菊花组织培养继代过程中的DNA甲基化变化

采用MSAP（甲基敏感扩增多态性）方法对菊花（Dendranthema ×grandiflorum）组织培养继代过程中的DNA甲基化情况进行了分析。结果发现,3个单芽系的组培苗较田间材料均有DNA甲基化增加和减少现象,采用7对引物,共扩增出929条带,各单芽系DNA甲基化变异率分别为8.929%、8.902%和8.986%。继代材料较母体均有甲基化变异发生,且变异类型中DNA甲基化减少的比例高于甲基化增加的比例,随着继代次数的增加,两种变异间的差异逐渐减小,比例相近。同时在同一单芽系内的不同次继代个体间有DNA甲基化变化现象,对5次继代的180个个体研究发现,带型变化中18.38%的带型不一致,2.99%为一个或两个个体发生了变化,仅有1.72%在发生变化后趋于稳定,另外10.68%的带型呈现不稳定的随机变化。     

银杏基因组DNA甲基化修饰位点的MSAP分析

 利用EcoRⅠ和HpaⅡ/MspⅠ双酶切建立适合于银杏基因组的甲基化敏感扩增多态性（methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP）分析体系,在全基因组水平检测银杏DNA甲基化修饰水平、模式及位点等表观遗传信息。结果显示,从54对MSAP选扩引物中,选出16对MSAP引物组合,共扩增产生454条清晰可辨且可重复的DNA条带,平均每对引物扩增获得28.38条带。在全部扩增位点中,检测到甲基化位点200个,CCGG/GGCC位点甲基化修饰比例为44%。部分银杏基因组甲基化修饰位点进行回收,最终分离了18条存在甲基化修饰的基因组DNA序列。BLASTn比对分析表明,银杏基因组中包括转录调控因子、反转录转座子、通道蛋白、启动子结合蛋白、蛋白激酶等在内的多种类型的DNA序列中均存在DNA甲基化修饰现象。     

矮生观赏杉木DNA甲基化的水平与模式分析

为探讨杉木矮化变异与DNA甲基化的关系,以矮生观赏杉木与野生杉木为试验材料,采用基于DNA甲基化敏感扩增多态性分析（Methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP）方法,研究其DNA 序列CCGG 位点的甲基化水平及模式变化特征。应用20个引物组合,在矮生观赏杉木和野生杉木的叶片DNA中均检测出745个CCGG位点,其中甲基化位点数分别为508个和505个,分别占总扩增位点数的68.17%和67.83%;在矮生观赏杉木与野生杉木木质部DNA中分别检测到742个和737个CCGG位点,其中甲基化位点数分别为471个与498个,分别占总扩增位点数的63.52%和67.51%,差异达极显著水平（P < 0.01）。与野生型相比,矮生观赏杉木叶片和木质部DNA甲基化模式发生了一定变化,在叶片DNA中,去甲基化率为17.81%,明显高于超甲基化率15.44%;在木质部DNA中,去甲基化率17.25%,也明显高于超甲基化率14.65%。通过甲基化序列的初步克隆及比对分析发现,矮生观赏杉木中参与MAPK级联途径的蛋白磷酸酶IBR5基因启动子区域的甲基化水平上升。因此推测,植物激素信号转导及其调控基因的甲基化变化可能是矮生观赏杉木形成的原因之一。     

富士芽变系品种花粉形态初探

 用扫描电镜对富士和长富2号、福岛短枝富士、早熟富士、望山红等芽变系品种的花粉进行了形态观察。结果表明: 这些富士芽变系品种的花粉粒侧面观为长椭圆形, 极面观为三角形; 具3拟孔沟;花粉表面为条状纹饰, 有穿孔。‘福岛短枝富士’花粉粒大, 极轴长最长, 为42.25 μm; 赤道轴长为25.08μm, 略短于‘早熟富士’, 明显长于其它3个品种; ‘富士’的P /E值最大, 为1.75, 其次是‘长富2号’和‘望山红’, 分别为1.73和1.71, 三者明显大于‘早熟富士’的P /E值。P /E值可作为芽变品种鉴定的重要指标。每个品种的花粉纹饰各有特点, 可通过花粉的扫描电镜观察来鉴别以上的富士芽变系品种。     

苹果短枝型新品种‘天红２号’

‘天红2号’苹果品种源于‘红富士’苹果的单株变异,为短枝型,单果质量260 g以上,可溶性固形物含量14.5%以上,果实香味浓,着色优良,果面光洁。     

苹果短枝型新品种‘天红２号’

‘天红2号’苹果品种源于‘红富士’苹果的单株变异,为短枝型,单果质量260 g以上,可溶性固形物含量14.5%以上,果实香味浓,着色优良,果面光洁。     

叶籽银杏DNA甲基化水平与模式变异的研究

以萌动期与展叶期的叶籽银杏和银杏为试材,采用基于DNA甲基化敏感扩增多态性分析（Methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP）方法,在全基因组水平上探究叶籽银杏、银杏不同发育期DNA序列中CCGG位点的甲基化水平及模式变化特征。萌动期选用22对引物,在叶籽银杏和银杏中检测到扩增位点为498和384个,甲基化位点为237和165个,其总甲基化率分别为47.6%和42.4%;展叶期选用40对引物,在叶籽银杏有叶生胚珠（YZ2）、无叶生胚珠（YC）及银杏（CK）叶片中检测到扩增位点767、600及367个,甲基化位点分别为370、244及152个,其总甲基化率分别为48.3%、40.5%及41.5%。进一步对不同发育期叶籽银杏、银杏DNA甲基化模式的变化特征进行分析,结果显示：萌动期、展叶期叶籽银杏与银杏相比均有超过半数的位点（52.1%、54.6%及64.2%）DNA甲基化模式发生多态性变化,萌动期叶籽银杏相对于银杏其变化趋势以超甲基化为主;展叶期叶籽银杏有叶生胚珠相对于叶籽银杏无叶生胚珠及银杏甲基化的变化趋势以超甲基化为主,叶籽银杏有叶生胚珠相对于银杏DNA甲基化模式变异幅度更大,超甲基化水平更高,显示出叶籽银杏基因组独特的DNA甲基化特征。     

持续多代芽变选种及其芽变机理揭开'红富士'在我国苹果产业独占鳌头的谜底

苹果是我国落叶果树的第一大树种,在助力健康中国和服务乡村振兴中发挥了举足轻重的作用,以'红富士'为主的品种结构使我国成为世界上最大的苹果生产国。根据'红富士'苹果品种特性及其近几年芽变选种和芽变机理的研究结果,结合我国经济社会发展水平、消费习惯和市场需求,经综合分析研究,认为'红富士'在我国苹果产业独占鳌头(占比约70%)有3个原因:一是通过持续多代的芽变选种,'红富士'的生长结果习性、果实着色及风味品质等性状得到有效改良,推动了我国苹果产业的高速发展;二是'红富士'的红色和短枝芽变属表观遗传,其晚熟和耐贮这2个性状始终没有改变;三是以优质、晚熟、耐贮'红富士'苹果品种为主的品种结构是保障我国鲜食苹果消费市场周年供应最经济有效的技术途径。'红富士'在我国苹果产业独占鳌头是我国苹果人创造的中国特色。     

富士苹果秋季管理技术

<正>红富士是从普通富士的芽(枝)变中选育出的着色系富士的统称,是世界上最著名的晚熟苹果品种。富士果实虽有风味好、晚熟、耐贮等优点,但也存在着果实着色差的缺点。富士苹果与其他苹果相比有更长的最佳食用期,甚至无需放入冰箱保存。室温下可保存4个月,如果放入冰箱,富士苹果可保存5~7个月。现将秋季富士苹果树的管理技术介绍如下:     

早熟富士王在凤翔的表现

早熟富士王是一个早熟、鲜红色（枣红色）、大果型的优良品种，是从早熟富士红将军筛选出的着色系富士早熟浓红型的芽变品种。2004年从山东省烟台市牟平区观水镇新优苗木研究所引进凤翔县通过大树高接和幼树新植观察．在风翔早熟富士王比红富士早熟30-35天．综合性状优良。该品种的成熟期赶在两节（中秋、国庆）之前，商机很好，很受市场欢迎。是一个极有发展前途的苹果新品种。     

离体条件下5 - 氮杂胞嘧啶核苷对菊花DNA甲基化和表型性状的影响

 采用离体处理的方法, 初步研究了5 - 氮杂胞嘧啶核苷(5-azaC) 对菊花的影响。结果表明, 500μmol·L - 1以上时有致死效应, 100μmol·L - 1以上时能抑制离体材料的生长发育, 而各浓度对菊花的丛生芽均具有抑制作用, 且这种抑制作用具有时间累加效应和剂量累计效应。10μmol·L - 1以下时使菊花开花时间有不同程度的提早, 这一效应具有稳定性, 并可通过营养繁殖进行遗传。MSAP技术分析表明,处理材料基因组DNA甲基化水平明显降低, 在去处理后的继代过程中仍有部分位点保持低甲基化状态。     

南瓜MSAP 体系的优化及引物筛选

以南瓜自交系北观（Cucurbita maxima）为材料，利用正交设计L₁₆（4⁵）优化南瓜MSAP 预扩增和选择性扩增体系的主要因素。结果表明，第一步最佳酶切时间2 h，Hap Ⅱ（HpaⅡ，MspⅠ）用量0.5 μL；第二步酶切时间6 h，EcoR Ⅰ用量0.4 μL；连接体系包括酶切产物21 μL，EcoR Ⅰ接头（5 μmol · L^-1）、Hap Ⅱ接头（5 μmol · L^-1）各1.0 μL，连接时间12 h，T4 DNA Ligase 用量为0.5 μL；最佳预扩增反应体系（25 μL）包含2.0 μL 连接产物，1.5 μL 10 × PCR Buffer（Mg²⁺ plus），2.0 μL dNTP（2.5 mmol · L^-1），0.6 μL Taq 酶（5 U · μL^-1），0.4 μL 上下游引物（10 μmol · L^-1）；最佳选择性扩增反应体系为预扩增产物稀释120 倍的模板4.0 μL，其他同预扩增体系。最后，利用建立好的MSAP 体系进行6% 聚丙烯酰胺凝胶电泳验证并筛选出适于南瓜MSAP 分析的36 对引物，表明优化后的MSAP 体系多态性好，体系稳定，可重复，为后续进行南瓜MSAP 分析奠定了基础。     

日本石楠工厂化快繁体系的建立及再生苗遗传稳定性的分子鉴定

 以日本石楠[Photinia glabra (Thunb.) Maxim.]为材料，建立了一套高效的适合工厂化生产的腋芽再生组织培养体系。该体系包括芽诱导培养基（MS＋1.2 mg·L^-1 BAP ＋ 0.2 mg·L^-1NAA），继代培养基（WPM＋0.75 mg·L^-1BAP＋0.15 mg·L^-1NAA）和生根培养基（1/2MS＋2.5 mg·L^-1IAA＋0.3 mg·L^-1IBA）。在培养出的超过10万株的组培再生苗中，随机选出36株和24株进行AFLP和MSAP检测遗传和DNA甲基化的变化。在检出的615条AFLP条带和392条MSAP条带中，并未发现任何变异，表明建立的腋芽再生培养体系稳定可靠，适合于日本石楠的工厂化生产。     

苹果酸度基因（Ma）SSR 标记及遗传分析

 研究果实含酸量的遗传特性及其酸度基因的分子标记可以为果品品质育种提供辅助手段。以果实低酸的‘短枝富士’（Spur Fuji）和高酸的‘粉红女士’（Pink Lady）F₁代群体（216株）为试材，利用SSR（simple sequence repeat）技术，结合集群分类分析法（bulked segregation analysis，BSA）进行了苹果酸度基因（Ma）分子标记研究。经过102对SSR引物的筛选，获得了与果实酸性状紧密连锁的分子标记CH03d12₁₀₄和CH03d12₁₁₈两个位点，连锁距离分别为3.24和2.31 cM。分析表明Ma₁与Ma₂对果实含酸量有控制作用，Ma对ma表现为完全显性。     

苹果对炭疽菌叶枯病抗性遗传的研究及其分子标记筛选

利用两个对炭疽菌叶枯病高抗的苹果品种（系）‘富士’和‘QF-2’及两个高感品种‘金冠’和‘嘎拉’为亲本配制了4个杂交群体‘富士’ב金冠’,‘金冠’ב富士’,‘嘎拉’ב富士’,‘富士’בQF-2’。以F1群体植株为试验材料,对苹果炭疽菌叶枯病的抗性进行鉴定评价和遗传分析。结果表明,4个群体中抗、感植株的分离比分别符合1︰1,1︰1,0︰1和1︰0的理论比值,初步推测苹果抗炭疽菌叶枯病性状受隐性单基因控制,抗病基因型为rr,感病基因型为RR和Rr。以‘金冠’ב富士’F1群体为试材,采用分离群体分组分析（BSA）方法,通过对均匀覆盖苹果染色体组的500对SSR引物的筛选,获得了一个与抗病性状相关的分子标记S0506206-24,该标记与抗性基因位点的连锁距离为9.8 cM。     

砧用南瓜品种资源抗旱性鉴定

以14份砧用南瓜品种为材料,对发芽期(23%PEG-6000模拟干旱)和幼苗期(控制浇水量)进行干旱胁迫处理,采用非加权算术平均法(UPGMA)聚类分析方法分析各品种资源的抗旱性,并对适宜鉴定砧用南瓜抗旱性的形态指标进行筛选。通过测定发芽势、发芽率、活力指数、发芽指数、茎粗、株高、叶面积、鲜质量、干质量、干旱胁迫指数、壮苗指数等11个发芽期和幼苗期的性状指标,将14份砧用南瓜品种资源分为抗旱品种、较抗旱品种、干旱较敏感品种和干旱敏感品种4类。在发芽期和幼苗期均表现出较强抗旱性的品种为大维10号、佳合台木、金刚1号、昆仑、日本根力神、日本绿霸、日本强力士、神砧和胜利(白)等9个品种。种子相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数以及相对株高可作为砧用南瓜品种抗旱性鉴定的可靠指标,相对干质量可作为砧用南瓜品种资源抗旱性鉴定的有益指标。综合分析14个品种的耐盐性、耐寒性、耐热性和抗旱性,发现日本绿霸和日本强力士的多重抗性较强,可作为黄瓜嫁接的优质砧木。     

四倍体鲜食酸枣新品种‘珠光’

酸枣‘珠光’是采用田间愈伤途径免嵌合体纯化多倍体诱变方法,由‘邢台0604’酸枣经秋水仙素诱变获得的纯同源四倍体新品种。叶色浓绿,叶缘皱褶明显;果实大,近圆形,平均单果质量7.76 g;果肉较脆,酸甜,风味浓,鲜食品质优良;较抗缩果和裂果;早果,丰产;9月上中旬着色成熟。适宜在河北省献县、赞皇县、行唐县及生态条件类似区域栽培。