南丰蜜橘胚性愈伤组织诱导及其转化研究

南丰蜜橘是原产于中国的古老柑橘品种,其果实皮薄而内甜,深受消费者喜爱,当前南丰蜜橘的品质发生劣变,影响了其商品价值.为采用基因工程育种以改善南丰蜜橘品质,通过诱导其愈伤组织并以其为试材进行了转基因研究.南丰蜜橘自种子实生苗下胚轴处长产生出愈伤组织,挑选胚性愈伤组织进行增殖后,采用根癌农杆菌介导法进行开花相关基因AP1的转化.结果获得22团抗性愈伤组织,平均产出率为7.3团/皿,表明该品种有较高的转化率.抗性愈伤组织经PCR分析、Southern blot检测证实为转化子.研究结果表明南丰蜜橘胚性愈伤组织是基因工程改良的良好受体,可用于其他基因的转化研究.     

西藏野生油菜遗传多样性分析

利用10对AFLP引物及13对SSR引物,分析了43份来自西藏地区部分野生类型油菜种质的遗传多样性。10对AFLP引物共得到276条清晰的谱带,其中多态性带214条,多态性位点比率为77.5%,平均每对AFLP引物得到21.4条多态性带。13对SSR引物共扩增出57条带,其中多态性带51条,多态性位点比率为89.5%。通过对西藏野生类型油菜资源的遗传距离以及聚类分析,可将西藏野生类油菜分为两大类群,分别为白菜型和芥菜型野生油菜种质资源;两种分子标记适合揭示西藏野生油菜的遗传多样性,西藏野生类型油菜种质资源的遗传多样性非常丰富。这些结果有利于对西藏野生油菜的进一步鉴定和归类,从而利用其丰富的遗传资源,培育优良的油菜新品种。     

液相色谱-串联质谱直接测定茶叶中多种游离氨基酸

建立高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)直接测定茶叶中多种游离氨基酸的方法。茶叶样品用沸水浸提45 min,过滤定容后利用反相液相色谱柱(Shim-pack VP-ODS,150 L×2.0 mm,5μm,日本岛津公司)进行梯度洗脱分离,而后采用串联三重四级杆线性离子阱质谱仪(4000QTRAP,美国ABSciex公司)于电喷雾源(ESI)正离子模式下选用多反应监测离子对扫描模式(MRM)进行定量。各氨基酸在0.625～10μmol·L-1线性范围内,相关系数r均大于0.99,回收率为85%～110%。该方法分析速度快、准确度高、选择性好,适用于茶叶品质分析中游离氨基酸的快速测定。     

彩花油菜的创建及遗传育种进展

油菜既是重要的油料作物,也是极具观赏价值的大田作物,成片的油菜花每年吸引大量游客。近年来,随着农业旅游项目的不断研发,油菜花成为越来越重要的特色旅游资源,而且以黄色为主的菜花正在被白色、红色、紫色等彩色菜花所丰富,花色油菜种质的创制也被越来越多的育种家所突破。本文主要介绍了通过远缘杂交、原生质体融合、人工诱变、基因工程等方法获得的不同花色油菜新种质,概述了有关油菜花色的遗传机理、进化与选择等的研究进展,综述了彩花油菜育种的最新进展,并就未来发展趋势做了展望和建议。     

基于深度全卷积神经网络的大田稻穗分割

稻穗的准确分割是获取水稻穗部性状、实现水稻表型自动化测量的关键。该研究应用水稻图像数据集及数据增广技术,离线训练了用于稻穗分割的3个分别基于Seg Net,Deep LAB和PSPNet的全卷积神经网络。综合考虑分割性能和计算速度,优选了基于Seg Net的网络,称为Panicle Net。在线分割阶段先将原始图像划分为子图,由Panicle Net分割子图,再拼接子图得到分割结果。比较该算法及现有作物果穗分割算法Panicle-SEG、HSeg、i2滞后阈值法及joint Seg,该算法对与训练样本同年度拍摄样本Qseg值0.76、F值0.86,不同年度样本Qseg值0.67、F值0.80,远优于次优的Panicle-SEG算法,且计算速度约为Panicle-SEG算法的35倍。该算法能克服稻穗边缘严重不规则、不同品种及生育期稻穗外观差异大、穂叶颜色混叠和复杂大田环境中光照、遮挡等因素的干扰,提升稻穗分割准确度及效率,进而服务于水稻育种栽培。     

OsCPK12基因功能研究和互作蛋白筛选

通过反向遗传学研究方法,构建OsCPK12基因敲除和超表达突变体,用150 mmol/L的NaCl进行盐胁迫处理,结果显示:超表达株系无论株高、根长还是叶片状态都优于野生型,而基因敲除突变体相比于野生型株高明显矮化,根的发育形态差,叶片枯黄,证实OsCPK12对水稻耐盐有正调控作用。用real-time PCR对突变体株系的根、叶鞘、叶片多个部位的激素信号转导路径基因的表达量进行分析,结果显示:超表达株系的多个激素受体编码基因和下游调控基因表达量显著上调,说明OsCPK12参与激素的信号转导并影响水稻抗逆反应。为进一步研究OsCPK12的基因功能,通过在水稻原生质体中表达融合蛋白进行OsCPK12的亚细胞定位,确定OsCPK12定位于质膜。用酵母双杂交的方法在水稻中花11膜蛋白文库中筛选到2个水通道蛋白OsPIP1-1和OsPIP2-7,且酵母点对点验证为阳性,推测OsCPK12可能通过与OsPIP1-1和OsPIP2-7互作,调控水分子进出细胞,提高了水稻的耐盐性。     

不同生长阶段的油菜饲用营养价值评价研究

探索不同生长阶段油菜的营养价值,为油菜的饲用提供数据支撑和参考。以同一品种、不同时期(蕾薹期、初花期、盛花期、结荚初期、结荚后期)采集的油菜以及油菜秸秆作为试验素材,通过常规营养成分的检测分析以及随意干物质采食量(DMI)、体外干物质消化率(IVDMD)、粗饲料分级指数(GI和GI’)的预测,分析油菜的饲用价值。结果表明:(1)随着油菜生长阶段的发展,结合常规营养成分、随意干物质采食量(DMI)、体外干物质消化率(IVDMD)以及粗饲料分级指数(GI)分析,油菜饲用的营养价值呈逐渐下降的趋势;(2)油菜生长的不同阶段饲用价值不一样,通过预测分析,应结合生物产量以及饲喂动物,综合营养指标选择合适的生长阶段进行采收、贮存和饲用。     

水稻花青素合成调控转录因子 OsC1 和 OsPAC1的功能

从黑米品种黑帅中克隆水稻内源调控花青素合成的转录因子OsC1和OsPAC1,并导入到白米粳稻品种Chao 2-10和ZH11中超量表达,结果显示:在超量表达OsC1的Chao 2-10的抗性愈伤分化阶段、再生转基因植株的叶片、叶鞘、稃尖等部位观察到花青素的积累;其他转基因材料,如超量表达OsC1的ZH11、超量表达OsPAC1的Chao 2-10和ZH11均未观察到花青素的积累;利用高效液相色谱(HPLC)测定转基因水稻叶片中花青素含量,发现主要是矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和芍药素-3-O-葡萄糖苷2种花青素。对转基因材料中花青素生物合成相关基因的表达量进行分析发现,Chao 2-10和ZH11超量表达OsC1后,花青素代谢途径上的大部分结构基因上调表达;Chao 2-10中超量表达OsPAC1后,OsCHS、OsCHI、OsANS、OsUFGT上调表达,而OsF3 H、OsF3’H表达基本没变;ZH11中超量表达OsPAC1后,OsCHS、OsANS、OsUFGT上调表达,而OsCHI、OsF3 H、OsF3’H的表达基本不变。     

植物多倍体的形成及其二倍化机制

大约70%的开花植物在进化史上都经历过多倍化的过程,多倍体植物通常具有较强的可塑性,容易形成新物种。而新形成的多倍体往往不能稳定存在,其基因组需要再经历一次二倍化的过程,从而在基因水平上和细胞学水平上更接近二倍体。对多倍体二倍化的机制和相关研究的未来发展情况进行了探讨。     

芥菜型油菜多室角果的解剖特征及遗传分析

采用石蜡切片、杂交和回交技术研究了芥菜型油菜多室材料J163角果的形态特征、单株产量性状构成和遗传控制机制。结果表明,J163的角果由4心皮发育而来,4个果瓣包围种子,2个假隔膜平行,将角果分隔成3个腔室;假隔膜发育稳定,无假隔膜发育障碍或中途退化而形成多室与两室角果嵌合现象;尽管多室材料的千粒重和单株有效角果数均小于两室材料,但多室材料每角粒数和单株产量显著提高,说明多室性状(每角粒数多)有利于提高油菜产量;J163多室性状受隐性核基因控制,无细胞质效应,J163和两室材料J248间在多室位点上存在2对基因差异,但J163的多室性状基因是否为2对独立隐性基因还需进一步研究。根据上述特点可认为J163是新型芥菜型油菜多室材料。