植物抗逆相关miRNA的研究及其在木薯中的应用

MicroRNA(miRNA)是一类广泛存在于真核生物中,不编码蛋白质的短序列RNA,长度为20～24nt,它通过与靶mRNA特异性的碱基配对引起靶mRNA的降解或者抑制其翻译,从而实现对靶基因的转录后表达的调控。介绍miRNA的特点、在植物中的分布,着重阐述植物microRNA在响应营养胁迫、病毒侵害、低温、干旱和盐害等逆境过程中的生物学功能;并介绍木薯miRNA的研究进展,展望其在木薯遗传改良中的应用前景。     

木薯抗旱相关miRNA表达差异分析

对2个木薯(Manihot esculenta Crantz)品种SC124和KU50进行驯化和非驯化干旱处理,利用实时荧光定量PCR技术(qPCR)取样2个部位的3个时间点,对5个miRNA进行表达差异研究。结果显示,5个miRNA具有不同的表达形式,miRNA 171 ab和398 b经过驯化后诱导(DH)条件下表达,miRNA 166 a在直接干旱处理(DNH)条件下的功能叶中有表达,而驯化后诱导条件下只在根中有表达;miRNA 390 b和399 e在2种干旱处理方式中都有表达,经过驯化后表达量也明显增加。通过对不同处理、部位和时间点上的表达情况分析,表明miRNA具有明显的品种特异性、组织特异性和时序性。     

利用SRAP标记构建18个木薯品种的DNA指纹图谱

利用SRAP标记,选用36对多态性较好的引物组合,对18个木薯品种进行分析鉴定,扩增出320个位点,其中多态性位点235个,多态性比率达73.4%,平均每对引物组合可产生8.9个位点和6.5个多态性位点;235个多态性位点采用非加权组平均法(UPGMA)进行聚类分析,以遗传相似系数0.734为阈值,可将18份供试材料分为4组;选用2对多态性引物Me1-Em5和Me24-Em10,初步构建了18份木薯品种的指纹图谱,根据条带的有无转换为0、1二进制编码形成数字指纹,每个品种拥有唯一的数字指纹区别于其他品种,置信概率达到99.999%。结果表明,采用SRAP标记建立的指纹图谱适用于木薯品种的分类和鉴定。     

椰子ISSR遗传多样性分析

应用ISSR技术分析了来自多个国家的30份椰子品种或类型的遗传多样性。用29条多态性较好的引物共扩增出了157条条带,其中多态性条带110条,多态性比率70%;用NTSYS软件计算出这30份材料的DICE相似系数在0.548～0.962,平均值为0.788。其中相似系数最高的是红矮(14号)和杂交种(16号)为0.962,最低的是海南高种(29号)和斐济高种(5号)仅0.548。用UPGMA方法构建聚类树,所有材料在相似系数0.79处被划分为三大类(类群A,B,C)。A类群包括所有引进的高种、矮种和杂交种,B类群包含了除雄树以外的所有特殊变异类型椰子,而来自海南的所有高种单独聚为C类。综合研究结果表明我国海南的椰子种质资源多样性水平不高,需要进一步引进国外优良种质。     

白木香基因组DNA提取与ISSR反应体系的优化

白木香为瑞香科沉香属植物,是我国特有的珍贵药用植物,也是国产沉香药材唯一资源植物,现已濒临灭绝,被载入《中国植物红皮书》。采用改良CTAB法提取白木香DNA较传统方法简单高效。通过琼脂糖凝胶电泳和OD260/OD280比值测定,所得基因组DNA纯度高,可作为ISSR等以PCR为基础的DNA多态性标记。本实验还通过优化影响白木香ISSR-PCR的主要参数,确立了适用于白木香的ISSR反应体系和扩增条件。结果表明在20µL反应体中,模板DNA、引物、Mg2+、dNTP和Taq DNA聚合酶五种主要成分的最适浓度分别为25ng、0.8µmol/L、2.5mmol/L、0.2mmo1/L、1.0U,扩增出足量产物至少需要35个循环。     

木薯淀粉分支酶基因MeSBE2.2的克隆和表达分析

为了明确淀粉分支酶(SBE)在木薯淀粉合成中的功能,利用RT-PCR方法克隆得到了MeSBE2.2序列,并通过实时定量PCR(Q-PCR)分析其转录特点。结果表明,MeSBE2.2全长2 053bp,编码616个氨基酸,其编码蛋白质序列与蓖麻SBEII氨基酸序列的同源性最高,为91%。研究其转录特点发现:MeSBE2.2在块根和叶片中的表达模式有品种间差异性;器官特异性表达分析结果表明,MeSBE2.2主要在木薯块根中柱中表达;于3个不同生长时期的表达分析发现,MeSBE2.2在块根中表达平稳,在叶片中其表达量随植株生长呈显著下降趋势。本研究结果为进一步研究SBE家族在木薯块根淀粉合成中的功能提供了重要依据。     

林草业高新技术科研宣传与推广工作探析

以中国林业科学研究院资源信息研究所为例,概述了开展林草业高新技术科研宣传与推广工作的意义,并从明确指导思想,注重宣传实效,强化多媒体并举3个方面,阐述了科技宣传与推广工作的现状,分析了存在的问题,提出了改进的方法,为提高单位科技宣传与推广工作的质量和效果提供参考。     

野生木薯中蔗糖合酶基因I的启动子克隆与调控区域鉴定

克隆了野生木薯蔗糖合酶I基因的5′侧翼序列,发现其5′UTR区存在一个前导内含子,为了探究该基因启动子的调控区域以及前导内含子的可能功能,构建了6个侧翼序列梯度缺失载体并转化烟草。结果表明:野生木薯蔗糖合酶I基因的前导内含子可单独起始基因的转录,部分启动子序列的缺失会对基因的转录活性产生较大影响;不同缺失载体烟草转化株响应ABA的程度和方向存在差异,可能与ABA响应相关顺式作用元件的分布以及启动子序列与前导内含子的互作相关。该结果将会对木薯蔗糖合酶I基因的遗传改良提供理论指导。     

中药艾总DNA的提取及ISSR-PCR反应体系的优化

为探索艾的遗传多样性,采用正交试验方法 L16(45)与单因素分析法相结合对其PCR反应的5个主要因素(Mg2+、引物、模板DNA、dNTPs以及Taq酶)在4个水平上分别进行优化。结果表明:得到最佳的反应体系(20μL)为模板DNA 60ng,Mg2+2.5mmol/L,引物0.8μmol/L,dNTPs 0.15mmol/L,Taq酶1.0U。通过统计数据分析,对艾ISSR-PCR反应的影响程度依次为Mg2+浓度引物模板DNAdNTPs浓度Taq酶。