基于SRAP的辣木种质资源遗传多样性和亲缘关系分析

为探讨辣木（Moringa spp.）种质资源间的遗传关系,采用相关序列扩增多态性（sequence-related amplified polymorphism, SRAP）分子标记方法对18份辣木种质资源的遗传多样性和亲缘关系进行分析。结果表明,从170对引物中筛选出13对多态性较高的引物组合,共扩增出104条清晰稳定的条带,平均多态性条带百分率达62.50%。遗传多样性参数分别为等位基因数（Na）为1.6250,有效等位基因数（Ne）为1.4777,基因多样性指数（H）为0.2632,香农信息指数（I）为0.3797,说明18份辣木种质资源间有较高的遗传多样性。UPGMA聚类分析结果表明,18份辣木种质资在遗传相似系数0.732水平上,可分了3个群,来自非洲卢旺达的狭瓣辣木[M. stenopetala (Baker f.) Cufod.]具有较远的亲缘关系,单独聚类为一个类群Ⅲ;其余样品则分别聚类为类群Ⅰ和类群Ⅱ,类群Ⅰ共11份材料,主要为来源于印度的多油辣木（M. oleifera Lam.）及其改良种‘PKM1’和‘PKM2’,类群Ⅱ共6份材料,主要为来源于我国云南和海南的多油辣木及其改良种‘PKM1’和’PKM2’。SRAP标记反映了辣木种质资源间的遗传关系,本研究结果为辣木杂交育种的亲本选择提供了科学基础。     

芭蕉属植物基于线粒体ccb256序列的分类研究

利用PCR和PCR产物直接序列分析技术,获得了芭蕉属42份材料ccb256线粒体DNA片段的序列。采用MEGA4软件构建了芭蕉属植物的MP树。结果表明,Australimusa组和Callimusa组聚到一起,真蕉组的AA、其它种和观赏蕉组聚到一起,无法明显区分。真蕉组的BB单独聚到一起,且位于MP的基部,揭示了其在芭蕉属植物进化中占据着最原始的地位。另外,栽培蕉Ice cream(ABB)与M.balbisiana聚到一起,可能是由M.balbisiana为父本提供B型供体杂交而来,而除Improved lady finger(AAB)外,其它的栽培蕉均与M.acuminata的亚(变)种聚到一起,推测由M.acuminata为父本提供A型供体杂交而来。被认为是所有栽培蕉最原始亲本的M.acuminata.ssp.banksii与大量的栽培蕉聚到了一组,证明其与栽培蕉具有较近的亲缘关系。结果还表明ccb256序列进化速率适中,能用于研究芭蕉属内种间及亚种间的系统进化关系。     

甘蔗野生种割手密杂交F1代SSR鉴定和遗传分析

割手密具有宿根性好、抗逆性强和适应性广等特性,是甘蔗育种中利用最多,育种成效最显著的野生种。进一步发掘和利用割手密优良抗逆基因资源对现代甘蔗品种改良具有重要意义。为获得更多优良割手密的真实杂交后代,本研究以2个地方种为母本、3个野生割手密为父本进行杂交,获得3个F₁群体,共359份杂交后代。并从21对SSR标记中筛选出在双亲中具有多态性且扩增条带清晰的6对SSR标记,基于高通量的荧光毛细管电泳检测平台进行杂交后代真实性鉴定、亲本指纹图谱分析、遗传相似性分析和特异性条带的遗传分析。结果表明：共筛选出的6对SSR标记对5个亲本材料的分辨率较高,扩增多态性好,每个亲本都具有其特异的SSR指纹,可有效鉴定其杂交后代血缘的真实性;其中,359份F₁个体中共鉴定出真杂种262份,3个组合的真杂种率分别为67.77%、75.51%、75.66%,平均值为72.98%。遗传相似性分析表明2个地方种的遗传相似性系数为0.70,3个割手密两两间的遗传相似性系数分别为0.53、0.60和0.70,地方种和割手密间为0.38~0.53,种间遗传相似性系数小于种内。亲本特异性SSR位点的遗传分析结果表明,3个组合的母本特异性条带遗传率分别为68.47%、80.96%、73.39%,平均值为74.27%,而父本特异性条带遗传率分别为58.90%、76.60%、61.45%,平均值为65.65%,杂交后代具有偏母本遗传倾向,因此,在甘蔗杂交育种中应选择综合农艺性状较好的材料作为母本。本研究结果为今后割手密杂交后代的鉴定提供了高效、可靠的SSR标记选择,同时鉴定出的真实割手密后代群体可为开展割手密优异性状的遗传研究提供种质材料,为选育超亲遗传株系提供科学依据。     

热带植物基因组研究进展

基于全基因组测序结果,探讨了包括热带水果香蕉（Musa spp.）、龙眼（Dimocarpus longan）、番木瓜（Carica papaya）、菠萝（Ananas comosus）、椰子（Cocos nucifera）、榴莲（Durio zibethinus）,经济作物橡胶（Hevea brasiliensis）、木薯（Manihot esculenta）、枣椰（Phoenix dactylifera）、可可（Theobroma cacao）、油棕（Elaeis guineensis）、咖啡（Coffea canephora）以及药用植物铁皮石斛（Dendrobium officinale）在内的13种热带植物的全基因组测序的发展历程,并对热带植物基因组研究进行了概述。     

杂交兰品种‘韩国小姐’与墨兰品种‘企剑黑墨’杂交坐果及无菌播种研究

以大花蕙兰与墨兰的杂交品种‘韩国小姐’为母本,墨兰品种‘企剑黑墨’为父本进行杂交,对其杂交坐果、落果情况及种子的无菌播种方法进行研究。结果表明:授粉后0~112 d落果较为严重,150 d时坐果率为62.1%。果荚采收时期及培养基对种子的无菌萌发影响显著,种子在授粉后194 d采收,且于不添加植物生长调节剂的1/2MS培养基中培养时萌发最佳。     

广东雷州杂草稻sh4和qSH1基因的功能SNP位点序列分析

sh4和qSH1基因是水稻的主效落粒基因,本研究旨在测定雷州杂草稻的sh4和qSH1的基因型,为雷州杂草稻的落粒机制研究提供分子基础。本研究从雷州10个杂草稻群体采集了100个单株及10份栽培稻种子,观测其颖壳颜色、果皮颜色和芒及落粒率,并对sh4和qSH1的功能SNP位点进行PCR扩增及序列分析。结果表明,57份杂草稻的sh4功能SNP位点为野生落粒型（G）,15份为杂合型G/T,28份为突变难落粒型（T）。其中,G型和G/T型的72份杂草稻的落粒率都极高（95%~100%）,而28份T型杂草稻中,19份为中度落粒（30%~75%）,5份杂草稻的落粒率很高（>95%）,4份杂草稻的落粒率小于30%。100份杂草稻和10份栽培稻的qSH1功能SNP位点均为G。结合落粒表型及基因型,推测sh4是调控雷州杂草稻落粒性的一个主要基因。     

香蕉MaARF2基因的克隆及序列表达分析

利用RT-PCR方法从巴西蕉（Musa acuminata L. AAA group, cv. Brazilian）中克隆MaARF2基因,并对其进行序列及表达分析。基因克隆结果获得该基因编码片段,命名为MaARF2,全长2655 bp,编码884个氨基酸,分子量为97 917.38 Da,理论等电点pI为6.64,序列富含丝氨酸、脯氨酸,亲水性氨基酸多于疏水性氨基酸并均匀分布在整个肽链中;通过Motif Search工具发现了ARF基因所特有的B3、Auxin_resp、AUX_IAA family结构域;多序列比对和进化树分析表明,MaARF2基因编码的蛋白与其他植物中ARF基因编码的蛋白具有较高的一致性。qRT-PCR结果表明,MaARF2在香蕉根、茎、叶、花和果实中均表达, 其中叶片中表达水平最高,果实表达量最低;MaARF2在低温、盐和干旱胁迫后表达量均上调,表明其可能参与调控香蕉低温、盐和干旱胁迫响应的过程。本研究首次在香蕉中克隆了MaARF2基因,为进一步研究该基因的生物学功能奠定了基础。     

进一步提高水稻不育系柱头外露率的途径

进一步提高水稻不育系柱头外露率的途径ＷａｙｓｔｏｆｕｒｔｈｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｉｇｍａｅｘｓｅｒｔｉｏｎｒａｔｅｏｆＭＳｌｉｎｅｓｉｎｒｉｃｅ刘平（安徽省庐江县种子公司２３１５００）杂交水稻制种母本柱头外露率的高低决定母本接受父本花粉能力的大小,...     

利用贮藏蛋白PAGE电泳鉴定花生远缘杂种的研究

以花生属二倍体野生种A.cardenasii为父本,地栽培种铁岭四粒红杂交,获得远缘杂种F1。应用花生种子贮藏蛋白SDS-PAGE电泳技术,对交本,母本及F1进行遗传鉴定,并结合形态性状进行分析。电泳结果表明,F1代出现了父本相似带,母本相似带及父母本都没有的新带,按迁移率计,父母本相似系数为0.50,遗传距离为0.50,杂种F1与父本相似系数为0.59,遗传距离为0.41,与母本相似系数为0.65,遗传距离为0.35,杂种F1的形态性状则表现为显性遗传,共显性遗传及超显性遗传。从杂种F1的形态性状观察,表明花生种子贮藏蛋白SDS-PAGE电泳技术鉴定远缘杂种的真实性是有效的。     

六个马铃薯新品种(系)的杂交效果分析

通过对6个马铃薯新品种(系)的杂交结果进行分析,结果表明:这6个新品种(系)均可以在杂交育种中直接利用。9902-12作母本,平均座果率52.0%,平均单果种子重0.097g,9665-7作父本母本都有较强的亲和力,同薯23作父本,同薯20、同薯15、同薯22作母本座果率较高。     

野生蕉不同颜色果皮miRNA表达谱及靶基因分析

本文以闽侯野生蕉（阿宽蕉,Musa itinerans）果皮为研究对象,对不同颜色（绿色和紫色）果皮进行转录组测序,旨在探讨miRNA在野生蕉不同颜色果皮转录后水平中发挥的作用及其可能参与的调控通路,为芭蕉属植物果皮颜色分子调控机制的研究奠定基础。取野生蕉同一果梳上不同颜色（紫色和绿色）的果皮为材料,利用高通量测序和生物信息学分析,获得野生蕉不同颜色果皮组织的miRNA表达谱,筛选不同颜色果皮差异表达的miRNA并预测相关靶基因,通过靶基因分析,获得与调控野生蕉果皮颜色可能相关的信号通路。结果从不同颜色野生蕉果皮中共获得34.11兆条原始读长,经过滤后得到28.73兆条clean reads,从中鉴定出132个已知的miRNA序列和122个新的miRNA;筛选出36个差异表达miRNA,其中10个在紫色果皮中上调表达,26个在绿色果皮中上调表达。表达量最高的miRNA为mit-miR167,而差异倍数最大的为mit-miR172a-3p-2。差异表达miRNA共预测出1164个靶基因可能参与野生蕉果皮颜色调控,并主要在DNA结合、离子跨膜运输活动等功能和植物病原互作等途径富集。其中,有7个基因直接与苯丙烷生物合成途径相关,主要受到miR156和miR482家族的调控。同时,选取6个差异表达miRNA进行定量验证,结果表明,3个miRNA在绿色果皮中上调表达,3个miRNA在紫色果皮中上调表达,定量结果与高通量测序的结果一致。本文通过高通量测序获得了野生蕉果皮miRNA表达谱,并通过生物信息学分析得到可能和调控野生蕉果皮颜色性状相关的miRNA和代谢通路。综上所述,野生蕉果皮颜色可能受到多种miRNA的调控,并涉及多个代谢通路,这有助于进一步了解果皮花青素转录后水平的调控过程,并对进一步的功能验证奠定基础。     

三明野生蕉β-1,3-葡聚糖酶Mugsp7基因克隆及其在低温处理下的表达分析

以三明野生蕉组培苗为材料,通过RT-PCR技术克隆获得β-1,3-葡聚糖酶基因Mugsp7（β-1,3-glucanase）的 cDNA 和 gDNA 序列,并对该基因进行生物信息学分析和不同低温下的实时荧光定量PCR表达分析,并进一步测定8 ℃处理1、2、3、4和5 d后三明野生蕉叶片β-1,3-葡聚糖酶活性。结果表明：Mugsp7的 gDNA 长 1132 bp,开放阅读框（ORF）长984 bp,具有一个148 bp的内含子,共编码 327 个氨基酸。cDNA、gDNA 的登录号分别为 KU363808和KU363809。生物信息学分析表明,Mugsp7 属于酸性、亲水、稳定性蛋白,不具有信号肽,与小果野蕉、大叶藻、玉米、大麦、水稻等位于同一分支,与小果野蕉亲缘关系较近分为一类。实时荧光定量PCR表明,不同低温处理和8 ℃低温不同时间处理下,Mugsp7 呈现不同表达模式,且三明野生蕉叶片β-1,3-葡聚糖酶活性的测定分析也进一步表明,Mugsp7 能进一步响应低温胁迫。因此,推测 Mugsp7 在三明野生蕉抗寒响应中发挥重要作用。     

香蕉对低pH和铝毒胁迫的响应

香蕉是世界重要的热带亚热带水果,在热带经济的发展中占有重要的地位。我国是世界香蕉重要生产国之一,总产量仅次于印度,位居世界第二。低pH和铝毒是香蕉生产中面临的重要限制因子,严重影响香蕉的产量和品质。明确低pH和铝毒胁迫对香蕉生长和养分吸收的影响,为调控酸性土壤提供重要的理论依据。本研究分别在盆栽和水培条件下开展试验,盆栽试验设置pH 3.7和6.5两个梯度,选择‘威廉斯B6’‘巴西’和‘南天黄’3个香蕉品种,对比不同品种香蕉对低pH响应的差异性。试验结果显示,低pH显著抑制香蕉生长和养分吸收。种植在高pH 6.5土壤上的3个香蕉品种的生物量及不同部位（根系、假茎和叶片）养分含量（磷、钾、钙和镁）显著高于种植在低pH 3.7土壤上的香蕉。与高pH相比,生长在pH 3.7的土壤上,生物量平均下降77%,氮、磷、钾、钙、镁等养分吸收量下降73%~604%;而相同pH条件下,不同品种间总体上差异不显著。水培试验设置0、25、50、100 μmol/L四个铝浓度,香蕉根尖苏木精染色结果显示,随着铝浓度的增加,香蕉根尖颜色逐渐加深,出现明显铝毒现象。香蕉地上部生物量和养分含量（氮、磷、钙和镁）随着铝浓度的增加呈下降趋势。100 μmol/L 铝浓度显著降低了香蕉根系的生长速率、地上部生物量、叶缘与叶中心SPAD值及钙和镁的吸收量。本研究表明蕉园土壤低pH和铝毒显著影响了香蕉的生长和养分吸收,不同品种间表现出相同的趋势,研究结果为酸性土壤调控提供重要参考,有助于促进香蕉产业提质增效与绿色发展。     

阿希蕉合生花组培快繁技术研究

阿希蕉为野生香蕉资源,可作为重要的遗传育种资源并具有观赏价值。本研究以阿希蕉合生花为植物材料,进行组培快繁技术研究。结果表明,阿希蕉在巴西蕉愈伤诱导培养基上可诱导出愈伤组织,最佳芽分化培养基配方为MS+6-BA（3.0 mg/L）+NAA（0.1~0.2 mg/L）,最佳芽增殖培养基配方为MS+6-BA（2.0 mg/L）+NAA（0.1 mg/L）,最佳生根培养基配方为MS+IBA（3.0 mg/L）+NAA（0.3 mg/L）。从取材到获得根系完整的组培苗约需100 d,繁殖效率100株/花苞以上,增殖效率高,可达到快速繁育的目的。     

外源水杨酸对盐胁迫下巴西蕉生理的影响

香蕉是世界进出口贸易中具有重要经济价值的水果,也是非洲国家的粮食作物。盐害是影响香蕉产量和品质的重要因子之一。巴西蕉是我国华南地区的主栽品种。水杨酸在植物生理和代谢中扮演重要角色。盐胁迫下,外源水杨酸处理巴西蕉（Musa AAA Cavendish var. Brazil）幼苗的生理指标的变化未见报道。本研究通过叶面喷施0、0.5、1.0、2.0 mmol/L外源水杨酸,测定70 mmol/L NaCl胁迫下的巴西蕉幼苗叶片相对含水量、叶绿素含量、脯氨酸含量等生理指标的变化。结果表明,盐胁迫下巴西蕉幼苗的叶片相对含水量和叶绿素含量与对照相比显著下降,而脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量以及丙二醛含量与对照相比均显著上升。施加0.5、1.0 mmol/L水杨酸处理与盐胁迫相比提高叶片相对含水量和叶绿素含量,提高叶片脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量,并且降低叶片丙二醛含量,而2.0 mmol/L 水杨酸处理的叶片相对含水量、脯氨酸含量、可溶性糖和可溶性蛋白含量与盐胁迫处理的差异不显著。因此,施加较低浓度的水杨酸（0.5、1.0 mmol/L）可在一定程度上缓解盐胁迫现象,但是高浓度水杨酸（2.0 mmol/L）缓解效果不明显,其中以1.0 mmol/L水杨酸处理效果最好。     

芽胞杆菌JK05的鉴定及其对香蕉、玉米的促生和生防潜能研究

解淀粉芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌和苏云金芽胞杆菌等是重要的有益微生物,被广泛应用于植物病虫的生物防治。前期分离获得1株芽胞杆菌JK05,对其形态、生理生化特征、16S rRNA和gyrA基因序列进行分析,将其鉴定为解淀粉芽胞杆菌植生亚种Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum。对峙培养实验结果显示,JK05菌株对多种植物病原镰刀菌具有拮抗作用。植物生长促进实验表明,JK05菌株对香蕉和玉米生长具有明显促进作用。盆栽实验结果显示,JK05菌株对香蕉枯萎病具有良好的防治效果。采用特异引物对JK05菌株基因组DNA进行PCR扩增,其可扩增到表面活性素（surfactin）、丰原素（fengycin）、伊枯草菌素A（iturin A）等抗生素合成基因。综上,JK05菌株具有良好的生防潜力,有望应用于生物农药和微生物肥料。     

不同遗传背景香蕉品种间轮作控制香蕉枯萎病的效果分析

香蕉种质资源丰富,不同香蕉品种对各个枯萎病生理小种的耐受性不同,利用遗传背景差异大、抗性不同的香蕉品种进行轮作可能达到防控香蕉枯萎病的效果。本研究选取华南地区常见的香牙蕉、粉蕉、龙牙蕉、贡蕉等栽培蕉类型作为研究材料,通过对24个香蕉品种的遗传多样性进行分析,结合生产应用,筛选遗传背景不同并且具有一定抗枯萎病的品种,进行香蕉品种间轮作模式对香蕉枯萎病的防控效果研究,以筛选高效栽培模式。利用29对SRAP引物对24份香蕉资源进行遗传多样性分析,选择属于不同遗传类群的5个抗病品种：‘粉杂1号’（第1类群）、‘海贡’（第2类群）、‘农科1号’（第5类群）、‘抗枯1号’（第5类群）和‘南天黄’（第5类群）进行品种轮作模式研究,统计土壤中枯萎病菌的数量以及枯萎病的田间发病率。试验筛选出29对扩增清晰、多态性好的SRAP引物,对24份香蕉资源进行遗传多样性分析,聚类结果表明,遗传相似系数变异范围为0.1~1.0,遗传差异较大,构建的聚类树状图在相似性系数为0.80时,可以将24个香蕉品种分为6类,分类结果与传统的形态分类基本一致,同时发现香牙蕉品种具有一定的遗传分化,可见SRAP分子标记适用于亚种或者更细的香蕉分类。在连作‘农科1号’的蕉地上分别轮作1 a‘粉杂1号’‘海贡’‘抗枯1号’‘南天黄’后,‘粉杂1号’和‘海贡’的根围土壤中的枯萎病菌数量显著降低;再种回‘农科1号’,轮作处理组的枯萎病发病率均降低,并且‘农科1号’-‘粉杂1号’1 a -‘农科1号’1 a、‘农科1号’-‘海贡’1 a -‘农科1号’1 a这2种轮作模式的枯萎病发病率显著降低,是控制香蕉枯萎病发生的有效栽培模式。可见采用遗传背景差异大的抗病品种进行合理轮作可以有效降低土壤中枯萎病菌的数量和香蕉枯萎病的发病率,达到防病的效果。     

小果野蕉（Musa acuminate Colla）花粉母细胞减数分裂过程 异常的细胞学观察

香蕉是重要的热带水果,由于雄性不育、单性结实等原因导致其杂交育种困难。小果野蕉（Musa acuminate Colla）是现代香蕉栽培种的祖先之一,在理论研究和应用中有非常重要的地位。前期研究发现小果野蕉存在部分可育 花粉,但导致花粉活力下降的原因未知。为了探求导致小果野蕉花粉活力降低的细胞学原因,本研究通过亚历山大红 染色法对小果野蕉花粉活力进行检测,通过卡宝品红染色对小果野蕉花粉母细胞减数分裂阶段和小孢子发育阶段进行 观察。结果表明：小果野蕉花粉活力为 84.33%;小孢子发育阶段未见明显异常;正常四分体比例为 81.3%;花粉母细 胞减数分裂过程终变期、中期Ⅰ、后期Ⅰ、中期Ⅱ、后期Ⅱ均存在异常,比例分别为 8.8%、8.5%、7.6%、10.6%、12.1%。 因此,可能是部分花粉母细胞减数分裂异常导致小果野蕉花粉活力的降低。     

Donors for Resistance to Brown Planthopper Nilaparvata lugens (Stål) from Wild Rice Species

Out of 1 989 wild accessions sown in seed boxes for screening, only 1 003 wild accessions with good germination were screened against brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens (Stål) under greenhouse conditions. The collection comprised of accessions from 11 wild species and African cultivated rice. The germplasm was screened for BPH following standard seed box screening technique in the greenhouse. As many as 159 accessions were identified as resistant during the year 2012 based on one year screening. A selected set of BPH resistant accessions were screened again during 2013. Based on the two years screening, seven accessions of O. nivara (AA), one accession of O. officinalis (CC), seven accessions of O. australiensis (EE), five accessions of O. punctata (BB and BBCC) and nine accessions of O. latifolia (CCDD) were confirmed to be resistant to BPH. So far no BPH resistance genes have been identified and designated from O. nivara and O. punctata, hence these may act as new sources of resistance.