黑麦特异DNA重复序列的分离与鉴定

为了找到黑麦特异的DNA重复序列，我们采用随机扩增多态性DNA（RAPD）标记对黑麦、小麦及其他麦类植物材料分析发现引物OPH20在所有黑麦中扩增出特异的两条带。将这两条带DNA回收克隆测序，得到两序列的长度分别为1495bp、1147bp，分别命名为pSc20H．1、pSc20H．2。序列比对发现pSc20H．1的序列与已报道的序列pSc20n（GenBank编号AF305943）一致达到97％。没有与pSc20H．2高度一致的同源序列。荧光原位杂交结果显示pSc20H．1分布黑麦所有染色体的除端部和核仁组织区域的所有部位。pSc20H．2也分布在黑麦所有染色体上，但分布区域不同于pSC20H．1。证明了pSc20H．2是黑麦新的特异DNA序列，并可用于检测小麦背景中的黑麦染色体成分。     

基于RNA-seq的百萨偃麦草染色体特异分子标记开发与应用

【目的】百萨偃麦草（Thinopyrum bessarabicum Löve, 2n = 2x = 14, JJ或E^bE^b）是小麦改良的重要亲缘物种,开发染色体特异分子标记对于加快其有利基因向小麦中的转移和应用有重要意义。【方法】利用百萨偃麦草分蘖期叶片RNA-seq获得的EST序列与节节麦D基因组序列进行比对,鉴定出4 957条没有相似性的序列作为筛选百萨偃麦草特异序列的基础序列。从这些基础序列中随机选择部分序列设计EST-PCR引物507对,通过在普通小麦中国春、百萨偃麦草和中国春-百萨偃麦草双二倍体中的扩增分析,筛选出百萨偃麦草基因组特异标记,然后在已经选育出的8个小麦-百萨偃麦草异染色体系中进行染色体定位,并探讨这些标记在小麦染色体工程中的应用潜力;根据谷类作物的共线性,以百萨偃麦草EST序列设计共线性引物100对,并比较这些引物的扩增和定位结果。【结果】在开发的507对引物中,204对（40.2%）在百萨偃麦草和中国春-百萨偃麦草双二倍体中具有特异扩增,多态率远高于利用小麦（12%）和百萨偃麦草（14%）EST设计的234对共线性引物产生的多态率,建立了高效开发小麦亲缘物种特异标记的新方法;利用8个中国春-百萨偃麦草异染色体系,共定位了198个百萨偃麦草特异标记,分别位于染色体1J（31）、2JS（15）、2JL（26）、3JS（20）、4JS（12）、4JL（12）、5J（27）、6JS（13）、6JL（22）和7JS（20）,其中189个是根据百萨偃麦草转录组序列设计;利用定位于1J和6J的特异标记确定了4个易位系的染色体身份,其中1个涉及1J的大片段易位,2个涉及6JS的不同区段易位,1个为小片段中间插入易位;利用这些易位系,将30个1J和12个6J特异标记分别定位于2个物理区段。【结论】通过RNA-seq结合与小麦基因组序列比对可以获得小麦亲缘物种相对特异的EST序列并据此开发引物,建立了开发外源染色体特异标记的新方法,开发的标记可应用于小麦异易位系鉴定和缺失物理图谱的绘制。     

棉铃虫蛋白酶体β5基因Habeta5的克隆与序列分析

[目的]运用分子生物学技术克隆棉铃虫蛋白酶体B5亚基新基因,为进一步研究其功能奠定基础。[方法]以棉铃虫中肠总RNA为模扳,利用快速扩增cDNA末端（RACE）技术克隆棉铃虫蛋白酶体B5亚基新基因的cDNA序列并对所获序列进行分析。[结果]成功克隆了棉铃虫蛋白酶体瞄亚基全长947bp的cDNA序列,命名为Habeta5,包含1个843bp的完整开放读码框（ORF）序列,编码蛋白质为280个氨基酸残基,预测分子量为30．87kD,等电点为6．53。Habeta5蛋白在74～261氨基酸残基位置为蛋白酶体B5亚基的保守区域。Clustal W进行多序列比对发现,Habeta5蛋白质与果蝇等昆虫蛋白酶体B5具有62％以上的同源性,蛋白酶体B5的保守区域高度一致。邻近法NJ分子进化分析也显示,Habeta5蛋白质与其他生物蛋白酶体茚进化上同源。[结论]序列分析比对的结果表明所克隆的基因为棉铃虫蛋白酶体B5亚基基因（GenBank登陆号：FJ358434）。     

小麦-野生亲缘种属添加系白粉病新抗源筛选及特异分子标记鉴定

为从小麦亲缘种属发掘新的白粉病抗性基因,利用河南省小麦白粉病混合流行菌株对100份小麦-野生亲缘种属添加系进行苗期抗性鉴定,从中筛选出6份抗白粉病材料,并将抗病基因分别定位在沙融山羊草4S~(sh)#8,高大山羊草3S~l#3、4S~l#3、6S~l#3,尾状山羊草E#1,两芒山羊草2M~(bi)#1染色体上。除3S~l#3外,其余5条外源染色体所携带的抗白粉病基因均为新基因。此外,利用小麦表达序列标签(EST)和全长cDNA序列开发了106个STS和FlcDNA分子标记,从中筛选出12个携带抗白粉病基因外源染色体特异的分子标记,其中STS标记2个,FlcDNA标记10个。这些特异分子标记可用于进一步筛选小麦-野生亲缘种属外源染色体易位系,及向小麦转移抗白粉病新基因。     

球毛壳菌pdc基因克隆及生物信息学分析

利用BlastX将球毛壳菌（Chaetomium globosum）ESTs序列与GenBank的Nr数据库进行相似性搜索,获得含有丙酮酸脱羧酶基因（pdc）的2条ESTs（BP099214和BP113195）,以此设计引物,克隆获得球毛壳菌pdc基因的cDNA及DNA序列。cDNA和DNA序列长度分别为1725和1829bp,编码574个氨基酸的多肽,蛋白质分子质量63．38ku。蛋白质家族预测其属于焦磷酸硫胺素TPP家族。BlastP相似性分析表明,PDC氨基酸序列保守性不高,与其相似性最高的是柄孢霉的PDC（Podospora anserina,CAD60727）,相似性为79％。pdc基因的cDNA及DNA序列在GenBank上的登录号分别为EU304327,EU304326。     

巴西橡胶树胶乳基因表达

天然橡胶（顺式-1，4-聚异戊二烯）是巴西橡胶树（Hevea brasiliellsis Muell．Arg．）乳管中合成的一种具有众多工业用途的高分子聚合物。就胶乳中的特异性或高丰度基因而言，它们在橡胶生物合成中可能起着十分重要的作用。本研究构建了来自巴西橡胶树胶乳的cDNA文库．并通过cDNA克隆的单向部分测序对胶乳中基因的表达进行了研究。通过序列分析共鉴定出245个表达序列标签（ESTs），其中57％与公共数据库中的已有序列具有不同程度的同源性。在数据库中能找到同源     

中国小麦族旱麦草属的研究

本文对国产仅有的４种旱麦草属植物：旱麦草Ｅｒｅｍｏｐｙｒｕｍｔｒｉｔｉｃｅｕｍ（Ｇａｅｒｔｎ．）Ｎｅｖｓｋｉ（２ｎ＝２ｘ＝１４）、毛穗旱麦草Ｅ．ｄｉｓｔａｎｓ（Ｃ．Ｋｏｃｈ）Ｎｅｖｓｋｉ（２ｎ＝２ｘ＝１４）、东方旱麦草Ｅ．ｏｒｉｅｎｔａｌｅ（Ｌ．）Ｊａｕｂ．ｅｔＳｐａｃｈ（２ｎ＝４ｘ＝２８）和光穗旱麦草Ｅ．ｂｏｎａｅｐａｒｔｉｓ（Ｓｐｒｅｎｇ．）Ｎｅｖｓｋｉ（２ｎ＝４ｘ＝２８）的系统分类、分布、染色体组构成和生物系统学关系进行了研究。它们分布于新疆天山山脉，Ｅ．ｏｒｉｅｎｔａｌｅ是由Ｅ．ｄｉｓｔａｎｓ与Ｅ．ｔｒｉｔｉｃｅｕｍ天然杂交，染色体加倍的双二倍体衍生而来。Ｅ．ｂｏｎａｅｐａｒｔｉｓ是由分布在伊朗、伊拉克、土耳其的二倍体Ｅ．ｂｏｎａｅｐａｒｔｉｓ和Ｅ．ｄｉｓ－ｔａｎｓ杂交形成的双二倍体衍生而来。旱麦草属与小麦族中的其他属之间的亲缘关系很远，染色体组的同源性很小。旱麦草属是在第四纪地中海气候形成后才逐渐分化形成的，起源于地中海—中亚区域。它的核型极端不对称，说明它在小麦族中处于更为进化的位置。     

小麦及其近亲基因组中的DNA重复序列研究进展

 以小麦为重点 ,对小麦族植物中 DNA重复序列的划分、特点及其功能进行了概括 ,着重介绍了重复序列在基因组分化、DNA转座及在染色体联会和配对中的作用 ,并用一些实例就重复序列在起源和进化、染色体分子指纹图谱绘制、分子标记辅助选择及染色体操作中的应用作了比较全面的介绍。     

普通小麦与野生燕麦杂交的研究

对小麦×通北野燕麦的杂交结实率、成胚率、杂交后代的形态和细胞遗传的研究结果表明，不同小麦基因型×通北野燕麦的杂交结实率存在很大差异，变化幅度为０～７．９５％．用ＤＣＰ１，ＤＣＰ２，ＤＣＰ３３种药剂处理授粉后的小麦子房，提高了双受精率、成胚率和自然结实率，其中以ＤＣＰ１的效果最佳．药剂处理的作用是有效地延长了幼胚在子房中的发育时间，但所有单性胚均不能发育成成熟种子，而双受精颖果大多可发育至成熟．杂种Ｆ１具有强大的营养生长优势，许多性状与母本有不同程度的差异，有的性状明显偏向父本野燕麦．（８７２２－７×野燕麦）２号株的Ｆ２群体分离广泛，且有３．７％的植株表现出野燕麦的分枝穗特征．Ｆ１染色体数均为２ｎ＝４２，其中树麦×野燕麦和（８７２２－７×野燕麦）１号株的ＰＭＣ减数分裂基本正常，而（８７２２－７×野燕麦）２号株的ＰＭＣＭⅠ染色体构型为１９～２０Ⅱ⊥２～４Ⅰ．推测通北野燕麦可能具有类似球茎大麦的作用，当它与小麦杂交时，其染色体在合子形成过程中绝大多数消失，但部分染色体片段转移到小麦染色体上，并引起小麦染色体组自然加倍．还讨论了通北野燕麦在小麦远缘杂交育种中的应用价值．     

PAIRING AND TRANSMISSION OF CHROMOSOMES OF THE HYBRIDS BETWEEN AMPHIDIPLOID OF TRITICUM DURUM DESF.-DASYPYRUM VILLOSUM(L.)CANDARGY AND TRITICUM AESTIVUM(L.)

对初级六倍性硬粒小麦－簇毛麦双二倍体与来源于四川的三个地方品种（系）和一个栽培普通小麦品种（包括ｐｈ１ｂ中国春小麦）所形成的杂种Ｆ１在减数分裂中期Ⅰ的配对行为进行了研究。结果表明，小麦亲本不同，杂种Ｆ１之间的染色体配对存在明显的差异。四川的地方品种群体中可能存在ｐｈ或类似干ｐｈ的基因，促进染色体的配对。另外，在杂种Ｆ１（ＡＡＢＢＤＶ）中，单倍性染色体组Ｄ和Ｖ的存在部分地扰乱了Ａ和Ｂ染色体组的同源配对。末期Ⅱ中，除了正常的四分体外，还存在二分体、三分体、五分体及六分体。对杂种Ｆ２和ＢＣ１Ｆ１的染色体计数研究表明，其染色体数目的变化范围为２ｎ＝２９至２ｎ＝６５，有的植株的染色体数目超过了预期的染色体数目，说明染色体通过杂种Ｆ１的传递偏离了随机模式。部分二、三、五或六分体所形成的配子参与了受精结实。因而在硬粒小麦－簇毛麦双二倍体与普通小麦的杂种后代中，不仅可望获得混合有Ｄ、Ｖ染色体结构的２ｎ＝４２的植株，而且还可能获得其它高倍性（８ｘ）和低倍性（４ｘ）的植株，从而为物种的进化指出了一种可能的途径。