基于PCR-SSR的棉花外源染色体片段快速检测方法的建立与应用

外源染色体片段或基因的准确鉴定对作物遗传改良具有重要的作用。尽管分子标记已被广泛应用到外源染色体片段或基因的检测上,但是对于大群体中少数几个阳性植株的鉴定,逐个检测的效率极低。本研究以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)新陆早48号与海岛棉(G.barbadense)染色体片段置换系CSSL-122的BC2F1群体147单株DNA样本为材料,通过构建二维矩阵排列DNA样本材料,分别对待测样本按行、列进行混合,获得m个行的混合样本和n个列的混合样本;以m=n=8矩阵为例,对待检m×n=64个样本行列混合获得16个混合样本并进行检测,根据检测结果在矩阵中推断确定含有外源染色体片段的阳性样本。结果表明,利用基于PCR-SSR技术构建矩阵混合池的检测方法,可以快速检测陆地棉背景中外源海岛棉染色体片段,逐个样本检测验证了其方法的准确性;统计学分析表明,阳性样本出现频率低于7.81%时,检测样本的节本率可保持在50%以上。基于PCR-SSR技术构建矩阵混合池检测方法的建立,为棉花外源染色体片段快速高效鉴定提供了新方法。     

BN-2在小麦花药培养中的应用

研究了BN－2对小麦花药培养效率的影响。结果表明，在诱导培养中添加BN－2可明显缩短出愈时间3－7d，提高花药愈伤组织诱导率，BN－2在低浓度1．0－5．0ug/L对愈伤组织诱导起促进作用，而当浓度升到10．0ug/L时，则有抑制愈伤组织形成的趋势，BN－2与KT配合使用对绿苗的分化及产量效果更好，适宜的浓度的配比为KT0．5mg/L BN-21.0ug/L,结苗率和绿苗产量分别较对照提高40．6％和46．1％。     

黑粒糯小麦材料的鉴定

为了给新型小麦材料黑粒糯小麦的选育提供基础材料,采用改良碘染色法和聚丙烯酰胺凝胶电泳对全糯小麦品系204-1002与黑粒小麦品系204-001、203-3204、201-2138杂交选育得到的30个黑粒糯小麦高代材料进行了籽粒颜色、Wx蛋白亚基以及淀粉颜色反应的鉴定与分析,结果发现7个黑粒小麦品系(1004、1007、1008-3、1009-3、1018-2、1018-4、1021-1)均缺失3个Wx蛋白亚基,同时鉴定出了缺失1个或2个Wx蛋白亚基的黑粒部分糯小麦品系.这表明利用全糯小麦与黑粒小麦杂交能筛选出黑粒糯小麦新材料.     

冬小麦×玉米远缘杂交产生小麦单倍体胚的研究

为获得高而且稳定的小麦单倍体胚得胚率,从而使小麦×玉米远缘杂交产生小麦单倍体的方法应用于小麦育种实践,采用三种不同基因型冬小麦材料在四种不同生长环境条件下与玉米进行远缘杂交,使用含四种不同体积浓度二甲基亚砜(DMSO)的100 mg/L 2,4-D溶液进行激素处理,获得小麦单倍体胚.结果表明,三种冬小麦材料与玉米杂交都能获得单倍体胚,但得胚率存在差异,以小偃22最高(9.9%);不同生长环境条件的得胚率也存在差异,以温室条件下的最高(11.2%);不同体积浓度激素处理的得胚率无差异,平均为7.8%;各处理中以温室条件下陕农757用含3%DMSO的100 mg/L 2,4-D溶液进行激素处理的平均得胚率(22.6%)最高.     

一个化学诱变的小麦斑点叶突变体的生理和遗传分析

通过EMS诱变普通小麦品系H261获得一个稳定遗传的斑点叶突变体LF2010。在自然条件下, 该突变体在三叶期叶片基部开始出现黄色斑点, 随后逐步扩散到全片叶、叶鞘、颖壳和麦芒。斑点部位不存在细胞死亡, 斑点性状的表达受光照和温度诱导, 突变体的色素含量、光合速率随着斑点的出现而显著下降。突变体的株高、有效穗数、单株产量、穗长、结实率和旗叶长等农艺性状显著下降, 但是千粒重和旗叶宽却与野生型无差异。将突变体与正常绿色品系杂交, 对其F₁、F₂和BC₁代的遗传分析表明, LF2010的突变性状由1对隐性核基因控制。     

山西省野生大豆资源遗传多样性分析

 【目的】明确山西省野生大豆的遗传多样性程度及其数量性状多样性的地理分布,为山西省野生大豆种质资源的利用和保护提供依据。【方法】以山西省已编目入库的544份野生大豆为材料,对其质量性状、数量性状及SSR标记进行遗传多样性分析。【结果】研究的8个质量性状,山西省半野生大豆的遗传多样性高于野生大豆;太原材料的遗传多样性高于山西省材料。4个数量性状的研究结果显示,野生大豆的变异程度高于半野生大豆,山西材料的变异程度高于太原材料;初步推断37～38°N、112～113°E经纬小区为山西省野生大豆数量性状的多样性中心。利用30对SSR引物分析了49份山西太原野生大豆材料,共检测到208个等位变异,每个SSR位点的等位变异范围为4～11个,平均为7个;引物的Shannon-weaver指数的分布范围为0.7451～2.1081,平均为1.5030;位点多态信息量（PIC）值的分布范围为0.3813～0.8575,平均为0.7007。【结论】表型和分子检测结果都表明,太原野生大豆材料的变异类型丰富、多样性程度较高。     

陕农138小孢子不同发育时期蛋白质差异的比较分析

为了探索小麦花药发育过程中的蛋白质代谢机理,利用SDS-PAGE电泳对陕农138花药单核早期、单核中晚期和双核期小孢子的全蛋白电泳谱带进行了分析.结果表明,双核期同时出现2条明显的条带或表达丰度大的条带,其分子量分别为50.7、48.2 kD,而这两个条带分别在单核早期和单核中晚期单独出现,认为通过电泳所获得的这些差异蛋白很可能直接或间接参与小孢子发育过程中某些关键的代谢途径;单核中晚期是小麦花药培养中出愈率最高的时期,这些差异蛋白又很可能与小麦花药培养力的表达调控和代谢机理有关.     

PEG-6000胁迫对小麦三叶期蛋白表达的影响

为了探索干旱胁迫下小麦蛋白质表迭的变化,选取旱地品种蝈D27、陕优225和水地品种新麦18、小偃22、10-31为材料,在小麦三叶期,用18%和35%两种浓度的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,处理待试小麦24 h后,月TCA丙酮法提取叶片全蛋白,通过SDS-PAGE电泳分析小麦在干旱胁迫后的蛋白质带谱,并运用高效液相色谱-质谱联用技术鉴定了新麦18的35.0 kD干旱敏感蛋白条带.结果表明,PEG6000胁迫后分子量28.0 kD蛋白在水地品种中消失,在旱地品种中正常表达或诱导表达.此外,干旱胁迫使抗旱品种烟D27诱导产生33.0和23.0 kD干旱应答蛋白务带,导致抗旱性弱的水地品种新麦18的35.0 kD蛋白条带消失.对新麦18的35.0 kD蛋白条带进行液相色谱分离结合质谱分析后发现其含有17种与基本生命活动有关的蛋白,这些蛋白与小麦对干旱胁迫的适应性代谢调节有关.     

小麦逆境胁迫基因TaSKIP的克隆、定位及初步表达分析

非生物逆境是小麦生长、发育及产量形成的主要限制因子之一。为揭示小麦抗逆胁迫响应机制,并为培育转基因抗逆种质奠定基础,本研究利用同源克隆的方法从普通六倍体小麦中国春中克隆出TaSKIP基因并进行序列分析及基因定位,同时对TaSKIP基因在PEG6000胁迫下的表达模式进行分析。结果表明,共克隆得到3个TaSKIP基因,其中2个基因被定位于6A和6D染色体上。序列分析表明,TaSKIP-6A编码区长为1 827bp,编码608个氨基酸,TaSKIP-B和TaSKIP-6D编码区长均为1 824bp,编码607个氨基酸。氨基酸序列比对分析表明,小麦TaSKIP蛋白与水稻、玉米和大麦等禾本科植物SKIP蛋白的同源性均大于88%,而且含有相同的SKIP/SNW结构域。实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,qRTPCR)检测结果表明,TaSKIP在模拟干旱胁迫条件下表达量上调,暗示该基因在小麦非生物逆境胁迫响应中起重要作用。     

渭北旱塬冬小麦籽粒PPO活性和YP含量基因型的分子检测

籽粒多酚氧化酶(PPO)活性和黄色素(YP)含量是影响小麦面粉白度的2个重要因素。为了解渭北旱塬冬小麦控制PPO活性(Ppo-A1和Ppo-D1)和YP含量(Psy-A1和Psy-B1)基因位点的等位变异组成和分布,本研究利用其功能标记PPO16、PPO18、PPO29、YP7 A、YP7 A-2、YP7 B-1和YP7 B-2,对46份渭北旱塬小麦品种的4个位点等位变异进行检测与分析。结果表明,渭北旱塬小麦品种在控制PPO活性Ppo-A1位点存在2种等位变异,即Ppo-A1 a和Ppo-A1 b,分别占48.3%和54.3%;在Ppo-D1位点也存在2种等位变异,即Ppo-D1 a和Ppo-D1 b,分别占54.3%和48.3%。2个位点存在4种等位变异组合类型,即Ppo-A1b/Ppo-D1 a(最低PPO活性)、Ppo-A1a/Ppo-D1 b(最高PPO活性)、Ppo-A1b/Ppo-D1 b(较低PPO活性)、Ppo-A1a/Ppo-D1 a(较高PPO活性),分别占34.8%、28.2%、17.4%、9.6%。在控制YP含量Psy-A1位点存在2种等位变异,即Psy-A1 a和Psy-A1 b,分别占56.5%和43.5%,没有发现含Psy-A1 c等位变异品种;在Psy-B1位点,存在3种等位变异,其中以Psy-B1 a为主(52.2%),Psy-B1 b次之(41.3%),Psy-B1 c较少(6.5%)。控制YP含量2个主效位点存在6种不同变异组合类型,以Psy-A1 a/Psy-B1 a(较高YP含量)比例最高(39.1%),Psy-A1 b/Psy-B1 b(最低YP含量)(28.3%)次之,其次为Psy-A1 a/Psy-B1 b(中等YP含量)(13%)和Psy-A1 b/Psy-B1 a(较低YP含量)(13%),以Psy-A1 a/Psy-B1 c(最高YP含量)(4.3%)和Psy-A1 b/Psy-B1 c(2.1%)比例最低。总体来看,渭北旱塬地区小麦含低PPO活性的基因等位变异组合所占比例较高,较高YP含量的等位变异组合所占的比例较高。