花生种子特异启动子AHSSP1的克隆及功能分析

为丰富花生种子特异启动子资源,本研究利用PCR技术在花生基因组中克隆了种子贮藏蛋白基因PSC32的启动子AHSSP1,利用半定量RT-PCR检测了PSC32基因表达模式,借助NewPLACE在线分析了AHSSP1序列中存在的顺式作用元件,并构建了AHSSP1驱动GUS报告基因的表达载体,经农杆菌转化获得转基因拟南芥,经GUS组织化学染色鉴定了该启动子的功能。结果表明,PSC32基因957 bp长的启动子AHSSP1序列具备种子特异表达启动子特有的3个RY REPEAT元件。半定量RT-PCR分析发现,PSC32基因在花生成熟种子中表达,而在饱果成熟期根、茎、叶片、花、入土前的果针、成熟种子的果壳中均不表达。GUS组织化学染色发现,转基因拟南芥成熟种子以及萌发种子的子叶、下胚轴和胚根均能够被染上蓝色;长出真叶后,子叶和下胚轴仍能被染色,而根和真叶不能被染上蓝色;成年期转基因拟南芥的叶片也不能被染上蓝色。而野生型拟南芥整个生长时期均不能被染上蓝色。以上现象说明AHSSP1是一个种子特异启动子。本研究丰富了花生种子特异启动子的资源,对花生籽仁品质改良或以花生籽仁作为“生物反应器”的研究具有重要的应用价值。     

花生中FAR1-5转录因子的克隆和功能分析

FARl是一类起源于转座子酶的转录因子,在光敏色素A(phyA)信号通路启动、植物光形态建成中具有重要作用。本试验对抗旱花生品种J11的FAR1-5基因进行了克隆,通过序列比对进化分析,表明其与野生花生Arachis duranensis,A.ipaensis相关基因具有较高相似度。干旱胁迫状态下,转基因植株抗旱性强于野生型植株,抗氧化酶活性增强,表明该转录因子可积极响应花生抗旱胁迫。研究结果可为花生抗旱育种提供新的基因资源。     

花生EMS诱变体系的探索及突变体鉴定

突变体创制对花生遗传改良和功能基因组学研究具有重要意义。为获得最佳诱变效果，本研究对不同基因型花生品种的EMS诱变条件进行摸索，发现花育22号、花育71、花育9301、狮头企和伏花生的最适诱变浓度分别为0.4%、0.5%、0.3%、0.5%和0.3%。通过对最适EMS浓度诱变处理下苗期芽长、株高、根长及根数目分析，发现5个品种虽然都能正常成苗，但均受到较严重的损伤。在预实验基础上，用浓度为0.4%的EMS溶液处理了大约5000粒花育22号种子，M1及M2世代性状调查显示突变群体表型丰富，出现株高、株型、荚果、籽仁、分枝数、叶形等表型变异株系，表型变异率为12.9%。本研究为花生遗传改良和功能基因组学研究提供了丰富的种质材料。     

花生抗黄曲霉相关基因PnLOX2的原核表达及RNAi载体的构建与转化

本研究对利用基因芯片技术从抗、感黄曲霉花生品种中分离出的差异表达基因PnLOX2进行原核表达,得到分子量为121.5 kD的融合表达产物;构建了PnLOX2基因的3'端反向重复结构并转化花生,得到了转基因花生苗,为反向鉴定PnLOX2基因在花生抗黄曲霉侵染过程中的功能奠定基础。     

等电聚焦凝胶电泳检测5个大豆杂交组合中脂肪氧化酶的缺失突变

[目的]为大豆的分子标记辅助育种提供理论依据。[方法]应用改进的等电聚焦凝胶电泳(IEF-PAGE)技术,对由不同脂肪氧化酶(Loxs)缺失类型亲本配置的5个大豆杂交组合F2代进行逐粒检测,鉴定其Loxs缺失类型。[结果]杂交组合0129和0124为一类,其F2代有4种表现型(-Lox2-、Lox1Lox2、-Lox2Lox3和-Lox1Lox2Lox3);0139和0155为一类,F2代有6种表现型,分别为-Lox2、-Lox3、-Lox2Lox3、N(正常)、H(Lox2杂合)和H-Lox3(Lox2杂合且Lox3缺失);0134单独为一类,F2代仅3种表现型,分别为-Lox2、N和H。Lx3/Lx1和lx3/lx1为显隐性等位基因,Lx2/lx2为共显性等位基因。[结论]杂合基因型在蛋白水平上的特异表达为筛选优异的种质资源提供了一种辅助手段。     

一种快速高效提取花生叶片DNA的简化方法

为获得适用于高通量测序的高质量花生叶片DNA,本方法取第三对真叶为实验材料,设计烧制圆球状枪头和离心管装置代替研钵研磨,并在CTAB法的基础上在杂质沉淀前快速分离DNA等简化方法提取DNA。琼脂糖凝胶电泳检测结果表明DNA条带清晰、完整性高。经超微量分光光度计检测,DNA浓度范围在104～131ng/μL,OD₂₆₀/OD₂₈₀为1.7～2.0,OD₂₆₀/OD₂₃₀大于2.0,说明杂质少,可获得高纯度,高浓度的DNA。此方法与常用的植物基因组DNA提取方法相比,具有成本低、时间短、质量高的优点,可用于基因组重测序、分子生物学技术以及分子标记筛选等后续研究,可提高花生分子育种与筛选工作效率。     

花生区组叶绿体高突变区验证及遗传关系分析

栽培种花生是重要的油料作物和经济作物。由于长期的人工选择压力和驯化作用,造成栽培种花生种质遗传背景渐趋狭窄,严重限制了利用现有品种进行遗传改良的效果。准确揭示栽培种花生与本区组内其它物种之间的遗传关系是野生遗传资源保护和有效利用的首要前提。叶绿体基因组具有母系遗传、能够解决低阶分类单元问题等特点,但利用叶绿体基因组全序列解析花生区组种间系统进化关系,具有步骤复杂、耗时长、成本高等缺点。本研究基于花生属花生区组14个叶绿体全序列及直立区组1个叶绿体全序列,初步筛选得到7个候选高突变区,通过引物设计和扩增测序,根据遗传变异数目及遗传多样性锚定到花生区组的高突变区,即psb E-pet L的基因间区。经系统发生树拓扑分支结构对比,该区域能够较好地揭示花生区组种间遗传关系,可实现对花生区组尚不明确系统位置的其它物种进行快速鉴定,为准确揭示花生区组种间遗传关系提供重要参考。     

不同内外生菌根菌接种对米老排苗期的生长效应

9 mycorrhizal fungi, including 4 ectomycorrhizal fungi (ECMF) and 5 arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), were used to explore their effect on seedling growth of Mytilaria laosensis. The study shows that M. laosensis is one of the species with both VAM and ECM. Mycorrhizal infection rate of all ECM inoculation methods reached level 3, and that of AMF infection rate was 88%-93%, of which AM91 became the highest. In different periods, different inoculation treatment expressed different effects on seedling growth. At the end of the experiment, the height, ground diameter, underground dry mass and upper ground dry mass of seedling inoculated with PX0801 and 9006 respectively increased by 71%, 45%, 128%, 184%, and 65%, 54%,150%, 208%, which exhibited the best overall effect. Coinoculated seedlings with AM90036, AM3008 and AM91 had advantages over uninoculated ones in all the tested growth indicators, which suggest to significantly promote the growth of M.laosensis. The results obtained provide reference for mycorrhizal fungi application on M. laosensis.     

温室传热水道与土壤换热强度影响的数值分析

以呼和浩特市某日光温室铺设的传热水道为研究对象,为提供传热水道在土壤中铺设间距、深度的准确依据,利用CFD数值模拟技术对传热水道在不同供水温度(30、40、50℃)、不同埋管深度(30、40、50cm)、不同管道间距(20、40、50cm)的情况时对温室土壤的换热强度进行研究与分析。结果表明：埋管深度越深对土壤地面温度影响越小,管道间距越宽则土壤的温度分布越分散,使土壤不容易达到温度扩散的饱和值,管温越高对管道以下的土壤影响越大,造成资源浪费;当埋管深度为30cm、管间距为20cm时,土壤的换热效果最佳。研究结果可为温室传热水道对土壤加热提供理论参考。