基于甘蔗热带种(LA-purple)全基因组序列的SSR开发及特征分析

现代甘蔗栽培品种(2n=100~130)是由甘蔗热带种(2n=80)与割手密(2n=40~128)种间杂交而来,形成异源多倍体、非整倍体作物,使得甘蔗栽培品种中80%~90%的染色体来源于热带种。开发热带种基因组SSR分子标记,有助于甘蔗遗传多样性分析、分子标记辅助选择、遗传图谱的构建等。本研究基于热带种LA-purple的全基因组测序数据的255 398个预测基因序列(累计总长为1 029 222 285 bp),利用Perl程序与生物信息学软件结合,发掘SSR位点,获得了153 150个SSR位点,平均每1.67个基因有1个SSR位点,其中二、三核苷酸重复基序分别为39 556个和50 072个,占总SSR位点数的58.5%。在二核苷酸重复基序中,TA/AT所占比例最高,占41.4%,CG/GC所占比例最低,占4.6%;在三核苷酸碱基重复基序中,TGT/ACA所占比例最高,为15.6%。在TA/AT重复类型中选取100个基序重复次数在60~90之间的SSR位点,进行引物设计与合成,在12个甘蔗属材料中进行PCR扩增分析,从中筛选出52对具有多态性SSR引物,其中有27对引物在研究的2个甘蔗栽培品种间表现为多态。这些基因组SSR标记的开发,不仅可以用于甘蔗栽培品种DNA指纹图谱分析,而且为甘蔗属不同种的遗传图谱构建、遗传多样性分析和重要性状的遗传机制解析奠定基础,为甘蔗分子育种研究提供重要支撑。     

新疆春小麦的抗干旱和水分高效利用特性研究

研究了新疆当前春小麦主栽品种和近年新审定品种的抗干旱和水分高效利用特性,通过田间干旱和充分灌溉处理小区试验的籽粒产量和主要农艺性状,计算了各品种的抗旱系数(DC)、抗旱指数(DI)、干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI)。结果表明,新疆育成的春小麦品种在干旱处理条件下的产量、抗旱性总体高于引进品种;各品种产量和农艺性状的抗旱系数(DC)与各品种干旱处理条件下的产量相关性差,各品种产量和部分农艺性状的抗旱指数(DI)与各品种干旱处理条件下的产量相关性较高,而干旱产量指数(DYI)与各品种的干旱处理产量趋势完全一致;又通过干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI),筛选出在干旱和充分灌溉两种条件下都高产稳产,即具有水分高效利用特性的春小麦品种四个:新春2号、新春6号、新春7号和新春10号,它们的干旱产量指数、丰水产量指数和产量-水分高效利用指数都大于1.05。在多年新疆春小麦生产中,它们也都表现高产稳产、耐高温、抗干旱和适应性强,在干热风危害麦区推广面积大。     

46份菌草种质资源PEPC基因的PCR-RFLP多样性分析

根据近缘种间同源基因序列保守的原理，设计20对可用于扩增菌草PEPC基因的特异性PCR反应引物。利用PCR-RFLP技术对46份菌草种质资源进行PEPC基因多样性分析。结果表明：12对引物可对供试材料实现有效特异性扩增，PCR产物经限制性核酸内切酶Hae III酶切，在46份材料上共给出176(平均每对引物14.7)个变异类型。UPGMA聚类分析结果表明，材料间遗传相似系数(SM)在0.86～1，在遗传相似系数为0.865时，46份材料可分为四大类群，这表明PCR-RFLP技术可有效用于菌草资源的遗传多样性分析。     

索引

利用SCoT分子标记对47个菌草种质资源进行遗传多样性分析。从20个SCoT引物中筛选出10个扩增效果好的引物，对47份菌草种质材料的DNA进行PCR扩增,共获得282个多态片段。结合UPGMA聚类分析方法，算出47份种质材料间的遗传相似系数(SM)在0.77-0.96，所有47份材料被区分开来，在遗传相似系数为0.815时，47份材料可分为5大类群。研究结果表明，SCoT分子标记技术可有效用于菌草资源的遗传多样性分析。     

芦竹愈伤组织诱导及再生体系的建立

本研究首先对芦竹(Arundo donax)的侧枝茎尖及带腋芽幼茎段进行了根诱导并产生无菌苗,然后对芦竹的幼叶段、无菌苗叶段、根段、无菌苗茎段、带腋芽幼茎段5种外植体进行了愈伤组织的诱导试验,建立从愈伤组织到再生植株的培养体系。结果表明,MS+0.2 mg·L~(-1)NAA+1.0 mg·L~(-1)KT既可以促进侧枝茎尖及带腋芽幼茎段根系的发育,也能促进二者芽的生长,从而产生无菌苗。在MS+1.0 mg·L~(-1)2,4-D+0.1 mg·L~(-1)KT培养基上,幼叶段和无菌苗叶段都没能产生愈伤,少数根段产生了愈伤但量很少,多数的无菌苗茎段都能产生愈伤但量相对较少;而带腋芽幼茎段则可以在腋芽基座部位诱导出大量的愈伤组织,经过继代增殖可形成质地松软的乳白色愈伤,放置于MS+0.5 mg·L~(-1)KT+1.0 mg·L~(-1)6-BA培养基上可同时分化出大量的根和芽来,显示了芦竹的愈伤组织具有很强的分化和再生能力,也表明在芦竹上可以通过愈伤组织的诱导、分化及植株再生这一技术体系来大大提高其繁殖系数。本研究可以为优良芦竹品种的快繁以及在芦竹上开展现代生物技术的研究和应用提供初步的技术基础。     

生物技术与农业未来

在21世纪即将到来之际,人类将面对着三种现实:①世界经济交往的一体化;②世界人口的增多;③生物技术的迅速发展.这三种现象关系着世界农业的未来,对农业战线的工作者和决策者来说,都值得认真思考.     

菌草种质资源iPBS多样性分析

[目的]对47份菌草种质资源进行遗传多样性分析.[方法]利用iPBS (Inter Primer Binding Site Amplification,引物结合位点间扩增)分子标记技术对47份菌草种质资源材料进行遗传多样性分析.利用从28个iPBS引物中共挑选出的11个扩增效果较好的iPBS引物,对47份菌草种质材料的DNA进行PCR扩增和电泳分析.[结果]11个iPBS引物在47份菌草种质材料上共给出了208个多态片段,平均每个引物给扩增出18.9个多态片段,聚类分析表明,供试材料之间的遗传相似性系数(SM)分布在0.58～0.99之间,在遗传相似系数0.67时可将47份菌草种质材料分成10大类群,所有47份材料被区分开来.[结论]iPBS分子标记技术可以有效用于菌草种质资源材料的品种鉴定和遗传多样性分析,本研究为科学管理和利用菌草种质资源提供理论指导和技术支撑.