几种盆栽辣椒生物学特性及性状遗传研究

[目的]研究几种盆栽辣椒（Capsicum frutescens L.）的生物学特性及性状遗传状况。[方法]选用国外引进的4份珍稀盆栽辣椒（P08-1、P08-2、P08-3、P08-4）为试材,观察它们的生物学特性,分析它们的性状遗传并选育自交系。[结果]P08-1、P08-3、P08-4株高分别为15.1、15.1和27.2cm,株幅分别为29.5、29.2和39.6cm;果实颜色变化过程分别是：P08-1由紫色到橙黄色最后到暗红色,P08-3由乳白色到有紫色晕斑到黄色最后到亮红色,P08-4由乳白色到紫色晕斑到黄色最后到亮红色。P08-2株高、株幅均为42.6cm,果实颜色变化过程为由茄紫色到绿色最后到暗红色。P08-1、P08-2和P08-4自交1、2代均未出现性状分离,P08-3自交2代出现果实无紫色晕斑的植株;P08-1、P08-2和P08-4自交2代种子发芽率为100.0%、93.3%、93.3%,P08-3为78.8%。[结论]该研究对丰富国内盆栽辣椒种质资源及盆栽辣椒新品种的选育具有积极意义。     

赏食兼用型辣椒花瓣和果实紫色性状遗传分析

为研究赏食兼用型辣椒花瓣和果实紫色性状遗传机制,以白辣观赏椒F₇和紫辣观赏椒F₈作亲本,构建6个世代群体(P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁、BC₂),采用目测法分析6个世代群体的花色、青熟期果色性状,研究辣椒花瓣和果实紫色性状遗传规律。结果显示,F₁代辣椒花瓣和青熟期果实均表现为紫色,说明辣椒花瓣和青熟期果实的紫色对白色均为显性,F₂代分离群体紫色和白色都符合孟德尔3:1的分离比例,表明辣椒花瓣和青熟期果实紫色花瓣性状各受1对显性基因控制,BC₁代分离群体紫色和白色都符合1:1的分离比例;BC₂代辣椒花色和果色均表现为紫色,但有颜色深浅的区别,表明控制辣椒花瓣和青熟期果实紫色的基因具有累加效应。     

普通荞麦落粒性、尖果、红色茎秆的遗传规律研究

以普通荞麦3个花柱同长自交可育纯系为材料,通过人工去雄授粉杂交方法,将甜自21-1分别与Lorena-3和甜自100进行正反交,配制4个杂交组合,获得其杂种后代和F2代群体,探讨普通荞麦尖果、落粒性、红色茎秆的遗传规律。研究发现:尖果性状在甜自21-1与Lorena-3和甜自100进行正反交4个组合的F2群体中均表现3∶1的遗传分离模式,表明尖果性状(尖-钝)受单基因遗传控制;落粒性和主茎颜色(红-绿)在甜自21-1和Lorena-3正反交的2个组合的F2群体中均遵循9∶7的分离模式,表明落粒性、主茎颜色(红-绿)为2对显性互补基因的遗传模式。尖果性状基因、落粒性基因和红色茎秆基因之间均表现为彼此独立遗传。     

辣椒果实发育过程中果色与类胡萝卜素的变化

 【目的】研究不同颜色辣椒果实发育过程中类胡萝卜素种类和含量的变化规律,分析辣椒果实色泽与类胡萝卜素变化的相关性,为选育高辣椒红素新品种提供参考。【方法】采用薄层层析方法测定不同时期辣椒果实的类胡萝卜素种类和含量。【结果】（1）青果期绿色、成熟期为红色的品种共分离出16种色素;青果期前合成的叶绿素和部分黄色类胡萝卜素含量在转色期后下降,青果期后合成的红色、橙色和黄色类胡萝卜素含量大幅增加;成熟期类胡萝卜素总含量和辣椒红素含量高。（2）青果期乳白色、成熟期为红色品种共分离出12种色素,青果期色素含量较低;随着果实发育,青果期前合成的黄色类胡萝卜素含量变化不大,青果期后合成的黄色、橙色和红色类胡萝卜素含量增加较快;成熟期类胡萝卜素总含量较低,辣椒红素含量较高。（3）青果期绿色、成熟期为橙色的品种共分离出14种色素;叶绿素逐渐降解,青果期前合成的黄色类胡萝卜素含量变幅不大,青果期后合成的黄色和橙色类胡萝卜素含量迅速增加;成熟期类胡萝卜素总含量较高,没有合成辣椒红素。（4）青果期绿色、成熟期为黄色的品种共分离出9种色素;叶绿素和黄色类胡萝卜素逐渐降解,没有合成新的类胡萝卜素,成熟期类胡萝卜素总含量低。【结论】在辣椒果实发育过程中,不同颜色类型果实中类胡萝卜素种类和含量不同,同一类型不同品种变化趋势基本相同,但含量有差异;青果期为绿色、成熟期为红色的品种为选育高辣椒红素的理想材料;不同颜色辣椒果实中类胡萝卜素合成途径不同。     

辣椒产量性状的遗传分析

研究辣椒产量性状即单株果实数量、单果鲜质量以及单株果实干质量的遗传规律,为辣椒育种提供选择参考。以干制型辣椒材料9007-2和干、鲜兼用型材料1110B作亲本,采用多世代联合分离分析法,构建P1、P2、F1、B1、B2和F26个世代群体。结果表明:3个性状的分离群体均表现为多峰分布,呈现数量遗传特征;辣椒单株果实数量性状符合2对加性-显性-上位性主基因(B-1)模型,单个果实鲜质量性状符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(E-0)模型,单株果实干质量性状符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因(E-1)模型。辣椒单株果实数量B1、B2和F2主基因遗传率分别为55.03%、57.05%和71.03%,单果鲜质量B1、B2和F2主基因遗传率分别为2.27%、24.79%和57.13%,单株果实干质量B1、B2和F2主基因遗传率分别为10.91%、78.92%和80.04%。单果鲜质量和单株果实干质量各分离世代多基因遗传率变幅分别为0~47.86%和0~50.01%。结论:育种实践中,对辣椒单株果实干质量和单株果实数量的遗传选择宜在较早世代进行,而单果鲜质量可在稍晚的分离世代进行。     

小麦籽粒品质性状的遗传及早代选择效应:Ⅱ.亲子相关及杂种后代品质性状的分离

研究小麦籽粒品质性状的亲子相关表明:在 F_1代和 F_2代,籽粒蛋白质含量及干、湿面筋含量与中亲值和低亲值均呈显著或极显著正相关。Zeleny 沉淀值在 F_1代与高亲值、中亲值及低亲值的正样关均不显著,在 F_2代,与高亲值和中亲值呈极显著正相关。F_2对 F_1仅仅干面筋含量呈极显著正相关。F_3家系对 F_2单株除湿面筋含量外,籽粒蛋白质含量、Zeleny 沉淀值和干面筋含量在多数组合中呈显著或极显著正相关。小麦籽粒品质性状的遗传力因材料和方法而异。表现为中等偏上,其排列顺序为:籽粒蛋白质含量>面筋含量>Zeleny 沉淀值。小麦籽粒品质性状在 F_2分离群体和 F_3混合群体的遗传表现基本一致,呈连续性分布,且存在超亲分离现象。籽粒蛋白质含量和干、湿面筋含量以偏低亲和近中亲分布为主,Zeleny 沉淀值以偏高亲和超高亲分布为主。     

杏基因性状遗传规律分析

分析了26个杏杂交组合F_1 1235个体亲子代基因性状的遗传规律,结果表明,F_1开花期和果实成熟期比亲本平均推迟1～2周,Rossolella是晚花型亲本,Sundrop和S Castrese可作为早熟亲本;早花性与早熟性(r=0.44)和亲子代果实成熟期(r=0.55)均呈正相关;亲子代丰产性的遗传力极低,且在F_1广泛分离;子代的平均树势弱于亲本,从Hatif Colomer,Prete和Buttianese后代中可获得矮化、半矮化个体;F_1平均果个小于亲本,而Ivonne Liverani,Prete和Sundrop可作为大果亲本;果形呈数量性状遗传,F_1中,圆形和椭圆形个体明显占优势,桔红色相对于红色和黄色呈隐性,黄肉个体占绝对优势,从红肉果亲本中可分离出白肉果后代,但机率极低;F_1果实风味呈退化趋势,人工杂交子代果实风味的育种值高于自由授粉后代;子代果肉硬度的平均值低于亲本平均值,自由授粉后代果肉硬度的分离度明显高于人工杂交;离核属显性性状,由F基因控制,与粘核(半粘核)个体成3:1比例。     

甜瓜几种性状在杂交一代中的表现与分析

通过对3个甜瓜杂交组合 F_1代和亲本的茎节长度,叶宽,果实含糖量和瓜形指数的观查与比较,结果显示在茎节长度和叶宽中 F_1代与大亲本比较,1个达显著差异为中亲值,2个差异不显著,大亲本不完全显性,优势强度在-0.08至0.87之间;果实含糖量 F_1代与大亲本比较均差异不显著,为大亲本不完全显性或完全显性,优势强度分别为0.43,0.71和0.94.以上3个性状 F_1代的表现均明显超过小亲本,达显著差异.瓜形指数比较,结果显示圆形果实与椭圆形果实杂交,F 代果实将变成椭圆形或长椭圆形.     

丹霞苹果F_1代主要性状遗传趋势研究

以丹霞苹果作母本,选配津轻、嘎啦、晋霞、羽红、金冠、丹霞和富士苹果品种作父本,配置了7个杂交组合,获得795株F_1代实生苗,调查分析了F_1代杂种苗果实主要经济性状(果重、果型、色泽、可溶性固形物及综合品质)遗传变异趋势。结果表明,F_1代实生苗有以下变异趋势:(1)果实主要经济性状明显返祖退化,总的遗传趋势是果实变小,果型指数变小,彩色指数递减,可溶性固形物含量变低,果实品质变差;(2)主要经济性状呈现明显趋中变异现象,即F_1代果实经济性状表型均值大多介于双亲表型值范围之间;(3)F_1杂种实生苗果实主要经济性状反向超亲遗传率高于正向超亲遗传率。正向超亲遗传为新品种选育提供可能。     

辣椒花器性状与果实性状的遗传相关及因子分析

为掌握1 a生辣椒花器性状和果实性状的变化特点及其相互关系,对1 a生辣椒4个变种29份材料的8个花器性状和4个果实性状进行了遗传相关分析.结果表明:花器性状和果实性状具有较高的遗传多态性,其变异系数(CV)范围为13.10%(花纵径)～86.81%(单果重);遗传力在30.81%(果纵径)～88.73%(子房横径);8个花器性状与4个果实性状之间存在较为紧密的相关关系.因子分析表明:12个花器及果实性状集约于3个主因子上,F_1为横茎/重量因子,F_2为纵径因子,F_3为形态指数因子,这3个主因子对变异的累计贡献率达84.83%,保持了12个性状的绝大部分信息.     

沙门菌、巴氏杆菌和大肠埃希菌多重PCR检测方法的建立

旨在建立一种可以应用于临床样本同时检测沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌感染的多重PCR方法。根据NCBI上已收录的沙门菌hut基因、多杀性巴氏杆菌 kmt1基因和大肠埃希菌23SrRNA基因的全基因序列,设计并合成3对特异性引物,通过优化多重PCR反应条件,建立能够同时检测3种细菌混合感染的多重PCR诊断方法。特异性分析表明,应用该方法可以从沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌以及3种细菌的混合物中扩增出3条大小分别为286 bp、457 bp和652 bp的特异性条带,其他对照组检测结果均为阴性;敏感性分析表明,该方法对沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌的最低检出量分别为1.77×10　、1.99×10　、2.01×10　 CFU/mL;人工模拟感染样本检测表明,该方法能从混合感染的病料中检测出3种病原菌。可见：所建立的多重PCR方法具有特异性强,敏感度高,稳定性好的特点,可以有效检测沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌的混合感染。     

细粒棘球蚴重组St-Eg 95-Eg.ferritin疫苗构建及生物学特性检测

构建表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的重组口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株并评价其生物学特性。将细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合基因插入到表达载体pYA3341中,构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,将重组质粒分别电转入减毒鼠伤寒沙门菌X3770和X4550,获得重组疫苗菌株St-Eg95-Eg.ferritin,对重组菌的稳定性、生长状态及安全性进行分析。结果表明,经PCR和酶切鉴定成功构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,Western blot检测Eg95-Eg.ferritin蛋白在重组菌中获得表达;生物学特性研究结果表明,重组质粒可稳定存在,且不影响重组菌的生长状态,小鼠口服试验证实,重组菌安全无毒性。成功构建能稳定表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株,将为研究包虫病口服基因工程疫苗奠定基础。     

兰州百合和有斑百合的核型研究

【目的】研究兰州百合及有斑百合的染色体核型。【方法】利用染色体常规压片的方法,对兰州百合和有斑百合的染色体数目及核型进行了研究和分析。【结果】兰州百合的核型公式为2n=2x=24=2m+2sm+6st+14t,相对长度为6.35%～12.07%,核型不对称系数为83.25%,染色体相对差异较大。有斑百合的核型公式为2n=2x=24=4m+12st+8t,相对长度为6.11%～12.90%,核型不对称系数为80.11%。【结论】兰州百合的核型类型属于3A型,有斑百合的核型类型为3B型,以有斑百合核型的进化较高,可见不同居群的百合间核型存在差异。     

四川省食品动物源大肠杆菌mcr-1与ESBLs基因共转移分析

为了解四川省食品动物源大肠杆菌mcr-1耐药基因流行情况,及其与超广谱β-内酰胺酶基因(ESBLs)共存和共转移的特征,采用微量肉汤稀释法检测菌株对不同抗菌药物的敏感性;采用PCR检测菌株mcr-1,以及mcr-1阳性菌株中ESBLs基因类型;采用质粒接合转移试验分析了mcr-1与ESBLs基因共转移的耐药机制。结果显示:190株大肠杆菌的mcr-1检出率为36.84%,75.71% mcr-1阳性菌株中同时检出ESBLs基因,主要以blaTEM-1、blaCTX-M-55和blaCTX-M-14为优势基因;mcr-1阳性菌对氨曲南(ATM)、头孢噻肟(CTX)和多黏菌素E(COL)耐药率极显著高于mcr-1阴性菌(P<0.01);质粒转移率为47.14%,其中获得mcr-1和ESBLs基因共转移的接合子表现出与供体菌相同的耐药表型及耐药基因。综上,在四川省食品动物源大肠杆菌中,mcr-1与ESBLs基因共存现象广泛存在,且耐药基因易发生水平传播,对菌株多重耐药性的产生具有重要意义。     

美洲棘蓟马体内共生菌Wolbachia的wsp基因分子检测及系统发育分析

【目的】对美洲棘蓟马体内共生菌Wolbachia进行分子生物学鉴定,确定该蓟马体内Wolbachia的进化位置,为进一步探讨Wolbachia对其生殖作用的调控机制提供理论依据。【方法】以wsp基因为目的基因,对美洲棘蓟马体内的共生菌Wolbachia进行特异性扩增和测序,使用Clustal X 1.83软件对所得DNA序列进行比对;在MEGA 4.0软件中采用邻接法对Wolbachia的系统发育关系进行分析。【结果】利用wsp基因的特异性引物从美洲棘蓟马体内扩增出了632 bp的Wolbachia的wsp基因片段(GenBank登录号为JN315668),580 bp的Wolbachia A群的wsp基因片段和405 bp的Mel亚群的wsp基因片段。系统发育分析结果表明,美洲棘蓟马体内的Wolbachia与黑腹果蝇亲缘关系较近。【结论】美洲棘蓟马体内感染的Wolbachia属于A群Mel亚群。     

加州新小绥螨对截形叶螨的捕食作用

为明确加州新小绥螨Neoseiulus californicus(McGregor)对截形叶螨Tetranychus truncate(Ehara)的捕食潜力,采用捕食者功能反应方程及参数研究加州新小绥螨对截形叶螨各螨态捕食作用。结果表明,加州新小绥螨对雌成螨、若螨、卵的选择性捕食系数分别为0.365、1.276和1.390。在不同温度条件下,加州新小绥螨对截形叶螨的功能反应均属于HollingⅡ型;对猎物卵和幼若螨的控制能力最强。在试验温度范围内,加州新小绥螨的捕食能力随温度升高呈先增后减趋势,28℃时最强,对截形叶螨雌成螨、若螨和卵的攻击系数(a)最大,分别为0.639、0.730和0.842;处理时间最短,分别为0.126、0.075和0.039d;最大日捕食量分别为7.943头、13.405头和25.575粒。加州新小绥螨的捕食作用存在较强的种内干扰反应,随着捕食者密度的增大,平均捕食量逐渐减少,捕食作用率也相应降低,捕食作用率与其自身密度的关系为E=0.423P-0.747。     

山葡萄C4H基因的克隆表达及遗传转化分析

通过生物学技术来研究C4H基因在山葡萄着色过程中的作用,进而揭示山葡萄果皮着色的分子机理;利用RT-PCR技术克隆了山葡萄C4H基因的全长cDNA序列,并对该蛋白进行生物信息学分析,预测其功能;利用实时荧光定量PCR检测C4H基因在山葡萄8个不同转色时期的表达量,将克隆获得的山葡萄C4H基因完整的ORF连接到原核表达载体pET28a上,转化到大肠杆菌E.coli BL21(DE3),并通过不同浓度的IPTG诱导表达, SDS-PAGE检测表达产物.为了验证山葡萄C4H基因的功能,构建了表达载体pC C4H并转化农杆菌GV3101.用菌液浸泡花序法对拟南芥进行遗传转化,在含50 mg/L Kan的培养基上对T_0代种子进行筛选.克隆获得的山葡萄C4H cDNA全长1 735 bp,开放阅读框1 518 bp,编码505个氨基酸,该基因表达产物分子质量为57.70 KDa,等电点值9.06.C4H基因在山葡萄果皮转色各个时期均存在表达;该基因原核表达产物与预期大小一致,表明原核表达成功,拟南芥遗传转化先后得到3个阳性幼苗.对移栽成活的2株抗性植株进行PCR检测为阳性, 2株叶片颜色均变成紫红色;经花色素苷质量浓度的测定表明其质量浓度比对照组植株高出3倍.在拟南芥中花色素苷质量浓度虽然较低,但还是能少量合成,说明其花色素苷生物合成途径是开通的,只是积累的量较少.     

Pina新等位变异Pina-D1o的分离及分析

Puroindoline基因(Pina和Pinb)是控制小麦籽粒硬度的主效基因,决定小麦加工品质,分离该基因的新等位变异有利于小麦籽粒硬度性状的改良。采用同源克隆方法从节节麦(Aegilops tauschii,DD PI603224)中分离到一个Pina新等位变异Pina-D1o。生物信息学分析表明,该基因编码区全长447bp,编码148个氨基酸残基,具有小麦族作物PinA蛋白所特有的WRWWKWWK色氨酸结构域和10个半胱氨酸所形成的5个二硫键结构。根据核苷酸序列构建的拓扑树,Pina-D1o与Pina-D1m、Pina-D1n相同,均由功能性等位变异Pina-D1a发生单基因突变而来,因而Pina-D1o有可能来源于Pina-D1a。可见,新等位变异类型PinaD1o的发现可以为小麦的籽粒硬度改良提供基因资源。     

结球甘蓝类钙调蛋白基因 CML48和 CML50在不同胁迫下的表达分析

为探究结球甘蓝类钙调蛋白（CMLs）响应不同胁迫时的功能,丰富CMLs参与钙信号网络调控,为CMLs参与植物逆境途径及其功能的研究提供依据。以结球甘蓝ZG为材料,克隆得到 CML48和 CML50基因,序列分析表明 CML48开放阅读框（ORF）为672 bp,含4个内含子,编码223 aa,分子量为25.28 ku; CML50开放阅读框ORF为1 095 bp,编码364 aa,分子量为38.06 ku,含3个内含子;均为亲水蛋白,均含有2个EF-hand结构域;系统发育树表明 CML48和 CML50均与甘蓝处于同一进化枝,与白菜、油菜的亲缘关系最近。qPCR表明 CML48和 CML50在干旱(PEG6000)、盐胁迫(NaCl)、低温(4 ℃)、高温(37 ℃)、H₂O₂、脱落酸（ABA）、水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等不同胁迫处理下,在叶和根中的表达均有上调,且 CML50的表达量均显著高于 CML48, CML48在茎尖中高度响应高温胁迫,而在根中不响应高温和H₂O₂胁迫。初步说明 CML48和 CML50在根和叶中均可响应上述8种非生物胁迫。     

牙鲆变态发育过程中epigen基因的空间表达分布

细胞分裂在鲽形目鱼类变态过程中发挥了重要作用。Epigen作为表皮分裂原,通过激活MAPK通道来调控有丝分裂。以前的研究利用定量PCR表明,epigen在变态前期表达量升高,而变态后期表达量下降,表明其与变态发育相关。为了进一步调查epigen与牙鲆变态发育的关系,利用RNA整体原位杂交技术检测了epigen在变态期牙鲆体内的空间表达分布,发现在变态期的各个阶段,epigen基因表达分布均比较广泛,表皮、鳃、肝脏、肠道、鳍条、支鳍骨、肌节等组织都有表达,在牙鲆变态前和变态早期(E期)信号较强,而在变态高峰期(F期和G期)和变态后期(H期)信号逐渐变弱。Epigen空间表达分布模式提示,其作为表皮分裂原,可能广泛参与牙鲆变态发育早期事件,尤其可能与肝脏、肠道、支鳍骨和鳍条的发育有关。