贵州砂梨种质资源遗传多样性的ISSR分析

【目的】探明贵州砂梨种质资源遗传多样性及亲缘关系,为其保护与利用提供理论依据。【方法】采用ISSR标记技术,对贵州59份砂梨种质资源的遗传多样性及遗传结构进行分析。【结果】16条ISSR引物共扩增出155个位点,其中126个是多态性位点,多态百分率为81.29%。POPGENE分析结果表明,贵州砂梨种质资源具有一定的遗传变异(在物种水平上Ne=1.418 0,H=0.251 1,I=0.381 6;在区域品种群上Ne=1.300 2,H=0.177 1,I=0.266 7),以黔西南地区和毕节地区遗传多样性最高,且亲缘关系最近。【结论】贵州砂梨种质资源具有丰富的遗传多样性,区域品种群的较高遗传分化可能与地理隔离以及人为干预等因素有关。ISSR标记可有效揭示贵州砂梨种质资源的遗传多样性、分化程度和亲缘关系,研究结果对梨种质资源的保护利用和遗传改良有重要意义。     

刺梨的生物学特性与栽培技术

在试验研究的基础上 ,对刺梨的生物学特性与栽培技术进行了总结 ,报道了刺梨的生长与结果习性和生态适应性、主栽品种、育苗及栽培技术     

基于果实品质与EST-SSR标记的刺梨居群遗传多样性分析及核心种质构建

通过分析评价野生刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)资源居群遗传多样性和遗传结构,同时构建核心种质,为刺梨资源的保护和发掘利用提供科学依据。本研究利用10对EST-SSR引物和9个果实品质性状指标对收集的12个刺梨自然居群(共102份种质)的遗传多样性及遗传结构进行分析,同时结合原贵州省32份初级核心种质,采用位点优先取样策略进一步构建西南地区核心种质。结果表明,黔西(QX)居群拥有最高的Shannon信息指数I=0.6965,基因多样性指数h=0.3935,多态位点百分率p=84.62%;而古丈(GZ)居群则无论在分子数据还是表型数据都表现为遗传多样性最低;AMOVA分析表明刺梨居群内遗传变异在87%以上,居群间基因流Nem在3.5以上、平均Nei’s遗传距离(GD)0.223。构建的19份核心种质等位基因保留率和稀有等位基因保留率均为100%,能够代表原种质的遗传多样性。西南地区野生刺梨的遗传变异主要发生在居群内,居群间具有基因交流频繁、Nei’s遗传距离小等特点,构建的19份核心种质从等位基因保留率、稀有等位基因保留率及地理分布均能够较好地代表原种质的遗传多样性。自然居群以黔西(QX)居群遗传多样性最高。因此,野生刺梨的保护策略可采用就地保护黔西(QX)居群与迁地保护19份核心种质相结合的方法进行。     

钙、钙调素在刺梨果实发育过程中的含量变化研究

为探讨Ca2 、CaM在刺梨果实发育过程中的含量变化,以贵农5号优系为试材,测定其果实发育过程中Ca2 和CaM的含量及可溶性总糖、还原糖、维生素C的含量.结果表明:刺梨果实发育过程中,Ca2 含量前期高后期低,呈逐渐下降的趋势;CaM含量呈波动状态,在果实发育的中前期,与果实发育状况之间成相互响应的曲线变化;果实发育的后期,CaM含量处于较高的水平,与此期可溶性总糖、还原糖、维生素C的高水平相对应.本文还对Ca2 、CaM在刺梨果实发育的不同阶段可能的调控机理进行了讨论.     

肥水耦合对柑橘产量和品质的影响

以椪柑为试材,研究了水肥(N、P、K)耦合对柑橘产量和果实品质的影响。结果表明:与传统的肥料干施相比,肥水耦合能显著提高柑橘产量,对增加果实大小也有一定的积极作用;对改善品质方面,肥水耦合对增加柑橘果实糖和维生素C含量也较为明显。     

刺梨CDPK基因家族的鉴定及其对供钙水平的表达响应

【目的】CDPKs是植物中广泛存在的Ca²⁺感受器，鉴定刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)CDPK基因家族成员，并探索其对不同供钙水平的表达响应。【方法】采用生物信息学方法鉴定并分析Rr CDPK基因家族，通过转录组测序及实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,q RT-PCR)分析其组织表达特异性及在不同供钙水平下的表达响应。【结果】从刺梨基因组中共鉴定出16个具丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶和EF-hand结构域的CDPK基因(命名为Rr CDPK1～16)，结构分析显示蛋白长度在393～561 aa之间，分子质量在44.02～62.98 ku之间，平均等电点6.05；家族基因结构差别较大，外显子数量为2～10个，包括6个保守基序；亚细胞定位预测Rr CDPKs在细胞核和多种细胞器均有定位，主要定位于细胞质；进化分析可分为4个亚族，且与草莓的亲缘关系最近，其次是苹果，较远为拟南芥和水稻。启动子顺式作用元件分析表明，Rr CDPKs大多含光响应元件、多种激素响应元件及胁迫响应元件等。不同器官及果实发育时期的转录组数据显...     

利用CTAB法从刺梨中提取核酸的效果分析

高质量DNA和RNA的获得是进行分子标记、基因克隆、分子杂交等分子生物学实验的基础.从植物组织中提取核酸的方法较多,针对不同植物主要有SDS法、CTAB法、异硫氰酸胍法等[1].刺梨作为原产于我国的一种新兴果树,近年来对其种质遗传多样性及特殊、珍稀性状的分子生物学研究逐渐受到重视.     

缺铁胁迫对川梨的生理影响

 以野生川梨为材料 ,采用溶液培养的方法 ,研究了缺铁胁迫对其生理的影响。结果表明 ,缺铁使川梨叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量明显降低 ;光合速率显著下降 ,而且光合速率的降低先于叶绿素含量的减少。川梨在介质供铁浓度低于 2 5 μmol·L-1时才发生失绿症状。在缺铁胁迫下 ,叶内POD和CAT活性降低 ,但降低幅度和时间不尽相同 ,而且CAT比POD与叶绿素的相关性更显著。缺铁叶内各营养元素含量高于正常供铁处理 ,并表现出不同的变化规律 ;活性铁分别与叶绿素、光合速率呈极显著正相关 ,可作为铁营养生理诊断指标。     

缺铁胁迫下4种野生梨砧木介质pH值及根系Fe~(3+)还原酶活性的变化

以川梨、砂梨、豆梨和杜梨为材料,研究了在缺铁胁迫下培养介质的pH值和根系Fe3+还原酶活性的变化。结果表明,缺铁胁迫使4种砧木的介质pH值于处理的第2天就迅速降低,并且一直低于低铁和正常供铁处理;而低铁处理下,介质pH值在最初几天内反而高于正常处理,至4～5d之后才逐渐低于正常供铁处理;同时,NH4+-N对降低介质pH值和缓解缺铁症状有利。4种砧木的根系Fe3+还原酶活性都随供铁浓度的增加而不同程度的增大:无铁处理下,砂梨根系Fe3+的还原能力最小、杜梨最大;而在低铁和正常供铁条件下,砂梨和川梨的还原能力最强,杜梨次之,豆梨最小。还原酶大小与症状表现之间具有一致性。     

三种植物生长调节剂对刺梨果实维生素C积累及其代谢基因表达的影响

维生素C又称抗坏血酸(L-ascorbic acid,AsA),在植物生长发育、逆境响应及信号转导等过程中发挥着重要作用,其合成、积累受多种生物及非生物因子调节。为探索植物生长调节剂调控果实AsA积累的作用机制,本研究以贵农5号刺梨(Rosa roxburghii)为材料,采用离体喂饲结合田间喷施的方法研究了芸苔素内酯(brassinolide,BR)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)和赤霉素(gibberellin 3,GA3)3种外源生长调节剂对刺梨果实AsA积累及其相关代谢基因表达的影响。结果表明,无论是离体喂饲或田间喷施处理,外源BR均显著提高刺梨果实中AsA含量,而MeJA和GA3处理的刺梨果实AsA含量则显著低于对照,且随着时间的延长AsA含量递减。进一步的qRT-PCR分析表明,3种外源植物生长调节剂对AsA代谢基因表达的影响不尽相同。离体喂饲BR对刺梨果实中参与AsA合成途径基因(包括GDP-L-半乳糖磷酸化酶(GDP-L-galactose phosphatase,GGP),L-半乳糖-1-磷酸磷酸酶(L-galactose phosphatase,GPP),L-半乳糖脱氢酶(L-galactose dehydrogenase,GDH),L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(L-galactono-1,4-lactone dehydrogenase,GalLDH),D-半乳糖醛酸还原酶(D-galacturonic acid reductase,GalUR)和肌醇加氧酶(Myoinositol oxygenase,MIOX))及还原过程的基因(脱氢抗坏血酸还原酶(Dehydroascorbate reductase,DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(Monodehydroascorbate reductase,MDHAR))均有不同程度的上调作用,尤其是对GGP的作用最为明显(24 h后上调约5倍),并且这种效应在田间喷施时也是一致的,表明BR可以通过上调AsA合成和还原过程从而促进刺梨果实AsA的积累。在离体条件下,GA3对GGP、GalLDH和DHAR基因的表达在24 h后有一定程度的上调,其余代谢基因均呈现出下调趋势。同时MeJA对GDP-甘露糖-3′,5′-差向异构酶(GDP-mannose-3′,5′-epimerase,GME)、GalUR和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)等基因的表达在24 h后也有一定程度的上调作用,其余代谢基因表达不一;田间喷施验证发现GA3不仅下调合成途径基因的表达,还对分解基因抗坏血酸氧化酶(asorbate oxidase,AAO)基因具有上调作用,而MeJA处理显著抑制刺梨果实中AsA积累,对其合成途径基因的表达影响不一,且对氧化分解基因未有影响。总体上,这两种外源植物生长调节剂处理下的基因表达与AsA积累之间并未呈现明显一致的规律。本研究揭示了不同外源生长调节剂对果实AsA积累具有不同的效应,对于探索植物激素参与AsA合成或积累的调控机制提供了基础资料。