玉米开花期相关的Indeterminate domain(IDD)蛋白家族基因的鉴定

开花期是影响玉米产量的重要因子之一。Indeterminate1 (ID1)编码玉米Indeterminate domain (IDD)家族蛋白,是玉米开花期的重要调控因子。然而,其他玉米IDD蛋白家族基因及其生物学功能有待深入研究。本文利用生物信息学技术在玉米基因组中鉴定并分离了37个IDD家族基因,记作ZmIDD。表达分析发现这些ZmIDD基因在8个玉米组织中显示出多种表达模式。为进一步探讨ZmIDD基因在调控玉米开花期上的作用,检测了37个ZmIDD在172个自交系中的遗传多样性,发现35个ZmIDD基因在自交系间具有多态性,平均每个基因具有37.8个多态性位点。关联分析鉴定到包含ID1在内的7个ZmIDD基因在多个环境下与开花期性状显著关联。对Zm00001d020683基因2 kb的启动子区和600 bp编码区重测序,共鉴定到64个多态性位点。候选基因关联分析鉴定到2个启动子区的插入缺失(In/Del)位点与开花期显著关联,其中2个位点分别插入3 bp和2 bp的单倍型为一种提早开花的基因型。研究结果为玉米开花期相关基因的分离和利用研究提供了候选基因和选择靶点。     

有潜在性的大孔吸附树脂模拟植物根系分泌有机酸吸附的方法

为探索一种根系分泌物富集的方法,用静态吸附法,通过研究HPD-400型大孔吸附树脂对水溶液中柠檬酸、苹果酸和酒石酸的吸附行为,模拟大孔吸附树脂对根系分泌物收集液中主要有机酸吸附的结果表明,相同条件下,HPD-400型大孔吸附树脂对3种有机酸的吸附强度依次为柠檬酸>苹果酸>酒石酸;它对各有机酸的吸附能力随各有机酸浓度的升高而增加,随温度的降低而增加;对各有机酸的吸附均符合Freundlich等温吸附方程,且表现为优惠吸附。试验表明,用HPD-400型大孔吸附树脂可作为根系分泌物的富集材料。     

中国科学家阐明BoroⅡ型水稻细胞质雄性不育和育性恢复的分子机理

自从20世纪70年代中国成功实现杂交水稻三系配套以来，不少学者致力于水稻细胞质雄性不育及育性恢复的机理研究。近年来，国内外科学家已定位和克隆了控制细胞质雄性不育和育性恢复的基因。2006年华南农业大学刘耀光研究组在《The Plant Cell》上发表论文揭示：BoroⅡ型水稻细胞质雄性不育由线粒体编码的细胞毒素肽引起，两个含PPR蛋白基因中的任何一个均可破坏或降解细胞毒素肽使植株育性恢复，从而在分子水平解释了BoroⅡ型水稻细胞质雄性不育及育性恢复性的机理。这是中国科学家对植物细胞质雄性不育及育性恢复研究的最新贡献。     

利用籼粳交探讨水稻株高和抽穗期的遗传基础

广亲和基因的发现,克服了籼粳交杂种不育的矛盾,但杂种后代株高过高、抽穗期延迟等问题仍然限制着籼粳亚种间杂种优势的利用。本试验利用一个籼粳交(珍汕97/武育粳2号)双单倍体群体(doublehaploidpopulation,DH系)及其分别与两亲本回交构建的两个回交群体,考查了株高和抽穗期的遗传,将三个群体的表型值和两个回交群体的中亲优势值进行了数量性状位点(quantitativetraitlocus,QTL)检测及效应分析,并对结果进行了比较。2个性状在3个相关群体中一共检测到了21个主效QTL和10个上位性QTL,主效QTL的数目和贡献率都比上位性QTL大,而且,在10个上位性QTL中,发生在2个主效QTL间的互作有3个,主效QTL与背景位点间的互作有6个,2个互补位点间的互作仅有1个,进一步说明了主效QTL在株高和抽穗期遗传中的重要作用。比较加性和非加性QTL的作用,发现加性效应、显性效应和上位性效应是籼粳亚种间杂种株高和生育期变化的共同遗传基础。     

利用RAPD和SSR标记分析陆地棉种质资源的遗传多样性*

遗传多样性的量化与分类是收集和利用种质资源的重要前提。利用随机扩增多态性（RAPD）和简单重复序列(SSR)两种分子标记对31份陆地棉(Gossypium hirsutum L.)种质资源进行了遗传多样性分析,其中14份材料最近从美国和伊朗引进。研究的目标是对这些陆地棉种质资源进行遗传聚类分析,为制定引进资源的利用策略提供参考。从有多态性的21个RAPD引物和18对SSR引物中共获得117个多态性位点。利用NTSYS-pc2．10统计分析软件,采用Jaccard′s相似系数UPGMA法进行聚类。结果表明,中国的17份材料部分聚为一类,国外的14份材料大部分聚为另一类,其它材料相间排列。分别对31份材料的相似系数与中国的17份材料的相似系数进行了比较分析,中国材料相对于新引进的国外材料的遗传多样性水平稍高,与国外材料之间的遗传差异较大。这说明扩大不同地区间种质资源的交流和引进种质资源可以丰富本地材料的遗传多样性。     

柑橘体细胞杂种及其核质遗传研究进展

原生质体融合能够克服柑橘多胚、雌和／或雄性败育等生殖障碍，为柑橘(Citrus spp．)品种改良提供新的途径。柑橘原生质体融合主要采用“叶肉原生质体 胚性愈伤组织原生质体”和“胚性愈伤组织原生质体 胚性愈伤组织原生质体”两种模式，融合方式主要有对称和非对称融合。通过原生质体融合已获得200余个组合的体细胞杂种，杂种倍性多样，绝大多数为异源四倍体，其次为叶肉亲本型二倍体，此外还获得了一些其它倍性的杂种植株。体细胞杂种在柑橘品种改良上的应用主要是砧木改良和用作倍性杂交培育无核三倍体的亲本。柑橘体细胞杂种的鉴定方法有细胞学、形态学和遗传标记。柑橘体细胞杂种核质遗传研究表明，四倍体体细胞杂种核主要为双亲之和，二倍体体细胞杂种核来自叶肉亲本，叶绿体DNA表现出单向或单亲分离，在个别组合中有双亲叶绿体DNA共存现象；线粒体DNA主要来自悬浮系亲本，仅在少数组合中观察到重组或丢失现象。     

水稻颖花自然开放过程中茉莉酸(JA)生物合成的变化

外源茉莉酸(JA)及其甲酯(MeJA)对水稻、小麦、黑麦和高粱等禾本科植物颖花开放具有强烈的诱导效应，然而内源JA是否参与颖花开放的调控目前还缺乏充分的证据。本研究应用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)系统检测了粳稻武运粳7号和籼稻明恢63颖花自然开放过程中JA水平变化，并以实时定量反转录PCR (real-time RT-PCR)技术分析了武运粳7号颖花开放过程中JA生物合成途径关键基因表达变化。结果发现，水稻颖花JA水平的变化与开颖进程相一致。JA水平在上午颖花开颖前较平稳，开颖时急剧上升至峰值，闭颖后又下降。开颖时JA水平的峰值比开颖前1 h提高4~5倍。与JA水平变化相对应，催化JA生物合成途径关键步骤同工酶的编码基因OsDAD1-3、OsLOX-RCI1、OsAOS1、OsAOC和OsOPR7的表达在开颖时会有不同程度的上调，闭颖后又下调。同一稻穗上正在开放的颖花JA含量及上述JA生物合成途径基因的表达水平也比已开放和未开放的颖花高。颖花开放时JA水平及其生物合成基因表达的上升和闭颖后的下降有力地表明内源JA参与水稻颖花开放的调控。     

基于轮廓投影的盆栽水稻三维重建方法研究

近几年，基于图像的高通量水稻表型研究取得了极大进展，但从三维层面进行研究的工作则相对较少。一般而言，相对于二维图像，从三维模型中能提取更为全面的性状参数。三维模型重建是作物三维表型研究的基础，提出一种适用于盆栽水稻三维点云的重建方法。该方法在相机固定、样本旋转的拍摄模式下获取水稻多视角图像，根据相机标定参数以及水稻轮廓二值图，通过轮廓投影方法重建水稻三维可视外壳点云模型，并通过反投影方法进行点云着色。结果表明，该方法对于不同时期及不同品种的水稻样本均能取得较好重建效果。     

用基于PCR的分子标记分析甘蓝型油菜抗感菌核病品系间的遗传距离

用离体叶接种法鉴定了甘蓝型油菜选系对菌核病的抗感性，结果表明绝大多数抗性品系与感病品种间的差异达到显著或极显著水平。以两种基于ＰＣＲ的标记估计所选１０ 份材料间的遗传距离。１９ 个随机引物扩增出了２６ 条重复性很好的ＲＡＰＤ 标记，１ 对依据植物Ｒ基因的ＮＢＳ区段设计的简并引物扩增出了３ 条多态性的带。依据２９ 个标记进行聚类分析，结果表明抗、感性材料在遗传距离为０．１２０６ 处被明显地区分开。５份抗性材料中，宁ＲＳ—１ 与中油８２１、中Ｒ８８８ 等其它抗性品系的遗传距离较远     

油菜与核盘菌互作分子机理研究进展

菌核病是由核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary）引起的真菌性病害,每年导致油菜（Brassica napus L.）产量损失10%-20%,是制约我国油菜生产最主要的病害。培育抗（耐）病油菜品种是防治油菜菌核病最为经济有效的途径。本文主要综述了近五年油菜-核盘菌互作分子机制的研究进展。研究表明：（1）核盘菌侵染寄主早期存在活体营养型阶段;（2）草酸提供的酸性pH,而非草酸本身,是核盘菌的必需致病因子;（3）核盘菌有效地利用效应蛋白抑制寄主的抗病反应或者诱导寄主细胞坏死以帮助其侵染;（4）油菜对菌核病的抗性具有中等遗传力,为数量抗性;（5）病原相关分子模式（pathogen-associated molecular pattern, PAMP）引发的免疫反应（PAMP-triggered immunity, PTI）是油菜对核盘菌产生数量抗性的主要根源;（6）功能基因组学研究表明抗（耐）病油菜材料防卫反应更加剧烈,能有效调控细胞内的氧化还原平衡状态,及时清除过量活性氧（reactive oxygen species,ROS）的积累,抑制细胞死亡。核盘菌-油菜互作分子机制的研究将有助于指导油菜抗菌核病育种。