38个藤本月季品种ITS序列分析

藤本月季作为现代月季的一个重要支系,其遗传背景复杂,亲缘关系混乱,本研究旨在对其亲缘关系及遗传多样性进行分析,从而为藤本月季新品种的培育与保护提供理论依据。本研究以国外引进的32个藤本月季与西南林业大学校园内种植的6个藤本月季为材料,通过对其ITS序列进行PCR扩增测序,构建发育树,对38个藤本月季品种亲缘关系进行分析。结果表明:38个藤本月季品种ITS序列长度在734~742 bp之间,其中多态性突变位点42个,碱基的插入或缺失10个。基因单倍型多样性(Hd)为0.943,单核苷酸多态性指数(Pi)为0.009 32,表明其遗传多样性较高。38个样品间最大遗传距离为0.022。聚类分析结果表明:38个样品可分为三大支,其中‘Red Eden Rose’、‘Bienvenue’、R.R、‘Abraham Darby’、‘Alfred Colomb’被聚为一大支;‘Phyllis Bide’、R.S、‘Purple Skyliner’、‘Giardina’、‘Paul Transon’、‘Pippin’、R.B、‘Spirit of Freedom’、‘Coral Dawn’、‘Super Excelsa’、‘Salammbo’、‘Ginger Syllabub’、‘The Wedgwood Rose’、R.X分为一大支;‘Soleil Vertical’、‘Lady Hillingdon’、‘Granham Thomas’、‘Papi Delbard’、‘Handel’、‘Aloha’、‘Souvenir du Doctor’、‘Sir Paul Smith’、‘Clarence House’、‘Eden Rose’、‘Glorie de Dijon’、R.O、‘Uetersen’、‘Celme Forestier’、‘Moyesii Geranium’、‘Cinderella’、‘Blue Rambler’、‘Alchymist’、R.W被分为一大支,根据其亲缘关系每一大支又被分为若干亚支。这表明,38个样品的亲缘关系与其原产地无关。     

芸香草CdLEA3基因的克隆及原核表达分析

本研究以芸香草为试验材料,采用RT-PCR和RACE技术对芸香草CdLEA3基因进行了分离克隆以及原核分析,并进行了生物信息学分析与原核表达分析。结果显示,芸香草CdLEA3基因的cDNA全长为934 bp,含627 bp的最大开放阅读框,编码208个氨基酸;生物信息学分析表明,CdLEA3基因编码蛋白的分子质量预测为21.6 kD,包含75.5%的亲水性氨基酸,不稳定指数为34.5,具有极强的亲水性,属于稳定性强的亲水性蛋白。CdLEA3基因编码蛋白的二级结构主要为α-螺旋结构;SDS-PAGE分析表明CdLEA3蛋白分子质量约为22 kD,且全部在上清液中表达。本研究通过对芸香草CdLEA3基因克隆分析,为进一步研究CdLEA3基因的分子作用机制及功能提供科学依据。     

筇竹QtKAT1基因的克隆与表达分析

为探究竹类植物K+调控机理及K+通道的系统,本研究以筇竹(Qiongzhuea tumidinoda)为试验材料,对筇竹QtKAT1基因分离克隆及表达分析。通过克隆获得筇竹QtKAT1基因,全长为3124 bp,含2235 bp的最大开放阅读框,编码744个氨基酸。生物信息学分析表明QtKAT1基因预测编码蛋白分子质量为85.4 kD,QtKAT1蛋白氨基端存在6个跨膜结构域,理论等电点数6.90,不稳定系数为39.53,疏水系数为75.81,平均亲水性-0.261,属于亲水性蛋白。运用QtKAT1基因编码的氨基酸序列构建同源进化树,可以区分不同科的植物,推测QtKAT1基因可以作为植物系统分类的分子标记之一。实时荧光定量分析结果显示,QtKAT1基因在筇竹幼苗不同组织部位的表达水平为:叶>茎>根,叶片中的表达量约为根的25倍,表明QtKAT1基因的表达具有组织特异性。     

十二个藤本月季品种的适生性评价与筛选

以12个引自美国的藤本月季品种为试材,测定了不同品种植株的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、叶绿素a(Chl-a)含量、叶绿素b(Chl-b)含量、叶绿素总量(T-chl)、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量等7个与适生性相关的生理指标。采用主成分分析、隶属函数分析以及聚类分析法对相关变量进行分析,对引种藤本月季原株适生性进行评价和筛选。结果表明:利用主成分分析将7个相关指标可转化为3个主成分,累计贡献率达到82.626%;并通过聚类分析将12个供试藤本月季品种的适生性分为适生性强、适生性中等和适生性较弱3个等级。初步筛选出‘Super Excelsa’‘Eden Rose′88’‘Handel’‘Alchymist’‘Aloha’等5个适生性较好的品种,可为藤本月季引种和园林应用提供借鉴。     

大花铁线莲花芽分化研究

【目的】对比不同花被类型的大花铁线莲的花芽分化时期,阐明重被型大花铁线莲的起源方式。【方法】以3种花被类型(单被、重被、完全重被)的大花铁线莲品种为试验材料,采用常规石蜡切片法和显微技术观察大花铁线莲的花芽分化过程。【结果】大花铁线莲的花芽分化顺序都是由外向内进行,花芽分化过程可分为花芽分化前期、花芽分化初期、萼片原基分化期、雄蕊原基分化期和雌蕊原基分化期。完全重被品种在雄蕊雌蕊成形后产生瓣化现象,雌雄蕊在变瓣过程中,通常雄蕊先于雌蕊发生瓣化,而重被品种仅雄蕊瓣化。【结论】重瓣型大花铁线莲的起源方式为雌雄蕊不同程度的瓣化。     

基于ISSR标记的藤本月季品种遗传多样性及其分子身份证的构建

38个藤本月季品种ISSR分子标记结果表明,23条引物共扩增出212个多态性位点,多态性比率高达72.35%。基因分化系数GS值变化范围在0.755～0.971,变化幅度较小,品种亲缘关系较近。38个藤本月季品种的群体遗传参数中平均观测等位基因数为1.973 5,平均有效等位基因数1.578 1,平均Nei's基因多样性指数为0.372 6,平均Shannon's信息指数为0.572 3。38个品种间的遗传分化系数(G_(st))为0.785 6,基因流(N_m)为0.058 4,表明38个品种遗传多样性丰富。由聚类分析图可知,38个品种可聚为3个大类7个分支。以23条引物中多态性较好且能区分这38个供试品种的17条引物对不同品种扩增条带进行统计,建立了38个藤本月季品种的分子身份证。