水稻β-淀粉酶基因密码子使用特性分析

本研究分析了水稻10个β-淀粉酶基因(OsBmy1～OsBmy10)在cDNA和蛋白质上的同源性,分析了每个基因反映密码子使用特性的参数——GC含量、同义密码子第1～3位置中的GC含量、有效密码子数和相对同义密码子使用度。结果表明:水稻β-淀粉酶家族基因序列间的同源性差异较大,在cDNA和蛋白质序列上的基因同源性分别为39.2～79.6和25.9～74.0,其中,OsBmy3和OsBmy9间的同源性最高;OsBmy3、OsBmy4、OsBmy5、OsBmy7、OsBmy9和OsBmy10等为高GC含量基因,并表现出极强的密码子使用偏好。可见,水稻β-淀粉酶基因在进化过程中不仅氨基酸组成发生了分化,而且其在氨基酸密码子使用偏好上也发生了分化。     

基于远红外热成像的叶温变化与玉米苗期耐旱性的研究

 【目的】植物可以通过降低叶片气孔蒸腾来达到控制失水和增强抗旱的目的。蒸腾强度的变化会引起植物叶片温度的变化,利用远红外热成像仪研究遭受干旱胁迫时玉米自交系苗期叶温的变化与生物量耐旱系数间的关系,为筛选鉴定玉米耐旱自交系提供依据。【方法】以83个优良玉米自交系为材料,利用远红外热成像仪检测干旱胁迫条件下苗期叶片温度的变化,叶片的气孔导度、蒸腾强度采用气孔计Li-1600测定,同时测定植株的生物量。【结果】遭受干旱胁迫时,玉米苗期叶片的相对生物量变异幅度为0.271～0.997（生物鲜重）、0.338～0.969（生物干重）,叶温变异幅度为 -0.1～+0.5℃,均存在显著变异。耐旱玉米自交系的叶片温度显著上升,而敏感玉米自交系的叶片温度变化不明显。干旱胁迫与正常灌水条件下叶温的差值即叶温差与相对生物鲜重（0.283*,0.288**,n=83）及相对生物干重（0.239*,0.273**,n=83）间存在极显著的相关性。此外,叶温差与叶片气孔导度、蒸腾强度间也存在着显著的相关性。【结论】遭受干旱胁迫时,玉米苗期叶片温度变化可以显著反映玉米苗期的耐旱性,叶温差可以作为玉米苗期耐旱性初步筛选的一个指标,将远红外热成像技术运用于玉米耐旱育种存在可行性。     

地黄耐连作种质资源的筛选及其可遗传性初探

地黄栽培生产中存在严重的连作障碍。选择耐连作的种质资源是降低地黄连作障碍最经济的方法。通过比较正茬与重茬栽培条件下27份地黄种质的块根鲜重、干重和块根数的差异筛选地黄耐连作种质资源。同时以12个种质资源为父本与栽培品种温85-5(母本)进行杂交,考察不同组合的杂种F1实生苗胚根在连作胁迫下的生长情况,初步分析通过杂交育种改良地黄耐连作能力的可能性。结果表明,两类地黄块根产量在连作下都显著降低,但野生地黄降低幅度相对较低,比栽培地黄耐连作。对12个种质资源的F1实生苗分析结果表明,地上部鲜重、整株鲜重和胚根鲜重受连作影响都显著降低,胚根鲜重受连作影响的程度和父本的耐连作能力大小间不呈正相关关系;6个调查性状的聚类分析表明:F,群体间受连作的影响程度存在差异,分为两类,其中一类包括5份材料,连作下具有较高的胚根鲜重、根长和株高。     

云南地方稻种资源核心种质的微卫星分析

摘要：以来自云南地方稻(Oryza sativa L.)种资源核心种质中的113份材料为研究对象，运用36对微卫星引物，研究了籼(indica )粳( japonica )两个亚种间和云南5个稻作生态区间的遗传多样性分布趋势，并筛选了籼粳亚种、水陆生态型和不同生态区的特异指纹标记。结果表明，粳稻的遗传多样性大于籼稻，遗传分化水平较低；而5个生态区中滇西南水陆稻区遗传多样性最大，遗传分化水平较低；滇东北高原粳稻区的遗传多样性最小。这种遗传多样性的分布趋势与前人在形态和同工酶水平上对云南稻种资源多样性的考察，以及云南地方稻种资源核心种质在形态和同工酶水平上的遗传多样性分布趋势基本一致。另外，在所出现的416个指纹标记中，分别发现籼粳特异指纹标记6个，水陆特异指纹标记15个，不同生态区特异指纹标记3个。初步认为，云南地方稻种资源核心种质代表了云南省地方稻种资源的遗传多样性；从DNA水平上看，云南地方稻种资源的遗传多样性中心在云南省的西南部，粳稻的分化水平低于籼稻。微卫星标记是种质资源遗传多样性检测、分类和生态型确认以及核心种质研究中有用的工具。     

地黄毛状根的诱导及条件优化

以发根农杆菌Accc10060菌株侵染地黄外植体,研究不同菌液浓度、不同侵染时间和不同共培养时间对地黄毛状根诱导率的影响。结果表明,发根农杆菌Accc10060菌株可成功诱导出地黄毛状根,PCR检测发现发根农杆菌Ri质粒rol C基因已整合到地黄基因组中并得到表达;单因素试验结果显示,在地黄毛状根的诱导过程中,诱导的最佳菌液浓度为OD600=0.6,最佳侵染时间为10 min,最佳共培养时间为4 d。     

水稻(Oryza sativa L.)a-淀粉酶基因的进化及组织表达模式

α-淀粉酶在植物特别是谷类萌发种子淀粉降解中具有重要作用。水稻α-淀粉酶基因的结构、进化和表达研究已有报道,但是,多集中于OsAmy1和OsAmy3这两个亚族内基因间以及发芽种子中。不同亚族间的基因结构、进化及更多组织和时期的表达特点尚缺乏细致研究。本研究通过TblastN同源性比对及保守结构域分析揭示水稻基因组含有11个α-淀粉酶基因。生物信息学分析、系统进化树构建及半定量RT-PCR分析表明,该家族基因在结构上发生了明显的分化,具有清晰的进化层次,OsAmy5A和OsAmy4A是家族中较原始状态的基因;在表达和功能上也发生了明显分化,进化水平较高的基因发生了明显的时空表达特异性分化。OsAmy1A、OsAmy3A及OsAmy3D和OsAmy3E分别在保证种子植物世代传递、维持种子休眠过程中胚的微弱生命活动及保证种子萌发过程中能量的稳定持续供应上具有重要作用。