基于不同烟草类型基因组重测序的烟草SSR标记的开发和应用

基于基因组重测序的分子标记研究是一种新的方法。本研究在普通烟草基因组序列已完全测定的基础上重测序了4个烟草品种（系）,包括烤烟类型（LY1306,秦烟96）2个,晒烟类型（Wanmao 3）1个,马里兰烟草类型（Wufeng 1）1个。结合在NCBI中测序并发布的K326和TN90品种的基因组序列,分析了这4个重测序的烟草品种的InDel突变和SNP突变位点,鉴定出7个具有品种多态性的SSR候选位点,其中5个SSR位点可扩增出DNA片段。通过对包括不同烟草类型在内的10个烟草品种进行PCR检测,表明本研究选出的SSR位点可用于烟草品种或烟草类型的分类,其中NW-015889872.1、NW-015854676.1和NW-015890969.1等3个SSR位点可有效区分烤烟、白肋烟和马里兰烟以及晒烟烟草类型。     

苹果新品种‘瑞雪’及几个常见品种果实香气物质成分差异分析

【目的】以苹果新品种‘瑞雪’及其亲本‘粉红女士’和‘富士’以及代表性栽培品种‘嘎拉’‘乔纳金’‘金冠’‘王林’等7个品种为试验材料,分析果实成熟期香气物质成分的差异,探索苹果新品种‘瑞雪’的主要香气物质成分,为新品种的推广提供理论依据。【方法】应用顶空固相微萃取和气相色谱质谱联用技术,并结合主成分分析,解析参试品种的香气成分。【结果】7个品种共检测出香气物质成分92种,其中:酯类53种、醛类12种、醇类6种、酮类4种、烯烃类9种以及其他类8种;参试品种共有的香气物质成分有:乙酸丁酯、丁酸丁酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸-2-甲基丁酯、2-甲基丁酸己酯、己酸己酯、己醛、2-己烯醛、1,3-2甲基苯、ɑ-法尼烯等共10种;不同品种特征香气成分个数分别为‘:瑞雪’(10种)、‘金冠’(10种)、‘粉红女士’(9种)、‘嘎拉’(9种)、‘王林’(8种)、‘乔纳金’(7种)、‘富士’(6种);根据7个苹果品种中香气物质相对含量为数据源进行主成分分析将其分为三类:第一类为‘嘎拉’和‘粉红女士’,第二类为‘富士’、‘王林’和‘金冠’,第三类为‘瑞雪’和‘乔纳金’;不同苹果品种间香气成分种类和含量均存在差异,苹果香气成分可以作为苹果品种选育的评价指标之一。【结论】相较于其他品种‘,瑞雪’苹果中特征香气成分种类较多,香气物质成分中的2-甲基-丁酸己酯(15.24%)、2-己烯醛(17.65%)和ɑ-法尼烯(27.88%)相对含量较高,而2-甲基-1-丁基乙酸酯和乙酸己酯相对含量较低,这些香气物质成分可能是形成‘瑞雪’苹果独特风味的重要原因。     

甘蓝型油菜叶色黄化突变体Bn.el1研究

对一个单倍体×二倍体来源的甘蓝型油菜叶色黄化突变体Bn.el1的光合色素质量浓度、农艺性状、叶色遗传和无机营养元素对叶色的影响进行了鉴定.结果表明:该叶色黄化突变体从苗期到蕾苔期表现新叶黄化,为总叶绿素缺乏型黄化突变体,其经济性状较野生型对照变差,叶色黄化性状受1对隐性核基因控制,叶色黄化性状的产生很可能与铁元素的吸收、转运或利用效率降低有关.     

‘秦冠’和‘富士’质地差异的解剖学观察及相关酶活性研究

以质地品质差异明显的2个苹果品种‘富士’和‘秦冠’为试材,观察发育过程中果肉细胞显微结构,测定果实的脆度和硬度及细胞壁相关代谢酶和淀粉酶(AM)的活性,并进行相关性分析,找出导致这2个品种质地差异的关键因素。结果表明:1花后85d前,2个品种的果肉细胞大小相似,而在花后85d时,‘富士’果肉细胞明显增大,显著大于‘秦冠’果肉细胞,并且在花后115d时细胞又一次显著增大。而‘秦冠’果肉细胞仅在花后100d时显著增大,此后增长不显著。2在果实发育过程中,‘秦冠’和‘富士’的果实硬度和脆度均逐渐降低。‘富士’果实的脆度一直较‘秦冠’高。花后100d前‘富士’果实的硬度高于‘秦冠’,而花后115d至果实成熟期间均显著低于‘秦冠’。3花后115d以后‘秦冠’的果胶甲酯酶(PME)活性明显高于‘富士’,而‘富士’的β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性明显高于‘秦冠’。相关性分析表明,多聚半乳糖醛酸酶(PG)和PME活性与‘秦冠’的质地呈显著负相关,而β-Gal活性与‘富士’的质地呈显著负相关。可见,随着果实生长发育,‘秦冠’和‘富士’质地品质的差异除表现在果肉细胞显微结构上外,还与一些代谢酶密切相关,PG和PME是‘秦冠’果实质地变化的关键酶,而β-Gal在‘富士’质地变化中发挥关键作用。     

苹果杂交后代果实品质的定量评价

【目的】研究苹果果实品质性状仪器测定值与感官评价的定性定量关系,建立简便易行、客观准确的果实品质评价方法,为苹果新品种选育研究中杂种后代果实品质的分析和评价奠定基础。【方法】以‘富士’ב粉红女士’、‘秦冠’ב富士’、‘富士’ב嘎拉’3个杂交组合的481株杂交后代为试材,用仪器测定果实的果皮色差、硬度、可滴定酸、可溶性固形物等指标,以专业人员对果实表色、质地、风味3个感官性状进行主观评判,运用统计学方法分析二者的定性定量关系,初步建立苹果果实品质的量化评价方法。【结果】果实性状的感官评价与仪器测定存在极显著的线性相关关系,建立了表色、质地、风味分别与仪器测定指标色差、硬度、可滴定酸和固酸比的量化评价的预测模型。(1)果实表色与仪器测定中L*值和b*值极显著负相关、与a*值极显著正相关,质地与硬度极显著正相关,风味与可滴定酸极显著正相关、与固酸比极显著负相关。(2)不同表色类型对应的L*值、a*值、b*值的分级区间:0(黄色)为73.06~74.69,-7.68~-6.04,42.98~44.61;1(淡红)和2(橙红)为62.23~66.05,3.74~11.59,30.44~34.88;3(粉红)为59.71~64.29,8.85~16.36,27.47~31.83;4(鲜红)为52.16~55.22,15.55~17.96,24.64~26.79;5(红)为56.56~59.13,13.55~16.62,26.34~28.38;6(浓红)和8(褐红)为49.55~54.88,17.62~22.84,22.28~26.75;7(紫红)为46.84~51.91,18.90~24.01,19.20~22.27。(3)不同质地类型对应的硬度分级区间:1(松软)为≤5.15kg/cm2,3(绵软)和5(松脆)为7.19~7.47kg/cm2,7(硬脆)和9(硬)为≥8.43kg/cm2。(4)不同风味类型对应的可滴定酸和固酸比的分级区间:甜为≤0.36%,≥54.62;酸甜为0.36%~0.44%,36.16~44.88;甜酸为0.49%~0.55%,29.07~33.03;酸为0.57%~0.64%,24.35~27.93;极酸为≥0.63%,≤20.21。【结论】提出了一种基于感官评价和仪器测定相结合的苹果杂交后代定量评价方法,可用于苹果果实品质评价,特别是杂交后代果实评价。     

亲环素基因在烟草不同器官及叶片不同发育时期的表达规律研究

通过对烟草中3个亲环素家族基因（CyPl、CyP2、CyP40）表达模式的研究,结果显示：在不同发育时期中,CyPI在烟草移栽后40、50、60d时表达量较高,CyP2则是在移栽后30、40、60d表达量较高,而CyP40只在移栽后60d表达量较高。在不同组织部位及器官的表达中,3个亲环素家族基因在中部叶和下部叶中表达均较强。在烟草根中主要表达CyPl和CyP40基因,CyP40还在花中表达较高,而CyP2基因的主要表达器官为叶片。     

家蚕品种金秋及其杂交亲本的蛋白质表达谱分析

 【目的】探讨家蚕杂交育成品种及其亲本蛋白水平的差异,从蛋白水平分析育成品种的基因结构,为阐明杂交育种成败的分子机理创造条件。【方法】采用蛋白质组研究技术,分析杂交亲本及其育成品种的丝腺、血淋巴和中肠的蛋白质表达谱。【结果】3种组织器官中育成品种金秋与两个亲本的匹配蛋白斑点比例只达到70%左右,剩余30%左右是各个品种的特异蛋白斑点;在匹配蛋白斑点中,还有9%～24%的蛋白表现上调和下调。这些特异蛋白可能是两个亲本的基因在杂交育成品种中产生了互作而形成的新蛋白,也可能是对相同的蛋白进行了不同的修饰而获得的修饰蛋白。【结论】新品种的育成,除了汇集亲本的优良基因外,还有赖于基因互作产生的新功能蛋白的作用。     

晚熟苹果新品种‘瑞香红’

‘瑞香红’是由‘秦富1号’ב粉红女士’杂交选出的晚熟红色苹果新品种。果实长圆柱形,大小中等、整齐,果形端正、高桩,平均单果质量197.3g,果形指数0.97。果面光洁,鲜红色,易着色,可无袋栽培;果肉细脆,酸甜适口,香味浓郁,品质佳。含可溶性固形物16.3%,可滴定酸0.29%,维生素C 55.3 mg·kg^-1。果实硬度8.24 kg·cm^-2。商品率高,极耐贮藏。产量45~60 t·hm^-2。     

不同生态区烟草叶片基因表达谱的分析

烟叶香气类型受到生态环境和栽培条件的影响,为解析生态环境对烟叶香气风格形成的影响,本研究利用定制的烟草(Nicotina tabacum L.cv.)芯片对种植在河南平顶山(浓香型)、云南省玉溪(清香型)和贵州遵义(中间香型)3个不同生态区的同一烟草品种K326的同一叶位(中部叶)、相同叶龄(60 d)的叶片基因表达谱进行了比较研究,共发现有效差异表达基因920个。通过功能注释和代谢途径分类发现,初生代谢途径中碳水化合物的代谢可能对不同香型风格烟叶的形成起到了较大影响作用,而氮代谢的影响较小。而在次生代谢中,苯丙烷类合成、生物碱合成、萜类代谢途径起到较大的作用。另外,氨基酸的代谢可能也对不同香型风格烟叶的形成起到了重要作用;其中,光合作用中起到重要作用的磷酸烯醇式丙酮酸碳羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase 1,PPC1)、碳水化合物中淀粉代谢相关的细胞壁转化酶(cell wall invertase 1,CWINV1)、萜类代谢关键酶3-羟-3甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coA reductase,HMGR1)和萜类合成酶(terpene synthase 21,TPS21)、以及生物碱合成相关基因均在河南平顶山烟叶中表达量最高,贵州遵义次之,云南玉溪最低;类胡萝卜素合成关键基因八氢番茄红素合成酶(phytoene synthase,PSY)的表达量在河南平顶山最低,其次是云南玉溪,在贵州遵义表达量最高。而类胡萝卜素降解关键酶9-顺式-环氧类胡萝卜素双氧合酶(nine-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,NCED4)基因表达量表现出云南玉溪最高,贵州遵义次之,河南平顶山最低。淀粉降解相关的葡聚糖磷酸化酶(α-glucan phosphorylase,PHS1)基因在云南玉溪表达量最高,河南平顶山次之,贵州遵义最低。结果提示,这些基因的差异表达可能对不同香型风格烟叶的形成起到了重要作用,该研究为进一步采用农艺措施调控提供了理论支撑。     

电子束辐照技术在优良烤烟品系筛选中的应用

以烤烟品系LY 1306-A,LY 1306-B,LY 1306-C三个相关姊妹系为材料,利用辐照诱变处理种子,以期从中筛选出株系优良、抗性显著的烤烟品系。通过对3个姊妹系烤后烟叶的质量评价,选择具有潜力的品种(系)进行辐照诱变,根据大田长势筛选优异单株,获得优异株系。结果表明,LY 1306-A品系的质量优于其他2个姊妹系,抗辐照能力较强,并由辐照后LY 1306-A经田间筛选获得3个优异株系AM2-10,AM2-12与AM2-40。