核桃种质资源遗传多样性研究中的AFLP技术优化及引物筛选

以亲缘关系较近的辽宁1号、辽宁2号、辽宁3号、辽宁6号、辽宁8号为试材,将AFLP技术体系在核桃研究上进行优化,并筛选出20对多态性高的AFLP引物组合,用于核桃种质遗传多样性分析。     

基于AFLP分子标记的核桃核心种质的构建

【目的】构建核桃核心种质以便更好地保存、评价和利用丰富的核桃种质资源。【方法】利用AFLP分子标记,对131份核桃原始种质采用逐步聚类法建立候选核心种质,比较不同候选核心种质的多态性位点数、多态性位点百分率,结合形态学指标及地理来源,最终确定核桃核心种质,并进行评价。【结果】建立的核桃核心种质保留了原始种质10%的样品,分别为河北的天桥1号、陕西的西洛2号和西林1号、山西的晋龙1号、山东的丰辉、辽宁的辽宁8号和辽73013、新疆的温185、河南的绿波、北京的北京746、美国引进品种维纳、日本引进品种清香和朝鲜的品种安边1号。根据遗传多样性评价结果,与原始种质相比,核心种质的多态性位点保留率为75.4%。【结论】构建的核桃核心种质能较大程度地代表原始种质的遗传信息,符合核心种质要求。     

核桃坚果硬壳结构与木质素和纤维素相关性研究

试验对核桃坚果硬壳结构(缝合线紧密度、厚度、机械强度)与坚果硬壳中的木质素、纤维素含量进行了比较,并分析了三者之间的相关性.结果表明,核桃硬壳结构指标之间存在显著的相关性,不同核桃品种(系)之间硬壳中木质素、纤维素含量存在着显著差异.硬壳木质素含量在31.09％～51.88％,纤维素含量在10.97％～ 16.00％,硬壳木质素含量与缝合线紧密度、机械强度之间呈显著的正相关关系,与硬壳厚度呈极显著的正相关关系.     

水杨酸对鸭梨和雪花梨花粉萌发及花粉管生长的影响

适宜浓度的外源水杨酸(SA)可以促进鸭梨(Pyrus bretschneideri Rehd.cv.Yali)和雪花梨(P.breschneideri Redh.cv.Xuehuali)花粉的萌发和花粉管的生长.采用质膜Ca2+通道抑制剂LaCl3、胞外Ca2+螯合剂乙二醇-双-(2-氨基乙醚)四乙酸(EGTA)及CaCl2分别与不同浓度SA组成培养基对鸭梨和雪花梨的花粉进行培养,结果表明,0.000 2、0.002 0、0.0200 mmol/L的SA均可拮抗EGTA对花粉萌发及花粉管生长的抑制作用,花粉发芽率比对照高,花粉管生长速度快,LaCl3与SA培养花粉有同样的效果.CaCl2与SA共同培养一定程度上可削弱SA对花粉的促进作用,但0.0020 mmol/L SA处理,花粉的发芽率和花粉管的生长速度高于对照.说明Ca2+参与了SA对花粉萌发及花粉管生长调节作用的信号转导过程,SA通过提高花粉内[Ca2+],的浓度促进花粉萌发及花粉管生长,胞内钙库可能是Ca2+的主要来源.     

17种木犀科植物的AFLP指纹分析

应用AFLP技术对木犀科17种植物的亲缘关系进行了分析,利用从16对引物中筛选出的多态性好的5对引物,共扩增出条带553条,其中多态性条带451条,多态性比率81.6%;不同属之间,白蜡属的多态性比率最低;采用UPGMA法进行了聚类分析,初步证明丁香属和女贞属之间亲缘关系最近,连翘属和素馨属亲缘关系较近;筛选出了15种木犀科植物的特征性AFLP标记,为分子水平开展木犀科植物的分类研究提供了有益参考。     

干旱胁迫下核桃生理适应性及抗性指标筛选

以早实核桃辽宁1号、香玲嫁接苗为试材，采用盆栽控水-自然干旱的方法进行干旱处理，测定干旱处理0、3、6、9、12、15、18 d的10个生理生化指标，利用隶属函数值和综合抗旱指数等进行分析评价，以明确其干旱适应性变化，筛选简单有效的核桃抗旱指标。结果表明：辽宁1号和香玲叶片相对含水量随干旱胁迫程度的增加逐渐降低；叶片相对电导率、水分饱和亏缺、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量随干旱胁迫程度的增加逐渐升高；SOD、POD、CAT活性随干旱胁迫程度增加呈先上升后下降的趋势。综合分析评价表明，辽宁1号抗旱性较香玲强，其中水分饱和亏缺、SOD活性、POD活性、脯氨酸含量、CAT活性5个指标可以较好地反映核桃品种的抗旱能力。     

核桃 JrCOR413 基因家族鉴定与表达分析

为解析核桃COR413基因家族在响应冷胁迫中的作用，本研究利用生物信息学技术在核桃全基因组筛选并鉴定COR413家族基因，对该家族成员进行结构和表达分析。结果表明，核桃COR413基因家族包含6个基因，编码7条蛋白，分布在4条染色体上，开放阅读框为549～804 bp，翻译蛋白范围为182～267个氨基酸，等电点为8.15～9.93，全部为碱性稳定蛋白；含有典型的WCOR413高度保守的结构域。聚类分析发现，该类基因可与拟南芥高度同源，并分为2个亚组。在低温胁迫48 h后经转录表达分析，JrCOR5在2个核桃品种中显著升高，并且在花器官和嫩茎转录表达较高；结合qPCR分析，JrCOR5在冷胁迫48 h显著升高，达到90倍以上。因此，推测JrCOR5可能在核桃响应冷胁迫过程中起到重要作用。本研究结果将为解析核桃JrCOR413基因家族成员在响应冷胁迫过程中的分子机制研究奠定基础。