应用软件Fgenesh预测水稻基因

 【目的】为生物基因组序列注释提供一定科学依据,加快序列注释进度和精确性。【方法】以粳稻日本晴（Oryza sativa L. ssp. japonica cv. Nipponbare）较长的6号染色体的序列为例,采用生物信息学手段,详细探索了Fgenesh（v2.0）对单子叶模式植物水稻基因的预测。【结果】预测的基因数涵盖了注释的基因数且两者相差不大;预测的基因以多外显子基因为主,占总基因的77.52%;预测基因的长度变化幅度很大;从显著匹配数上来看,Fgenesh对多外显子基因预测准确性较高,其中TIGR注释支持度达到100%,cDNA的支持度也在78%以上;从Fgenesh对多外显子基因不同位置的外显子预测来看,居间外显子和末端外显子的cDNA支持度较高;高支持度的多外显子基因中居间外显子的长度较短,而起始外显子和末端外显子较长;高支持度的单外显子基因长度多数较短;从外显子数目上看,高支持度多外显子基因的外显子数目主要集中在5以下。【结论】Fgenesh对水稻基因的预测有较高的准确性,但需要将预测结果与cDNA数据库进行序列比对,根据cDNA的支持情况对预测结果做必要的修订。     

化学杂交剂 SQ-1 对麦长管蚜生命表重要参数及酶活的影响

为了准确评价小麦化学杂交剂SQ-1的生态安全性,以5 kg·hm~(-2)的SQ-1处理过的小麦和对照小麦(等量清水处理)作为食材分别饲喂麦长管蚜(Sitobion avenae),连续饲喂11代,并记录第2、第6、第11代蚜虫的生命表数据,同时分别提取第2、第6、第11代处理组和对照组蚜虫的体内总酶液,检测其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及乙酰胆碱酯酶(AchE)的活性。结果表明,麦长管蚜种群参数(内禀增长率r_m、周限增长率λ、净增值率R_0、平均世代周期t)随世代增加呈递减趋势;SQ-1处理组的r_m、λ和R_0仅在第6代显著低于对照组(P0.05),而在第2代和第11代与对照无显著差异;SQ-1处理组的T在各世代均与对照无显著差异;处理组的产仔前总时间(TPOP)和寿命随世代的变化趋势与对照组一致,且第2代、第6代和第11代处理组各繁殖参数(TPOP、产仔天数和寿命)与对照组无显著差异。酶活性检测发现,处理组麦长管蚜CAT活性在第6代与对照组无显著差异,在第2代和第11代均显著高于对照组(P0.05),处理组的其他酶活性在各世代均显著高于对照组(P0.05)。不同酶活性随世代增加的变化趋势各不相同, SOD活性在处理组呈递减趋势,对照组呈先增加后减少的趋势;POD活性在处理组呈先增加后减少的趋势,对照组呈先减少后增加的趋势;CAT活性在处理组呈先减少后增加的趋势,对照组呈递减趋势;AchE活性在处理组和对照组均呈先增加后减少的趋势。SOD、POD、CAT和AchE活性之间均呈正相关。上述结果表明,保护酶系统和解毒代谢途径的协同工作是SQ-1胁迫下确保麦长管蚜各种群参数随世代增加逐渐恢复至对照水平和维持各繁殖参数不发生差异显著性变化的重要保障。进一步说明,生物自身保护酶系统和解毒代谢途径可以修复一定剂量的化学杂交剂SQ-1对生物造成的胁迫损伤,因此认为小麦化学杂交剂SQ-1具有一定的生态安全性。     

烤烟育苗大棚闲置期种植厚皮甜瓜试验

【目的】探讨厚皮甜瓜在百色植烟区的种植适应性和大棚综合利用方式,提高百色烤烟育苗大棚闲置期间的种植收益。【方法】2010年烤烟育苗大棚闲置期间,以“丰蜜2号”和“桂蜜12号”两个厚皮甜瓜为种植材料,春秋各种植一茬,调查生育期、果实品质、产量等性状,同时进行产出效益分析。【结果】连续种植两茬“丰蜜12号”厚皮甜瓜的大棚利用时间为174d,“桂蜜12号”为154d,两个品种在烤烟育苗大棚闲置期间种植时间充裕,能有效完成生育期,中心可溶性固形物含量均高于15．6％,品质优良,经济效益明显。【结论】“丰蜜12号”和“桂蜜12号”适合在百色植烟区种植,发展烤烟育苗大棚闲置期甜瓜种植是提高百色烤烟育苗大棚综合利用效率的一条有效途径。     

粘类小麦雄性不育系线粒体DNA的AFLP标记及SCAR转化

为了能在分子水平上有效鉴定具有粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、偏凸山羊草(A.ventricosa)、普通小麦变种斯卑尔脱(Triticum spelta)细胞质雄性不育系及其保持系90-110和8222,提高其在杂交小麦(Triticum aestivum L.)研究与应用中的定向遗传改良,本研究对其线粒体DNA进行了扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记和序列特征性片段扩增区域(sequence characterized amplified region,SCAR)标记。通过AFLP标记方法,应用64对引物组合EcoRⅠ-NNN/MseⅠ-NNN对小麦同核异质雄性不育系和保持系进行扩增,共扩增出682条带,其中113条为多态性条带。引物E-AGG/M-CTA组合在粘果山羊草细胞质雄性不育系中扩增出一条大小约300 bp的特异性条带,对该特异条带进行回收、测序,利用Primer Premier 5.0软件重新设计SCAR引物,并对这3种类型同核异质小麦细胞质雄性不育系和保持系进行扩增,其中引物YW1在3种细胞质雄性不育系和保持系中都扩增出条带,而引物YW2仅在粘果山羊草细胞质雄性不育系扩增出一条198 bp的特异性片段,结果表明,已成功地将AFLP标记转化为操作简便、表现稳定的SCAR标记。此片段与小麦线粒体基因组有很高的同源性(同源性为99%),为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)脱氢酶基因(GenBank登录号:EU534409.1)上的序列,该酶是线粒体中氧化磷酸化的入口酶,与小麦细胞质雄性不育密切相关。本研究可以用于粘类小麦细胞质雄性不育系分子标记辅助育种,也为小麦细胞质种性鉴定提供了技术支撑和理论依据。     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和Rf4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选。结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、Rf1、Xgpw7062;(3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw7011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm193和Xgwm508。研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和Rf4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率。     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和f4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选.结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、f1、Xgpw7062; (3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw 011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm19和Xgwm508.研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和f4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率.     

N95175抗条锈病的RAPD分析

为了在小麦杂种优势利用和杂交育种亲本选配中更好地利用抗源材料,以抗源材料N95175和铭贤169(高感条锈病茵“条中32号”)杂交的F1和F2代分离群体在田间病圃和盆栽条件下进行了抗条锈性鉴定和DNA的RAPD分析。结果表明,N95175的抗锈性(“条中32”)受一对显性主效基因控制。对F2代分离群体抗、感池DNA的RAPD分析表明,引物S509所获得多态性片段与该抗病基因紧密连锁,它可以应用于小麦抗条锈病茵“条中32”的分子标记辅助选择。     

化学杂交剂SQ－1诱导小麦雄性不育及与不同小麦品种互作效应的研究

以 18个小麦品种和不同剂量化学杂交剂 SQ- 1为处理 ,研究了 SQ- 1的杀雄效果及不同基因型小麦对 SQ- 1反应的遗传差异。结果表明 ,在适宜的 SQ- 1喷施剂量与时期下 ,供试品种均能被诱导产生大于95 %的雄性不育率。对参试品种而言 ,适宜时期为 Feekes8.0 - Feekes8.5 ,适宜剂量为 3.0～ 5 .0 kg/ hm2 ,以5 .0 kg/ hm2 效果最好。 SQ- 1与不同基因型小麦品种不存在明显的互作效应。     

杂种小麦“西杂一号”高效制种技术的研究Ⅰ.行比播幅的配置

通过对12种行比与播幅的研究发现,在一定的播幅范围内,西杂一号母本异交结实率和行比关系不大,而与播幅关系密切,有随母本播幅增加而降低的趋势;西杂一号制种田的母本播幅不超过1．8m时,两行父本提供的花粉量就可以满足需求,在此范围内,父本播幅的增加对提高 交结实率作用不十分显著。通过回归分析求得“西杂一号”制种产量大于5250kg/hm^2的父母本比例范围为0．1－0．5;并得出在关中灌区,西杂一号制种田以选择2行父本、6－9行母本的行比播幅组合为佳。     

杂种小麦“西杂一号”高效制种技术的研究Ⅱ.外源激素NAA对异交结实率的影响

对杂种小麦西杂一号制种中使用外源激素NAA对异交结实率的影响进行了研究,结果表明,合理喷施NAA能不同程度地提高西杂一号制种母本的异交结实率。NAA的喷施时期为母本见穗5%,喷施量以100～150g/hm2为宜。研究还表明,NAA对异交结实率的作用主要是通过影响柱头活力来实现的。