新疆梨种质资源亲缘关系的ISSR和RAPD分析

[目的]探讨新疆梨种质资源亲缘关系以及遗传多样性,旨在为供试梨资源的分类提供科学依据.[方法]采用ISSR和RAPD分子标记对48份梨种质资源进行聚类分析和遗传关系研究.[结果]14条ISSR引物共扩增出113条清晰的谱带,其中101条显示多态性,平均每个引物扩增出7.2条多态性谱带.19条RAPD引物共扩增出163条清晰的谱带,其中多态性谱带138条,平均每个引物扩增出7.2条多态性谱带.基于ISSR和RAPD两种标记,利用UPGMA分别构建了48份梨资源的聚类树状图.ISSR和RAPD分别聚类以及两种标记混合聚类均将48份梨种质分为3类:第Ⅰ类群中包括1份种质;第Ⅱ类群中包括23份种质;第Ⅲ类群中包括24份种质.[结论]两种标记适合于梨种质资源亲缘关系和遗传多样性分析,可为梨资源的开发利用及新品种的选育提供科学依据.     

甜菜蔗糖磷酸合酶基因(BvSPS1)的克隆、表达及酶活性分析

蔗糖磷酸合酶是植物中控制蔗糖合成过程中催化6-磷酸果糖转化为蔗糖的关键酶。为了研究该基因的表达特性,本实验采用RT-PCR方法从甜菜中克隆甜菜蔗糖磷酸合酶基因(BvSPS1)。BvSPS1开放阅读框为3138bp,编码1045个氨基酸。推测BvSPS1氨基酸序列跨膜区域位于第561～593位,与酿酒葡萄(Vitis vinifera)和烟草(Nicotiana tabacum)的序列同源性分别为75.45%和74.59%。利用半定量RT-PCR对BvSPS1进行组织特异性表达检测,结果表明该基因主要在主根及侧根表达,在叶和叶柄中表达较弱,酶活性分析结果与之相同。离体叶片在10%葡萄糖溶液中培养6～12h后,BvSPS1基因表达水平提高,在10%蔗糖中培养相同时间则无变化。     

毛竹甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因的克隆与序列分析

为了分离毛竹抗逆相关基因,利用RT-PCR和RACE技术,从毛竹叶片中克隆出甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因PeGAPDH的全长cDNA序列(GenBank登录号GU356597)。该序列全长1368bp,完整阅读框1013bp,编码一个具有337个氨基酸残基的蛋白。利用生物信息学软件对PeGAPDH蛋白进行了分析,结果表明:PeGAPDH蛋白分子量为36.643kDa,等电点为6.33;该蛋白含有2个保守区,即N端的NAD+结合区和靠近C端的催化功能区。PeGAPDH是一种亲水性、非分泌型蛋白,定位于膜的表面,属于氧化还原酶系,主要在中间产物代谢和能量代谢中起作用。蛋白质进化树的构建结果表明:PeGAPDH与水稻等禾本科植物来自细胞质中的GAPDH蛋白的亲缘关系很近,同双子叶植物的GAPDH则相差较远。     

库尔勒香梨3种树形光合特性的比较

利用CB-1102便携式光合蒸腾仪,对库尔勒香梨3种树形的光合生理特性进行了比较研究。结果表明,在晴天条件下3种树形的净光合值差异较大,开心形和疏散分层形为典型的不对称双峰型变化曲线,峰值均在12：30和17：30左右,并伴有＂光合午休＂现象;3种树形的蒸腾速率变化均和净光合呈正相关,在光合作用日进程中,蒸腾速率的下降变化主要受当地空气温度的影响;香梨气孔导度值以开心形最高;3种树形的胞间CO2浓度与净光合速率均呈负相关;综合净光合速率、蒸腾速率等参数指标可以看出,开心形和疏散分层形的光合性能较强;由于相对光照分布与树冠的相应层次呈显著正相关,所以在同种树形不同冠层上的光合能力以上层叶片最高。     

毛竹纤维素合成酶基因PeCesA的克隆及组织表达谱分析

根据物种间同源基因设计引物,对构建好的毛竹笋全长cDNA文库进行大规模PCR筛选,成功分离出了毛竹纤维素合成酶基因PeCesA的cDNA序列,全长共3 545 bp（GenBank登录号：FJ799713）。该序列包含3 243 bp的开放阅读框（ORF）,编码1 081个氨基酸。通过核酸序列比对发现,该序列与绿竹、水稻、玉米、小麦和大麦的纤维素合成酶基因同源性极高（> 90%）。蛋白序列比对分析发现：PeCesA蛋白含有植物纤维素合成酶特有的保守区、可变区、N端Zn指结构域以及8个跨膜区;系统发育分析表明PeCesA与绿竹BoCesA4、水稻OsCesA4、玉米ZmCesA4属于同一进化分支。运用实时定量PCR法分析PeCesA基因的组织表达特异性发现,PeCesA在毛竹根部的表达量最高,茎部其次,叶中较少;在竹笋基部的表达量远远高于竹笋上部。随着PeCesA基因表达量的增高,组织中的纤维素含量亦相应增高。推测PeCesA参与了毛竹次生细胞壁中纤维素的生物合成。     

新疆野扁桃果实与种子形态变异的初步研究

[目的]揭示野扁桃不同居群果实和种子形态变异特点,为野扁桃资源保护和开发利用提供科学依据.[方法]采用居群生物学调查与统计分析方法,对野扁桃4个自然居群的果实和种子形态进行观测.[结果]在调查的11个表型性状中,不同性状在居群间变异系数从0.245(种子质量,SW)到0.078(果核长度,FL),果核长度(FL)最为稳定.单因素方差分析显示,居群间果核宽、果核与种子长宽比等(FB、FL/FD、SL/SD、SW/FW)差异显著,果核与种子质量等(FT、FW、SD、ST、SW)5项的差异极显著.聚类分析显示,4个居群可划分为2类,在巩留和塔城居群间(TX与TW)已发生较大变异.[结论]野扁桃果实和种子形态具有丰富的变异,在其优良种源的选育中应重视环境造成的差异以便开发利用和资源保护.     

葡萄种质资源SRAP-PCR反应体系的建立及优化

[目的]建立葡萄种质资源稳定的SRAP-PCR分析体系,为葡萄种质资源研究和种质创新奠定基础.[方法]45份葡萄资源叶片为材料,利用单因素法对影响SRAP-PCR反应体系中的各个因素进行优化.[结果]优化的最佳SRAP-PCR反应体系为:模板DNA 50 ng,Mg2+ 1.5 mmol/L,引物0.2 μmol/L,dNTPs 0.2mmol/L,TaqDNA聚合酶0.5U,反应体系总体积为25.0μL.[结论]优化后的葡萄种质资源SRAP-PCR反应体系,利用该体系能够扩增获得清晰、稳定的条带,可以用于葡萄遗传多样性及种质资源分析.     

梨ISSR-PCR反应体系的优化及在SRAP、SSR标记中的通用性研究

为获得最佳的梨ISSR-PCR反应体系,以及验证在其他标记上具有通用型,以‘新世纪梨’ב崇化大梨’杂交F1代为试验材料,采用L₂₅(5⁶)试验正交设计法及单因素方法,对反应体系中的模板DNA量、dNTPs、引物、TaqDNA聚合酶这4个单因素进行优化。结果表明,梨ISSR-PCR最优的20μL体积的反应体系中,含模板DNA 3 ng/μL,dNTPs 0.20 mmol/L,引物0.5μmol/L,TaqDNA聚合酶0.03 U/μL。采用优化后的反应体系对试验材料进行了SRAP、SSR标记方法的扩增,结果显示该反应体系也适用于梨属的SRAP、SSR分析。为梨属在以后的多标记的遗传多样性分析、种质资源评价和遗传图谱的构建等提供理论基础,并在试验中减少费用和提高效率。     

野巴旦杏AlsCBF基因的克隆及生物信息学分析

对克隆获得的野巴旦杏基因AlsCBF进行生物信息学分析,从而为该基因的功能鉴定提供理论基础,以期为新疆巴旦杏的抗寒育种提供基因来源。通过采用RT-PCR和RACE方法从野巴旦杏中克隆到植物抗逆途径关键转录因子CBF基因全长并命名为AlsCBF,GenBank登录号为HQ908653。生物信息学分析表明：该基因全长1171 bp,其中编码区长714 bp,编码237个氨基酸,其蛋白的分子式为C₁₁₅₆H₁₈₃₂N₃₃₂O₃₅₆S₁₅,相对分子质量为26.5581 kDa,理论等电点为6.76,该蛋白为亲水性蛋白,无信号肽存在;其蛋白质二级结构以α-螺旋、β-折叠和无规卷曲为主。肽链可能含有8处丝氨酸磷酸化位点,1处苏氨酸磷酸化位点。三维结构预测表明其符合AP2结构域模型特点。本研究通过对AlsCBF基因的生物信息学分析,获得了该基因的相关信息,并与已有研究结果进行比对分析,推测该基因在植物抗寒过程中有重要的作用。     

库尔勒香梨花器官不同部位内源激素含量的差异分析

为了探讨库尔勒香梨果萼脱落与内源激素含量之间的关系,从而为人工干预库尔勒香梨内源激素的分布,提高其脱萼率而提供理论参考依据,以库尔勒香梨花、鸭梨花为试验材料,采用酶联免疫吸附分析法(ELISA)测定了库尔勒香梨脱萼花、宿萼花和鸭梨花器官不同部位(花柱、子房上部、子房下部)中IAA、ZR、GA_3及ABA的含量,并对其进行了差异显著性分析。结果表明:第4花序位的脱萼率最高,第1花序位的宿萼率最高。子房中的IAA、ZR及GA_3含量过高均会导致库尔勒香梨果萼宿存,子房下部IAA及ZR的含量过高对果萼宿存均有显著的影响;花柱中ABA的积累增多会导致果萼宿存;子房中ABA的含量高有利于果萼脱落。库尔勒香梨不同序位花器官中IAA、ZR、GA_3和ABA的含量分布均不同,且其均在花期即参与果萼脱落的调控,库尔勒香梨脱、宿萼花的IAA、ZR、GA_3和ABA含量分布间均存在显著性差异。