播娘蒿油酸脱氢酶基因(DsFAD6)的克隆和表达分析

采用RACE-PCR的技术克隆了播娘蒿的油酸脱氢酶基因(DsFAD6),它是催化油酸转化为亚油酸的一个关键酶基因.DsFAD6 cDNA全长序列的开放阅读框长1 344 bp,编码一个由447个氨基酸残基组成的蛋白质,推测的蛋白质相对分子质量为51.16 kD,等电点为9.27.序列分析表明DsFAD6的氨基酸序列具有3个高度保守的组氨酸盒子,该结构在去饱和酶中是高度保守的,且在N端预测到信号肽,初步认定该酶定位于质体.序列比对和系统发生分析显示DsFAD6与十字花科植物FAD6基因具有较高一致性.RT-PCR分析表明,DsFAD6在根、茎、叶、花蕾、花及幼嫩角果中均表达,但在茎、叶和幼嫩角果中表达较高.胁迫诱导表达中,DsFAD6在播娘蒿叶片中表达明显受伤害胁迫诱导,但在冷胁迫下呈负相关.     

播娘蒿甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆和表达分析

采用RT-PCR技术克隆了播娘蒿的甜菜碱醛脱氢酶基因全长cDNA序列(DsBADH)。DsBADHcD-NA序列全长1653bp,其中开放阅读框长1503bp,编码一个由501个氨基酸残基组成的蛋白质,推测的蛋白质相对分子质量为54kD,pI为5.5。序列比对结果表明DsBADH与其它物种的BADHs无论在核酸水平还是在蛋白质水平上都表现较高的同源性,表明BADH基因家族具有较高的保守性。DsBADH基因的氨基酸序列在进化上与同属十字花科植物BADH基因距离较近。蛋白质序列存在一个编码十肽的高度保守序列,该结构在醛脱氢酶中是高度保守的,这些残基可能包含NAD 结合位点及酶催化位点,而且含有与酶功能有关的醛脱氢酶高度保守的氨基酸残基Cys,表明DsBADH可编码活性蛋白。N端存在信号肽,初步将该酶定位于叶绿体。半定量RT-PCR分析表明,DsBADH在根、茎、叶以及角果中均表达,但在角果中的表达显著高于其它组织,而且表明DsBADH受盐诱导正调节表达。     

利用SSR标记鉴定甘蓝型油菜秦优11号种子纯度

本研究利用SSR分子标记技术,对甘蓝型杂交油菜秦优11号的双亲及F1之间的多态性进行了引物筛选和纯度检测技术研究。结果表明,在已筛选的150对引物中,有2对引物(BN12和BN1)表现为稳定的共显性,即杂种表现为父母本互补的带型。利用这2对引物对4四个杂交油菜样品秦优11号进行纯度鉴定,结果分别为79.1%、81.6%、85.5%和86.7%,对应样品田间正季鉴定结果为83.0%、84.8%、87.8%和89.5%,样本株数为200时,误差均在容许误差范围内,这表明筛选的SSR分子标记可以用于秦优11号杂交种纯度的快速、准确鉴定。     

双低油菜华双3号幼苗全长cDNA文库的构建

利用RNA 5‘端模板转换技术,以甘蓝型双低油菜华双3号幼苗为材料,构建了其全长cDNA文库.结果表明:文库的原始滴度为1.25×106 pfu·mL-1,重组率为87.3%;扩增后的文库滴度为1.13×109 pfu·mL-1.随机挑取12个噬菌斑,利用PCR扩增插入片段,电泳结果显示其长度在0.6～1.5kb之间.     

大豆杂种产量相关的位点及等位变异分析

选用来源于中国黄淮和美国的熟期组II~IV的8个大豆品种, 按Griffing方法II设计, 配成28个双列杂交组合, 包括8个亲本共计36份材料。选用300个SSR标记, 对8个大豆亲本进行全基因组扫描, 利用基于回归的单标记分析法, 对大豆杂种产量和分子标记进行相关性分析, 估计等位变异的效应和位点的基因型值, 剖析杂种组合的等位变异。结果表明, 300个SSR标记中有38个与杂种产量显著相关, 分布于17个连锁群上, 其中D1a和M等连锁群上较多, 有8个位于连锁定位的QTL区段内(±5 cM)。单个位点可分别解释杂种产量表型变异的11.95%~30.20%。杂种的位点构成中包括有增效显性杂合位点、增效加性纯合位点、减效加性纯合位点和减效显性杂合位点4部分, 其相对重要性依次递减。从38个显著相关的SSR标记位点中, 遴选出Satt449、Satt233和Satt631等9个优异标记基因位点, Satt449~A311、Satt233~A217和Satt631~A152等9个优异等位变异, 以及Satt449~A291/311、Satt233~A202/207和Satt631~A152/180等9个优异杂合基因型位点。这些结果为理解杂种优势的遗传构成和大豆杂种产量聚合育种提供了依据。     

太湖流域粳稻地方品种产量相关性状的遗传分析

采用主基因+多基因混合遗传模型,对亲本穗部性状差异较大的3个杂交组合,大头稻/呆长青（组合Ⅰ）、老来红/盐粳2号（组合Ⅱ）和呆长青/上海青（组合Ⅲ）的后裔世代的产量相关性状进行了遗传分离分析,得到了这些性状的最适遗传模型。结果表明：组合Ⅰ每穗总粒数的最适遗传模型为一对主基因+加性 显性多基因混合模型,而组合Ⅱ、Ⅲ为一对完全显性主基因+加性 显性多基因遗传模型;组合Ⅱ、Ⅲ的单株有效穗数受一对主基因控制,组合Ⅰ则受两对主基因控制;组合Ⅰ、Ⅱ千粒重的遗传模型为两对主基因+多基因模型,组合Ⅲ为一对主基因+多基因遗传模型;每穗实粒数为两对主基因遗传模型。选用P1、P2、F1、B1、B2、F2六世代联合分离分析方法,相比于单个分离世代的分析方法,增加了试验的精确度,保证了分析结果的准确性,并可鉴别多基因的存在。根据试验结果,分析了不同性状、不同组合的育种策略。     

播娘蒿愈伤组织原生质体培养体系的研究

以4℃低温暗处理24 h的播娘蒿愈伤组织为分离原生质体的来源材料,采用B5、Km8p、MS 3种培养基进行液体浅层静置培养原生质体,获得了愈伤组织并分化成苗,建立了原生质体培养体系。结果表明,低温暗处理利于获得高产率高质量的原生质体;5%纤维素酶 0.5%离析酶 5 mmol/L MES酶解16 h,是最佳的酶解处理;B5培养基取得了较好的原生质体培养效果;MS 6-BA 2.0 mg/L NAA 0.2 mg/L AgNO31.7 mg/L为最佳分化培养基;MS IBA 0.5 mg/L NAA 0.5 mg/L为最佳的生根培养基。     

不同环境下水稻产量相关性状的QTL分析

利用1个由248个家系组成的粳籼交(韭菜青×IR26)重组自交系群体及相应亲本,在江苏南京和海南陵水两地种植,分别对其每穗总粒数、单株有效穗数、千粒重、每穗实粒数和穗长5个性状进行QTLs定位和比较分析.结果表明,在两种环境下,共检测到27个QTLs分别控制单株有效穗数、每穗总粒数等5个性状,分布于除第4、5、9染色体以外的9条染色体上.其中,南京试点检测到16个QTLs,贡献率为3.45%～26.12%;陵水试点检测到15个QTLs,贡献率为3.22%～16.37%;两地共同检测到的QTLs有4个.此外,本文对采用分子育种手段加强太湖流域地方品种资源中优异种质向现代品种中的渗透进行了初步讨论.     

限制性两阶段多位点全基因组关联分析方法的特点与计算程序

全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)的理论及应用是近十几年来国内外数量性状研究的热点, 但是以往GWAS方法注重于个别主要QTL/基因的检测与发掘。为了相对全面地解析全基因组QTL及其等位基因构成, 本研究提出了限制性两阶段多位点GWAS方法(RTM-GWAS, https://github.com/njau-sri/rtm-gwas)。RTM-GWAS首先将多个相邻且紧密连锁的SNP分组, 成为具有多个单倍型(复等位变异)的连锁不平衡区段(SNPLDB)标记, 然后采用两阶段分析策略, 基于多位点复等位变异遗传模型, 在节省计算空间的条件下保障全基因组QTL及其复等位变异检出的精确度。和以往GWAS方法相比, RTM-GWAS以性状遗传率为上限, 能够较充分地检测出QTL及其相应的复等位变异并能有效地控制假阳性的膨胀。由其结果建立的QTL-allele矩阵代表了群体中所研究性状的全部遗传组成。依据这种QTL-allele矩阵的信息, 可以设计最优基因型的遗传组成, 预测群体中最优化的杂交组合, 并用以进行群体遗传和特有与新生等位变异的研究。本研究首先对RTM-GWAS方法的特点和计算程序功能进行说明, 然后通过大豆试验数据说明RTM-GWAS计算程序的使用方法。     

一个甘蓝型油菜细胞质雄性不育相关基因克隆和表达分析

利用甘蓝型油菜与播娘蒿融合杂种中的不育株与甘蓝型油菜杂交、回交，得到细胞质雄性不育系NJ65A。根据pol和nap雄性不育高度相关的基因orf224和orf222设计兼并引物，从NJ65A植株中克隆得到一个长度为675bp的基因，命名为orf224-NJ65A。该基因编码224个氨基酸，氨基酸序列与orf224、orf222和orf220序列相似性分别为：70％、53％、60％。RT—PCR表达分析表明：orf224-NJ65A在所检测的组织中都有表达，但在花、花蕾和茎中的表达量较大。推测orf224-NJ65A与细胞质雄性不育有关。