甘薯近缘野生种Ipomoea triloba L.干旱响应基因ItHAP2的克隆及表达分析

避旱性是植物重要的干旱响应机制,其重要表现就是早花。甘薯近缘野生种I.triloba(三裂叶薯)中包含大量的优良抗旱基因,本研究室前期对甘薯栽培种高系14号、I.triloba以及二者的体细胞杂种KT1三者进行了PEG干旱胁迫转录组测序,并通过Weighted Gene Co-expression Network Analysis(WGCNA)方法从测序数据中分析得到了两个和抗旱性关联度较高的干旱响应基因模块。本研究利用实时荧光定量PCR的方法对模块中的基因进行了干旱胁迫表达验证,筛选并克隆到一个与雌雄配子体融合相关的基因ItHAP2,该基因表达受到PEG胁迫的强烈诱导且在I.triloba的花中具有较高表达量。ItHAP2基因的开放阅读框为2 058 bp,基因组序列为5 688 bp,具有17个外显子和16个内含子。ItHAP2蛋白具有HAP2-GCS1特征结构域以及一个跨膜结构域,亚细胞定位于细胞膜,综合分析表明ItHAP2基因同I.triloba的避旱性早花有关。本研究进一步阐明了I.triloba具有良好抗旱性的分子基础以及I.triloba相较于甘薯栽培种在自然条件下更易开花结实的特性。     

种苗商业化,是薯类去病毒稳产增收的不二选择

<正>我国马铃薯栽培始于明朝万历年间,已有400多年的栽培历史。京津地区是我国最早见到马铃薯的地区,现已遍及全国,是一种适宜性强、产量高、营养丰富的宜粮、宜菜、宜饲、宜加工的多用途作物。甘薯是我国重要的低投入、高产出、耐干旱、耐脊薄的多用饲料、工业原料作物和新型的生物能源作物,在世界主要粮食作物产量中排名第7位,在我国仅次于水稻、小麦和玉米,居第4位。作为抗饥荒的杂粮作物,甘薯一直在我国国民经济中占有重要的位置,其产量随着粮食生产的丰歉而起伏不定。随着经济快速的发展以及人们食品消费观念的转变,甘薯、马铃薯以其突出的保健和药用功能备受现代人青睐。可以预见,在未来粮食构成中,这两种薯类作物     

中国北方薯区甘薯育种核心亲本初步构建与利用

用ISSR和AFLP分子标记手段,分析中国北方薯区主要育种亲本的遗传差异,初步构建中国北方薯区甘薯育种核心亲本。根据育种亲本之间的遗传相似系数,结合综合农艺性状,分别构建以高淀粉、食用和综合性状为育种目标的核心亲本群,所构建的核心亲本群分别保持了供试品种多态性条带93.61%、94.12%和93.73%的遗传多样性。利用核心亲本群配制授粉组合,选择出后代入选率高的重点组合。     

黑色地膜对甘薯光合作用及叶绿素荧光特性的影响

为了揭示黑色地膜影响甘薯产量的光合机理,试验以‘烟薯25’为材料,进行了覆盖黑色地膜和不覆膜(CK)的处理,研究黑色地膜对甘薯光合作用和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,覆盖黑色地膜使甘薯的Pn和Cond值显著提高(P＜0.05),二者呈直线正相关性;Ic、Isat和Pmax值也显著提高。随着光强的不断增加甘薯的ETR、PCR和qP值逐渐变大,PhiPS2、Fv′/Fm′和NPQ值逐渐变小;当光强大于1500μmol/(m²·s)时,黑色地膜使甘薯的荧光参数值(ETR、PCR、PhiPS2、Fv′/Fm′和qP)显著提高,NPQ值则降低;黑色地膜甘薯的鲜重和干重分别提高40%和31%以上。因此,覆盖黑色地膜可显著提高甘薯在强光下吸收光子效率及其供给效率,进一步加强了甘薯能量转化速率和对强光环境的适应能力,最终提高甘薯光合生产能力。     

甘薯肌醇-1-磷酸合酶基因的表达分析

采用RT-PCR技术克隆了甘薯肌醇-1-磷酸合酶基因的cDNA编码区,命名为IbMIPS-1.该基因由1 530个碱基组成,编码510个氨基酸,与蓖麻、烟草、芝麻、大豆肌醇-1-磷酸合酶的氨基酸序列比对表明,其同源性很高.将克隆的IbMIPS-1基因连接到pQE30载体,构建原核表达载体.实时定量RT-PCR分析结果表明,在茎线虫侵染甘薯块根后,IbMIPS-1基因被诱导表达,并且在侵染后的第4天表达量最高.推测该基因可能参与甘薯抗茎线虫病信号传导,以诱发甘薯茎线虫病抗性反应.     

甘薯及其近缘野生种种间体细胞杂种植株的有效再生

将甘薯品种栗子香的胚性悬浮细胞原生质体和近缘野生种I.triloba的叶柄原生质体用PEG融合法融合后,培养在含有0.05mg/L2,4-D和0.5mg/L KT的改良MS液体培养基中。培养10周后,形成直径达1～2mm的小愈伤组织。将这些小愈伤组织转移到添加0.05mg/L2,4-D和0.5mg/L KT的MS培养基上,愈伤组织迅速增殖。将其中的78个愈伤组织培养在添加2.0mg/L BAP的MS培养基上,愈伤组织形成了不定根。将具有不定根的愈伤组织进一步培养在MS基本培养基上,共获得137株再生植株。过氧化物酶同工酶及RAPD分析表明,所获得的137株再生植株均为栗子香和I.triloba的种间体细胞杂种植株。     

慢照射与茎尖培养相结合筛选甘薯同质突变体

甘薯品种玉丰、高系14号和Kandaba在生育期内用60Coγ射线慢照射, 对照射后的材料进行茎尖组培, 通过体细胞胚胎发生途径再生出大量植株. 将这些再生植株移栽到大田, 对辐照后代的形态特征和经济特性进行了调查和分析. 结果表明, 辐照后代M1V 1和M1V2在顶叶形、叶形、顶叶色、叶脉色、脉基色、薯形及薯肉色、产量、干物率、食     

甘薯与低倍体种间杂种杂交低结实性的克服

通过观察花粉萌发、 花粉管生长、 受精、 胚发育等过程, 发现甘薯与低倍体(3 x, 5 x)种间杂种杂交低结实性的原因： 一是花粉附着量少、 花粉萌发量少、 花粉管生长缓慢导致子房受精不足, 使子房出现第一次大量脱落; 二是胚发育异常导致子房出现第二次大量脱落。 这种胚发育异常对甘薯×5 x杂种来说是受精卵发育缓慢; 对     

用花粉管通道法将新疆大赖草DNA导入普通小麦的研究

用花粉管通道法将新疆大赖草ＤＮＡ导入普通春小麦花培品系７６１,在导入后代Ｄ３代中筛选出一个大穗,晚熟变异株,经常规选育获得大穗、我粒的转化后代。以地高辛标记的４个大麦高度重复序列克隆为探针,对供体、受体和转化后进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析。