基于SSR分子标记的68份柚类种质资源亲缘关系分析

[目的]用17对SSR引物对68份柚类种质资源进行遗传背景研究,推演其亲缘关系,为更好地利用这68份材料提供参考.[方法]17对SSR引物进行PCR扩增;用Power Marker V3.25软件计算观测等位变异数(Na)、有效等位变异数(Ne)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、香农多样性指数(I)和引物多态信息含量(PIC);用Ntsys2.0计算材料间的遗传距离并进行聚类;用Structure2.3.4推导群体遗传结构.[结果]17对引物扩增出62条多态性条带,平均为3.6470条.计算得出这62个多态性标记位点的平均等位变异数Na为3.4706,平均有效等位变异数Ne为2.1523,平均观测杂合度Ho为0.4542.平均期望杂合度He和香农多样性指数I分别为0.4810和0.8482,多态信息含量(PIC)平均值为0.4198.在遗传距离0.36处将材料分成5个类群,结构分析中将材料分成4个组群,聚类分析和结构分析结果基本一致.[结论]所选材料具有丰富的遗传多样性,聚类和结构分析的结果能直观地了解这68份材料的亲缘关系,并对其中可能的同物异名品种进行筛选.     

嫁接在植物抗逆及品质改良中的应用

嫁接是一种历史悠久且被广泛运用的农业生产技术,是繁育优良苗木、加快植物生长期、有效防止生物病害及拯救濒危物种的有效工具。概述了农业生产中的嫁接方法及其在农业生产的应用,重点阐述嫁接在提高植物抗逆性、改良产品产量及品质等方面的应用,旨在为嫁接技术的推广及研究方向提供参考。     

生长素调控水稻生长发育的研究进展

生长素（auxin,IAA）是一种重要的植物生长激素,普遍存在于各种植物和藻类中,其参与组织分化、器官发生、形态建成、向性反应和顶端优势等生理过程以及对复杂环境适应过程。目前双子叶植物拟南芥中生长素调控生长发育的机制已经基本清楚,但是生长素怎样在单子叶植物水稻中行使功能,仍有很多未解之谜。本文综述了近20年国内外关于生长素调控单子叶植物水稻根、茎、叶、花和籽粒生长发育的细胞学和生理机制,重点归纳整理了生长素相关基因对水稻生长发育的分子调控机制,展望了未来水稻中依靠生长素途径精准合成运输生长素的调控,以及利用生长素突变体表型变异的开发前景。     

分蘖相关基因在再生稻腋芽萌发期的表达分析

【目的】明确分蘖相关基因在再生稻腋芽萌发期的表达动态变化，为阐明水稻再生季腋芽发育的调控机理提供理论依据。【方法】以再生分蘖能力强的材料i21和再生分蘖能力弱的材料i89为研究对象，运用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测8个分蘖相关基因在水稻头季（分蘖始期和拔节孕穗期）和再生季不同时期（头季去穗后1、24、48和72 h）的表达动态变化，并分析分蘖相关基因间及其与最大再生分蘖的相关性，筛选出与腋芽生长相关性高的基因。【结果】自头季稻稻穗收割后，材料i21和i89的再生分蘖数的变化趋势基本一致，均随着腋芽的生长再生分蘖数逐渐增多，收割后20 d达最多并趋于稳定，但材料i21再生季发苗多且快，再生分蘖发生速度明显高于材料i89；材料i21和i89的最大再生分蘖数为33和10个。LAX1、LAX2和MOC1基因的相对表达量在不同材料不同时期间均存在明显差异，其中自头季去穗后，除MOC1基因在头季去穗后72 h的相对表达量外，LAX1、LAX2和MOC1基因在水稻再生分蘖形成期均表现为材料i21中的相对表达量极显著高于材料i89（P<0.01，下同），MOC1基因在头季去穗后1 h达峰值，LAX1和LAX2基因在头季去穗后24 h达峰值，随后显著降低（P<0.05，下同）并趋于稳定。头季去穗后，除TAD1基因在头季去穗后24 h时外，材料i89中D10、HTD1、OsTB1和TAD1基因的相对表达量均极显著高于材料i21中的相对表达量，D10和HTD1基因在头季去穗后1 h达峰值，OsTB1和TAD1基因在头季去穗后24和48 h达峰值，D27基因在材料i21和i89中的相对表达量均先升高后降低，且头季去穗后24~72 h，D27基因在材料i21中的表达量极显著高于材料i89。最大再生分蘖数分别与LAX2和MOC1基因的表达水平呈极显著和显著正相关，与D10、HTD1、OsTB1和TAD1基因的表达量呈极显著负相关。此外，不同基因的表达水平也存在不同相关性。【结论】LAX1、LAX2和MOC1基因高表达有利于水稻再生季分蘖的形成，D10、HTD1、OsTB1和TAD1基因高表达会抑制水稻再生季分蘖的形成。不同分蘖相关基因间存在相互作用，共同调控水稻再生季分蘖的形成。     

木薯NOX基因家族成员的生物信息学及其表达分析

[目的]搜索鉴定木薯还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NOX)基因家族成员,分析其生物学信息及在不同组织和非生物胁迫下的表达模式,为深入研究该家族基因对木薯块根发育的调控机理及提高木薯抗逆性提供理论参考.[方法]从JGI数据库下载木薯的基因组序列,由pfam数据库下载4个NOX蛋白结构域相关的HMM文件,通过HMMER程序筛选NOX基因家族成员,利用生物信息学分析软件对该家族蛋白的理化性质、氨基酸序列和结构特征进行分析.基于GEO数据库的转录组测序(RNA-Seq)数据,对木薯NOX基因家族成员在不同组织和干旱胁迫下的表达模式进行分析.[结果]从木薯基因组中共鉴定到15个NOX基因家族成员,包括9个NOX基因和6个FRO基因(NOX祖先基因).FRO基因的外显子数(6~9个)明显少于NOX基因的外显子数(11~14个),且FRO基因的内含子序列较NOX基因短,NOX基因的第一个外显子相对保守.15个NOX基因家族成员分布在木薯的9条染色体和1个结构支架上,且均被定位在染色体末端,除6号染色体有4个基因、8号和14号染色体有2个基因外,其他染色体均只有1个基因.木薯NOX蛋白的分子量和氨基酸数明显高于FRO蛋白,而理论等电点(pI)差异不明显.FRO蛋白含6~9个保守跨膜结构域,而NOX蛋白均只含4个跨膜螺旋区,且均位于第350~750位氨基酸残基.木薯NOX家族蛋白有10个保守结构域,其中Motif1和Motif8存在于所有的NOX和FRO蛋白中,Motif6为NOX蛋白所特有,Motif3只独立存在于FRO蛋白中.NOX蛋白均具有典型的保守结构域和相似的蛋白质结构,其脱氢酶结构域明显折叠成催化域裂缝结构,且C末端氨基酸极度保守.由RNA-Seq数据的基因表达谱可知,NOX基因家族成员在不同木薯叶片、中静脉、叶柄、茎、侧芽、茎尖分生组织、根尖分生组织、易碎胚性愈伤组织、胚性愈伤组织(OES)和贮藏根中均有表达,但呈不同的表达模式,其中,Manes.14G042600和Manes.S089900在储藏根中高表达,Manes.06G128700和Manes.09G172500在须根和根尖分生组织中高表达.在木薯品种KU50和新选048的叶片中,Manes.14G042600基因在干旱胁迫下呈上调表达,推测NOX基因在特定组织及响应非生物胁迫过程中扮演重要角色.[结论]木薯NOX基因家族成员具有保守基因结构,其编码蛋白具有保守的功能域,尤其是C端氨基酸序列;NOX基因表达具有组织特异性,部分成员的表达受非生物胁迫的影响.FRO蛋白和NOX蛋白具有较明显的共进化关系.