马铃薯叶肉原生质体电融合参数优化及杂种植株再生

以马铃薯栽培种“中薯2号”的无性系3^#、8^#和野生种Solanum chacoense叶肉原生质体为融合试材,优化马铃薯高效融合的电融合参数。研究表明,在交变电场(AC)100V／cm、AC作用时间20s、直流脉冲电压(DC)1100V／cm、DC脉冲时间60μs、脉冲数1次时,双核融合率可达40％以上。融合产物经过4-5个月的培养获得再生植株。对首先再生的15个株系通过RAPD标记检测,证明均为体细胞杂种。所用引物C-01能够同时扩增出杂种植株中双单倍体亲本1100bp和670bp的特征带以及野生种．S.chacoense亲本510bp的特征带。     

rDNA和端粒重复序列鉴定马铃薯和茄子体细胞杂种染色体丢失和融合

植物体细胞杂交是植物种质资源创制的重要方法。体细胞杂种在原生质体再生的过程中染色体会产生非常多的遗传变异。研究体细胞杂种的染色体行为为马铃薯体细胞杂种的创制和利用提供理论基础。本研究采用rDNA和端粒重复序列作为探针进行原位杂交(fluorescence in situ hybridization),并结合基因组原位杂交(genomic in situ hybridization),对马铃薯和茄子体细胞杂种染色体组成和变异进行了分析。原位杂交结果表明,体细胞杂种中存在马铃薯和茄子融合的染色体和双着丝粒染色体,并发现部分融合染色体是由马铃薯和茄子2号染色体末端对末端融合得到的。重排的双着丝粒染色体的着丝粒一个来源于马铃薯,一个来源于茄子。此外,体细胞杂种中来源于茄子的5S rDNA在体细胞杂种再生及稳定的过程中全部丢失。研究结果表明马铃薯与茄子在进行体细胞杂交的过程中,染色体是不稳定的,容易造成融合后代出现双着丝粒和染色体重排等现象。体细胞杂种的染色体会通过染色体重排、双着丝粒、rDNA均一化等多种形式使其染色体趋于稳定。     

马铃薯晚疫病水平抗性杂交组合后代群体的晚疫病抗性评价

试验对CIP提供的26个马铃薯晚疫病水平抗性杂交组合的实生苗及其中选无性系进行了晚疫病鉴定。结果显示,实生苗阶段通过人工接种进行晚疫病鉴定筛选具有较高的准确性。供试杂交组合后代的晚疫病群体抗性表现为中等,按照9级标准统计,各病级分布呈典型的水平抗性分布。统计分析显示,组合间晚疫病病情指数没有显著差异。无性系连续2年的鉴定结果差异亦未达到显著水平,表现出较好的稳定性。     

一个新的马铃薯patatin classⅠ基因的cDNA在烟草中的表达及其酶活性

将马铃薯(Solanum tuberosum)块茎特异蛋白patatin class Ⅰ基因cDNA与CaMV 35S启动子融合,构建了植物表达载体pBSSP.用电激法将表达载体导入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404,然后转化烟草(Nicotiana tabacum)叶片获得再生植株.经PCR、PCR-Southem、Northern杂交和蛋白质检测,证明patatin class Ⅰ基因cDNA已整合到烟草基因组中并在转基因植株中转录和表达.酯酰水解酶(lipid acylhydrolase,LAH)活性分析显示,转基因烟草植株的叶片中LAH活性明显提高.     

原生质体载体技术在马铃薯育种中的应用

综述了原生质体载体技术在育种中的应用:体细胞杂交、以原生质体为受体细胞的DNA直接导入转化、体细胞无性系变异、胁迫耐受系的选择,同时针对马铃薯的生物学特性、育种现状及其原生质体方面的研究现状,提出利用原生质体载体技术进行马铃薯育种的优势和切实可行性。     

马铃薯薯形突变体T-DNA插入侧翼序列分析

以‘鄂马铃薯3号’为材料,通过试管薯快速转基因技术获得一个编号为pCL2b-2薯形突变系,本研究通过表型鉴定、侧翼序列扩增和生物信息学等方法对其进行了研究,目的是分析该突变株表型变化控制机制。结果表明,该突变体的试管薯和温室收获块茎长宽比在p<0.05水平均显著大于野生型受体薯,其中试管薯长宽比为1.78,野生型试管薯长宽比为1.33;温室收获块茎长宽比为1.50,野生型块茎为1.29;利用hiTAIL-PCR技术对T-DNA插入位点两侧的侧翼序列分析表明,T-DNA插入编码异戊烯基转移酶(IPT)基因内部,该基因为细胞分裂素合成酶基因(StIPT),暗示StIPT基因可能参与马铃薯薯形发育。     

马铃薯抗青枯病和低温糖化体细胞杂种的鉴定

ACC-1-1和ACC-1-2再生株系由来自马铃薯二倍体栽培种(Solanum tuberosum)品系AC142-01(2n=2x=24)和二倍体野生种S.chacoense的一个无性系C9701(2n=2x=24)经原生质体融合获得,经鉴定为体细胞杂种。流式细胞仪分析和染色体计数显示,ACC-1-1为混倍体,ACC-1-2为八倍体。两个株系均能正常开花但花粉活力较低。花粉母细胞减数分裂观察显示,两个系在减数分裂各个时期均出现广泛的异常染色体行为,可能是花粉活力低的原因。青枯病接种鉴定表明,ACC-1-2对青枯病表现为高抗,而ACC-1-1表现为中感,同时这两个株系均具有"低温糖化"抗性,证明体细胞融合加上适当选择可以有效聚合有性杂交不亲和双亲的优良性状。     

彩色马铃薯块茎形成和贮藏过程中花色苷变化及抗氧化活性分析

 以不同彩色马铃薯基因型为材料,对块茎形成和贮藏过程中花色苷的种类及含量变化进行了研究。结果表明,在块茎发育过程中,不同马铃薯基因型块茎中花色苷出现的时间与含量多少各有差异,颜色较深的基因型花色苷达到最高含量的时间先于颜色浅的基因型,且不同组分的出现与累积变化规律基本上与花色苷合成的先后顺序一致;在常温和低温贮藏过程中,花色苷含量均呈下降趋势,但下降比例并无明显差异。抗氧化活性测定表明,几种彩色马铃薯基因型块茎均有一定的清除DPPH· 和ABTS⁺能力以及Fe³⁺ 还原能力,但不同基因型间抗氧化能力存在差异。     

白魔芋高效再生体系的建立及其抗生素敏感性研究

采用白魔芋不同组织为外植体,进行愈伤组织诱导和植株再生,并对叶柄诱导而来的愈伤组织进行抗生素敏感性试验。结果表明,叶柄外植体诱导的愈伤组织生长势强,继代培养增殖快,植株再生快。抗生素敏感性试验表明,魔芋愈伤组织对卡那霉素极不敏感,而对G418具有较好的敏感性。抗生素G418的适宜使用浓度以30mg.L-1为宜,羧苄青霉素的浓度以250mg.L-1为宜。     

RNA干涉对马铃薯内源酸性转化酶活性的影响

酸性转化酶是植物体内降解蔗糖为还原糖（葡萄糖、果糖）的关键酶,而还原糖在马铃薯（Solanum tuberosum L.）低温贮藏中的快速积累是影响油炸加工品质的重要因素。为了实现对马铃薯块茎低温糖化的品质改良,本研究利用所克隆的酸性转化酶基因构建了RNA干涉载体,并转化马铃薯品种N2。经PCR、Northern鉴定,酸性转化酶基因的干涉片段已经成功导入马铃薯植株中。对干涉转基因株系的试管苗和试管薯的酸性转化酶活性进行测定,结果显示,植株的酸性转化酶的活性平均下降69.8%（Ni-1除外）,最大降幅为78%（Ni-4）,而试管薯的酶活性最大降幅为68%。与反义RNA的表现较好的转基因株系进行比较,RNA干涉对酶活的调节作用与之相当。研究结果表明,RNA干涉对马铃薯内源酸性转化酶活性的调节作用显著,这种转录表达的调控技术对马铃薯低温糖化改良具有良好的应用前景。