木薯SRAP扩增体系的建立与优化

建立适宜木薯DNA的SRAP扩增体系,为木薯分子标记和基因图谱的构建打下基础。以木薯基因组DNA为模板,采用序列相关扩增多态性(sequence related amplified polymorphism,SRAP)技术对木薯DNA进行PCR扩增,逐级优化反应参数。最佳SRAP-PCR反应体系(10Ll)为：DNA (50ng/μl) 0.5μl、10×PCR buffer (Mg2+) 1.0μl、dNTPs (20mM) 0.2μl、primer (50ng) 0.3μl、Taq polymerase (5U/μl) 0.2μl。该程序和体系能很好地满足木薯基因组SRAP扩增的要求,SRAP标记能够很好应用于木薯遗传研究。     

Mechlppdk基因在木薯中的表达分析及RNA干扰载体构建和遗传转化

本研究为了明确丙酮酸磷酸双激酶(ppdk)在木薯中的表达谱,创制Mechlppdk的干扰株系,以期为Mechlppdk的功能研究提供材料。本研究以栽培型木薯Arg7为材料,用qPCR的方法分析Mechlppdk在木薯根、茎、叶中的表达谱;采用RNA干扰的方法,构建Mechlppdk的干扰载体,并遗传转化木薯脆性愈伤,经木薯再生体系获得转基因苗,在添加抗生素的培养基上进行生根筛选,经PCR鉴定获得Mechlppdk的干扰株系。用qPCR的方法鉴定Mechlppdk在干扰株系的表达情况。结果表明,Mechlppdk在木薯叶片中表达量最高,达到管家基因的50%。在Mechlppdk的转运肽区,选取1个保守区段设计引物,构建RNA干扰表达载体pART27-Mechlppdki,将表达载体转化农杆菌LBA4404,侵染木薯脆性胚愈伤,获得阳性转基因木薯苗7个株系。通过qPCR分析发现各株系Mechlppdk转录本有不同程度的降低。通过以上分析表明本研究获得了干扰效率较高木薯Mechlppdk干扰株系,将为解析木薯Mechlppdk的功能提供研究材料。     

基于SNP标记的辣木群体遗传分析

基于SNP标记对辣木亲本及其子代群体的杂合度、遗传结构及遗传多样性进行分析，研究其遗传变异特征。利用AFSM技术对96份辣木材料进行简化基因组测序，将获得的测序过滤数据比对至参考基因组，使用VCFtools和BCFtools软件检测并统计SNP和Indel位点信息。利用AWK语言分析杂合位点，并比对出子代与亲本的差异位点，以分析辣木的繁育类型。利用Plink软件对变异位点进行过滤，保留高质量的变异位点，再通过ADMIXTURE软件进行群体结构分析，根据交叉验证错误率确定最佳K值，同时采用GCTA软件进行主成分分析，构建系统进化树，解析辣木材料的群体结构。采用VCFtools计算遗传多样性指数及群体分化指数，分析该群体的遗传多样性。通过LDBlockShow软件进行连锁不平衡分析，得出位点间的连锁不平衡程度。结果显示，共检测出1 187 831个SNP位点，150 861个Indel位点。将辣木子代基因与亲本比对后，发现辣木子代杂合的基因中，约有4.89%的基因为自身杂合基因，19.96%为外来遗传物质导致杂合的基因，基本表明辣木可通过自花和异花2种授粉方式繁衍后代。群体结构和主成分分析...     

木薯蛋白激酶MeSnRK2.12与转录因子MebHLH1的互作鉴定及其表达分析

蛋白激酶SnRK2s (Sucrose Non-fermenting Related Protein Kinase 2)是植物抗逆境机制中的关键组分。木薯是全球重要的食品和工业作物,具有高淀粉累积和耐逆境的特点。迄今对木薯MeSnRK2家族成员参与逆境下淀粉合成调控的内在机制尚不清楚。本文围绕SnRK2家族受ABA微弱诱导的成员MeSnRK2.12展开研究,先对其进行生物信息学分析后发现其启动子区分布逆境响应元件:干旱胁迫MBS和ABA应答ABRE等顺式作用元件,且其氨基酸序列与AtSnRK2.8和OsSAPK1/2高度同源。ABA和PEG6000处理木薯SC8植株后发现, MeSnRK2.12可以在2 h内快速响应ABA和PEG6000处理,其转录活性在根中被抑制;在茎中被诱导上调,最高值分别为对照的15.0倍和8.0倍;在叶中也呈现上调趋势,但程度低于茎中。亚细胞定位试验结果显示MeSnRK2.12分布于细胞质和细胞核,利用酵母双杂交和双分子荧光互补(BiFC)试验均验证了MeSnRK2.12和转录因子MebHLH1间存在互作,且前期研究发现MebHLH1可以上调木薯蔗糖合酶基因M...     

营养配施对木薯生长及养分吸收的影响

为了探讨氮钾钙铁锌5种营养元素及其交互作用对木薯产量、养分含量及5种营养元素吸收转运相关基因表达量的影响，以氢氰酸含量较低的食用型木薯品种SC9为试验材料，在盆栽与田间2种栽培条件下，设计N、K、Ca、Fe、Zn五因素两水平施肥配比的正交试验。通过比较各处理间木薯产量、叶绿素含量、大中微量元素累积量的差异及5种元素吸收转运相关基因表达量的变化，筛选出木薯N、K、Ca、Fe、Zn的最佳配施范围。结果显示：综合盆栽与大田下T5(N₁K₁Ca₂Zn₁Fe₂)处理均能获得较高木薯产量。其中在盆栽条件下高氮能够促进叶绿素的合成，但施用高水平的大量元素会显著降低木薯产量，施用高水平的中微量元素则能提升木薯产量。在田间条件下高水平氮素既利于叶绿素的合成又能提高产量。块根养分累积量方面，盆栽下低氮、低钾处理的块根6种元素(N、P、K、Ca、Fe、Mg)平均累积量显著高于高氮、高钾处理；高钙处理的块根3种元素(P、K、Zn)平均累积量显著高于低钙处理；高锌处理的块根4种元素(N、K、Ca、Zn)...