小麦TaFKBP62c-2B基因克隆、组织表达及亚细胞定位

FK506结合蛋白(FK506 binding protein,FKBP)具有肽基-脯氨酰顺反异构酶(peptidyl-proly cistrans isomerase,PPIase)活性,可以作为一种分子伴侣在蛋白折叠中发挥作用.本研究采用同源基因克隆获得小麦(Triticum aestivum)高温胁迫应答基因TaFKBP62c-2B,利用qRT-PCR和绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)示踪技术明确了TaFKBP62c-2B的表达模式和亚细胞定位信息.序列分析结果表明,小麦TaFKBP62c-2B基因含有37 bp的5'UTR区、1 926 bp的完整CDS以及176 bp的3'UTR区,共编码642个氨基酸(GenBank登录号:KU350629).结构域分析发现,TaFKBP62c-2B是由3个FK506结合保守域(FKBP_C)和3个三十四肽重复序列(tetratricopeptide repeat,TPR)构成的多域FKBP.qRT-PCR结果显不,TaFKBP62c-2B强烈响应高温胁迫;组织表达分析表明,TaFKBP62c-2B主要在小麦的茎和小穗等植株地上组织中表达,在根部的表达量较低.亚细胞定位表明,TaFKBP62c-2B位于内质网上.本研究获得了小麦TaFKBP62c-2B基因全长、明确了其表达规律以及亚细胞定位信息,为进一步了解TaFKBP62c-2B的生物学功能提供了基础资料.     

大赖草和新麦草物种专化DNA重复序列研究Ⅱ在小麦族中分布的多态性

大赖草和新麦草中克隆的５个ＤＮＡ重复序列与小麦族不同物种ＤＮＡ进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交。结果表明，这５个重复序列在Ｌｅｙｍｕｓ属（赖草属）和Ｐｓａｔｈｙｒｏｓｔａｃｈｙｓ属（新麦草属）中的丰度与小麦、大麦和黑麦相差悬殊，可以作为这２个属染色体的分子标记检测其导入小麦、大麦和黑麦后的踪迹，尤其是ｐＬｒ６４７对这２个属专化性更强，应优先选用。另外，结合本研究结果对小麦族有关种属染色体组的进化问题进行了讨论。     

T型杂种小麦亲本配合力的研究

利用6×5不完全双列杂交的 T 质杂种(A/R)与相应的 A 质杂种(B/R)对小麦配合力进行研究,结果表明:与 A 质杂种相比,T 质杂种中亲本单株产量、单株穗数、平均穗粒数、株高和恢复度的配合力明显降低;千粒重的配合力明显升高、穗长、每穗小穗教和抽穗期的配合力无显著差异。两类胞质杂种间亲本配合力的不同是细胞质及核质互作造成的结果。因此我们认为,配合力应指亲本对其杂种后代核内遗传物质的配合关系和核质配合关系所作的贡献.另外,本文对 T 质与 A 质杂种间亲本配合力的关系、T 型杂种小麦亲本的性状表现与其一般配合力的关系和T型杂种小麦单株产量的配合力与其构成因素配合力的关系等问题也作了讨论.     

一组小麦亲缘种对秆锈的反应

对具AABB染色体组的小麦属亚种及印度园粒小麦(具AABBDD染色体组)的一些春性材料进行了鉴定,以确定其对秆锈(Puccinia graminis Pers.:Pers.f.sp.tritci Eriks&Henn)的反应。本研究的目的是筛选可能的秆锈新抗源材料,并分析各种材料中已知秆锈抗性基因的同一性和未知秆锈抗性基因的最小数目。对美国农业部国家小谷类收藏处(USDA National Small GrainCo11ection)的164份材料用P.graminis tritici的35种分离菌种进行人工接种,把苗期的侵染型(IT)资料按感染程度进行分类,利用基因对基因概念箱栽设计确定了相应的抗病-无毒性基因对。在具AABB染色体组的材料中,可能的28个已知基因里,只有2个基因,即Sr9f和SrMCN属于35个不同的假定Sr基因之列,其余33个Sr基因与反应方式有关,这在以前未曾鉴别过。6份材料对所有秆锈分离菌种均表现抗性,有若干份材料对北美的秆锈优势小种具有抗性。印度园粒小麦不是抗秆锈Sr基因的良好基因源。     

短柄草Hsf家族全基因组鉴定、分类和高温响应

分析短柄草Hsf家族成员的进化关系,并进行分类;利用多种软件和在线工具分析短柄草Hsf的蛋白结构功能域和基因启动子区域的顺式作用元件;分析基因组信息,进行基因的染色体定位;利用荧光实时定量技术(qRT-PCR),分析短柄草Hsf基因在高温胁迫下的表达模式,鉴定出一些高温诱导表达的Hsf基因。     

小麦品系91260抗白粉基因的分子标记定位

白粉病是小麦的重要病害之一，可造成小麦严重减产。小麦品系91260具有优良的成株期白粉病抗性并对白粉菌生理小种E09免疫。为给抗白粉病小麦育种提供参考，本研究对抗病品系91260和感病品种豫麦49的杂交F₂代群体进行遗传分析。结果发现，F₂代群体中抗感植株的分离比为9∶7，表明91260含有两对显性互补的抗白粉基因，暂时命名为Ml91260-1和Ml91260-2。SSR分子标记分析表明，Ml91260-1位于2AL染色体上，侧翼分子标记为Xcfa2263和Xwmc170，遗传距离分别是8.3 cM和4.1 cM；Ml91260-2位于2BL染色体上，侧翼分子标记为Xgpw4103和Xwmc332，遗传距离分别是4.1 cM和6.7 cM。其中，Ml91260-2是2BL上新的抗白粉病基因。     

小麦PH基因系的研究及应用

小麦中存在着抑制部分同源染色体配对的两个主效基因ＰＨ１和ＰＨ２。此外，还携带有许多微效的抑制或促进配对基因。小麦染色体配对过程是受一个多基因系统控制，相当复杂。ＰＨ基因制约减数分裂前当染色体的联会。     

大豆转录因子基因GmNF-YCa可提高转基因拟南芥渗透胁迫的耐性

植物的核因子Y(NF-Y)是由3个亚基A、B和C组成,在响应非生物胁迫过程中起着重要的作用。本研究以大豆铁丰8号为材料,建立大豆c DNA文库,以p GBKT7-Gm Di19-5为诱饵,通过酵母双杂交技术筛选大豆c DNA文库,获得了大豆NF-Y转录因子家族亚基C的一个成员,命名为GmNF-YCa。该基因全长为864 bp,编码287个氨基酸,属于NF-YC亚家族。GmNF-YCa分子量为31.6 k D,等电点为5.07亲水性蛋白,具有一个跨膜结构域,无信号肽。序列分析表明,NF-YC亚家族具有很高的保守性。GmNF-YCa基因启动子含有ARE、Box4、GATA-motif、Box I、ACE、ABRE和CAT-Box等胁迫和光响应元件。组织特异性分析表明,GmNF-YCa基因在种子萌发期表达量最高。实时定量结果表明,GmNF-YCa受蔗糖和甘露醇的诱导上调表达。使用农杆菌介导法,将大豆GmNF-YCa基因导入拟南芥,并进行了功能分析。发芽率试验分析表明,GmNF-YCa的转基因提高了转基因拟南芥萌发期对渗透胁迫的耐性;改良了在蔗糖和甘露醇处理下转基因拟南芥的根系生长和侧根发育。     

大赖草和新麦草物种专化DNA重复序列研究Ⅰ. 分离和鉴定

从本研究建立的Ｌｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓ（Ｌａｍ．）Ｔｚｖｅｌｅｖ（大赖草）和Ｐｓａｔｈｙ－ｒｏｓｔａｃｈｙｓｊｕｎｃｅａ（Ｆｉｓｃｈ）Ｎｅｖｓｋｉ（新麦草）的ＤＮＡ文库中分别挑出５５０和３４８个重组克隆提取质粒ＤＮＡ，用普通小麦、Ｌ．ｒａｃｅｍｏｓｕｓ和Ｐｓａ．ｊｕｎｃｅａ等物种的总ＤＮＡ作探针，通过两轮点渍杂交，发现有１５个克隆稳定地与Ｌ．ｒａｃｅｍｏｓｕｓ和（或）Ｐｓａ．ｊｕｎｃｅａ有强杂交信号，与中国春无或基本无杂交信号，初步认定这些克隆为物种专化ＤＮＡ重复序列克隆。其中５个又被选取作交互杂交以测定彼此间的同源性，结果表明，ｐＰｊ６０５与ｐＰｊ２０５有同源性，而ｐＬｒ３４４，ｐＬｒ４２６和ｐＬｒ６４７相互间以及与ｐＰｊ２０５和ｐＰｊ６０５之间均无序列同源性。