自花结实鸭梨授粉受精过程中生理代谢变化规律研究

对鸭梨及其自花结实变异品种--"金坠梨"和"魏县阎庄自花结实鸭梨"的自花授粉表现、花柱抗氧化酶活性、MDA含量、内源激素含量及比值进行了研究.结果表明:"金坠梨"和"魏县阎庄自花结实鸭梨"自花授粉后,花粉管能进入花柱,在沿花柱向子房伸长途中未被抑制,花粉管能顺利通过花柱进入胚囊,并能完成受精作用.鸭梨的自花结实变异品种...     

鸭梨自交不亲和性与花柱内源激素关系的研究

以自交不亲和梨品种鸭梨及其亲和变异品种金坠梨为材料,测定了鸭梨和金坠梨自花授粉、鸭梨异花授粉后花柱激素含量的变化,以期阐明内源激素与自交不亲和性的关系。结果表明:金坠梨大气球期花柱中促进生长的激素IAA、GA3、ZR含量均极显著高于鸭梨,而ABA含量极显著低于鸭梨。2个品种自花授粉后72 h内,花柱内IAA、ZR含量呈下降趋势;在授粉后24 h时内GA3含量下降,随后上升;金坠梨花柱ABA含量授粉后24h内上升,然后下降;鸭梨花柱ABA含量变化在自花授粉24 h内处于下降趋势,然后上升;鸭梨异花授粉的花柱内激素变化与自花授粉的不同,授粉24 h后花柱内IAA、GA3、ZR含量与金坠梨自花授粉的相近。     

自交亲和与自交不亲和日本梨中S4基因的研究进展

综述了近20年日本梨中与自交亲和和自交不亲和有关的S4基因的研究进展。这些结果包括:“二十世纪”(基因型为S2S4)为自交不亲和品种,其突变品种“奥嗄二十世纪”(基因型为S2S4SM,SM=stylarpartmutant;花柱部分突变)为自交亲和型。“奥嗄二十世纪”自交亲和的原因有三点:(1)S4SM基因被删除或者是低水平表达。(2)S4SM基因仅在柱头表达。(3)S4SM基因表达较迟。这主要是由于“二十世纪”S基因座上的S4等位基因发生了高度突变成为S4SM基因或者S4等位基因被删除,导致其基因产物花柱中的S4-RNase受到高度抑制或缺乏的缘故。S4基因由997bp组成,其中85~768bp为684bp的阅读框,925~931bp和943~950bp为多聚腺苷酸信号。S4基因的表达产物为S4蛋白,S4蛋白由228个氨基酸残基组成,其中N端的27个氨基酸残基为信号肽,成熟的S4蛋白由201个氨基酸残基组成。S4蛋白的生理功能是抑制花粉的萌发和花粉管的伸长。     

梨自交花粉原位萌发观察及不亲和性强度研究

梨是世界四大水果作物之一,拥有特殊的自交不亲和特性。这种现象在蔷薇科中普遍存在,但关于不同品种的自交不亲和强度却鲜有报道。综合田间自花授粉套袋试验及花粉管原位荧光显微观察,对256个不同梨品种进行套袋处理、花粉管生长特性观察、自交不亲和性强度统计分类以及坐果率调查。结果显示:自交不亲和性较强品种的花粉管虽然有少量穿过柱头,但不能在花柱内进一步生长,表现为扭曲变形、花粉管杂乱无章,以及花粉管末端变粗膨大等现象。不同梨品种自交不亲和性强度R值参差不齐,所调查的大部分梨品种自交不亲和强度分布在强与中之间,分别占57.4%、33.6%,而自交不亲和性弱的只占9.0%,仅有闫庄鸭梨、秋荣、54S-135、金坠、大果黄花和晚秀7个品种。田间自花授粉坐果率调查发现,自交不亲和性强度为强与中的品种的结实率基本为0,弱自交不亲和性强度品种金坠、秋荣的结实率分别为61.4%、32.7%,但晚秀表现出自交不结实。研究结果不仅具有理论价值,而且有潜在的实践意义。     

不结球白菜S位点受体激酶基因片段的克隆与表达分析

以不结球白菜自交不亲和系03的基因组DNA和柱头cDNA为模板,利用引物SRKF/SRKR扩增获得长度为964 bp和646 bp的SRK基因片段。序列比较分析表明,克隆的基因片段属于SRK基因的激酶域,该序列包含4个外显子和3个内含子,编码215个氨基酸,与芜菁、甘蓝、芥蓝等SRK基因有90%以上的相似性。荧光定量PCR分析结果表明:自交不亲和系03和自交亲和系105不同组织中SRK基因的表达水平存在显著的差异,SRK基因主要在自交不亲和系的柱头中高度表达,自交亲和系中该基因的表达主要分布于叶片、花蕾和柱头组织中。     

'桐乡槜李'及4个授粉品种的S基因型分析

利用李属S基因特异性引物,对‘桐乡榜李'及目前桐乡生产中应用的4个授粉品种进行PCR扩增,在‘槜李'中获得500bp与300bp左右两个目的条带,授粉品种中只扩增出300bp左右的一个条带.目的条带的序列比对结果表明,500 bp与300bp左右条带的DNA序列分别与S-h和S-7达到100%的同源性.田间授粉试验表明,4个授粉品种分别与‘槜李'杂交及‘槜李'自交的坐果率无显著差异.     

利用广亲和基因S5-n的功能标记鉴定水稻资源和检测杂交种纯度

为开发利用水稻广亲和基因S5-n的功能标记筛选了部分资源以及鉴定了以培矮64S不育系为母本的杂交种种子纯度。应用广亲和基因S5-n的功能标记S5136从不育系中筛选出携带广亲和基因S5-n的不育系粤泰A,并利用测序证实,同时发现在缺失下游有1个单碱基的突变,与来源于印度的广亲和材料相同;对以培矮64S为母本的杂交稻两优986的种子中不育系自交结实情况进行了判定,从233棵苗中发现4株培矮64S,自交结实率为1.72%。同时比较了SDS方法和简易DNA快速提取方法的PCR结果,发现利用简易方法提取的DNA当天扩增也可以获得较好的PCR结果,但常温保存2周后,以简易方法提取的DNA为模板难以获得PCR产物。因此,S5-n基因的功能标记S5136可以用于广亲和基因的资源鉴定以及鉴定以培矮64S为母本的杂交种自交结实率。     

大果黄花梨自交亲和性变异机制研究

梨品种大果黄花由黄花芽变而来.田间授粉试验表明,黄花梨自花授粉结实率仅为1.5%,属于梨自交不亲和性品种;而大果黄花自花授粉的结实率高达60.0%,属于自交亲和性品种;相互授粉时,黄花×大果黄花组合的坐果率达70.0%,为杂交亲和,但反交时坐果率为1.0%,表现为杂交不亲和.荧光显微镜观察这些组合授粉后花柱内花粉管生长情况,也得到相同的结果.这些结果表明,两品种雌蕊的自交不亲和性性状正常.进一步鉴定出了黄花和大果黄花是基于S-RNase基因的S-基因型,发现两者均含有S1-RNase和S2-RNase基因;而且两品种的这1对雌蕊S-RNase基因均特异性地在花柱中表达,表达量没有明显差异,表明大果黄花和黄花的雌蕊S-RNase基因并无差异.由此推断:大果黄花的自交亲和性突变,是由于花粉自交不亲和性功能丧失,从而表现出自花授粉能够结实.     

大果黄花梨自交亲和性变异机制研究

梨品种大果黄花由黄花芽变而来.田间授粉试验表明,黄花梨自花授粉结实率仅为1.5%,属于梨自交不亲和性品种;而大果黄花自花授粉的结实率高达60.0%,属于自交亲和性品种;相互授粉时,黄花×大果黄花组合的坐果率达70.0%,为杂交亲和,但反交时坐果率为1.0%,表现为杂交不亲和.荧光显微镜观察这些组合授粉后花柱内花粉管生长情况,也得到相同的结果.这些结果表明,两品种雌蕊的自交不亲和性性状正常.进一步鉴定出了黄花和大果黄花是基于S-RNase基因的S-基因型,发现两者均含有S1-RNase和S2-RNase基因;而且两品种的这1对雌蕊S-RNase基因均特异性地在花柱中表达,表达量没有明显差异,表明大果黄花和黄花的雌蕊S-RNase基因并无差异.由此推断:大果黄花的自交亲和性突变,是由于花粉自交不亲和性功能丧失,从而表现出自花授粉能够结实.     

芸芥自交不亲和等位基因及其表达初步研究

在利用芸芥自交不亲和系途径开展育种研究的过程中 ,为了避免在人工试配组合时,双亲蕾期杂交结籽率较好,但在自然隔离条件下配制杂交种 时出现双亲花期交配不亲和的现象,本试验对10份芸芥进行了系内株间和系间的完全双列杂 交,同时对自交不亲和基因的表达器官进行了DDRT-PCR扩增研究。结果表明,芸芥1、芸芥3 、芸芥5、芸芥6、芸芥8、芸芥9和芸芥13这7份材料系内株间异交和套袋自交的亲和指数均 小于1,即表现为不亲和性,说明这些材料属于S等位基因纯合的不亲和系;而芸芥2、芸芥4 和芸芥10这三份材料系内株间异交和套袋自交时,呈现出不亲和性不稳定的现象,即一部分 杂交表现为亲和,另一部分杂交表现为不亲和,说明这3份材料的自交不亲和性尚未稳定。D DRT-PCR扩增结果表明,芸芥自交不亲和S基因只在柱头组织中表达,其属于组织特异性表达 。因此,在利用自交不亲和系途径培育一代杂种时,在农艺学性状和自交不亲和性基本稳定 时,有必要进一步测定自交不亲和系S等位基因的纯合性和基因型,这一工作可以有效地指 导育种实践。     

Construction and transformation for the antisense expression vector of the polyphenol oxidase gene in Yali pear

To inhibit the browning process in fruits of Yali pear, in this paper, antisense gene techniques were used to reduce the expression of PPO gene. A cDNA fragment of 450 bp, which is located at the 3′ terminal of the polyphenol oxidase (PPO) gene, was amplified from Yali pear using the RT-PCR method, then the antisense expression vector was constructed by inserting the fragment of the Yali pear PPO gene between the CaMV promoter and NOS terminator of the expression vector pBI121 in a reverse orientation. After that, with the agrobacterium-mediated method, the PPO antisense gene was transformed into Yali pear shoots. Northern blot analysis and enzyme activity assay showed that the PPO activities in the transgenic Yali pear shoots were significantly decreased, compared with the non-transformed Yali pear shoots. This lays a good foundation for breeding new varieties of pears with browning resistance in the future.     

梨NAC结构域蛋白基因克隆与mRNA嫁接传递性研究

【目的】克隆梨NAC结构域蛋白基因NACP,验证其mRNA是否可以通过韧皮部进行嫁接传递。【方法】利用同源克隆的方法,分别克隆‘鸭梨’(Pyrus bretschneideri Yali)和杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge)的NACP基因,利用生物信息学方法进行序列分析。以‘鸭梨’为接穗,杜梨为砧木进行微嫁接。从接穗茎尖、叶片、茎段韧皮部,嫁接口及砧木韧皮部、木质部组织中提取RNA,进行RT-PCR扩增。用特异的限制性内切酶ScrFⅠ对其扩增产物进行酶切鉴定。利用原位杂交技术,检测NACP基因在植物体内的表达部位。【结果】获得‘鸭梨’和杜梨NACP基因全长序列,长度均为1377bp,编码350个氨基酸,包含两个内含子,大小分别为111、96bp,分别命名为YL-NACP和DL-NACP。酶切鉴定结果表明,在接穗‘鸭梨’茎尖、叶片、茎段韧皮部中都有砧木DL-NACP基因的mRNA表达,同时砧木杜梨韧皮部中也有接穗YL-NACP基因的mRNA表达,而木质部中则没有发现该基因表达。通过原位杂交进一步证明,NACP基因只定位于韧皮部。【结论】成功地从‘鸭梨’和杜梨中克隆了全长的NAC结构域蛋白基因NACP,并进一步证明了梨内源性的NACP基因mRNA可以通过韧皮部进行传递,该结果为进一步研究果树砧木与接穗的互作机制奠定了基础。     

多胺、MGBG、水杨酸对鸭梨和雪花梨花粉萌发及花粉管生长的影响

采用液体培养法研究了3种多胺—精胺(Spm)、亚精胺(Spd)、腐胺(Put)以及多胺合成抑制荆—甲基乙二醛-双-鸟苷基腙(MGBG)和水杨酸(SA)对鸭梨、雪花梨花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明,Spm促进鸭梨、雪花梨花粉萌发和花粉管生长的浓度分别为0.005～0.01 mmol/L和0.005～0.05 mmol/L。Spd对鸭梨花粉萌发促进作用的浓度为0.01～0.25 mmol/L。在试验Spd浓度范围内,花粉管长度均显著或极显著长于对照;促进雪花梨花粉萌发和花粉管生长的Spd浓度范围为0.01～0.25 mmol/L。促进鸭梨和雪花梨花粉萌发的Put浓度范围是0.01～0.5 mmol/L,促进二者花粉管生长的Put浓度范围分别为0.01～0.5 mmol/L和0.01～0.25 mmol/L。MGBG只有在0.05 mmol/L时促进这鸭梨和雪花梨花粉萌发,其它浓度均抑制二者花粉萌发;MGBG浓度在0.25 mmol/L以下时,均极显著促进鸭梨花粉管的生长;在0.05 mmol/L时对雪花梨花粉管的生长无抑制,其它浓度均极显著抑制了雪花梨花粉管的生长。在设定的SA浓度范围内,鸭梨萌发率均显著或极显著高于对照,以0.005 mmol/L最好;SA对鸭梨花粉管生长的促进以0.005 mmol/L最有效;促进雪花梨花粉萌发的SA浓度范围是0.025～0.05 mmol/L,但SA对雪花梨花粉管生长基本无促进作用。     

新疆梨PsSFBB基因克隆及其生物信息学分析

[目的]对新疆梨PsSFBB基因进行克隆,并对其进行生物信息学分析。[方法]以新疆梨品种棋盘梨的花药为材料,利用RT-PCR和RACE技术对其PsSFBB基因进行克隆,并对克隆出的基因进行生物信息学分析。[结果]试验克隆到了一个全长为1 231 bp的PsS-FBB-α基因(Genbank登录号为EU909687),命名为PsSFBB6-α。该基因编码378个氨基酸,在N末端含有一个约50个氨基酸组成的F-box基序。经生物信息学分析,推测PsSFBB6-α蛋白的分子式为C2000H3034N517O558S23,相对分子质量为44 987.5,等电点为6.02,二级结构以α螺旋为主;理论推导半衰期大约为30 h,不稳定参数为55.21,属于不稳定蛋白;并且推测此蛋白为亲水性、非分泌型蛋白,在基质内起裂合酶的作用,特异性的识别底物,正好吻合了F-box蛋白的作用。[结论]为进一步研究SFBB蛋白和自交不亲和机理奠定了基础,也为新疆梨自交亲和品种的选育和生产中科学配置授粉树以提高产量和品质提供理论了依据。     

南疆扁桃品种自交不亲和S-Rnase基因型鉴定

[目的]鉴定南疆扁桃品种自交不亲和S-RNase基因型,可为科学合理地配置授粉品种提供依据,有效提高南疆扁桃的产量.[方法]以南疆10个扁桃品种的叶片为试材,利用蔷薇科通用引物PaConsⅡ-F+PaConsⅡ-R、EM - PC2consFD+ EM - PC3consRD对叶片基因组DNA进行S-RNase特异性扩增,将克隆测序结果在GenBank上进行同源性比对.[结果]显示10个扁桃品种均获得2条带,共20条带,包含16种不同的S基因核苷酸序列,其中4个为GenBank上登录的已知S -RNase基因序列,分别为S1(1 370 bp)、S12(2 479bp)、S14(740bp)、S52(1 626bp),12个为新的S-RNase基因序列,暂时分别命名为SA(780bp)、SB(530bp)、SC(1261 bp)、SD(432 bp)、SE(1266bp)、5F(270 bp)、SG(1263 bp)、SH(272 bp)、SI(690 bp)、SJ(1 523bp)、SK(755bp)、SL(1 486bp).[结论]鉴定出10个品种的S- RNase基因型.     

鸭梨过氧化物酶基因全长克隆与序列分析

采用RT-PCR和RACE方法,从鸭梨(Pyrus bretschneideri Rehd)果实中获得过氧化物酶(Peroxidase)基因POD的cDNA全长,命名为PbPOD,并将该基因在GenBank上登录,登录号为JQ325052。基因序列分析表明,该基因的cDNA全长为1 487 bp,包含72 bp的5'非翻译区、404 bp的3'非翻译区和长度为1 011 bp且编码336个氨基酸的编码区(CDS)。氨基酸序列分析表明,该基因编码的蛋白具有POD家族保守存在的所有功能活性位点,且与甜瓜、拟南芥、烟草等植物POD相似性达92%以上。     

漆酶LAC表达与鸭梨果心褐变的关系

【目的】探究在不同成熟度和降温贮藏方式下,LAC表达模式与鸭梨果心褐变的关系,为进一步解析鸭梨果心褐变机制提供理论依据。【方法】以鸭梨作为材料,通过对不同成熟度（早采、中采和晚采）的鸭梨进行急速降温（急降）和缓慢降温（缓降）处理,观察贮藏期间鸭梨果心褐变情况,测定漆酶（Laccase,LAC）活性及其基因LAC的相对表达量,研究LAC在鸭梨果心褐变过程中的参与作用。【结果】冷藏60 d时,晚采鸭梨出现褐变,晚采缓降处理的鸭梨果心褐变指数为0.32,是同期急速降温处理的2.56倍;在贮藏90 d时,中采缓降处理的褐变指数是0.24,中采急降处理的褐变指数仅为0.01。各个处理组在贮藏期间LAC活性多数表现为先逐渐升高后下降的趋势,晚采的果实在贮藏60 d时出现活性高峰,褐变发生;早采和中采鸭梨LAC活性高峰均在90 d时出现,褐变程度低于晚采鸭梨。在贮藏期间,缓慢降温处理的LAC活性高于急速降温处理。鸭梨LAC14和LAC7表达量呈先上升后下降的趋势,LAC6表现为先下降后上升再降低的变化趋势;中采、晚采鸭梨在贮藏60 d时,LAC14和LAC7表达量最高。【结论】与缓慢降温相比,急速降温处理减少了鸭梨果心褐变的发生。在整个贮藏期间,LAC活性呈先上升后下降然后又上升的趋势,其峰值时的活性高低次序为：晚采>中采>早采,这与果心褐变趋势一致;LAC在鸭梨果心褐变过程中上调表达。相比缓慢降温处理,急速降温处理具有较低的LAC7、LAC14和LAC6表达量。急速降温结合适时采收能够抑制LAC的上调表达,减少鸭梨果心褐变发生。