黏类小麦细胞质雄性不育相关基因cMDH的克隆与表达分析

为深入研究黏类小麦雄性不育的分子遗传机制,利用抑制差减杂交技术构建了黏类小麦育性相关基因的二核期SSH文库.经文库筛选后,得到一个在可育文库中表达的与胞质苹果酸脱氢酶基因同源的EST序列.以该EST序列为信息探针,经电子克隆、RT-PCR、PCR克隆与序列分析,获得了小麦胞质苹果酸脱氢酶(cytosolic malate dehydrogenases,cMDH)基因的cDNA与DNA序列,利用荧光定量PCR技术对该基因在不育株和可育株花药中的表达进行了分析,并比较了MDH在小麦不育株和可育株中的活性变化.结果表明,该基因的cDNA序列长1213 bp,编码333个氨基酸;DNA序列长2 908 bp,含有7个外显子和6个内含子;该基因在不育株和可育株花药发育3个时期(单核、二核和三核)的表达均表现为先升后降的模式,而且该基因在不育株花药发育的二核期和三核期的表达相对于可育株被明显抑制;MDH在小麦不育株和可育株中的活性变化趋势与定量结果一致.推测该基因在花粉发育早期表达,它的下调表达可能影响了小麦雄蕊发育过程中的能量供应而导致雄性不育.     

GAPDH基因表达与小麦生理型雄性不育花药败育的关系

为分析三磷酸-甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因与小麦(Triticum aestivum)生理型雄性不育花药败育的关系,本研究以新型小麦化学杀雄剂SQ-1作为诱导剂,普通小麦西农1376为材料,构建了西农1376不育和可育等生理系;采用半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术分析了不育和可育等生理系不同发育时期花药中GAPDH基因的表达模式.结果表明,该基因在正常小麦花粉发育的单核期、二核期和三核期,表达丰度比较一致,没有明显变化,但在化学杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育花药中,不同发育期表达量存在显著差异,单核期表达最弱,二核期最高.与同期正常花药相比,GAPDH基因在生理型雄性不育花药三个发育期均呈下调表达,其中在大量花粉粒败育的单核期,表达量下调最显著,其次为三核期和二核期,证明化学杀雄剂SQ-1对GAPDH基因的表达具有明显抑制作用.因此,化学杀雄剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育形成过程中,可能与GAPDH基因表达减少导致细胞中能量供给不足有一定关系.     

稻属植物基因组型与分类研究进展

对稻属的合理分类和种间关系的澄清不仅对稻属遗传资源的高效利用至关重要,而且也与稻属资源的合理保护密切相关。故本文概述了稻属植物的分类、基因组型及基因组型间关系的研究进展。     

内参法在线粒体DNA纯度鉴定中的应用

为了确定普通差速离心法提取的小麦线粒体DNA(mtDNA)的纯度,以小麦肌动蛋白β亚基(β-Actin)、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基(RabcL)和细胞色素C 氧化酶第三亚基(COXIII)基因的片段作为内参标记,依靠聚合酶链式反应(PCR)及琼脂糖凝胶电泳技术,对提取的mtDNA进行了检测.结果表明,普通差速离心法提取的mtDNA中混杂有核DNA和叶绿体DNA(ctDNA).对提取的mtDNA稀释后再进行内参法检测,结果发现,当mtDNA稀释到DNA原液的300～400倍时,混杂其中的核DNA已达不到PCR反应的敏感度,但mtDNA、ctDNA仍能满足作为PCR反应体系模板的要求.此时,提取到的mtDNA可视为无核DNA污染的细胞质基因组DNA.     

粘类小麦育性恢复基因的遗传分析及SSR分子标记

【目的】进一步探讨粘类小麦育性恢复基因的遗传机理。【方法】选取具有高恢复力的恢复系亲本材料rk5451为父本与ms(Kots)-90-110杂交,F1代再与保持系90-110回交,以ms(Kots)-90-110/rk5451//90-110的BC1F1代分离群体为研究对象,分别用定位于1B短臂染色体上的18对SSR引物和6B染色体上的47对SSR引物对粘类小麦细胞质雄性不育育性恢复基因进行分子标记。【结果】初步筛选出Wms273和Wmc406 2对揭示育性恢复基因多态性的引物,用132株BC1F1回交群体对这2对引物进行进一步检测,得出Wmc406与粘类小麦细胞质雄性不育系1BS上的恢复基因连锁,遗传距离约为7.6 cM。【结论】粘类小麦细胞质雄性不育系的育性是由1对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,标记Wmc406可直接用于分子标记辅助选择。     

油菜数量性状QTL定位研究进展

【目的】为从分子水平理解油菜主要数量性状的遗传规律。【方法】对近年来油菜遗传图谱构建以及主要数量性状的QTL进展进行了综述。【结果】分子标记种类、数量、比例、作图群体和作图方法等是影响遗传图谱质量的关键因素;油菜上一些较高质量的遗传图谱为其数量性状的初步定位奠定了基础,但还需要不同研究者的相互协作,最终形成统一的高质量遗传图谱;概括并比较了近年来油菜主要品质性状、产量性状及其他性状QTL定位的最新结果,为加快油菜育种提供了分子遗传理论依据;阐明了油菜数量性状QTL定位的现状、问题及可能的解决方法。【结论】构建统一的、高质量的油菜遗传图谱,以更好地定位油菜的重要数量性状等,加快实现重要性状的标记辅助选择和对其主效基因的克隆,最终育成优良品种,是当前和未来的主要目标。     

小麦抗白粉病和条锈病基因的分子标记辅助鉴定

【目的】选育小麦新种质N95175和新品种远丰175,并检测其是否含有来源于小麦-簇毛麦易位系92R149的抗白粉病基因或抗条锈病基因。【方法】利用92R149/咸87(30)//小偃6号杂交组合选育N95175和远丰175,并以N95175、远丰175及其亲本92R149、咸87(30)和小偃6号为材料,利用与抗白粉病基因Pm21共分离的SCAR标记及与抗条锈病基因Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm11和Xgwm18,对N95175和远丰175所携带的抗病基因进行分子标记辅助鉴定。【结果】从N95175中扩增出与92R149相同的SCAR标记特异条带,而在2个感病亲本咸87(30)、小偃6号和远丰175中没有扩增出该条带。N95175和远丰175的扩增产物与抗条锈病亲本92R149相同,与2个感病亲本不同。【结论】导入N95175的抗白粉病基因为Pm21,导入N95175和远丰175中的抗条锈病基因为Yr26。     

49份小麦种质资源中Glu-1，Glu-3，Gli-1位点基因组成分析

采用分步法SDS-PAGE和改良A-PAGE分析了49份小麦农家品种等资源的Glu-1,Glu-3,Gli-1住点基因组成.结果表明,Glu-1位点编码的HMW-GS组成共检测到14种图谱,其中占比例最大图谱(N,7 8,2 12)达44.9%,其次是(N,7 9,2 12)和(1,7 8,2 12)各占14.3%,(1,7 9,5 10)和(2*7 9,2 12)各占4.1%,其余9种图谱各占2.0%;Glu-3位点编码的LMW-GS组成共检测到25种图谱.(a,j,c)占12.2%,(a,g,c)占10.2%,(new,g,c)占8.2%,(a,g,a).(a,j,a),(f,g,c)和(d,j,a)各占6.1%,(f,j,a),(d,g,c),(a,f,c)和(f,f,c)各占4.1%,其余14种图谱各占2.0%,Glu-A 3位点新发现的基因图谱占14.3%;Gli-1位点编码的醇溶蛋白组成共检测到40种图谱,(a,f,l)和(f,l,i)各占6.1%,(f,l,a),(new,c,i),(b,g,l)和(l,l,a)各占4.1%.其它34种图谱各占2.0%,Gli-1位点新发现的基因图谱占16.3%;扬白麦、迟亚草、葫芦头麦、红秃头、红粒白芒、红火麦、矮孟牛Ⅳ中在Glu-3或Gli-1位点含有新发现的等位基因.     

杂交小麦西杂5号及其亲本mtDNAs的RAPD分析

为了探讨小麦杂种优势组配与父母本线粒体DNA(mtDNA)差异的关系,以及小麦化学杀雄剂诱导小麦雄性不育与mtDNA的关系,利用RAPD技术对强优势杂交小麦新品种西杂5号及其母本FP2和父本MP2的mtDNA进行了比较研究.结果表明,在50条引物中,有20条引物在父本和母本之间,6条引物在杂种和母本之间分别扩增出差异带.杂种和母本之间mtDNA的差异,说明线粒体传给子代时,mtDNA受到新的核基因型背景的影响,或者受化学杀雄荆作用发生了一定的变异;父本和母本问mtDNA存在较大的差异,说明它们的线粒体基因组成不同,这很有可能用作杂交小麦强优势组合选配的预测指标而加以深入研究或利用.     

山羊草属不同细胞质对小麦籽粒戊聚糖含量的影响

为了利用小麦近缘野生种属的细胞质资源改良小麦品质,以山羊草属(Aegilops)不同种异源细胞质的5种异质小麦品种Chris为材料,与生产上广泛推广种植的4个常规小麦品种进行正反杂交,研究了异源细胞质对其F1籽粒戊聚糖含量的影响.结果表明:(1)在以5种异源细胞质材料为母本的杂交组合中, 仅有50%的组合其总戊聚糖含量高于反交对照,粗山羊草和偏凸山羊草细胞质对总戊聚糖含量具有普遍的正效应;粘果山羊草细胞质对总戊聚糖含量表现出轻微的正效应;柱穗山羊草和二角山羊草细胞质则表现出明显的负效应;(2)在以5种异源细胞质材料为母本的杂交组合中, 80%的组合其水溶性戊聚糖含量高于反交对照, 除二角山羊草细胞质对水溶性戊聚糖含量表现出负效应外,其他4种细胞质对水溶性戊聚糖含量都有一定的正效应,但5种细胞质之间差异均不显著;(3)尽管5种异源细胞质对水溶性戊聚糖含量效应差异不显著,但是柱穗山羊草、偏凸山羊草、粘果山羊草和粗山羊草细胞质对水溶性戊聚糖含量有一定的正效应.因此,如果选择合适的核质组合同样可以达到改良戊聚糖含量的目的.