甜瓜种皮颜色控制基因CmSC1的精细定位及候选基因分析

【目的】通过对甜瓜种皮颜色进行遗传分析及基因精细定位,并推测其候选基因和开发特异分子标记,为下一步该基因的功能研究及合理利用奠定基础。【方法】利用白色种皮材料HP22和黄色种皮材料B8、B150分别配制杂交组合,获得后代遗传分离群体并进行种皮颜色的表型调查及遗传分析,通过基因图位克隆方法完成基因的精细定位。通过对定位区间内注释基因进行编码区序列和功能分析确定关键候选目的基因。【结果】甜瓜白色种皮对黄色种皮为显性,由单显性基因CmSC1控制并表现延迟遗传效应。利用368个黄色种皮F₂单株最终将CmSC1精细定位于第5号染色体分子标记S27和S28之间物理距离约95 kb区间内,共包含12个注释基因。其中一个为拟南芥AtTT8同源的编码bHLH转录因子蛋白的MELO3C014406,经序列变异位点分析,黄色种皮材料B8和B150分别在该基因ATG下游第47位碱基处插入碱基A以及在第260位碱基处缺失14 bp导致翻译蛋白提前终止,致使后面功能结构域完全缺失,进而通过开发特异分子标记YS及序列分析,发现65份黄色种皮材料均发生这两种突变形式中的一种,推测MELO3C014406即为控制种皮颜色CmSC1的目的基因。【结论】本研究将控制种皮颜色的CmSC1精细定位于第5染色体95 kb区间内,推测MELO3C014406为最终目的基因,并开发了特异分子标记YS。     

玉米早期籽粒中强表达启动子的筛选

在植物基因表达调控的过程中,启动子作为调控基因表达的顺式元件起着重要作用。为了筛选在玉米早期籽粒中强表达的启动子,选取6个启动子pCaMV35SD、pUbiquitin、pZmActin1、pZmSTK2、pZm66589和pZmbHLH148,分别构建EGFP表达载体并转染玉米原生质体,快速验证载体功能构建的正确性;同时采用花粉磁转染法将6个表达载体导入玉米自交系郑58中,并对不同启动子驱动的EGFP载体在授粉后48h玉米籽粒中的荧光强度和荧光检出率进行观察和统计分析。结果表明,6个启动子驱动EGFP表达载体构建正确;pCaMV35SD启动子驱动EGFP表达载体的荧光最强,6个启动子驱动EGFP表达载体由强到弱依次为pCaMV35SD>pZmSTK2>pZm66589>pZmbHLH148>pUbiquitin>pZmActin1,其荧光检出率分别为27.17%、27.17%、29.83%、23.84%、13.40%和30.57%。     

ZmLTP3基因对玉米的遗传转化及耐盐性鉴定

为探讨转脂蛋白在非生物逆境中的作用,将Zm LTP3基因利用花粉管通道法转入玉米自交系京2416中,在PCR和EPSPS速测试纸鉴定基础上连续自交获得转基因阳性株系。以转基因株系OE6、OE10、OE18作为试验组,以自交系京2416为对照(WT),进行盐胁迫处理,比较二者之间在形态指标和生理指标方面的差异。结果显示,在正常生长条件下,转基因株系与野生型的各项指标均无显著差异。在盐胁迫条件下,与野生型相比,转基因株系的株高、茎基宽、根长、鲜质量、干质量及叶绿素含量均显著增加,表现出较好的生长状态;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性也显著升高,显示出较高的活性氧清除能力;同时,丙二醛(MDA)含量及相对外渗电导率水平则显著下降,暗示其体内较低程度的细胞伤害水平。以上结果表明,Zm LTP3基因的过量表达可提高玉米的耐盐胁迫能力。     

生菜细菌性软腐病抗性鉴定方法及其资源评价

为了建立一套快捷、方便、可靠的生菜细菌性软腐病抗性评价方法,通过比较不同软腐致病菌、接种方法、苗龄、接种后调查时间对软腐病发病的影响,对华北地区主栽的50个生菜品种,通过春、秋2茬试验对其软腐病抗病性进行了综合鉴定,为生菜抗病品种的选育和应用提供依据。结果显示,采用针刺法,接种胡萝卜果胶杆菌巴西亚种菌株Pectobacterium carotovorum subsp. brasiliensis BC1于7-8真叶期的生菜幼苗,并在接种48 h后调查病情,可有效地对生菜品种进行抗病性评价。对50份生菜种质资源的综合抗病性评价结果表明:裕生4号、橡生二号、意大利生菜等10个品种抗性级别为高抗;北生2号、汉堡、雷达等31个品种表现为中抗;其他9个品种表现为感病;无高感和免疫品种。不同类型的生菜种质对软腐病的抗性不同:相对于散叶生菜,结球生菜和直立型生菜抗性资源较为丰富;大部分紫色生菜品种比绿色生菜更具软腐病抗性。     

集约化养鸡场空气环境中生物气溶胶特点研究

为了给北京地区不同类型养鸡场空气环境中生物气溶胶的危害评价提供基础数据,对蛋鸡和肉鸡两种养殖方式下,鸡舍内外空气环境中生物气溶胶的浓度和粒径分布进行检测,并对大肠菌群和抗生素抗性菌进行了分析。结果表明,北京郊区(县)蛋鸡舍内,所调查的五种生物气溶胶(细菌、真菌、大肠菌群、四环素和红霉素抗性菌)浓度高于同地区肉鸡舍(P<0.05)。蛋鸡舍内空气中约50%的细菌气溶胶分别具有四环素和红霉素抗性;大肠菌群、四环素抗性大肠菌群和红霉素抗性大肠菌群的平均浓度分别为7.32×103、2.87×103CFU·m-3和3.31×103CFU·m-3。两种养殖方式下细菌和真菌气溶胶粒径分布规律有所差异,导致其在细颗粒物中所占比例不同。     

北京地区莴苣中番茄斑萎病毒的鉴定

番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)是目前已知的寄主范围最广、危害最严重的植物病毒之一。采集北京市顺义地区疑似感染病毒病的莴苣叶片,症状表现为严重的叶片斑驳褪绿、矮化,甚至整株枯萎死亡,发病率可达25%以上;结合发病症状和分子检测技术,证明其病原为番茄斑萎病毒属的TSWV。进一步基于TSWV外壳蛋白基因序列对不同国家和国内其他地区TSWV的进化关系进行了比较分析,结果显示北京地区莴苣中的TSWV与国内已报道的TSWV差异较大,而与西班牙分离的TSWV进化关系最近,表明该TSWV病毒非国内其他地区传播,而是由国外直接输入的病例。     

谷子eIF5A基因家族鉴定与分析

【目的】本文系统分析了谷子e IF5A基因家族在谷子中如何发挥作用。【方法】利用谷子基因组数据库,运用生物信息学方法,鉴定谷子e IF5A基因家族的基因结构、染色体定位、编码蛋白和磷酸化位点预测,通过序列比对进行进化和分类分析。【结果】谷子含有4个e IF5A基因,均含有4个内显子,分布于谷子的3条染色体上。MEME保守基序分析显示,谷子e IF5A蛋白均含有1个保守的DNA结合寡核苷酸结合结构域(PF01287)。磷酸化位点预测分析表明谷子e IF5A蛋白均含有大量潜在磷酸化位点。【结论】以上结果将为今后揭示谷子e IF5A蛋白功能提供重要的线索。     

大菊品种扦插生根规律的比较

针对扦插过程中不同菊花品种的生根速度不一致问题,以14个观赏大菊品种进行扦插试验,测定径粗、根长、根系直径、根数等的动态变化,研究不同品种根系生长规律。对大菊品种扦插生根试验研究表明,不同菊花品种的生根速度不一致,有的品种扦插后只需4～8 d即能开始生根,有的品种却要10～12 d才能开始生根,生根快和中速的品种,在4～8 d内,生长速率逐渐提高,扦插后9～12 d生长速率陆续处于顶峰;生根慢的品种在扦插后13～14 d生长速率出现高峰。生根慢的品种生长速率峰明显低于生根快和中速的品种。所有大菊品种在出现生长峰期后,生长速率逐渐下降,然后生长速率在0.25 cm/2 d附近趋于集中。在根系生长过程中,根系直径越大,径粗越粗,对植株的生长越有利。     

大白菜软腐病新病原菌Pectobacterium aroidearum的鉴定及其生物学特性

细菌性软腐病是大白菜生产上主要发生病害之一,其病原菌通常为胡萝卜软腐果胶杆菌Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum(Pcc)。从北京房山区大白菜软腐病样中分离获得一株菌株KC20,其在LB固体培养基上的菌落呈圆形、乳白色、半透明、表面光滑且边缘整齐,在半选择性培养基CVP上产生典型的杯状凹陷。致病性测定结果表明,该菌株侵染引发的大白菜软腐症状与田间大白菜软腐自然发病症状相同。利用果胶杆菌属特异引物Y1/Y2可扩增出预期大小为434 bp的目的片段;ITS-PCR和ITS-PCR-RFLP结果发现,KC20与P.carotovorum菌株带型均不相同。KC20的16S rDNA基因完整序列与已报道的标准菌株P.aroidearum SCRI 109T(JN600323)的相应序列相似性高达99%以上;该序列系统发育关系分析表明,KC20与已报道的P.aroidearum菌株聚集,并形成了明显的P.aroidearum类群,基于pmrA基因序列和基于果胶杆菌8个看家基因(acnA、icd、gapA、mdh、mtlD、pgi、proA和rpoS)的MLSA-多位点序列分析进一步支持了这一结果。以上结果表明,引发北京地区大白菜软腐病的病原菌株KC20为果胶杆菌P.aroidearum。人工接种条件下,KC20还可侵染马蹄莲、虎眼万年青、马铃薯、鳄梨、西葫芦、胡萝卜、生菜和芹菜等植物;该菌株具备在37℃以及含有7%NaCl培养基中生长的能力,能液化明胶;可利用棉籽糖、纤维素二糖、蜜二糖,不能利用异麦芽酮糖、D-麦芽糖、D-阿拉伯糖、D-山梨醇、菊糖等。大白菜软腐病新病原菌Pectobacterium aroidearum的发现加深了我们对该病害的了解,为该病害的有效防治提供了参考。