SSR和AFLP分析玉米遗传多样性的研究

利用SSR，AFLP两种分子标记方法研究了23个玉米种质材料的遗传多样性，并对这两种分子标记系统进行了比较。利用筛选出的40对SSR引物，检测到了202个等位基因。用12对AFLP引物组，检测到了444条有多态性的带。SSR和AFLP分子标记均有很高的多态性，SSR位点的平均多态性信息量（PIC）值达0．60，而AFLP多态性带比例是72％。两种分子标记结果将玉米种质划分为5组，与系谱分析基本一致，两种分子标记划分的结果也相近。研究认为SSR，AFLP两种分子标记系统均适合于玉米种质的遗传多样性研究。     

玉米Rubisco活化酶基因ZmRCA1的序列变异分析

Rubisco活化酶(RCA)是一种可激活光合作用关键酶Rubisco的伴侣蛋白,可通过对Rubisco的活性调节决定植物的碳同化效率。为了研究玉米ZmRCA1的多态性,本研究参考GenBank中编码玉米Rubisco活化酶的ZmRCA1基因组序列设计引物对玉米微核心种质的95份自交系的ZmRCA1进行测序,获得长约1 680 bp的基因组序列。多态分析表明,在1 680 bp的区间内共发现22个SNP和8个InDel,其中5个SNP和1个InDel变异产生氨基酸序列改变;频率在0.1以上的13个多态性位点共形成27种单倍型,利用6个多态性位点就可以分辨约90%的单倍型。ZmRCA1基因具有高度序列保守性,基因DNA序列相似性为97.9%,而氨基酸序列的相似性则达99.8%;中性检验表明ZmRCA1基因符合中性进化模型假设,没有发生纯化选择。     

应用抑制差减杂交法分离玉米幼苗期叶片土壤干旱诱导的基因

 【目的】分离土壤干旱胁迫条件下玉米幼苗期叶片诱导表达的基因。【方法】本研究利用抑制差减杂交（suppression subtractive hybridization，SSH）的方法，以耐旱自交系CN165为材料，构建了土壤干旱胁迫下玉米幼苗叶片的正向抑制差减cDNA文库。【结果】在这个文库中，随机挑取了672个阳性克隆，并进行PCR验证，对所有的单克隆进行了测序。得到了598个有效序列，经过EST聚类分析后，共得到了80个uniESTs。其中57个为contigs。23个为singlets。BLASTN的结果表明，所有的uniESTs都可以在玉米的核酸数据库中找到同源序列。BLASTX的结果表明：68个uniESTs和已知功能的蛋白有高度的相似性，8个uniESTs为未知功能蛋白和假定蛋白，4个uniESTs没有蛋白质的相似性。【结论】在这个cDNA文库中发现了大量抗旱相关的基因，这些基因涉及到植物代谢的多种途径。     

利用不同群体对玉米株高和叶片夹角的QTL分析

应用H21×Mo17、自330×K36、B73×L050这3个F23∶群体为作图材料,利用SSR等分子标记,对株高、穗位高和叶片夹角3个性状进行了数量性状位点(QTL)分析。对株高共检测到18个QTL,对穗位高检测到12个QTL,对叶夹角检测到9个QTL。在这些影响不同性状的QTL中,有一部分处于染色体上的同一区域,有的则是区域间部分重叠或处于邻近区域。此外,有的QTL还与其他研究中发现的影响相应性状的质量性状基因位点处于相同基因组区域。     

玉米苗期水分胁迫下相关基因差异表达研究

采用cDNA-AFLP技术对玉米幼苗在PEG胁迫和土壤干旱胁迫下的基因表达进行了研究分析,获得转录本衍生片段(TDFs)488条,经测序和同源比对获得42个cDNAs。同源性BLAST搜索结果表明:18个cDNAs的同源序列均为功能未知的玉米克隆,7个cDNAs序列与功能已知的玉米基因同源,5个TDFs序列与功能未知的水稻克隆同源,7个TDFs序列与功能已知的水稻基因同源,剩余的cDNAs序列分别与西红柿、高粱等同源。在获得的cDNAs片段中,既有与干旱胁迫相关的重要功能蛋白,也有一些重要的转录因子。     

水分胁迫后玉米茎节变化与产量和抗旱性的关系研究

[目的]干旱是限制我国玉米生产的主要因素,研究干旱胁迫下茎节的生长变化及茎节与玉米产量的关系,为玉米抗旱性研究提供理论指导.[方法]采用控制浇水的方法,对严重干旱胁迫下玉米各节的节间长与节间干重进行调查;获得中度干旱胁迫下玉米单株产量数据,对玉米各节间变化与产量关系进行研究.[结果]在干旱胁迫下玉米株高与生物量的减少主要由于前7节节间长与节间干重的减少.在严重干旱胁迫下玉米节间长与节间干重受到明显抑制,且各节间的营养生长具有较高的相关性.相关分析发现严重干旱胁迫下第一节间长、第二节间长、第三节间长、第四节间长与中度干旱胁迫下单株粒重分别存在显著的正相关性;严重干旱胁迫下第一节间干重、第二节间干重与中度干旱胁迫下单株粒重分别存在显著的正相关性.[结论]干旱胁迫下玉米前期节的营养生长对后期节的生长存在持续的影响.严重干旱胁迫下玉米前四节的节间长与前二节的节间干重可以作为评价玉米抗旱性的参考性状.     

玉米籽粒构型与产量性状的关系及QTL作图

 【目的】探讨玉米籽粒构型性状（粒长、粒宽、粒厚、粒形等）与产量性状间的相互关系,进行籽粒构型性状相关QTL的检测与定位。【方法】以自交系齐319和黄早四构建的226个F2:3家系为试验材料,利用相关分析、主成分分析、出籽率模拟运算及QTL定位等方法,对在不同生态环境下（北京春播和河南夏播）玉米籽粒构型与产量性状间相关性进行探讨,并初步分析籽粒构型性状遗传基础。【结果】单穗产量与绝大多数籽粒构型性状显著相关,特别是与粒长的相关系数最高。主成分分析结果表明,对单穗产量影响较大的性状有粒长、粒厚、穗长、出籽率和粒长/穗半径。出籽率是影响果穗同化产物分配状况的衡量指标,受到粒长、粒长/穗半径、穗长和粒宽的显著影响。模拟运算亦表明粒长/穗半径与出籽率具有十分紧密的关系。对在两个生态环境下籽粒构型性状和产量性状的相关QTL进行了检测,共检测到了36个QTL。进一步分析发现,在不同生态环境下的部分QTL定位在相同的染色体区域;同时,还有不同性状的QTL定位在相同或临近的染色体区域。【结论】玉米籽粒构型性状与产量性状具有较高的相关关系,籽粒构型QTL与产量相关QTL的重叠区域对剖析玉米产量形成遗传机制可能具有重要的研究价值。     

利用玉米选择导入系进行营养生长期抗旱性基因组区段定位

采用我国优异骨干自交系黄早四与掖478的回交群体(BC₂S₁和BC₃S₁)的抗旱性选择导入系群体,通过SSR标记检测群体中等位基因的导入频率,利用卡方检验对等位基因导入频率进行检测,同时结合表型-基因型方差分析(ANOVA)的方法,对抗旱群体进行抗旱性相关位点的分析。结果表明：利用卡方测验检测到31个供体等位基因导入,利用方差分析检测到98个位点导入,其中有17个位点是重合的,这些导入位点可能是抗旱相关的重要的候选基因组区段。     

醋栗番茄的研究与利用现状

醋栗番茄（Solanum pimpinellifolium）与栽培种番茄（Solanum lycopersicum）亲缘关系很近,可与其直接杂交,达到快速转育优良性状的目的。就醋栗番茄的分布、特性、遗传多样性、进化、抗生物和非生物胁迫、优良园艺性状、分子遗传图谱、基因挖掘、全基因组测序等研究和利用现状进行了概述;对其利用过程中的问题进行了分析;对进一步挖掘其潜在的优良基因进行了探讨,旨在为进一步挖掘和利用醋栗番茄优良性状提供信息和理论基础。     

开花期干旱胁迫对玉米细胞膜透性、抗脱水性和产量的影响

对95份玉米核心自交系进行了大田正常灌水和干旱胁迫对比试验 ,重点研究了受旱后玉米自交系开花期的叶片电导率和叶片脱水系数的变化,以及这些变化与抗旱性的关系.结果表明,干旱胁迫区的电导率和脱水系数比正常灌水区的电导率和脱水系数要高.玉米受旱后这两个指标值的增加幅度与抗旱性呈显著负相关.以干旱胁迫区的电导率与正常灌水区的电导率之比、以及干旱胁迫区的脱水系数与正常灌水区的脱水系数之比,作为抗旱性鉴定的复合指标,比直接用干旱区电导率和脱水系数更加有效.