4个玉米品种抗逆性的比较分析

[目的]优良的高产品种通常被证明对生物和非生物逆境、营养元素的配置利用及变化的环境具有较强的抗(耐)性和适应性。[方法]以4个玉米杂交种郑单958、先玉335、鼎优919和伟科702为材料,对其抗倒性、不同温度下的花粉活性、抗旱棚内的全程干旱胁迫及不同氮处理(0和150 kg/hm~2)进行测定和调查,比较分析和评价品种间抗逆性的差异。[结果]成熟期抗倒性的结果表明,不同玉米品种的抗倒能力由高到低依次为鼎优919、郑单958、伟科702、先玉335,其中鼎优919的倒伏率最低,抗倒性最强。不同温度下花粉活力的试验结果表明,先玉335花粉对高温最敏感,鼎优919和郑单958表现较强的抗高温特性。干旱胁迫试验结果表明,先玉335对干旱最敏感,鼎优919、郑单958和伟科702表现出中等的抗旱能力。低氮胁迫的结果表明,鼎优919和先玉335表现出较强的氮利用能力和中等的耐低氮能力,伟科702两项指标均为中等,郑单958为弱。[结论]该研究结果为品种的推广利用、抗逆品种选育和改良提供了参考。     

2种预处理对玉米组织全蛋白质双向电泳图谱的影响

为探索适用于双向电泳分析的玉米组织全蛋白质提取的最佳方法,建立适用于玉米组织的全蛋白质双向电泳体系,以玉米叶片和花粉为材料,在相同条件下采用PDQuest分析,分别比较了丙酮预处理和TCA/丙酮预处理玉米组织对全蛋白质双向电泳图谱的影响。结果表明,丙酮预处理和TCA/丙酮2种预处理提取法在玉米叶片中分别检测到634个和540个清晰的蛋白质点,在玉米花粉中分别检测到410个和320个清晰的蛋白质点。丙酮预处理的玉米组织有少量拖尾,蛋白质点丰度高,适合做质谱分析;TCA/丙酮预处理的玉米组织拖尾较轻,蛋白质点丰度较低,适合做蛋白质差异分析。     

小麦几丁质酶基因家族的全基因组鉴定及禾谷镰刀菌胁迫下的表达分析

对小麦几丁质酶基因家族成员进行鉴定,并对其基因结构、保守基序、染色体分布、系统进化及禾谷镰刀菌胁迫下的表达水平进行分析,为进一步研究几丁质酶基因在小麦应答各种生物胁迫中的作用和在抗病分子育种中的应用奠定基础。结果表明,从小麦基因组中共鉴定到159个几丁质酶基因,分布在21条染色体上;小麦几丁质酶基因家族成员分为5类,隶属于GH-18和GH-19两个亚家族。GH-18亚家族包括Ⅲ、Ⅴ类,分别含有34、48个基因;GH-19亚家族包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ类,分别包含52、13、12个基因。同一亚家族的成员聚类在同一分支上,并且具有相似的外显子-内含子基因结构和保守基序。在被禾谷镰刀菌侵染后,4个小麦品系中几丁质酶基因家族一些成员的表达均显著上调。     

玉米雄穗分枝数主效QTL定位及qTBN5近等基因系构建

立足于发掘玉米雄穗分枝数优异基因资源,利用郑单958骨干亲本郑58和昌7-2构建的188个重组自交系(recombinant inbred line,RIL)家系群体,结合288个多态性分子标记构建的连锁图谱和2年玉米雄穗分枝数表型数据,运用完备复合区间作图法进行QTL定位,共检测到5个控制玉米雄穗分枝数的一致性主效QTL,分别位于玉米5条染色体上。通过连续回交及分子标记辅助选择构建了位于bin 5.05的控制雄穗分枝数主效QTL-qTBN5近等基因系(near isogenic line,NIL),对基因遗传效应进行了验证,并将qTBN5进一步定位在13.2 Mb区间之内,为玉米雄穗分枝数主效基因的精细定位及分子育种奠定基础。     

甘蓝型油菜BnDMC1.A01基因的分离及序列分析

人工合成甘蓝型油菜是进行基因组学研究和种质资源创新的重要材料，但其减数分裂过程中经常出现异常，导致基因组遗传的不稳定和花粉育性的下降。DNA meiotic recombinase 1 （DMC1）是植物中控制减数分裂的重要基因，为了解油菜DMC1同源基因的序列及表达变异，本研究利用拟南芥和芸薹属作物DMC1同源基因的外显子保守序列设计引物，分离了常规和合成甘蓝型油菜（Brassica napus L.）A01染色体上的DMC1全长序列。氨基酸序列比对发现，BnDMC1.A01编码的蛋白具有植物中已报道的DMC1典型的保守结构域。分离了19个不同品系中BnDMC1.A01的基因序列，共划分为六种单倍型，发现第二外显子内存在两个导致氨基酸残基变异的SNP位点，该SNP位点在3种类型的油菜中均有分布。基因表达量分析发现，BnDMC1.A01在合成甘蓝型油菜中的表达量较常规油菜高，这些变异是否同人工合成甘蓝型油菜减数分裂异常有关还需进一步的研究验证。     

玉米籽粒含水量性状相关SSR分子标记的筛选和分析

籽粒含水量高是影响玉米机收的主要限制性因素之一。目前对于玉米籽粒含水量的内在遗传基础了解的还很少。本研究利用快速脱水自交系Li18和慢速脱水自交系昌7-2组配了252个F2家系群体。通过田间表型分析,分别选取20个低含水量家系和23个高含水量家系构建DNA混池。利用500对SSR标记进行多态性筛选,发现位于玉米第8染色体的标记umc1627和umc1415与籽粒含水量性状紧密相关,两个标记间的遗传距离为2.9 cM。本研究将为快速脱水品种的选育提供理论依据。     

甘蓝型油菜苗期下胚轴长、根长与成熟期主要农艺性状及品质性状的相关性分析

为解析甘蓝型油菜幼苗期下胚轴长、根长与成熟期主要农艺性状及品质性状的关系,以125份甘蓝型油菜品种(系)为材料,进行了室内和田间试验,并对幼苗期下胚轴长、根长与成熟期主要农艺性状及品质性状进行了相关性分析及灰色关联度分析。结果表明,甘蓝型油菜芥酸含量、硫甙含量变异系数较大,易受外界环境影响,而含油量、株高等变异系数较小,遗传力较高。幼苗期下胚轴长与根长呈极显著正相关,且与幼苗期根长关联度最大的也是幼苗期下胚轴长,幼苗期根长与倒伏级呈显著负相关。幼苗期下胚轴长、根长与主要品质性状均呈正相关,其中下胚轴长与芥酸含量呈显著正相关。可见,苗期根系越发达,成熟期抗倒伏性和品质性状越优良,选育抗倒伏和品质优的甘蓝型油菜时可将幼苗期下胚轴长与根长作为重要的参考指标。     

玉米抗病相关基因ZmEDS1的克隆及表达分析

从玉米中克隆ZmEDS1基因的cDNA序列,全长2 164 bp,开放阅读框(Open reading frame,ORF)长1 860 bp,编码619个氨基酸。生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白等电点为6.05,分子量为68.74 kDa,内部无信号肽结构,N端有一个酯酶结构域。系统进化树分析表明,玉米ZmEDS1蛋白和高粱EDS1L蛋白的亲缘关系最近,同源性高达94%。采用实时荧光定量PCR分析病毒侵染下该基因在感性材料郑58和抗性材料D863F中的表达模式,在两种材料中,ZmEDS1基因均在病毒侵染48 h的表达量最高,分别达到0 h对照组感、抗材料的1.56、3.47倍,在抗病材料D863F中的表达水平高于感病材料郑58。初步判断,ZmEDS1基因应答病毒的侵染过程,且在感病材料和抗病材料中的响应模式存在差异。