不同植物组织RNA提取方法的比较分析

不同的植物组织都有较优化RNA提取方法。本文针对蜡质的红掌叶片、含糖较多的百合花瓣、含色素较多的万寿菊花瓣,使用改良CTAB法、Trizol法、快速RNA提取试剂盒法提取RNA,比较提取效果,以确定适合几种植物组织的最优RNA提取方法。结果表明:改良CTAB法提取的红掌叶片总RNA,Trizol法提取的百合花瓣总RNA和万寿菊总RNA,28SRNA和18SRNA条带都较清晰,且28SRNA亮度较18SRNA明亮,效果较好,部分RNA提取试验中5SRNA也较明亮,说明提取的总RNA有部分降解,但总RNA质量符合后续试验要求。RT-PCR检验符合上述结论。     

不同营养液浓度对水培植物生长的影响

【目的】不同营养液浓度对水培植物生长的影响。【方法】在改良Hoagland营养液的基础上,配制营养液为100%、75%、50%、25%和0%的5个处理组,研究不同营养液浓度对水培火鹤(Anthurium scherzerianum Schott)和花叶万年青(Dieffenbachia picta Lodd.)生长指标以及水中氨氮和亚硝氮浓度的影响。【结果】不同营养液浓度对火鹤的株高、叶宽和根长,花叶万年青的叶宽均有显著影响,高浓度组生长较快。除0%组外,水培火鹤和花叶万年青的营养液中氨氮浓度均随时间增加而降低,亚硝氮浓度逐渐增加。火鹤对水中氨氮去除率显著高于花叶万年青。【结论】在低浓度培养液中火鹤的长势明显受到抑制,花叶万年青的长势并未受到较大影响,而火鹤比花叶万年青表现出更高的氨氮去除率。     

百合水通道蛋白LotNIP5-1基因的克隆及表达分析

为研究NIP5-1基因(Nodulin26-like intrinsic protein)在百合生长发育方面的作用机理,利用RACE技术克隆得到百合NIP5-1基因的全长cDNA序列。运用多个软件进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)及RT-PCR技术检测其表达特性。结果表明:1)百合NIP5-1基因全长为1 492bp,包含1个900bp的完整开放阅读框(Open reading frame,ORF),共编码299个氨基酸;2)百合NIP5-1蛋白属于跨膜通道蛋白MIP超家族。具有6个跨膜区;在B、E环分别具有NIP5-1蛋白特有的NPS、NPV模体,具有该蛋白Ar/R filter分子筛特有的AIGR模体;与小果野芭蕉、香瓜、葡萄、黄瓜、番茄的相似性分别为86%、83%、84%、83%和82%;3)荧光定量结果显示,百合NIP5-1基因在茎中表达量最高,在花瓣中表达量较低,在叶、鳞茎、根中表达量均极低。RTPCR半定量检测显示,其在"湿"柱头上表达量显著高于"干"柱头,这与转录组测序结果相符合。上述研究暗示,百合NIP5-1可能是硼酸通道蛋白,在促进茎生长及生殖活动中发挥作用。     

干旱胁迫下常春藤响应的生理生化机制

为了给优化种质资源改良提供理论依据,选用不同常春藤品种作为供试材料,研究不同程度干旱胁迫处理对叶片生理生化指标的影响,并探寻逆境条件下常春藤生理生化指标的变化规律。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,常春藤叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量表现为上升趋势;相对电导率和丙二醛含量表现为升高的趋势;气孔孔径长度表现为先变小后变大的趋势;相对含水量和水分饱和亏分别表现为上升和下降趋势;过氧化物酶活性表现出现了分化,在轻度胁迫(10% PEG)条件下,表现为过氧化物酶活性上升的趋势,在重度胁迫(30% PEG)条件下,过氧化物酶活性上升和下降2种趋势。在供试的10个常春藤品种中,‘蝴蝶叶’和‘白尖刺叶’在多项指标上均表现出较强的抗旱性。     

利用BC2F2高代回交群体定位水稻籽粒大小和形状QTL

以我国优良籼稻恢复系蜀恢527为轮回亲本, 以来自菲律宾的Milagrosa为供体亲本, 培育了样本容量为199株的BC₂F₂高代回交群体。选取85个均匀分布在12条染色体上的多态性SSR标记进行基因型分析, 同时对粒长、粒宽、长宽比和千粒重4种性状进行了表型鉴定。采用性状－标记间的单向和双向方差分析对上述性状进行了QTL定位。单向方差分析(P<0.01)共检测到了10个控制粒长、粒宽、长宽比和千粒重的QTL, 其中有3个具有多效性。由于粒长和长宽比的高度相关性, 控制长宽比的2个QTL均能在粒长QTL中检测到。位于第3染色体着丝粒区域的qgl3b是一个控制粒长、长宽比和千粒重的主效QTL, 它可以分别解释粒长、长宽比和千粒重表型变异的29.37%、26.15%和17.15%。该QTL对于粒长、长宽比和千粒重均表现较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和负向超显性。位于第8染色体的qgw8位点是一个控制粒宽的主效QTL, 同时也是控制千粒重的微效QTL, 能解释粒宽表型变异的21.47%和千粒重表型变异的5.16%。该QTL对粒宽和千粒重均具有较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和正向部分显性。双向方差分析(P<0.005)共检测到61对显著的上位性互作, 涉及54个QTL, 其中23个是能同时影响2~4个性状的多效位点, 且有8个位点与单向方差分析检测到的相同。控制长宽比的13对上位性互作位点中, 与控制粒长的上位性互作位点完全相同的有8对。以上结果为进一步开展水稻籽粒大小和形状有利基因的精细定位、克隆和分子设计育种奠定了基础。     

百合花粉管粘附与定向生长相关基因SCA的克隆及基因多样性分析

以亚洲百合‘Tresor’、麝香百合‘White heaven’和东方百合‘Caruso’为试材,首次在百合基因组中扩增到SCA基因全长序列,在亚洲百合和东方百合中分别获得4个SCA基因拷贝,在麝香百合中获得3个SCA基因拷贝,各拷贝之间具有72.97%～99.68%相似性。从百合基因组中克隆到的SCA基因均含有两个外显子和一个内含子,推导编码113～115个氨基酸残基的前体蛋白(其中成熟蛋白均含91个氨基酸残基)。SCA蛋白具有典型的LTP蛋白N端信号肽,保守的8个半胱氨酸残基和2个五肽模序,并且氨基酸序列之间的相似性高于基因序列相似性,为87.91%～98.90%。亚洲百合、麝香百合、东方百合SCA氨基酸序列比对发现在某些氨基酸位点存在着明显种系间差异。在系统进化树中,三个杂种系的11个SCA基因的氨基酸序列与单子叶植物LTP亲缘关系较近,与双子叶植物较远,这与植物分类学中亲缘关系的远近相一致。     

VIGS实验技术体系在月季中的应用及优化

旨在月季中建立高效、快速的VIGS实验技术体系,以期能够改进VIGS技术体系在月季等木本植物表达效率低等缺陷。采用RT-PCR方法进行月季RhPDS 基因片段的克隆,在以pTRV2 为原载体,采用双酶切的方法构建了pTRV2-RhPDS 重组载体。经双酶切及测序验证后,通过电击法转化农杆菌GV3101,并分别采用高压喷枪法对月季植株进行侵染、采用真空渗透法对扦插苗以及组培苗进行侵染。采用qRT-PCR方法分析RhPDS 基因的表达。结果显示：构建的重组载体pTRV2-RhPDS,经双酶切验证,显示条带单一清晰,符合预期目标。在侵染方法和材料上,采用真空渗透法侵染组培苗是最为快速、高效的方式。该试验获得了较为高效、快速VIGS 技术体系,提高了VIGS 技术体系在月季上表达效率。     

月季遗传多样性和杂交亲本的选择

选取‘月季夫人’、‘希望’、‘加里娃达’、‘金徽章’、‘粉散’、‘杰乔伊’、‘红双喜’、‘唐红’、‘绯扇’、‘月季中心’、‘热带日落’、‘彩云’、‘武士’、‘金凤凰’等月季品种作为研究对象,分别进行表型性状和数量性状的统计与分析。利用NTsys软件进行数据分析获得了各品种间的遗传相似系数和遗传距离,使用SAS8.0统计软件分析材料之间的遗传多样性指数关系,比较14个不同品种的月季种间表型差异和各个表型之间的相关系数。研究结果表明,14个月季品种之间的遗传关系在许多性状上差异显著,遗传相似性系数在0.125~0.438之间,均未超过0.500,是较为理想的杂交亲本候选材料组合。该研究为中国月季资源的多样性评价、遗传多样性、杂交亲本的选择提供了理论依据。     

供试品种的遗传多样性与籼型水稻优良恢复系回交导入改良

选取53个SSR标记,分析了55份参试水稻种质的遗传多样性和亲缘关系,以期为选配组合与改良亲本提供参考.本试验共检测到267个等位变异,平均每个位点等位变异数为5.04个,变化范围为4～7个;53个SSR标记的多样性指数(PIC)平均为0.624,变化范围是0.287～0.786.55份不同材料大体上可分为籼稻和粳稻两大类,各品种间遗传距离在0.588～0.996之间.明恢86与53份供体亲本间的相似性系数为0.655～0.850,蜀恢527与53份供体亲本间的相似性系数为0.640～0.873.试验结果表明检测SSR多态性是研究水稻品种之间遗传差异的高效、准确的手段之一,为高代回交导入群体的有利基因发掘和利用提供了有益的参考.     

利用BC_2F_3产量选择导入系定位水稻耐盐QTL

本研究以生产上大而秋推广的籼稻恢复系蜀恢527和明恢86为轮同亲本,以ZDZ057和特青为供体亲本,培育选择了蜀恢527/ZDZ057、明恢86/ZDZ057、蜀恢527/特青和明恢86/特青4个BC2F3产量选择导入系群体,分别选取65个、75个、73个和60个均匀分布在12条染色体上的SSR标记用于以上4个群体的基因型分析.对4个BC2F3群体的幼苗耐盐等级和幼苗存活天数两个性状进行了表型鉴定.采用性状-标记间的单向方差分析对上述性状进行了QTL定位.在群体蜀恢527/ZDZ057、明恢86/ZDZ057、蜀恢527/特青和明恢86/特青中分别检测到了11、15、11和6个控制幼苗耐盐等级和幼苗存活天数的QTL,其中群体明恢86/ZDZ057检测到的15个QTL中有3个QTL具有多效性.其中有2个QTL能存蜀恢527/ZDZ057和明恢86/ZDZ057群体分别检测到,1个QTL可以在蜀恢527/ZDZ057和蜀恢527/特青群体分别检测剑,1个QTL在明恢86/ZDZ057和明恢86/特青群体中分别检测到.QSst2c、QSst10b、QSst12、QSds1b、QSst4b、QSst2d、QSst2e、QSds10、QSst1b、QSst10c、QSst10d和QSds4b能解释的表型变异分别为20.36%、24.06%、22.50%、28.45%、21.39%、23.31%、34.92%、42.18%、20.29%、20.50%、21.3l%和26.27%,位点QSst2c、QSds1b、QSst9a和QSst2e与前人定位在同一区域.QSst12表现为负向超显性,QSst4b和QSds10表现为正向超显性,QSst10b和QSst2d分别表现为负向和正向部分显性.本研究结果将为水稻高产耐盐育种提供有益参考.