芒属植物叶绿体InDel标记的开发与应用

研究利用芒属植物(芒02381和荻04005)叶绿体全基因组测序的结果,开发12对InDel标记。采用正交设计法优化cpInDelPCR体系,得到模板DNA、dNTPs、Mg2+、引物、TaqDNA聚合酶5个关键因素在体系中的最佳组合。12对InDel标记对43份芒属和2份甘蔗材料进行扩增,共扩增出538条条带,其中3对引物扩增出13条多态性条带,占总数的2.4%。将所有位点读带转化为数值矩阵并用UPGMA法聚类,在遗传相似系数1.4的水平上,和南荻聚为一类,而芒和与五节芒、双药芒、红山茅、尼泊尔芒、甘蔗聚为一类,4个具有杂交种特征的材料单独聚为一类。试验开发的芒属植物cpInDel标记可用于芒与荻的区分,指导芒属植物的杂交育种。     

草地早熟禾愈伤组织遗传转化受体系统的建立

以草地早熟禾成熟胚为外植体，并去除部分胚乳，或用浓盐酸处理，选择NB＋2，4-D2mg／L为诱导培养基，NB＋6-BA2mg／L为分化培养基，1／2NB＋IAA0．5mg／L＋NAA0．5mg／L为生根培养基，建立了这些品种的胚性愈伤组织高频诱导与再生系统，确定了G418（40-50mg／L）Hpt（50mg／L）的筛选临界浓度，确定了最佳分化时间，探讨了建立草地早熟禾转化受体系统的必要条件。     

多年生黑麦草高频再生体系的建立及优化

从外植体预处理方式、基本培养基、激素浓度等方面着手,对多年生黑麦草愈伤组织诱导、继代、不定芽分化及再生过程中的影响因素进行了研究,提高了再生频率。结果如下：切取胚端半粒种子,经75%乙醇处理1min,0.1%HgCl处理15min,在经无菌水清洗4～6次后接种方式较好;愈伤组织诱导培养基以MS＋2,4—D 8.0 mg/L（或另添加甘露醇25 g/L）为佳;愈伤组织接种于MS＋2,4—D 8.0mg/L＋甘露醇25 g/L上进行1～2次继代后于NB＋6—BA2.0 mg/L上进行分化;不定芽转接至MS＋6—BA2.0 mg/L上进行扩繁或于1/2MS＋NAA0.5mg/L＋IAA0.5mg/L上进行生根。     

携带溶菌酶基因的高回交转育后代抗瘟性研究

进一步明确溶菌酶基因回交转育利用对于强优恢复系“明恢63”稻瘟病抗性改良的效果, 运用苗期人工接种和大田穗颈瘟鉴定相结合的方法, 研究了携带溶菌酶基因的高回交转育纯系对于稻瘟病的抗谱特性和穗颈瘟抗性。结果表明: 回交纯系对所应试的76个菌株中的6~8个感病, 稻瘟抗性频率为90%左右, 属高抗水平; 而轮回亲本“明恢63”对21个菌株感病, 抗性频率为72.37%, 属中抗水平。穗颈瘟调查分析表明, 回交转育纯系比轮回亲本发病率平均降低10%左右, 发病指数平均降低15%左右, 经T值检验二者在穗颈瘟抗性水平上差异达极显著水平, 回交转育纯系抗性评价为抗性(R)级, 轮回亲本为中感(MS)级。因此溶菌酶基 因的转育利用确能有效拓宽抗谱, 提高稻瘟病抗性水平, 这些回交转育品系在抗病育种上具有较高的应用 潜力。     

早熟禾族3种基因型草坪草的染色体核型分析

通过对禾本科早熟禾族(Poeae)匍匐翦股颖(帕特putter)和多年生黑麦草(首相premier、焦点focus)3种草坪草染色体核型进行分析,结果显示,3种基因型材料的染色体均以中部着丝点和近中部着丝点染色体为主,都具有随体。匍匐翦股颖帕特体细胞染色体数目为30条,核型公式是2n=30=22m(2SAT)+2sm,核型不对称系数(AS.K%)55.2%,分类标准属于“2C”型;多年生黑麦草2个品种草坪草体细胞染色体数目均为14条,其中首相核型公式是2n=14=12m(2SAT)+2st,核型不对称系数58.0%,核型分类标准属于“2C”型;焦点核型公式是2n=14=6m(2SAT)+8sm,核型不对称系数63.05%,属于“2B”型。     

应用G418催芽胁迫体系鉴定携带npt-Ⅱ基因的转育水稻纯系的研究

研究了G418胁迫条件下转育后代的发芽特性和长根类比率,筛选获得了高抗C418的抗性株系,并进行其npt-Ⅱ基因及目的基因的检测与遗传分析.结果表明,转育株系如BM-3、BM-10、BM-13具有高发芽率(>90%)、高生根率(>95%)、低死亡率(<10%)和高长根比率(约为90%),经PCR结果发现这些株系内各单株都含有npt-Ⅱ基因及溶菌酶基因,确为转基因纯合体.进一步证实了G418胁迫催芽技术是可行和实用的,对于npt-Ⅱ基因转育纯系的筛选有重要意义.     

抗褐化剂对荻外植体褐化和愈伤组织生长的影响

以荻(Miscanthus sacchariflorus)幼穗和诱导出的愈伤组织为材料探讨抗褐化剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、抗坏血酸(Vc)、柠檬酸(CA)对外植体和愈伤组织抗褐化作用,以及愈伤诱导率及愈伤生长速度的影响。结果表明,3种抗褐化剂都能抑制外植体和愈伤组织褐化,并提高愈伤组织诱导率。添加0.2g/L PVP时荻外植体的褐变程度最低,0.2g/L CA时愈伤组织诱导率最高,为91.1%,向愈伤组织继代培养基中添加0.2g/L的Vc愈伤组织重量增加倍数最高,为21.38倍,且愈伤组织褐化率低为25.8%。     

荻MsFT1及MsFT2基因的克隆及序列分析

FT(Flowering locus T)基因是最初在拟南芥中发现的一个控制光周期途径开花的一个关键基因,禾本科水稻中发现Hd3a(Heading date 3a)基因被证明与FT的同源且功能相同。该研究采用同源序列法通过水稻Hd3a的m RNA序列在近缘物种甜高粱基因组序列中进行BLAST得到c DNA序列进行引物设计,从禾本科芒属荻中克隆出2条FT的同源基因,命名为Ms FT1和Ms FT2。Ms FT1全长543 bp,编码181个氨基酸;Ms FT2全长540 bp,编码180个氨基酸。Ms FT1和Ms FT2的碱基序列相似性达98%,推导的氨基酸序列相似性达97%,均含有PEBP特异结构域。通过clustal软件将Ms FT1和Ms FT2与其他物种FT基因比较显示与甜高粱的相似性最高达98%、96%,其次是玉米、小麦、水稻等禾本科植物相似度较高。将Ms FT1和Ms FT2氨基酸序列和水稻FT家族18个成员进行对比,Ms FT1及Ms FT2属于FT家族中的FT-like亚族,且与Hd3a处于同一进化分支上。     

转溶菌酶基因水稻回交转育籼型杂交稻亲本

以抗稻瘟病的粳稻中花9号转溶菌酶基因材料D2 1 2与籼型杂交稻两优培九的恢复系9311及不育系培矮64S、汕优63的恢复系明恢63分别杂交和多代回交,进行外源溶菌酶基因的转育。对获得的转育回交后代B39311、B3MH63、B2PA64S和回交自交后代B2F29311、B2F2MH63、B1F2PA64S进行了PCR分析,表明外源基因在回交后代中呈1∶1分离,而在回交的自交后代中呈3∶1分离,证明外源溶菌酶基因是以单拷贝稳定传递给后代的。2003年和2004年对转育后代和测交组合进行了稻瘟病抗性调查,结果表明,转育后代抗性与轮回亲本相比、测交组合抗性与对应杂交稻组合相比都有了较大提高。随着转育回交世代的增加,抗性增强得越明显。研究表明通过回交转育方法将外源溶菌酶基因导入杂交稻亲本是选育抗稻瘟病杂交稻新组合的一条简便有效的途径。