亚洲棉EST-SNP的挖掘及其在陆地棉中的验证

【目的】随着不同棉种序列数据库的逐步完善以及高通量测序技术的发展,棉花单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)标记开发可利用的公共数据资源逐步增加。【方法】本研究基于陆地棉祖先基因组的现代种亚洲棉表达序列标签(Expressed sequence tag,EST)数据库,利用CAP3对亚洲棉EST数据库进行拼接。拼接获得7 187个重叠群(Contig),再利用Quality SNP软件进行SNP位点分析。【结果】在807条含有4条以上EST序列的Contig中查找到2 690个SNP位点。通过筛选次要等位基因频率大于30%的位点,获得953个可靠度较高的候选SNP,通过电子筛选,最终获得可用于陆地棉分析的SNP 149个,利用位点特异性聚合酶链式反应以及酶切扩增多态序列验证了EST-SNP的准确性。【结论】本研究证实基于亚洲棉EST数据库挖掘用于陆地棉研究的EST-SNP切实可行,并有望将EST-SNP用于陆地棉遗传图谱构建、重要性状的基因定位以及分子标记辅助育种。     

棉属野生种稀毛棉、皱壳棉、杨叶棉的核型研究

本文研究了原产澳大利亚的稀毛棉（Ｇ．ｐｉｌｏｓｕｍ）、皱壳棉（Ｇ．ｃｏｓｔｕｌａｔｕｍ）、杨叶棉（Ｇ．ｐｏｐｕｌｉｆｏｌｉｕｍ）的核型。稀毛棉的核型公式为２ｎ＝２ｘ＝２６＝１６ｍ（４ｓａｔ）＋１０ｓｍ，皱壳棉为２ｎ＝２ｘ＝２６＝１６ｍ（４ｓａｔ）＋１０ｓｍ，杨叶棉为２ｎ＝２ｘ＝２６＝１８ｍ（４ｓａｔ）＋８ｓｍ。随体均有两对，一对位于第１１对染色体的长臂上，另一对位于第１３对染色体的短臂上。平均臂比和长度比分别为稀毛棉１．５３和２．５１、皱壳棉１．５５和２．３１、杨叶棉１．４９和２．３７，其核型均属于Ｓｔｅｂｂｉｎｓ的２Ｂ类型。对称系数稀毛棉为２６．０４，皱壳棉为２７．９３，杨叶棉为２８．３２。三者彼此之间的核型重合率均在９０％以上。核型的同质性说明三者在起源上有很好的一致性     

棉属野生种旱地棉苏氨酸醛缩酶基因GarTHA的克隆及功能验证

盐胁迫是影响作物生长和发育的重要因素之一。一些棉属野生种具有较好的耐盐性, 是开展棉花耐盐性机制研究以及改良陆地棉耐盐性的重要资源。本研究基于cDNA-AFLP技术分离获得的旱地棉(Gossypium aridum)盐胁迫下差异表达片段序列信息, 经电子克隆技术和RT-PCR方法克隆了旱地棉苏氨酸醛缩酶基因cDNA全长, 命名为GarTHA (GenBank登录号为KC167360)。该cDNA全长为1 018 bp, 包含一个822 bp的完整ORF, 编码273个氨基酸残基, 蛋白质分子量为82.57 kD, 等电点为4.89。GarTHA基因与杨树PtTHA基因同源性最高, 为84.6%。为进一步验证其功能, 利用拟南芥逆境胁迫启动子rd29A构建植物表达载体, 将GarTHA基因的完整ORF转入拟南芥中, 获得转基因植株并进行了耐盐性鉴定。结果表明, 在盐胁迫下转基因拟南芥种子的发芽率明显高于野生型, 且转基因植株的根长显著高于野生型。说明GarTHA基因可能参与植物的盐胁迫反应, 从而提高植物抗逆性。     

海岛棉与澳洲棉、黄褐棉种间杂种F_1的细胞学研究

本文研究了四倍体栽培种海岛棉与二倍体野生种澳洲棉、四倍体野生种黄褐棉种间杂种Ｆ１的主要形态特征及Ｆ１花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的粱色体行为。结果，（海岛棉４１６×澳洲棉）Ｆ１有的性状趋向澳洲棉，如茎、叶的茸毛、花冠颜色、花的开放形式；有的象海岛棉，如叶形、叶色、花药和花粉之颜色；有的则为中间型，如苞叶形状、铃形等。（海岛棉７１２４×黄褐棉）Ｆ１趋向父本黄褐棉的性状有：腺体较多，茎秆、叶片暗绿色，有茸毛，叶片掌状。短日照性强；表现中间型的性状有：花瓣黄色，有红心。两个组合Ｆ１的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的配对构型分别为３１．４Ⅰ＋３．９０Ⅱ＋０．０２Ⅲ＋０．０２Ⅳ和０．２４Ⅰ＋２５．７１Ⅱ＋０．０９８ｔⅠ″＋０．０３９Ⅳ，这一结果表明，海岛棉与澳洲棉的亲缘关系较远，与黄褐棉的亲缘关系较近，但海岛棉与黄褐棉的染色体间已有所分化，可能存在染色体结构上的差异。     

含异常棉基因棉纤维品质及超分子结构遗传效应

通过对３个含有异常棉血缘的陆地棉高强纤维种质系和４个推广品种的纤维品质和纤维超分子结构分析表明，纤维比强度越高，纤维微原纤角越小，取向度越高，而与成熟纤维的结晶度关系不密切。４×３的不完全双列杂交分析表明，纤维品质和纤维超分子结构参数的基因型方差（除结晶度外）都达显著或极显著水平，对基因型方差进一步分解表明，母本的纤维比强度、长度、取向度和微原纤角的一般配合力均方达显著或极显著水平，其中泗棉３号的一般配合力最高。仅纤维比强度的特殊配合力均方达显著水平。纤维比强度以泗棉３号×７２３５为最高。Ｆ１与双亲均值的相关分析结果表明难以根据组合的中亲值来预测其杂交组合Ｆ１的表现。     

宁字棉R6

宁字棉R6(原MR6)是江苏省农业科学院农业生物技术研究所、创世纪转基因技术有限公司和袁隆平农业高科技股份有限公司江西种业分公司三家联合选育的陆地棉种内品种间杂交种.     

水稻机插稻鸭共作精确定量施肥技术研究

通过对水稻机插稻鸭共作区与非稻鸭共作区精确定量施肥技术研究表明,在施肥水平一致的情况下,稻鸭共作区水稻产量均优于非稻鸭共作区,稻鸭共作区比非稻鸭共作区每667m2增产稻谷19.5～35.4 kg,净增效益204.42～228.26元.     

水稻有机栽培技术应用与实践

水稻有机栽培能解决常规稻生产中为追求高产而加大投入，所带来的农田环境污染和食品高残毒含量的危机。2003-2005年我市开展了有机稻米生产多项试验研究，取得了明显成效，现将水稻有机栽培可行性核心技术简述如下。     

利用三个野生棉种进行陆地棉纤维品质改良的效应比较

利用野生种开展了陆地棉纤维品质改良研究,以比较其对品质改良的效应。在适宜条件下,将陆地棉分别与异常棉(Gossypiumanomalum),辣根棉(G.armourianum),雷蒙德氏棉(G.rai mondii)等杂交培育出纤维品质基本稳定、农艺性状良好的一批超强细长绒棉纤维种质系。对品质改良效果的大小依次为异常棉、辣根棉、雷蒙德氏棉。101个来自异常棉、49年来自辣根棉和47个来自雷蒙德氏棉的后代品系,平均纤维比强度分别达38.15cN·tex-1、35.50cN·tex-1、和34.43cN·tex-1、,长度达33.35mm、33.16mm和32.29mm,麦克隆值为4.11、4.29和4.37。表明野生棉是改良和提高纤维品质的重要基因来源。     

两个棉花几丁质酶基因的克隆与表达分析

 从棉花黄萎病缩减杂交库中得到了分属Ⅲ型和Ⅳ型几丁质酶的两个片段,它们都具有完整的3’末端。通过RACE与RT-PCR结合获得了这2个基因完整的读码框序列。其中Ⅳ型几丁质酶的开放读码框为678 bp,编码长为226个氨基酸的蛋白,命名为Ghachi4;Ⅲ型几丁质酶的全长为1390 bp,编码长为298个氨基酸的蛋白,命名为Ghachi3。它们与拟南芥同源基因的相似性分别达到65%和71%。利用网上分析软件发现这2个基因都有信号肽序列,并预测编码的蛋白位于胞质体外。半定量RT PCR发现Ghachi3在花、蕾和韧皮部中的表达量较高,而Ghachi4在韧皮部表达量最高。Ghachi4仅在抗病品种受黄萎病和枯萎病的诱导后表达上调,而Ghachi3还在感病品种中受黄萎病的诱导表达。同时,在常抗棉中2个基因的表达都受到ABA的强烈诱导。推测这2个基因可能参与生物胁迫或非生物胁迫的防御反应。