甘蔗黄叶病毒与花叶病毒CP基因RNAi载体构建与转化甘蔗研究

甘蔗黄叶病和甘蔗花叶病是我国甘蔗最主要的病毒病,感病品种产量下降和品质变劣,传统方法难以防治。RNA干扰技术使培育抗病毒甘蔗品种成为可能。本研究根据甘蔗黄叶病毒和侵染甘蔗的高粱花叶病毒结构与功能特性,广泛收集不同来源病毒分离物CP基因序列,经过比对选取保守序列作为干扰序列。通过在序列两端添加酶切位点,合成并连接成双价甘蔗黄叶病和花叶病毒干扰序列,然后构建到中间载体p HANNIBAL上,形成双价RNAi干扰结构,最后插入到p ART27上形成干扰表达载体。利用基因枪轰击甘蔗品种福农15号愈伤组织进行转化,经G418筛选获得抗性再生植株。通过提取DNA和RNA分析,证实双价RNAi干扰结构不仅以不同拷贝整合到甘蔗基因组中,而且得到了转录表达。     

干旱胁迫下斑茅消减文库的构建及分析

以干旱胁迫下斑茅(Saccharum arundinaceum Retz.)叶片组织的cDNA为Tester，正常生长条件下斑茅叶片组织cDNA为Driver，利用抑制性消减杂交技术（Suppression Subtractive Hybridization, SSH）构建斑茅干旱胁迫消减文库。文库克隆总量约为30 000个，克隆重组率为99.2%；随机从文库中挑取3500个克隆分析表明，插入片断长度主要集中在200~1 000 bp之间，500 bp以上的有463个克隆，500 bp以下的有3 037个克隆，平均长度约450 bp; 通过随机对16个文库阳性克隆的测序及分析，3个克隆与ATP-NAD kinase、Aldo/keto reductase和锌指蛋白高度同源，3个克隆没有同源性，10个与逆境相关，是功能未知的EST。选择编号为EL0149和EL0145两个克隆进行Northern杂交验证，结果表明EL0149克隆为干旱胁迫上调表达的EST序列，而EL0145在正常供水和干旱条件下均无明显的的杂交信号。说明本研究克隆的SSH文库质量较高，可以进一步利用SSH文库结合芯片表达谱分析解析作物水分胁迫下的相关抗旱基因网络。     

甘蔗品种抗旱性光合生理指标及其综合评价

利用相关、主成分、聚类和判别分析, 研究有关生理生化指标与甘蔗抗旱性关系. 结果表明: (1)中度水分胁迫下, MDA含量和PMP有不同程度地提高, 而Fv/Fm、 Fv/Fo、ΔFv/Fo、ΔFv/Ft和T1/2 有不同程度地降低, 变化的幅度因供试品种基因型而异. (2)PMP与MDA含量呈极显著正相关, 而与Fv/Fm、 Fv/Fo及ΔFv/Fo呈显著负相关; Fv/Fm与F     

甘蔗节间蛋白质含量与生长发育关系的研究

选用8个不同基因型的甘蔗，即粤糖86-368、新台糖16号、农林8号、拔地拉、割手密和从甘蔗杂交后代F1中选出的3株种茎的无性系(单株)。在甘蔗伸长初期，测定其 2节间至 8节间的长度、茎径，同时取 3、 5、 8节间，测定其可溶性蛋白质、细胞壁离子型结合蛋白质、细胞壁共价型结合蛋白质及可溶性总糖的含量。结果表明：从 2节间到 8节间，不同基因型的节间长度的变化极为相似，除割手密外，其它基因型甘蔗的节间长度都在 6节达到最长；但其茎径在 6节间以后仍保持稍微的增粗。从 3节间到 5、 8节间，所有基因型的三类蛋白质含量都逐渐下降，而可溶性总糖含量都逐渐提高。其中，三个节间较粗的基因型即拔地拉、粤糖86—368和无性系3号，其三类蛋白质含量相对较高，而可溶性总糖含量相对较低。     

糖能兼用甘蔗新品系宿根季评价

对近年选育的12个参试品系进行了产量、品质及其主要工农艺性状研究,结果表明：FN02-3924、FN02-5707和FN02-20169表现早熟、高产、高糖,且工农艺综合性状优良,推荐进一步试验研究,可望选育成为糖能兼用甘蔗新品种;FN02-6427也具有早熟、高产、高糖和茎粗等优点,但较早开花,有一定的推广价值,宜较早收获。早期锤度研究表明,FN02-3924特早熟高糖,作能源甘蔗可提早2个多月开榨,具有广阔的应用前景。     

经济遗传值在甘蔗选育种的应用研究Ⅰ.经济遗传值及性状经济权重的确定

简述了澳大利亚协调工农利益关系的分糖制;甘蔗品种改良中,性状间的权衡,经济遗传值的概念,性状经济权重的估算原则。根据我国甘蔗产业的实际情况估算了我国甘蔗各主要经济性状的权重,以期为经济遗传值在我国甘蔗选育种中的应用研究起到抛砖引玉的作用。     

甘蔗果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶基因(F2KP)的克隆及其功能研究

果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶(fructose-6-phosphate,2-kinase/ fructose2,6-bisphosphatase,F2KP)是影响生物碳积累和分配的调控关键酶,同时也是一个具有激酶和酯酶两种催化活性的双功能酶.本研究在已获得甘蔗(Sacc harum officinarum)蔗叶F2KP(命名为SoF2KP-L)的基础上,以蔗茎cDNA为模板克隆获得不同长度的同源片段,分别命名为SoF2KP-S1、SoF2KP-S2和SoF2KP-S3.生物信息学分析结果显示,SoF2KP-L翻译的蛋白具有完整的激酶和酯酶结构域,SoF2KP-S1、SoF2KP-S2和SoF2KP-S3所含开放阅读框长度均小于SoF2KP-L,其中SoF2KP-S1翻译的蛋白只具残缺的激酶结构域;SoF2KP-S2翻译的蛋白具完整激酶结构域但缺失酯酶结构域;SoF2KP-S3只能翻译数个氨基酸即终止翻译.选择双功能域完整的SoF2KP-L构建表达载体,农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转化烟草(Nicotiana tabacum).RT-PCR证实,SoF2KP-L在转基因植株成熟叶中转录表达.碳水化合物等生理指标测定结果表明,转基因植株成熟叶片中可溶性总糖/淀粉、还原糖/淀粉、蔗糖/淀粉比值均有不同程度的升高,碳水化合物含量和相关分配比率发生改变.研究结果提示,甘蔗中可能存存不同的F2KP转录产物,并初步证实甘蔗SoF2KP-L在光合组织中对蔗糖和淀粉的分配起到一定的调控作用,为进一步研究甘蔗F2KP基因的功能及为甘蔗分子育种提供参考依据.     

酵母单杂交方法初步鉴定甘蔗SPSⅢ启动子区域调控序列

蔗糖磷酸合成酶(SPS,EC 2.4.1.14)是植物糖分积累的关键酶基因,在甘蔗中其家族成员SPSⅢ在成熟蔗茎中表达量高,是禾本科作物的特异成员.本研究应用酵母在甘蔗中单杂交系统,筛选SPSⅢ5’侧翼-1410～-1181 bp的光响应元件ATCT-motif和分生组织特异性元件CAT-box的调控序列,获得了54个含有cDNA片段的文库质粒,测序分析显示,14个cDNA序列为非重复性.NCBI的Blast同源性结果显示,除E1-3、E9-1和E0-3外,其余克隆都与甘蔗(Sacharum spp.)近缘物种的蛋白有很高的同源性,达到90％以上.通过SMART和SBASE,对推演的氨基酸序列进行蛋白质功能结构域预测与分析,显示编号为E0-3、E2-3、F2-1、F4-2和G8-2的5个克隆对应的氨基酸序列具有转录因子特征结构域.研究结果为分离调控SPSⅢ基因表达的转录因子提供了候选基因.     

油菜叶片衰老相关基因的分离：细胞色素P450cDNA的克隆和序列 …

通过绿叶和衰老叶片ｃＤＮＡ的缩减杂交和差别筛选，富集并分离了缩减ｃＤＮＡ文库中与油菜叶片衰老有关的基因片段。以目的基因片段为探针，通过筛选油菜衰老叶片的ｃＤＮＡ文库，分离了油菜叶片衰老阶段表达增强的全长ｃＤＮＡＬＳＣ４６。