基因工程理论课教学改革与实践

基因工程是理、工、农和医药院校相关专业的重要基础课,教学中要以培养学生创新精神和实践能力为核心,提高学生的综合素质。为此我们从教学内容、教学方法、教学手段等方面进行探讨和改进,以提高理论教学质量和效果。     

黄河中游粗山羊草三种y-型高分子量谷蛋白亚基的鉴定、克隆及系统进化分析

粗山羊草(Aegilops tauschii, 2n = 2x = 14, DD)是六倍体普通小麦的祖先之一,其高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)变异类型丰富,是小麦品质改良的重要基因资源。利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析了黄河中游地区161份粗山羊草的HMW-GS,发现3种编码序列未知的y-型亚基,即Dy10.5^t、Dy10.4^t和Dy10.5^*t亚基。通过AS-PCR扩增、克隆、测序和氨基酸序列推导,发现3种未知序列均具有典型HMW-GS的序列结构特征且较为相似,仅Dy10.4^t与Dy10.5^t亚基存在一个氨基酸重复单元的缺失,Dy10.5^t与Dy10.5^*t亚基在信号肽部位有一个氨基酸的替换(L-F)。通过对这3种HMW-GS与32个已知氨基酸序列的HMW-GS多序列比对和系统进化关系分析,证实Dy10.5^t、Dy10.4^t和Dy10.5^*t 3个亚基是D基因组编码的高分子量谷蛋白y-型亚基家族的新成员。     

啤酒大麦醇溶蛋白的遗传多样性分析

为合理利用优良种质资源，采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）对44个啤酒大麦品种进行醇溶蛋白的遗传多样性研究。结果表明，44个啤酒大麦品种共分离出33种相对迁移率不同的醇溶蛋白谱带，没有公共谱带．即参试材料在33个醇溶蛋白等位变异位点上均存在多态性。44个啤酒大麦品种共得到29种不同的醇溶蛋白图 谱类型，其中24种图谱为单个材料所独有，另外5种图谱分别为几个品种所共有。说明啤酒大麦醇溶蛋白遗传多态性丰富。聚类分析结果与醇溶蛋白多态性分析结果相一致。     

越冬茬西葫芦无公害高产栽培技术

正西葫芦对温度有较强的适应性,冷凉气候利于高产,生长期最适宜温度为22～25℃。对光照要求不太严格,最适光照时间为8～12小时。喜湿润,不耐干旱,高温干旱条件下易发生病毒病,高温高湿也易造成白粉病。西葫芦对土壤要求不严格,砂土、壤土、黏土均可栽培,土层深厚的壤土易获高产。1品种选择与茬口按排选用植株矮小、株型紧凑、节间短、不分枝、雄花节位低、瓜码密、叶片小、早熟丰产、抗性     

不同谱系节节麦的杂种优势分析

节节麦含有丰富的优良基因,可用于小麦的品质改良和产量提高。为了揭示L1和L2谱系节节麦的遗传差异和杂种优势,对L1、L2谱系节节麦开展人工杂交,采用SSR分子标记鉴定杂种F1的真实性,对其花粉活力和F1减数分裂时染色体配对情况进行观察,并对其主要农艺性状进行了调查和统计分析。结果表明,长期的地理隔离使L1和L2谱系节节麦产生一定的遗传分化,但尚未形成生殖隔离。F1的花粉活力和同源染色体配对正常,绝大部分F1的中期同源染色体联会形成环状染色体,少数出现棒状染色体。对8个杂交组合的16个主要农艺性状的统计分析表明,L1、L2谱系节节麦的百粒重和分蘖数存在杂种优势,尤其是杂交组合AY26×AY46和XJ47×AY46,其百粒重(IH>143%,OPH>21%)和分蘖数(IH>187%,OPH>57%)存在显著的杂种优势。有望通过对这2个杂交组合的进一步深入研究,揭示节节麦杂种优势的分子机理,为其在小麦产量育种中的有效利用奠定基础。     

节节麦的一种y-型HMW-GS的鉴定、克隆及系统进化分析

为了克隆节节麦中的HMW-GS基因,利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析了节节麦的HMW-GS,发现1种编码序列未知的y-型亚基,即Dy8.1t亚基。通过对目的片段的AS-PCR扩增、克隆、测序和氨基酸序列推导,发现这种未知序列具有典型HMW-GS的序列结构特征。通过与已知亚基序列比较发现,Dy8.1t与Dy10t、Dy10.4t、Dy10.5t和Dy12t在N-端序列有一个氨基酸差别(R-G)。与已知氨基酸序列的HMW-GS多序列比对和系统进化关系分析,证实Dy8.1t亚基是D基因组编码的高分子量谷蛋白y-型亚基家族的新成员。     

黄淮麦区小麦新品系高分子量谷蛋白亚基的组成及结构变化分析

为了解高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成对小麦品质产生的影响,利用SDS-PAGE技术对黄淮麦区221份小麦新品系的HMW-GS组成进行鉴定,对其系谱来源进行分析,并比较近10年来黄淮麦区小麦品种(系)的HMW-GS结构变化。结果表明,黄淮麦区小麦新品系的杂交亲本来源较为单一,具有周8425B和豫麦2号血统的材料高达155个,占到全部供试材料的70.1%,以郑麦9023等小偃系列和济麦20等鲁麦系列为亲本的材料分别有34,40个,占全部供试材料的15.4%和18.1%。221份供试材料中共出现13种亚基及亚基组合,其中在Glu-A1位点,亚基1出现频率最高,占供试材料的58.8%,自2008年以来,亚基1的出现频率高于Null类型;在Glu-B1位点上,共出现7种亚基变异类型,出现频率较高的亚基组合是7+9和7+8,分别占供试材料的57.5%和30.3%,自2007年以来,7+9亚基组合类型的出现频率最高,优质强筋的17+18和13+16亚基组合的出现频率相对较低;在Glu-D1位点上,强筋亚基组合5+10占供试材料的15.4%,自2007年以来,5+10和2+12亚基组合的出现频率整体呈平行的趋势。本试验还检测出普通小麦品种中很少出现的5+12亚基组合,占供试材料的9.0%。     

早春茬塑料大棚番茄高产栽培技术要点

正1茬口安排番茄忌连作,每次种植茬口间隔2茬作物,要求前茬作物除茄科类以外的作物最好是葱蒜类。2品种选择早春番茄栽培,生育前期遇低温,生育后期受高温、干旱的影响,应选择抗病性强,丰产性、耐贮性和商品性好的厚皮品种。目前,在榆林表现较好的品种有:巴顿将军、金棚1号、秦皇鼎盛和中研988等,坐果力强,果形较大,果面光滑,耐贮藏,对阴湿环境适应,是早春生产的优     

40个河南省审定小麦品种遗传多样性的SSR标记分析

利用小麦基因组42条染色体臂上的43个SSR标记对40个河南省审定小麦品种的遗传多样性进行了研究。结果发现,43对SSR引物中有31对(占72%)扩增出带并具有多态性,这31对引物共检测到186个等位变异,每对引物能检测到2～14个,平均位点为6个。聚类分析表明,SSR标记能将40个品种相互区分开。品种间遗传距离(GD)变幅为0.231～0.593,平均GD值为0.404。据此认为,SSR标记揭示出这40个河南省审定小麦品种遗传变异较小,遗传基础狭窄。     

郑丰5号α-醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

α-醇溶蛋白是小麦籽粒贮藏蛋白的重要组分，其组成与含量对小麦加工品质具有重要影响。利用PCR从郑丰5号基因组中克隆α-醇溶蛋白基因，并对其序列进行分析。经克隆共获得32个α-醇溶蛋白新基因（ ZF5 A-1～ZF5A-32，GenBank注册序列号为JX828280～JX828311），其中15个为假基因，17个（ZF5A-1～ZF5A-17）具有完整开放阅读框。17个α-醇溶蛋白新基因中，除ZF5A-1、ZF5A-3、ZF5A-6、ZF5A-9、ZF5A-10、ZF5A-11、ZF5A-15编码的蛋白在特征Ⅱ区含有1个额外的半胱氨酸（ C）外，其他10个基因编码的蛋白均具有α-醇溶蛋白的典型结构。根据推断氨基酸序列中4种主要T细胞优势多肽的分布及多聚谷氨酰胺区的长度，推测ZF5A-7和ZF5A-12可能定位于6A染色体，ZF5A-4、ZF5A-13、ZF5A-14和ZF5A-17可能定位于6B染色体，而ZF5A-1～ZF5A-3、ZF5A-5、ZF5A-6、ZF5A-8～ZF5A-11、ZF5A-15和ZF5A-16可能定位于6D染色体。17个新克隆α-醇溶蛋白基因及4个已知α-醇溶蛋白基因编码的蛋白的二级结构预测结果表明：α-螺旋、β-折叠的位置和核心序列是相对保守的，但不同蛋白α-螺旋和β-折叠的数量以及参与形成同一保守区域α-螺旋和β-折叠的氨基酸残基数却并不相同。克隆的17个α-醇溶蛋白基因中，除ZF5A-17编码的蛋白缺少α-螺旋（ H2）、ZF5A-2、ZF5A-8编码的蛋白在特征区Ⅰ均存在1个额外的α-螺旋（ HE1）、GQ891685和ZF5A-15编码的蛋白在多聚谷氨酰胺Ⅱ区存在1个额外的α-螺旋（ HE2）外，5个保守的α-螺旋（ H1～H5）恒定出现在其他基因的2个谷氨酰胺重复区和特征区中；此外，在C-末端特征区大部分基因（61．11％）还形成1个β-折叠结构（ E）。郑丰5号中具有较多额外半胱氨酸、α-螺旋和β-折叠的α-醇溶蛋白基因，可能与其良好的加工品质密切相关。