大豆多粒荚特异材料的BAC文库的构建

利用大豆重组自交系中的一个多粒荚家系Q1001,构建了一个大豆BAC文库（bacterial artificial chromosome library）。该文库包含54 912个克隆,平均插入片段达125kb,相当于大豆单倍体基因组大小的6.12倍。随机挑选4个大于100kb的克隆进行稳定性继代实验,经100代后插入的DNA片段仍然稳定存在。该BAC文库的建成,为下一步开展大豆产量相关基因的克隆打下基础。     

农杆菌介导microRNA398靶基因转化大豆

拟南芥miR398对低磷胁迫有响应。通过生物信息学方法预测找到大豆miR398a的靶基因铜/锌超氧化物歧化酶GmSODC（Copper/zinc superoxide dismutase),通过RT-PCR扩增得到GmSODC全长cDNA,采用LIC（Ligation-Independent cloning）法将GmSODC连接到双元植物表达载体pJG045上,构建成植物表达载体pSDC6。通过农杆菌介导的子叶节法将GmSODC基因导入大豆品种东农50中,获得了转化GmSODC的T1代植株。采用Real-time PCR的方法,对转基因植株进行GmSODC基因转录水平的相对定量分析,其中1株较非转基因植株表达量明显提高。     

蔗糖载体调控作物“源、库”分配的研究进展

蔗糖是植物光合作用及物质转运的主要形式,植物体内重要的信号物质,并且为植物生长代谢提供碳源与能量。而在蔗糖转运过程中,蔗糖载体（SUT）发挥着不可替代的作用。首先介绍了植物中“源、库、流”理论和蔗糖载体基因分离,阐述了蔗糖载体在蔗糖由“源”到“库”转运过程中发挥的作用,及与农艺性状的关系,并阐明蔗糖在植物体生长发育过程中的作用。归纳总结了蔗糖载体介导的蔗糖跨膜转运过程,进而探讨了蔗糖跨膜转运存在的问题。     

一个大豆锈病新抗源的筛选与鉴定

采用离体叶片接种方法对2007-2010年收集的1 000份大豆种质资源进行抗性筛选,得到1份高抗材料SX6907。SX6907在接种后20d不产生侵染病斑;在高浓度锈菌接种时,产生少数红褐色RB（Red-brown）病斑,但无孢子堆破裂现象,无孢子产生;SX6907的接种表现与已知抗病品种主要表现为黄褐色TAN型感病病斑明显不同。组织学观察表明, SX6907在接种部位造成细胞坏死,侵染点无孢子形成,其抗性表现为抗锈菌侵染。SX6907是一个优异的抗锈病资源,可做亲本在抗锈病育种中应用。     

水稻锌指蛋白基因CRISPR/Cas9突变体的构建及突变分析

[目的]通过CRISPR/Cas9基因编辑技术对水稻锌指蛋白基因(OsC3H54)进行基因编辑,筛选鉴定出其突变体植株,为深入研究OsC3H54的生物学功能提供良好材料,也为水稻锌指蛋白研究提供参考依据.[方法]通过E-CRISP在OsC3H54基因的外显子上设计靶点序列,将靶点序列连接至OsU6SK载体上,再与Cas9一起连接到pCAM-BIA1300双元载体上,获得CRISPR/Cas9重组双元载体,通过农杆菌介导将其转入日本晴水稻愈伤组织,利用潮霉素进行抗性筛选,获得突变体植株,并分析其靶点位置的碱基及编码氨基酸突变情况.[结果]在OsC3H54基因第2个外显子上找到2个符合靶点设计要求的靶点,分别为TG1:5'-CCGCCGCGGCTGCCTTTGGATAC-3'和TG2:5'-CCTTCCC CAATGGCGGGGGTGGC-3'.将OsU6SK载体和靶点序列正确连接的重组载体与Cas9一起连接至pCAMBIA1300双载体上,成功获得CRISPR/Cas9重组双元载体(pCAMBIA1300-Cas9-TG1和pCAMBIA1300-Cas9-TG2).通过农杆菌介导转入日本晴水稻,经潮霉素抗性筛选获得TG1靶点株系和TG2靶点株系,共16株CRISPR/Cas9突变体植株.CRISPR/Cas9突变体植株在靶点序列的突变位点位置附近出现套峰,表明2个株系的植株均发生碱基突变,其中Y1、Y2、Y3和Y4突变体植株均为单碱基插入突变,最终导致编码的氨基酸发生移码突变,蛋白翻译提前终止.[结论]水稻OsC3H54基因CRISPR/Cas9突变体植株的获得为进一步研究水稻锌指蛋白生物学功能提供了良好材料.     

叶用芥菜叶缘裂刻性状的遗传与相关基因表达分析

以叶缘裂刻和叶缘锯齿的2种芥菜为试材,构建F_2和BC_1分离群体,对群体单株的裂刻性状进行调查,并对相关基因进行qRT-PCR分析,以期明确叶用芥菜叶缘裂刻性状的遗传规律,为芥菜育种提供参考依据。结果表明:芥菜叶缘裂刻性状由1对显性基因控制,将该基因命名为BjLB(Leaf-lobe in Brassica juncea);qRT-PCR分析结果表明,KNAT1基因在叶缘裂刻芥菜中的表达量高于叶缘锯齿芥菜的表达量,与预期结果一致,其它基因在2个亲本中表达差异不明显,推测KNAT1基因有可能是候选基因。     

大豆霜霉病菌rDNA ITS区的分子探针的设计与应用

大豆霜霉病菌是引起大豆病害的重要病原之一,采用真菌18～28 S间的内转录间隔区(Internal transcribed spacer,ITS)通用引物ITS1和ITS4扩增大豆霜霉病菌和其他外群真菌的基因组DNA,扩增出约500 bp的片段;通过克隆测序大豆霜霉病菌的ITS全序列并与GenBank中霜霉菌属其他种的ITS序列比对,设计出大豆霜霉病菌的特异性引物PM1和PM2。用此特异引物可以从大豆霜霉菌株中扩增出380 bp的特异性片段,而其余9个参试菌株和大豆组织的PCR反应结果为阴性,灵敏度试验证明,可以检测到目标DNA的浓度为0.1 pg。该方法可用于快速、准确和灵敏地检测大豆霜霉病菌,为快速监测组织中霜霉病菌潜伏侵染并及早采取防治措施提供积极的指导作用。     

三裂叶葛毛状根的诱导及葛根素的产生

利用发根农杆菌R1601感染药用植物三裂叶野葛叶片、茎段、芽、叶柄等外植体,诱导毛状根产生,通过PCR扩增和southern印迹试验,证实发根农杆菌Ri质粒的T-DNA片段已整合进植物的核基因组中,这些毛状根可以在无激素的培养基中快速生长.本试验探索了不同的外植体对诱导率的影响,对产生的毛状根活性物质的含量进行了分析,结果表明,葛转化中叶片是最合适的外植体,而不同的毛状根细胞株中葛根素的含量差异较大,平均含量达到4.21%.     

大豆数量性状定位的研究进展

大豆的许多重要农艺性状和经济性状是受多基因控制的数量性状。针对大豆产量性状、种子品质性状和重要病害的抗性等，综述了近年来大豆数量性状基因座位(quantitative trait locus, QTL)定位研究的进展,并讨论了目前大豆QTL定位研究存在的问题及解决途径。     

红菜薹茎基部分枝性状的遗传及内源激素影响因素研究

红菜薹茎基部分枝性状是薹用白菜的一种重要产量性状,内源激素对植物分枝过程有很重要的影响,为了探究与分枝相关的三种激素(生长素、细胞分裂素、独脚金内酯)对菜薹茎基部分枝性状的影响,本实验以红菜薹和菜心自交系为研究材料,构建六世代的遗传群体进行茎基部分枝性状的遗传分析,并且利用酶联免疫法(ELISA)测定三种激素含量,结果表明:红菜薹的茎基部分枝性状对无分枝性状为显性,F2分离群体的茎基部分枝性状表现连续分布,为数量性状,不符合典型的孟德尔遗传定律;两个亲本间生长素和细胞分裂素无显著差异,独脚金内酯含量差异较明显,结合两个亲本之间的表型差异分析,独脚金内酯可能是影响红菜薹茎基部分枝的直接因素,上述结果为红菜薹茎基部分枝的遗传克隆和形成机理研究奠定基础。