植物血红蛋白基因家族的分子进化研究

植物血红蛋白(Hemoglobin)是一类由珠蛋白(Globin)和血红素(Ferroheme)组成的结合蛋白,广泛存在于植物界中.根据序列特征、表达模式及配基结合性质可将血红蛋白分为共生血红蛋白(Symbiotic hemoglobin,sHb)、非共生血红蛋白(Nonsymbiotic hemoglobin,NsHb)和截短的血红蛋白(Truncated hemoglobin,tHb)3大类,并对植物血红蛋白基因家族进行了分子系统发育分析和进化研究.结果表明,通过基因重复在被子植物中产生了class 1和class 2两类血红蛋白基因.该基因重复发生在单、双子叶植物分化之前,但由于class 2类基因在单子叶植物中发生了一次基因丢失事件,致使class1类基因广泛分布于单、双子叶植物中,而class 2类基因则仅见于双子叶植物;class 2类基因的进化速率高于class 1类基因,并分别在class 2、sHbs的祖先支上检测到了正选择的发生,表明基因重复发生后,class 2、sHbs通过插曲式进化和适应性进化获得了不同的功能;在class 1和class 2的功能性分歧位点检测中获得14个Ⅰ类功能性分歧位点,但未能发现Ⅱ类功能性分歧位点,这些功能性分歧位点是由正选择作用或者放松的选择限制产生的.该研究结果可以指导后续的试验工作,来验证那些具有重要功能的氨基酸置换位点和正选择位点,从而揭示功能性分歧和适应性进化的分子基础.     

刺儿菜的组织培养及无性系建立研究

以刺儿菜嫩茎为材料,进行了愈伤组织诱导、愈伤组织和不定芽分化以及试管苗生根假植、扦插、移植等研究,建立了刺儿菜的无性繁殖体系.研究结果表明:在刺儿菜组培繁殖过程中,MS+NH4H2PO4 50 mg/L+BA0.5 mg/L+2,4-D0.8 mg/L是诱导嫩茎形成颗粒状愈伤组织的理想培养基,MS+AgNO31.5 mg/L+BA1.0 mg/L+NAA0.1 mg/L是诱导愈伤组织分化和不定芽分化的理想培养基,1/3 MS+IAA0.3 mg/L是不定芽生根培养的理想培养基,炉灰渣是试管苗移栽和扦插的理想基质:移植到荒坡上的刺儿菜小苗生长旺盛,并保持了野生刺儿菜的特有生物学性状.     

山梨醇脱氢酶作用机制及其与滞育的关系

山梨醇脱氢酶(sorbitol dehydrogenase或SDH)是多元醇代谢通路中的关键酶,可将底物D-山梨醇、L-艾杜淳、D-木糖醇、D-半乳糖醇等氧化成果糖。催化需要金属离子Zinc和辅酶NAD+。SDH特异性抑制剂直接作用于SDH-NADH复合体,通过阻止产物的释放而抑制酶反应。在近些年对于不同生物打破滞育的研究中发现SDH是滞育胚胎再度开始发育的关键酶。对SDH结构,催化机制以及其与不同物种滞育之间关系的研究进展进行综述。     

等渗盐胁迫对番茄幼苗生长和生理特性的影响

[目的]探讨等渗盐胁迫对番茄幼苗生长和生理特性的影响。[方法]采用水培法,以‘中杂9号’番茄为试材,研究等渗NaCl(75 mmol·L~(-1))和Ca(NO_3)_2(50 mmol·L~(-1))胁迫对番茄幼苗生物量、叶绿素含量、相对电导率、丙二醛含量、活性氧水平及抗氧化酶活性的影响。[结果]与对照相比,等渗NaCl和Ca(NO_3)_2胁迫下,番茄幼苗生物量显著降低,电导率、O~-_(2.).、MDA和H_2O_2含量均升高,且NaCl胁迫的作用明显高于Ca(NO_3)_2。等渗盐处理条件下,NaCl胁迫下SOD活性显著降低,而Ca(NO_3)_2胁迫下SOD活性显著升高,盐胁迫对POD、CAT活性没有显著影响。[结论]试验中,等渗NaCl胁迫对番茄植株生长的抑制程度明显高于Ca(NO_3)_2胁迫,且等渗条件下抗氧化系统对不同胁迫种类的响应特征不同。     

辣椒CMS不育系L9A的不育特性观察及杂种优势分析

以课题组选育的CMS不育系L9A与其保持系L9B为试材，并以L9A为母本，22份优良自交系为父本配制杂交组合，研究分析了不育系和保持系形态性状差异、F₁代11个农艺性状和5个品质性状的杂种优势，以期为辣椒育种实践提供参考依据。结果表明：L9A与L9B在株高、株幅、花药长度和花柱长度等方面存在明显差异；在22个辣椒杂交组合中，杂种优势普遍存在。L59、L90、L117等3个父本自交系可以使L9A的育性得到恢复，且其F₁代在单株果数、单株产量和单果种子数的正向优势较为明显，同时发现F₁代仅在1～2个品质性状上表现出正向杂种优势。相关性和杂种优势指数分析发现，L9A的F₁代在果肉厚、株高、株幅、单果质量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量等方面优势较大；单株产量与单株果数呈极显著正相关，各品质性状之间无显著相关关系。综上，在辣椒育种实践中，通过杂交育种提高辣椒的单株果数或单果质量，从而提高辣椒的单株产量，而利用杂种优势改良辣椒果实品质则存在一定困难。