油菜黑胫病菌T-DNA插入诱变因素优化及突变体筛选

油菜黑胫病是由Leptosphaeria biglobosa引起的一种真菌病害。这种病害在我国油菜产区广泛发生，并造成一定的经济损失。为通过获取突变体来研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制，本文优化了影响农杆菌介导转化（ATMT）油菜黑胫病菌L. biglobosa菌株Lb731的因素，评估转化子质量，并筛选相关突变体。结果明确了农杆菌介导转化菌株Lb731的最佳因素：潮霉素B浓度为50 μg/mL，转化受体（分生孢子）培养时间为15 d (20℃)，浓度为2 × 10^7~8孢子/mL，农杆菌-受体共培养温度为25℃，共培养时间为72 h。在最适条件下的转化效率达到80个转化子/百万分生孢子。T-DNA插入基因组的频率为100%，单拷贝插入频率为72.7%，转化子抗潮霉素性状能稳定遗传。从2136个转化子中获得了11个菌丝生长减缓突变体，7个色素产生缺陷突变体和14个分生孢子产生缺陷突变体，并从这些突变体中鉴定出7个致病力丧失突变体。采用hiTAIL-PCR技术，从3个突变体中获得了T-DNA插入位点侧翼序列。上述结果为深入研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制提供了材料和线索。     

菠萝新品种——玉玲珑

“玉玲珑”菠萝是从矮凤梨(Ananas comosus var.nanus)体细胞突变体中选育出来的新品种。2019年12月获得农业农村部植物新品种权证书。该品种聚花果筒形,长3.5~5.0cm,直径2.5~3.5 cm,质量40~50 g,有小果24~35个,果眼深6.5~8.3 mm;无种子;冠芽1个,长度10~12 cm。果实基部常有裔芽1~3个,茎上有吸芽1~3个,地下有蘖芽1~3个。着果时果色粉红,成熟后苞片和宿萼淡黄白色。果实多汁,果肉白色,可溶性固形物含量15.5%,略有香气。     

水稻OsABCC10基因的克隆及其功能分析

ABCC蛋白为ABC转运蛋白超家族中的一个亚家族,主要参与将各种分子从细胞质输出到外部介质或细胞器基质的过程。为了研究OsABCC10基因是否参与水稻Na+的运输,本研究从水稻基因组中克隆出OsABCC10基因,该基因cDNA全长4539 bp,编码1513个氨基酸。OsABCC10基因表达分析发现,其主要在水稻根中表达,表达量随盐处理浓度的升高及处理时间的延长而增强,表明OsABCC10基因的表达受盐胁迫的调控。亚细胞定位分析证实OsABCC10定位于液泡膜上。盐胁迫条件下,与野生型相比,osabcc10突变体表现出对盐更敏感,而且木质部汁液中Na+浓度升高。然而,当OsABCC10基因导入野生型酵母菌株BY4741表达时,与对照组实验相比,有OsABCC10表达的酵母细胞的生长受到了抑制。该结果与植物生理实验结果相反,这可能与OsABCC10蛋白在酵母中的定位有关。本研究初步推测OsABCC10基因参与水稻Na^+的转运,是一个新的耐盐基因。     

南瓜银叶突变体48a的表型特征及其遗传学分析

南瓜银叶突变体48a是在嫩食型中国南瓜中分离筛选到的稳定遗传自交系,银色叶不仅可以作为标记性状应用到育种中,还可为南瓜抗虫、抗病、耐寒等一系列研究提供重要的材料基础。笔者对银叶突变体的表型特征及叶片的解剖结构进行鉴定分析,发现植株整体长势、熟性与野生型无明显差异;成熟叶片正面全部呈银灰色,叶绿素含量明显降低,叶片上表皮细胞与栅栏细胞间明显剥离,存在明显的空隙。利用突变体48a和野生型49a南瓜自交系构建的六世代遗传群体,调查发现F2的绿叶与银叶符合3∶1的分离比,回交群体BC1P1分离比符合1∶1,表明南瓜银色叶性状由单隐性基因控制。     

花生耐盐乙烯不敏感突变体的筛选

利用沙土培养法,使用1、3、5、7、10 mg·L~(-1)乙烯利溶液处理花生品种花育22种子,5 d后测量下胚轴长度。结果表明:经乙烯利处理后,花生下胚轴生长受到显著抑制而增粗变短,受抑制程度随乙烯利溶液浓度的提高而增加,3 mg·L~(-1)乙烯利处理的下胚轴长度极显著低于未施加和施加1 mg·L~(-1)乙烯利处理的,因此选用3 mg·L~(-1)乙烯利对诱变筛选得到的165份花生种质进行种子萌发处理,有145份种质表现为下胚轴生长受抑制而增粗变短,属于正常的乙烯敏感型种质;有11份种质下胚轴生长并未受到明显抑制,显著高于同样条件处理下花育22的下胚轴长度,属于乙烯不敏感型种质;有9份种质下胚轴生长受到显著抑制,其下胚轴长度极显著低于同样条件处理下花育22的下胚轴长度,属于乙烯超敏感型种质。使用50μmol·L~(-1) ACC(1-氨基环丙烷羧酸)溶液对筛选获得的11份不敏感种质进行验证处理,其中,9份种质保持了对乙烯不敏感的特点,下胚轴生长仍未受到明显抑制。通过在沙土中添加0.7%NaCl溶液,继续对筛选得到的9份乙烯不敏感型种质进行耐盐筛选,有1份种质表现为下胚轴生长受抑制程度最低,下胚轴长度显著高于同样处理条件下花育22的下胚轴长度,初步确定其为耐盐乙烯不敏感种质。因此,用3 mg·L~(-1)乙烯利溶液预选、50μmol·L~(-1) ACC溶液验证、0.7%NaCl溶液处理,通过评价黑暗条件下沙土培养的花生种子下胚轴长度,可以有效筛选到花生耐盐乙烯不敏感突变体。     

玉米雄性不育K932MS不育株和可育株生理生化特性的比较研究

通过比较分析K932MS中不育及可育花药不同发育时期的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性差异,探讨其败育的生理生化机制。结果表明,不育花药中可溶性糖、可溶性蛋白含量在造孢细胞时期、花粉母细胞时期、二分体和四分体时期均显著低于可育花药,游离脯氨酸含量二分体和四分体时期显著低于可育花药;不育花药中CAT活性在造孢细胞时期显著高于可育花药,在花粉母细胞时期和四分体时期显著低于可育花药;SOD活性在花粉母细胞时期显著高于可育花药,在二分体和四分体时期都显著低于可育花药;POD酶活性在造孢细胞时期和四分体时期显著高于可育花药。造成K932MS败育的原因可能是由于不育花药中营养物质的严重不足,同时不育花药的CAT和SOD活性降低、POD活性升高,不利于花药的正常生长发育。     

水稻叶片早衰突变体的农艺与生理性状研究进展

叶片早衰严重影响水稻产量与品质。研究水稻叶片早衰突变体的农艺及生理性状,有助于了解水稻叶片衰老进程和机理。本文简述了叶片衰老特征和衰老机制,重点综述了水稻叶片早衰突变体的类型、农艺与生理性状研究进展及延缓水稻叶片衰老的栽培调控途径。可为水稻抗衰老品种选育及栽培调控提供理论依据。     

花生EMS诱变体系的探索及突变体鉴定

突变体创制对花生遗传改良和功能基因组学研究具有重要意义。为获得最佳诱变效果，本研究对不同基因型花生品种的EMS诱变条件进行摸索，发现花育22号、花育71、花育9301、狮头企和伏花生的最适诱变浓度分别为0.4%、0.5%、0.3%、0.5%和0.3%。通过对最适EMS浓度诱变处理下苗期芽长、株高、根长及根数目分析，发现5个品种虽然都能正常成苗，但均受到较严重的损伤。在预实验基础上，用浓度为0.4%的EMS溶液处理了大约5000粒花育22号种子，M1及M2世代性状调查显示突变群体表型丰富，出现株高、株型、荚果、籽仁、分枝数、叶形等表型变异株系，表型变异率为12.9%。本研究为花生遗传改良和功能基因组学研究提供了丰富的种质材料。     

EMS诱变NC 55突变体库的创建及高钾突变材料的筛选

为了获得不同类型的烟草突变体库,用0.6%的EMS诱变处理NC 55,对诱变后的M 1代的大田性状进行调查分析,并从中筛选高钾突变材料。EMSNC 55 M 1代植物学性状和农艺性状变异类型丰富,突变率为11.88%,主要为多头突变、株型突变、叶片突变等;通过大田筛选和烟叶化验,筛选到钾含量高于对照NC 55的突变材料74份,其中钾含量超过1.50%的35份,以EMSNC 55-5501烟叶钾含量最高,为2.03%。EMSNC 55 M 1代单株留种606份,为进一步筛选各种类型突变体和选育新品种创建了很好的突变体库。     

3个水稻不透明胚乳突变体淀粉理化性质分析

构建水稻突变体库并从中筛选到3个胚乳突变体M16、M35和M72,对这3个突变体的籽粒表型及淀粉特性进行分析。结果表明:M35和M72籽粒表现为淀粉颗粒排列松散的粉质胚乳, M16则表现为淀粉颗粒中心有空腔的蜡质胚乳。3个突变体中直链淀粉含量较野生型显著下降。3个突变体和野生型均为A型淀粉,与野生型淀粉相比, M35和M72淀粉有较低的相对结晶度, M16淀粉则有更高的相对结晶度。在95℃下, M72淀粉具有最低的膨胀势和最高的水溶性, M16淀粉具有最高的膨胀势和最低的水溶性。3个突变体的淀粉均具有较低的糊化峰值温度、峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和消减值。体外消化表明, 3个突变体的原淀粉具有较高的快速消化淀粉和较低的抗性淀粉。在回生淀粉中3种突变体具有更高的抗性淀粉。