柑橘转基因研究进展

由于多种原因，柑橘的育种工作落后于生产，基因转移技术为柑橘育种提供了一种新的途径。有望能改变这一局面，笔者从柑橘再生体系的建立，遗传转化方法，重要价值基因的转化以及外源基因在转基因植株中的稳定性等方面进行了评述，并分析了柑橘转基因中所遇到的问题，对今后的研究方向和研究重点进行了讨论。     

宽皮柑橘种质资源表型多样性分析及综合评价

【目的】分析宽皮柑橘的表型多样性和遗传变异规律,探讨柑橘种质资源的综合评价方法。【方法】本研究利用变异系数、Shannon-Weaver多样性指数及方差分析对239份宽皮柑橘的18种表型性状进行多样性分析和性状差异分析,用SPSS进行聚类分析,通过主成分、相关性以及回归分析对宽皮柑橘种质资源进行综合评价和评价指标筛选。【结果】对239份宽皮柑橘表型多样性分析,变异系数结果表明种子数、固酸比、可滴定酸含量及单果重的性状变异比较丰富,果形指数、囊瓣数及可溶性固形物含量的遗传特性相对稳定。遗传多样性指数结果表明,单果重、横径、纵径、囊瓣数、叶柄长、叶长、叶宽、还原糖含量及转化糖含量在每一级分布比较均匀,果皮光滑度、种子数及固酸比分级较少,且在每个表现型上的分布不均匀。对5个不同地理来源的宽皮柑橘资源进行方差分析,结果显示来源于美国的宽皮柑橘品种可溶性固形物和转化糖的含量平均值高于其他地理来源;来源于日本的宽皮柑橘单果重、横径和纵径大于其他地理来源,种子数显著少于其他地理来源;来源于长江流域的宽皮柑橘品种的果型、可溶性固形物、转化糖及还原糖含量大于珠江流域,但固酸比显著低于珠江流域。对野生品种、地方品种、选育品种3种不同类型的宽皮柑橘性状作方差分析,选育品种呈现果型大、果皮光滑、种子少、酸度低、糖度高等特点。系统进化树和主成分分析图均表明不同地理来源、不同类型的宽皮柑橘在遗传水平上存在明显差异,中国小果资源可作为一个独立类群,青皮蜜橘是一份独特的柑橘资源。主成分分析发现,前9个主成分的累计贡献率达81.94%,表明这9个主成分包含了宽皮柑橘表型性状的大部分信息。表型性状的综合评价分析表明,239份宽皮柑橘综合评价F值均值为0.480,来源于日本的爱媛21号的F值最高(0.664),来源于日本的扁橘F值最低(0.211)。18个表型性状与综合值F的相关性分析结果表明,除了果皮光滑度外的17个表型性状数据均与F值呈极显著相关。采用逐步回归分析方法,筛选出9个表型性状:纵径、果形指数、果皮光滑度、囊瓣数、叶柄长、叶宽、可溶性固形物含量、可滴定酸含量以及还原糖含量。【结论】宽皮柑橘种质资源具有较高的表型多样性,不同地理来源、不同类型的宽皮柑橘性状存在差异,筛选出的9个表型性状可作为宽皮柑橘的综合评价指标。     

RAPD标记对25份柑桔资源及其芽变系的鉴定和多样性分析

 利用随机扩增多态性DNA（RAPD）技术,对几份柑橘资源及其芽变系共计25份材料进行了鉴定和遗传多样性分析,从70个引物中筛选出多态性好的10个引物组成单引物和双引物对基因组进行扩增,共扩增出142条谱带,其中多态带72条,共同带70条,平均每个单引物出现多态带6.8条,每对双引物出现多态带1.3条。利用UPGMA法分析发现,这些基因型间的遗传相似系数在0.834～0.966之间,在此基础上,构建了各基因型的遗传关系树状图。结果表明RAPD标记可以准确鉴定出各柑橘资源及其芽变系,这25份柑橘资源代表了25个基因型。较高的遗传相似系数揭示了柑橘资源间狭窄的遗传背景。     

柑橘原生质体电融合研究进展

柑橘原生质体电融合研究进展华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室刘继红柑橘是多年生木本植物,童期长,遗传上高度杂合,一些主栽品种雄性败育（如温州蜜柑）或／和雌性败育（如脐橙）,更为重要的是柑橘具有多胚性,使得杂交育种进展极为缓慢。而原生质体融合技术能...     

广东和江西省柑橘溃疡病菌的遗传多样性分析

【目的】明确来自广东和江西两省柑橘溃疡病菌菌株之间的分子水平差异.【方法】使用ERIC引物,通过REP-PCR技术,对来自我国广东和江西省12个市(县)12个柑橘品种的71个柑橘溃疡病菌株进行遗传多样性研究.根据DNA指纹特征,并用NTSYS软件聚类分析.【结果和结论】71个菌株在相似值为0.64时,可以分为A、B两簇,其中来自江西赣州6个市县的所有溃疡病菌株全部聚在A簇,而来自广东有50%的菌株聚在B簇.取相似值为0.88时,A、B簇又各自分为6个遗传组.广东和江西两省柑橘溃疡病菌存在明显的遗传多样性,不同地理来源和不同柑橘品种之间的溃疡病细菌多样性差异明显.     

福州地区柑橘种质资源的ISSR分析

研究利用ISSR(inter-simple sequence repeat)分子标记技术对21份福州地区柑橘种质资源进行遗传多样性分析,以期为福州地区柑橘的品种鉴定及育种提供理论依据和技术支持。试验从27条ISSR引物中筛选出多态性好、条带清晰的14条引物,对供试材料进行遗传多态性分析。获得162条总条带,其中多态性条带129条,多态位点百分率为79.63%;聚类结果显示21份资源可分为5个组,13份福橘被聚为同一组,进而可划分为4个亚组。ISSR标记能较好地区分福州地区柑橘资源,且福州柑橘地方资源遗传多样性丰富。     

利用基因工程改良柑橘砧木种质的研究综述

概述了当前国内外基因工程技术在柑橘砧木种质改良工作中的研究现状与进展,基因工程在柑橘育种中的应用主要有农杆菌介导法、附体腋芽转化—离体扩繁鉴定法、DNA直接导入法等,并在培育新型抗性柑橘砧木品种上取得了一定的成果,建立了有效的基因转化体系,也获得了一批转基因植株。目前,随着生物技术的不断发展及基因工程技术的日趋成熟,基因工程在柑橘砧木资源多样性研究与种质改良方面仍将是今后的主攻方向。     

柑橘溃疡病抗感病性机制研究进展

柑橘溃疡病是世界范围内危害柑橘产业的重要细菌性病害,被列为国内外检疫对象。近年来,在研究柑橘溃疡病的抗性遗传和分子机制方面取得了快速进展,叶片的气孔密度和气孔结构是柑橘先天防卫系统,成为品种抗性的一个生理指标;在病原菌的诱导下,柑橘植物合成的过氧化物酶、植保素和沈香醇等代谢产物影响柑橘的抗感病性,激素物质促进了溃疡病斑的形成;转录组学研究揭示了柑橘抗感品种基因表达的差异,特别是发现了柑橘植物中与病原菌效应蛋白PthA4对应的感病基因CsLOB1,为柑橘抗病育种提供了新的发展策略。本文主要综述柑橘先天防卫系统、代谢产物、植物激素和感病基因在柑橘抗感病性产生中作用,柑橘抗感品种在基因表达上的差异。     

基于COS Marker分析柑橘属及其近缘、远缘属植物的遗传与进化

【目的】研究柑橘属及其近缘、远缘属种质资源的遗传多样性及亲缘关系,为柑橘类果树的遗传和进化关系提供新的视点,也为遗传育种以及种质资源深入的收集、保护及评价利用提供新工具和参考。【方法】下载Phytozome网站公布的全部克里迈丁Conserved ortholog sequences,并在NCBI中与测序甜橙序列比对,获得具有Gap的序列,从中设计60对COS引物,筛选并利用多态性标记对柑橘属及其近缘、远缘属植物进行扩增检测,通过Structure、Power Marker和Gen Al Ex等软件进行数据分析。【结果】从设计引物中筛选出谱带清晰、稳定性好、具有多态性且分布在柑橘不同连锁群的引物25对,对45份柑橘属及其近缘、远缘属种质资源进行扩增检测,共得到584条谱带,平均每对引物约为23.36条;基因多样性为0.26—0.88,平均0.49;PIC为0.26—0.87,平均0.48。群体遗传结构分析显示,在K=9时,群体结构图清晰地揭示了柑橘属及其近、远缘属植物间的遗传组成关系,可区分为宽皮柑橘类群、柚类群、枸橼类群、大翼橙类群、金柑类群、枳及澳沙檬澳圆檬类群、花椒类群、黄皮酒饼簕九里香类群以及印度野橘和莽山野柑杂合类群,类群关系与聚类分析结果总体比较一致。UPGMA聚类分析显示,COS Marker能够明确地区分柑橘属及其近缘、远缘属种质资源,柑橘属在较高分类层次与金柑属、枳属、澳沙檬属、澳圆檬属、花椒属以及黄皮、酒饼簕、九里香等近、远缘植物分离;在柑橘属内,枸橼和大翼橙类首先聚类,然后与宽皮柑橘、柚类等其他柑橘属植物聚类;宽皮柑橘类群里,道县野橘、岑溪酸橘等半野生宽皮柑橘与椪柑等栽培宽皮柑橘可以明确区分,而莽山野柑和印度野橘不在本类群。【结论】根据甜橙和克里迈丁基因测序信息设计的COS引物,在柑橘近缘、远缘属植物中均能获得有效扩增,能够有效区分柑橘属及其近缘、远缘属种质资源;莽山野柑和印度野橘的遗传组成表现杂合,聚类分析中与宽皮柑橘距离比较远,可能并非宽皮橘类群最原始类型。     

百合遗传转化研究进展

从百合遗传转化再生系统的建立、遗传转化体系的建立、百合遗传转化技术等方面总结了百合的遗传转化研究进展,并指出了在百合遗传转化中存在的问题和发展前景。     

长寿沙田柚不同外植体愈伤组织诱导的研究

[目的]对长寿沙田柚不同外植体愈伤组织的诱导进行研究。[方法]以长寿沙田柚无菌苗为材料,分别采用其上胚轴、下胚轴和子叶节段为外植体,研究不同外源激素对愈伤组织诱导的影响。[结果]诱导长寿沙田柚愈伤组织的外植体以下胚轴为佳,激素组合以1.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L 2,4-D的效果最好。[结论]为以后长寿沙田柚高效离体再生体系的建立及其遗传转化研究奠定了基础。     

农杆菌介导的葡萄柚转化再生体系建立研究

【目的】建立邓肯葡萄柚上胚轴遗传转化再生体系,为葡萄柚基因转化研究奠定基础。【方法】以邓肯葡萄柚上胚轴为外植体,研究上胚轴不定芽和生根诱导、遗传转化的影响因子。【结果】在添加TDZ0.50～1.00mg/L的培养基上,上胚轴不定芽诱导率为72.7%～81.6%;无菌枝条的最适生根条件为1/2MT添加ABT6号1.0mg/L,生根率可达81.3%。不同抗菌素中,以替门汀杀菌效果较好,且对外植体出芽无明显抑制作用。转化芽选择初期,5～7d的暗培养有利于卡那霉素抗性芽的诱导发生。PCR检测结果显示,7株抗性植株中有6株呈阳性。【结论】建立了邓肯葡萄柚上胚轴植株再生繁殖体系,为其基因转化奠定了基础。     

柑橘类植物GPAT基因片段克隆和SNP分析

甘油-3-磷酸酰基转移酶基因是与植物抗冷性强弱密切相关的基因。根据已报道的各种植物GPAT基因的氨基酸序列上前后两个保守区设计1对简并引物,采用RT-PCR技术,分别从琯溪蜜柚、马家柚、莽山野橘等8种柑橘类植物中克隆得到315bp的GPAT基因片段。使用DNA Star5.0软件对8个片段序列进行同源性比较,8个片段的核苷酸同源性高达97.8%,与其它植物GPAT基因核苷酸序列的同源性都在72.5%以上;经过氨基酸序列推导,每个GPAT基因片段分别编码105个氨基酸,8个片段的氨基酸同源性为95.2%,与其它植物GPAT基因的氨基酸序列同源性在68.9%以上。试验克隆所得8种柑橘类植物GPAT基因片段序列存在明显的单核苷酸变异,在14个核苷酸位点存在SNPs(single nucleotide polymorphisms),导致6个氨基酸位点发生变异,多态性频率为1SNP/22.5bp,核苷酸变异度为4.45%,氨基酸变异度为5.71%。采用NJ聚类法对克隆片段的核苷酸序列进行了遗传多样性分析。     

植物抗病基因工程研究进展

随着植物抗病基因的分离,植物抗病机制的分子生物学和植物抗病基因工程取得了重大研究进展。该文就植物抗病基因工程的原理、目的基因、转化方法等进行综述,并对植物抗病基因工程的应用前景做了展望。     

Production of Transgenic Anliucheng Sweet Orange (Citrus sinensis Osbeck) with Xa21 Gene for Potential Canker Resistance

Citrus canker, an epidemic quarantine disease caused by Xanthomonas axonopodis pv. citri, has brought a great damage in citrus production worldwide. Herein, a rice PRR (pattern recognition receptor) gene Xa21 together with GUS reporter gene and hygromycin phosphotransferase gene (HPT) was introduced into Anliucheng sweet orange (Citrus sinensis Osbeck) via Agrobacterium-mediated transformation of embryogenic callus. The transgenic calluses were screened on MT basal medium containing hygromycin (HYG) and detected by histochemical GUS staining. The transgenic plantlets were recovered through somatic embryogenesis pathway. The regenerated plantlets were accustomed to and maintained in the greenhouse. The transgene integration of recovered plantlets was identified by PCR and Southern blot hybridization. It showed that all the transgenic plantlets tested had undergone single copy integration, the expression of Xa21 in eight different transgenic lines detected by qRT-PCR can be divided into three grades, high for T5 and T6, middle for T4 and low for the rest. The tolerance to citrus canker disease of the three recovered transgenic lines T2, T4 and T6 was assessed by in vitro pin-puncture inoculation. The results showed that all the three transgenic lines conferred improved resistance to citrus canker bacterium infection and the T4 transgenic line displayed the highest resistance. The mechanism and feasibility of rice Xa21 in triggering innate immunity in citrus was briefly discussed.     

福建柑桔种质的RAPD分析

从100条随机引物中筛选出21条能扩增出清晰的具有多态性DNA谱带的引物,通过RAPD分析,在分子水平上对福建54份柑桔种质进行鉴定、分类和亲缘关系分析。结果表明:这些种质的相异系数为0.01493-0.48172,说明它们之间的亲缘关系较近;在遗传相似系数为0.45的水平上,54份柑桔种质被分为三大类,其中,太田芦柑(C itrus reticulataB lanoocv.Tiantian lugan)和晚熟芦柑(C itrus reticulataB lanoo cv.W anshu lugan)的亲缘关系最近,柠檬(C itrus lim onBurm.F.)与枳(Poncirus trifoliateRaf.)的亲缘关系最远,与形态学观察及传统分类结果相吻合。此外,还对福建引进的一些杂柑品种的遗传多样性进行了探讨。