小麦分子育种研究进展Ⅰ.与小麦抗逆性相关的功能基因

随着小麦相关近缘种以及不同基因组测序的完成,运用各类分子技术对小麦相关功能基因进行定位、克隆和应用,对于改良小麦有着举足轻重的作用。逆境胁迫一直是制约小麦生产的首要问题。近年来,研究者从小麦中鉴别和定位了多种与抗逆性相关的功能基因。对与小麦抗病、抗旱、耐盐及耐高温相关的功能基因所取得的研究进展进行综述,并提出新的展望,为进一步进行抗逆相关基因的深入研究和分子育种奠定坚实的理论基础。     

小麦分子育种研究进展Ⅱ.与小麦品质相关的功能基因

随着小麦相关近缘种以及不同基因组测序的完成,运用各类分子技术对小麦相关功能基因进行定位、克隆和应用,对于改良小麦有着举足轻重的作用。继小麦抗逆性研究取得较大进展以来,小麦品质育种越来越受到广泛关注,相应功能基因的研究也取得了重要进展。对与小麦磨粉品质、加工品质、营养品质及淀粉品质改良相关的功能基因所取得的研究进展进行综述,并提出展望,为进一步进行小麦品质相关基因的深入研究和分子育种奠定坚实的理论基础。     

小麦成株期抗条锈病基因YrCH7056的定位及其抗源分析

为了更好地利用彭提卡偃麦草资源,拓宽小麦抗源育种选择范围,对其抗条锈性和遗传模式进行探究。利用彭提卡偃麦草渗入系CH7056和小麦品种SY95-71构建重组自交系,以条锈混合菌种CYR32+CYR33+v26对重组自交系的F_7和F_8家系进行成株期抗性鉴定。结果表明:遗传群体家系中抗感单株比例在2013年和2014年间均接近1∶1,由此推断CH7056中携带有1个显性抗条锈病基因,暂命名为YrCH7056。利用细胞学技术(基因组原位杂交)已检测不到外源信号。通过对群体抗感池扫描DArT芯片,将YrCH7056初步定位在小麦1B染色体;之后利用1B染色体上的129对公共SSR标记以及72对新开发的偃麦草特异标记构建了YrCH7056的遗传图谱,侧翼标记为1BL-3848555-1.1c M-YrCH7056-2.5c M-barc240。通过比较抗性表现的时期、基因来源以及紧密连锁标记的遗传距离得出,这个抗条锈病基因不同于已定位于染色体1BL上的抗性基因,推断YrCH7056是一个抗条锈病新基因;同时,1BL-3848555在CH7056中的扩增条带与在彭提卡偃麦草和小偃7430中的条带一致,推断YrCH7056可能来自于彭提卡偃麦草。     

划胚方法对玉米单倍体加倍效率的影响

随着新型诱导系在育种领域的选育和诱导效率的提高,玉米单倍体加倍技术发展也至关重要,但现有单倍体加倍方法效率普遍较低。为了进一步提高玉米单倍体的加倍效率,探索最佳的加倍条件,采用对玉米籽粒胚部划胚技术及不同质量分数的秋水仙素和不同处理时间对玉米单倍体籽粒进行划胚加倍。结果表明,对玉米单倍体的划胚处理显著高于自然加倍;不同质量分数的秋水仙素及不同处理时间对加倍后植株散粉率等影响显著,其中,秋水仙素质量分数为0.04%、处理时间3 h的散粉率最高,加倍效果最佳。     

枣结果枝核糖体蛋白的生物信息学分析

应用生物信息学的方法对枣(Ziziphus jujuba Mill.)生长初期结果枝的cDNA文库ESTs进行了功能注释,查找核糖体蛋白基因,并对其氨基酸序列组成、基本理化性质、蛋白质二级结构、疏水性/亲水性及潜在磷酸化位点等进行了初步分析预测,旨在了解其结构特征,进而发掘枣树的优良基因。结果表明,625个ESTs中,有397个ESTs与NCBI中已知功能基因相似性较高(其中重复ESTs 77个);将320条ESTs通过KEGG数据库进行代谢分析,得到123条ESTs的62个代谢途径。对获得的枣树24个核糖体蛋白进行分析发现,其分子量在6 931.12～32 764.44之间,α-螺旋和无规则卷曲是其主要的结构元件,多肽链都表现为亲水性,磷酸化潜在位点普遍存在于核糖体蛋白多肽链中;并构建了24个核糖体蛋白的进化树,对其分子进化进行了探讨。     

利用江苏沿海滩涂种植耐盐生物质能源作物

评述了耐盐生物质能源研究的背景和意义及相关政策、制度体系,重点介绍了生物柴油、生物质发电原料、耐盐先锋作物--棉花、模式耐盐能源作物--甜高粱、海水蔬菜等.提出在沿海滩涂可以将生物质能源、低碳新主张、粮食安全战略与滩涂开发、盐土改良、高效农业有机整合这一理论.     

小麦抗病分子标记筛选及相关基因的生物信息学分析

近年来,小麦产量受到各种病原菌的威胁。因此,揭示小麦与病原菌的互作机制,预测与小麦抗病相关的重要功能基因以及生物学通路,对小麦抗病分子育种具有重大意义。试验筛选出41个与小麦抗病相关的特异性分子标记,进行电子定位,并且通过GO功能预测、功能注释获得抗病性相关基因,通过KEGG分析揭示小麦在与白粉菌、锈菌互作中的相关功能基因的生物信息学和分子机制。     

玉米JAZ基因家族的生物信息学分析

基于已发布的玉米全基因组数据,利用系列生物信息学分析软件对玉米JAZ基因家族进行了氨基酸组成及其理化性质、蛋白质亲疏水性、磷酸化位点、二级结构元件和含量、跨膜结构域、信号肽、蛋白质亚细胞定位、功能结构域预测和分析。结果表明,玉米JAZ蛋白的氨基酸残基数目介于110～426个,相对分子质量介于11 834.49～30 494.24,理论等电点介于4.89～10.18,玉米JAZ蛋白的主要氨基酸为丙氨酸、脯氨酸、精氨酸等。稳定性预测结果表明,玉米JAZ蛋白均为非稳定性蛋白质;信号肽和跨膜结构域预测结果显示,这些蛋白质均为非分泌蛋白质,不具有信号肽,且没有明显的跨膜结构域。JAZ蛋白二级结构元件主要为不规则卷曲、α-螺旋和延伸链。亚细胞定位预测结果显示,JAZ蛋白质主要定位于细胞核;结构域预测结果表明,JAZ蛋白均含有JAZ蛋白家族典型的TIFY和CCT-2功能结构域。研究结果可为玉米JAZ基因功能研究和玉米性状定向改良奠定理论基础。     

小麦分子育种研究进展 Ⅲ.与小麦主要农艺性状相关的功能基因

随着小麦相关近缘种以及不同基因组测序的完成,运用各类分子技术对小麦相关功能基因进行定位、克隆和应用,对于改良小麦有着举足轻重的作用。小麦抗逆性相关的功能基因、品质相关的功能基因在不断取得新的研究进展的同时,与小麦主要农艺性状相关的功能基因的研究也取得了突出的成就。对与小麦春化作用、光合作用、株型、抗穗发芽及生理生化相关的功能基因所取得的研究进展进行综述,并提出新的展望,为进一步进行与主要农艺性状相关的功能基因的深入研究和分子育种奠定坚实的理论基础。