RAPD和AFLP标记分析中国马铃薯主要品种的遗传多样性

采用RAPD 和AFLP两种方法分析71份中国各地马铃薯主要品种，均可将其完全区分，并可对其进行分子鉴定；证明中国马铃薯主要品种遗传组成上差异小，遗传多样性差。由于标记方法的原理差异和栽培马铃薯遗传组成复杂性，用2种方法分类的结果有所差异。AFLP标记检测获得的Shannon-weaver指数和Simpson指数均高于RAPD标记检测的结果，AFLP标记检测多态性的能力远高于RAPD标记。AFLP标记平均每个引物组合检测到100.1个位点，其中54.9条为多态性位点，而RAPD标记的相应数据分别为12.5和9.8个。不同的标记方法在马铃薯遗传多样性研究中存在差异，聚类结果从分子水平反映了中国现有主要马铃薯品种遗传基础的狭窄。     

硫代硫酸银对二倍体马铃薯试管苗生长和生理特性的影响

植物组织培养中由于气体交换的限制, 培养器皿中常伴有乙烯积累, 影响植株形态建成和器官生长发育。以马铃薯二倍体品系HS66、ED13和DH401为试材, 研究不同浓度(0、1、2、4、8 mg L^-1)硫代硫酸银(STS)对试管苗生长和相关生理指标的影响。结果发现, 与培养基中不加STS相比, 附加1 mg L^-1 STS可增加试管苗叶面积和叶绿素含量, 抑制气生根的产生; 附加4 mg L^-1以上STS试管苗出现紫色色素沉积、叶片背面生成愈伤组织等畸形现象。试管苗可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量随STS浓度的增加呈先降后升的趋势, 在培养基中附加1 mg L^-1 STS时, 3个品系试管苗的可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量均下降; 附加2 mg L^-1 STS时, DH401可溶性蛋白和脯氨酸含量及HS66丙二醛含量反弹升高; 附加4 mg L^-1以上STS时, 3个品系试管苗的可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量均随STS浓度的增加而增加。上述结果说明, 低浓度STS可以缓解乙烯胁迫, 促进试管苗正常生长, 高浓度STS则造成试管苗生理及形态上的明显毒害。     

马铃薯色素的遗传及调控研究进展

综述了马铃薯色素(花色素苷和类胡萝卜素)的遗传特点、环境因素对色素形成的影响以及分子水平上对色素进行调控的研究进展,为培育新型马铃薯品种,确定适宜于色素形成的环境条件提供参考。     

二倍体马铃薯群体青枯病抗性鉴定及遗传分析

将含有青枯病抗性基因的马铃薯二倍体solanumphureja和s.vernei的原始材料E与另外两种材料C、D杂交获得F1和BC1两个群体。对其中140个基因型做温室苗期人工接种鉴定，结果表明，马铃薯青枯病的群体抗性分离变异范围较大，抗病性表现复杂，主要表现为阻止病菌入侵，推迟始发病时间，延长潜伏期，减缓发病速度和降低死亡率等5个方面。对抗病性相关参数分析表明，马铃薯青枯病抗性是受隐性多基因控制的。     

中国马铃薯生产与世界先进国家的比较

马铃薯在提供营养全面的食物、保证粮食安全、提高能源安全、帮助农民脱贫致富、促进冬季农业发展等方面发挥了巨大作用,因此马铃薯能够得到世界各国,特别是发展中国家的重视,在农业和农村经济中发挥更大的作用.为了进一步发挥马铃薯的多功能作用、提高薯农种植效益、保证马铃薯产业健康发展,有必要了解中国马铃薯生产与国外先进国家的差距,采取相应的解决措施,缩小与先进国家的差距,提升中国马铃薯的生产水平.     

马铃薯PPR蛋白家族基因SoDIPPR的克隆及其在干旱条件下的表达特征分析

【目的】PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白家族在植物的生长发育、细胞器形成、细胞质雄性不育的育性恢复、RNA的编辑加工、细胞核与细胞器之间信号传递、逆境防御等方面具有重要作用。研究旨在了解PPR蛋白家族SoDIPPR基因在马铃薯中的表达情况及其在干旱胁迫下的作用。【方法】以抗旱马铃薯二倍体品系H145为材料，利用cDNA-AFLP技术寻找与抗旱性密切相关的基因cDNA片段，利用RACE技术克隆其基因全长cDNA，并利用半定量RT-PCR和Northern杂交法研究其在干旱条件下的表达情况。【结果】从抗旱马铃薯二倍体品系H145中克隆了一个836bp全长cDNA序列，命名为SoDIPPR，该序列开放阅读框长为588bp，编码195个氨基酸序列。序列分析表明，SoDIPPR蛋白存在PPR结构域、激酶结合区、和C端SMR（small MutS related protein）区域。SoDIPPR蛋白序列与GenBank数据库中的其它PPR蛋白进行同源序列比对，构建系统进化树，发现SoDIPPR与其它14个高等植物的PPR蛋白同源性为57％-82％，与苜蓿DNA错配修复蛋白MuTs2、水稻盐诱导蛋白（Q9LS25）和叶绿体RNA结合蛋白（Q75IP8）的同源性达69％-82％。半定量RT-PCR和Northern杂交结果表明，SoDIPPR基因在干旱胁迫下叶片和根系里的表达量明显增加，说明SoDIPPR基因在马铃薯抗旱中起一定作用。在持续干旱条件下，SoDIPPR基因在抗旱品系H145与干旱敏感品系H214中表达模式不同。【结论】马铃薯SoPIPPR基因编码的蛋白与其它植物PPR家族蛋白同源性较高，SoPIPPR基因参与马铃薯对干旱胁迫的应答反应，可能对抵抗干旱胁迫有一定作用。     

马铃薯非特异性脂质转移蛋白基因StLTPa1的克隆和表达

非特异性脂质转移蛋白(nsLTP)是植物中大量存在的小分子脂类结合蛋白, 具有多种生物学功能, 如抗菌防御、信号传导、胞壁松弛、蛋白酶抑制等。通过接种青枯菌(Ralstonia solanacearum), 从马铃薯栽培品种中薯3号中获得一个新的非特异性脂质转移蛋白cDNA克隆StLTPa1, 序列分析表明该基因含636 bp核苷酸, 编码91个氨基酸, 属于I类非特异性脂质转移蛋白。基于氨基酸序列构建的系统发生树揭示, 该基因与其他茄科nsLTP具有高度保守的序列相似性, 核酸和氨基酸水平分别具75%~85%和60%~92%的同源性。对该基因在互作早期基因表达时空性分析表明, StLTPa1基因不仅受病菌的诱导, 在不同抗、感病的马铃薯基因型中差异表达, 而且受一定浓度外源非生物激发子如水杨酸、茉莉酸和脱落酸的诱导并产生一定时间的持续效应, 其诱导表达模式也表现出一定的差异。原位杂交结果显示StLTPa1主要在马铃薯茎、叶维管束系统的韧皮部细胞中表达。这些结果说明StLTPa1基因受病菌和非生物激发子诱导, 在植物防御反应中发挥作用。     

马铃薯品种遗传多样性分析

为解析一套(559份)从世界各国收集的马铃薯种质资源的遗传多样性,用16个表型性状和36个SSR标记进行了聚类和多样性参数分析。对454份表型数据完整材料的UPGMA聚类分析表明,在欧氏距离14.66处被聚成2个类群(A_1和A),其中A_1在欧氏距离12.74处被分为A_(11)和A_(12)亚群;454份材料在欧氏距离11.73处被划成9个类群,包括4个小类(A、B、C和H)和5个大类(D、E、F、G和I),其中类群I所包括的材料占总数的57.5%,该结果较好地揭示了马铃薯种质材料之间的形态差异,区分生态类型不同和遗传差异明显的亲本。36个SSR标记在559份材料中共检测出134个多态性位点,每对引物检测1~7个等位变异,平均3.72个,引物多态性信息量(PIC)为0.1545~0.7743,平均为0.5783,说明品种间有丰富的遗传多样性。NJ系统进化树分析表明,559份材料可分为3个大群。类群I为一个混合群,各地区品种均有分布,包括133份马铃薯材料,占总数的23.8%;类群II中欧洲、北美及中国东北和西北地区的材料所占比重较大,数量为187,占33.5%;类群III中北美、南美以及中国东北和西南地区马铃薯材料所占比重较大,包含239份材料,占42.8%。表型性状聚类与SSR分子标记聚类结果相似,均与地理位置有很大相关性,应结合共同用于评价马铃薯品种遗传多样性。     

马铃薯SoFtsH基因全长cDNA克隆与在干旱条件下表达研究

FtsH (Filamentation Temperature-Sensitive H)是一种ATP和Zn²⁺依赖型金属蛋白酶，广泛存在于原核生物和真核生物中，在真核生物中是多基因家族。FtsH具有ATP酶活性、蛋白水解活性和分子伴侣活性，参与多种胁迫反应。从抗旱马铃薯（Solanum tuberosum）二倍体品系H145中分离得到cDNA-AFLP差异片段,利用RACE技术克隆了SoFtsH cDNA全长序列, 并对其进行分析。结果表明, 该序列包含完整的开放阅读框，长为723 bp, 编码129个氨基酸。SoFtsH具有2个铁氧化还原蛋白结合位点，并存在信号肽序列、跨膜区域和Zn²⁺结合域。SoFtsH基因序列与GenBank数据库中的其他FtsH基因进行同源序列比对, 并构建系统进化树, 发现该基因与番茄、烟草、拟南芥等高等植物FtsH基因同源性达90%以上。半定量RT-PCR和Northern Blot杂交结果表明SoFtsH基因在干旱胁迫下叶片和根系里的表达量明显增加, 且在抗旱品系H145与干旱敏感品系H214中表达模式不同。说明SoFtsH基因在马铃薯抗旱中起作用。     

马铃薯试管薯发育机理的研究──温度对试管薯形成的影响

以“中薯３号”脱毒试管苗为材料，研究诱导温度对试管薯形成及发育的影响．结果表明：在全黑暗诱导条件下，试管薯形成的最适温度为１５～２０℃．对试管薯形成大小及著重而言，温度效应高于外源诱导剂．温度对平均单瓶结薯数影响不显著．