拟南芥细胞分裂素受体AHK3亚细胞定位信号的研究

【目的】研究细胞分裂素受体在细胞内定位分布的具体信号及其机制。【方法】构建拟南芥细胞分裂素受体蛋白——组氨酸蛋白激酶3(Arabidopsis histidine kinase 3,AHK3)的一系列亚细胞定位相关表达载体,转化到拟南芥原生质体细胞中进行瞬时表达后,采用激光共聚焦显微镜观察研究AHK3的亚细胞定位信号。【结果】AHK3定位于内质网(Endoplasmic reticulum,ER);AHK3的N端和C端均含有ER定位序列。【结论】AHK3在ER中实现对细胞分裂素的感知及受体蛋白之间的相互应答,并进行下游的信号转导;AHK3含有多段ER驻留信号。     

西南麦区高产多穗型小麦单株分蘖特征研究

为探究西南麦区特殊生态环境下高产多穗型小麦单株分蘖出现规律、成穗规律及其与产量形成的关系,以3种穗型小麦为试验材料,采用田间调查、室内体视解剖观察和间接酶联免疫吸附(ELISA)等方法,分别对单株分蘖出现时间和茎顶端生长进行了调查统计,对茎蘖内源赤霉素(GAs)、吲哚乙酸(IAA)、分裂素(ZR)、脱落酸(ABA)和玉米素(ZT)的含量进行了测定,比较分析了以上因素与分蘖穗部性状的关系。结果表明,与大穗型和中间型小麦相比,高产多穗型小麦单株分蘖平均出现时间(7.41d)和相邻分蘖发生的平均间隔时间(2.66 d)最短;相邻分蘖顶端原基生长阶段均差(1.10)最小。相邻分蘖的GAs、IAA、ZR和ABA含量平均差值最小,分别为0.59、1.01、0.13、8.73 ng·g-1FW;二级分蘖的IAA/ABA(0.65)和ZR/ABA(0.08)最高,IAA/(ZR+ZT)(1.06)最低,3个比值与一级分蘖的相关比值差距最小。相邻分蘖穗部结实性状的平均差值最小,分别为穗粒数1.69、单穗平均粒重2.31mg、不孕小穗数0.87和结实小穗数1.61;单株成穗率(87.50%)和单株平均粒重(23.75g)最高。综上,在3种穗型小麦中,多穗型小麦单株各分蘖的出现和生长存在着更为均匀的协调关系,使得分蘖成穗较高,这有利于西南麦区特殊生态环境下单株产量因子的合理构成和突破性品种的选育。     

青稞主效休眠基因单倍型分布及利用

穗发芽严重降低谷物的产量和品质，种子休眠与穗发芽高度相关。为了解中国青稞品种休眠特性及其主效休眠基因AlaAT和MKK3的单倍型分布，以143份地方品种和42份育成品种(系)为材料，分别种植在四川雅安、什邡和西藏拉萨，进行大田种子休眠性鉴定；选择休眠性极端材料，分别利用2对引物对含有目标休眠基因功能性SNP的片段进行扩增、测序，并用于AlaAT 和 MKK3基因特异性KASP标记开发与供试材料的单倍型分析。结果表明，3个种植点，地方品种的发芽指数（GI）均高于育成品种（系），但差异不显著；四川2个种植点间GI值差异不显著，但显著高于西藏种植点，说明青稞品种（系）普遍休眠性弱，高原气候条件显著促进种子休眠。KASP标记检测发现，AlaAT 和 MKK3的强优势单倍型均为弱休眠单倍型 （频率>80%），供试材料中有4种单倍型组合，分别为AlaAT-ND+MKK3-ND、 AlaAT-ND+MKK3-D、 AlaAT-D+MKK3-ND和AlaAT-D+MKK3-D，频率分别为80.0%、12.4%、6.0%和1.6%，其GI值随强休眠单倍型数量增加而降低；3个环境下，含有组合AlaAT-D+MKK3-D的GI值最低，说明休眠基因具有加性效应，聚合优良单倍型的品种（系）具有稳定的休眠特性。青稞生产和育种应根据种植区域和用途选择与利用上述主效休眠基因单倍型。