究进展

综述了玉米抗矮花叶病基因染色体定位及分子标记的研究进展，并对RFLP，RAPD，SSR，AFLP等几种主要的分子标记在玉米遗传育种中的应用及发展前景作了初步探讨。