高温胁迫下2个棉花品种转录组可变剪切差异分析

棉花(Gossypium hirsutum L.)是一种重要的经济作物，是世界上第二大的天然纺织纤维来源和重要的食用油来源。棉花对生物和非生物胁迫高度敏感，尤其是高温胁迫极易影响花粉的活力和花药的开裂。为了解析棉花在高温胁迫下基因转录水平的相应变化机制，开展了热敏和耐热2个棉花品种的全长转录组响应高温胁迫处理变化的研究。通过转录本的可变剪切分析发现，2个棉花品种在高温胁迫下可变剪切的总数显著增加。热敏品种Che61-72中发现了2 900个差异表达基因，并且差异基因在加热前样本(R0)和加热12 h后的样本(R12)中分别识别到了13 251个和25 296个可变剪切事件，其中内含子保留事件增加得最多，有3 837个。耐热品种新陆早36号中发现了2 437个差异表达基因，在加热前样本(T0)和加热12 h后的样本(T12)中鉴定到了11 248个和13 769个可变剪切事件，外显子跳跃事件变化得最大，增加了4 144个。富集分析发现，2个品种的差异基因都显著富集到了光系统Ⅰ的光捕获、叶绿体类囊体膜和光合作用-天线蛋白通路中，并筛选出5个关键基因(CPB3、A0A1U8IZF2、A0A1...     

不同辣椒种质对象耳豆根结线虫的抗性评价

近年来象耳豆根结线虫的危害日益严重.为筛选抗象耳豆根结线虫的辣椒种质,本试验利用种属特异性引物对根结线虫病原物开展分子鉴定,确定为象耳豆根结线虫.接着采用室内人工接种法,对10份一年生辣椒种质和10份中国辣椒种质进行象耳豆根结线虫抗性鉴定,计算根结指数和卵粒指数,并通过比较隶属函数,发现其中3份辣椒种质对象耳豆根结线虫表现为高抗,抗病性最强的是L518M和L525-1M,L42M次之;10份表现为中抗;7份表现为感病,抗病能力最弱的是L69-1M;未发现免疫品种.本研究发现中国辣椒种质的抗病性整体高于一年生辣椒,是重要的抗病种质来源,可用于象耳豆根结线虫抗病育种和后续抗病机理的研究.     

77份文心兰种质资源表型性状遗传多样性分析

对文心兰77份种质资源的28个表型性状进行测定与评价,通过相关性分析、主成分分析及聚类分析获得其表型遗传多样性。结果表明：21个数量性状的遗传多样性指数均值达1.85,变化区间为1.36~2.07,其中数值最大为株幅（2.07）;在7个质量形状中,除叶色性状外的其他表型性状的多样性指数均大于1,均值为1.23,最大表现为唇瓣颜色（1.79）。相关性分析结果表明数量性状之间关系复杂,大部分性状之间呈现显著或极显著的正相关。主成分分析筛选出4个特征值大于1的主成分,累计贡献率达74.079%,由蕊柱长、中萼宽、花枝长、花朵数量、侧萼长和宽、唇瓣宽7个表型特征向量组成。聚类分析表明,文心兰种质划分为5大类群,其中第Ⅰ类群的15个品种为小株型,适合作为办公室小盆花;第Ⅳ类群由30个品种组成,为农艺性状综合表现良好,较适合做鲜切花的品种。研究结果可为文心兰新品种的培育及杂交亲本的选择提供理论基础。     

木兰科叶绿体基因组的密码子使用特征分析

木兰科植物是具有重要经济、药用和观赏等价值的原始被子植物，密码子是基因编码区蛋白翻译的核心元件，分析基因组编码区密码子的使用特征，对基因功能和系统进化研究具有重要意义。目前木兰科植物已有29个物种的叶绿体基因组被成功解析和注释。收集已有的木兰科植物叶绿体基因组，系统解析叶绿体基因组编码区的密码子使用特征，并阐释了木兰科植物间的亲缘进化关系。结果表明，29种木兰科植物的叶绿体基因组编码区的同义密码子和最优密码子使用偏好相同，均以A/U结尾，自然选择是叶绿体编码区密码子偏好形成的主要原因。此外，基于29种木兰科植物叶绿体基因组、CDS序列以及密码子偏好特征RSCU值分别构建了系统进化树，分析发现,基于密码子偏好特征的物种间进化关系明显不同于前两者，而叶绿体基因组和CDS序列构建的进化关系更接近物种的真实分类，该结果也进一步支持了位点突变特征和非编码区序列在生物体的进化过程中往往具有重要的作用。     

中国辣椒（Capsicum chinense）对象耳豆根结线虫的抗性鉴定及机理研究

根结线虫（Meloidogyne spp.）是一类高度专化性的杂食性植物病原线虫。目前,世界上已报道的根结线虫种类有98种,我国危害农作物最为严重的根结线虫有6种,包括南方根结线虫（M. incognita）、北方根结线虫（M. hapla）、爪哇根结线虫（M. javanica）、花生根结线虫（M. arenaria）、拟禾谷根结线虫（M. graminicola）和象耳豆根结线虫（M. enteroloblii）。象耳豆根结线虫寄主范围广、致病力强,选育抗病品种是防治该线虫最为经济有效的手段。由于象耳豆根结线虫在辣椒生产中造成的危害越来越大,急需筛选高抗象耳豆根结线虫的辣椒种质,为抗病育种工作提供物质前提。本研究采用苗期接种鉴定法,对27份中国辣椒（Capsicum chinense）接种象耳豆根结线虫,60 d后开展抗病性鉴定工作。从根结指数和卵粒指数可以看出,不同种质材料在抗病性上存在显著差异。L529-10-1-2-1的根结指数和卵粒指数均最大,L550-1-3的根结指数最小,L518×L535的卵粒指数最小,可推测L529-10-1-2-1对象耳豆根结线虫的抗病性最弱,L550-1-3和L518×L535抗病性最强。结合隶属函数值和聚类分析,将27份供试辣椒种质分为抗病、低抗、感病和高感4类。其中抗病种质16份,隶属函数值在1.60以上;低抗种质4份,隶属函数值在1.26~1.51之间;感病种质5份,隶属函数值在0.64~0.93之间;高感种质2份,隶属函数值在0.42以下。选取高抗的L501M-1M和高感的L529-10-1-2-1接种象耳豆根结线虫,并在接种后0、3、6、9、12、15、20、25、30 d观察线虫侵染量和根系木质素含量。发现L501M-1M根系中的根结线虫数量远远少于L529-10-1-2-1,且L501M-1M中根结线虫的发育受到了阻滞。L501M-1M和L529-10-1-2-1在接种前木质素含量均较低,而接种后抗感种质木质素含量均有所上升,且L501M-1M的木质素含量明显高于L529-10-1-2-1,从而推测木质素与中国辣椒的象耳豆根结线虫抗性存在一定关联。该结果将为深入开展辣椒的根结线虫抗性机理研究奠定基础。     

利用Bayes分层广义线性模型剖析大豆籽粒性状的遗传基础

以溧水中子黄豆(P₁)和南农493-1(P₂)组合的504个正反交F_2:3~F_2:7家系群体为材料, 调查大豆粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比、宽厚比和百粒重性状在2007—2011年的表型观测值, 扫描F₂群体SSR分子标记信息, 用Bayes分层广义线性模型方法检测了上述性状的主效QTL、QTL´环境(QE)互作、QTL´细胞质(QC)互作和QTL´QTL(QQ)互作。共检测到89个主效QTL、33对QE、20对QC和35对QQ互作。上述7个性状的主效QTL分别有7、10、10、19、19、17和7个; QQ互作分别有1、10、6、0、6、9和3对, 没有检测到显性´显性互作; QE互作分别有5、7、6、3、6、2和4对; QC互作分别有2、1、3、8、4、2和0对。主效、QQ互作、QC互作和QE互作QTL的总贡献率分别为12.42%~61.79%、0~23.21%、0.35%~1.51%和0~14.16%, 表明主效QTL贡献最大, QQ互作次之, QE互作最小。各类QTL都有一因多效现象, 同一基因座可通过不同方式影响性状表达。这些结果揭示了大豆粒形性状的遗传基础, 为标记辅助育种提供了参考信息。     

木兰科叶绿体基因组的密码子使用特征分析

木兰科植物是具有重要经济、药用和观赏等价值的原始被子植物,密码子是基因编码区蛋白翻译的核心元件,分析基因组编码区密码子的使用特征,对基因功能和系统进化研究具有重要意义。目前木兰科植物已有29个物种的叶绿体基因组被成功解析和注释。收集已有的木兰科植物叶绿体基因组,系统解析叶绿体基因组编码区的密码子使用特征,并阐释了木兰科植物间的亲缘进化关系。结果表明,29种木兰科植物的叶绿体基因组编码区的同义密码子和最优密码子使用偏好相同,均以A/U结尾,自然选择是叶绿体编码区密码子偏好形成的主要原因。此外,基于29种木兰科植物叶绿体基因组、CDS序列以及密码子偏好特征RSCU值分别构建了系统进化树,分析发现,基于密码子偏好特征的物种间进化关系明显不同于前两者,而叶绿体基因组和CDS序列构建的进化关系更接近物种的真实分类,该结果也进一步支持了位点突变特征和非编码区序列在生物体的进化过程中往往具有重要的作用。     

大豆粒形性状QTL的精细定位

在溧水中子黄豆×南农493-1衍生的504个F_2:6家系中选择Satt331~Satt592目标区间7个杂合单株和168个重组单株,衍生成356株RHL-F₂个体(群体I)和168个重组体家系(群体II)。群体II来自142个F_2:6家系,若每个F_2:6家系只保留1个重组家系则构成群体III。采用lasso和复合区间作图(CIM)法检测3个群体粒形性状2种指标的QTL。结果表明, lasso法检测到的粒长关联标记是O19和S21/Satt331,而CIM检测到的QTL区间是S21~S22和O23~O19;lasso法检测到的粒宽关联标记是O19/O21,而CIM检测到的QTL区间是O23~O19/O19~O21;长宽比与S21~S22关联是由于粒长QTL引起的,与O23~O19 /O19~O21关联是由于粒长和粒宽QTL引起的。将原Satt331~Satt592目标区间的粒长QTL剖分为与标记S21~S22和O23~O19/O19~O21关联的2个多效性QTL。根据大豆基因注释数据库,Glyma10g35240和Glyma10g34980可能是控制粒形性状发育的候选基因。     

5个抗病基因功能标记在234份番茄材料中的检测

番茄是世界上最重要的蔬菜作物之一,病害的发生和蔓延使番茄生产受到严重影响,培育多抗番茄品种是防治病害最为经济和有效的方法。本研究利用功能标记对234份番茄材料进行Cf-9、Mi-1、I-2、Ph-3和Tm-2^a等5个抗病基因的检测,发现其中含Cf-9的番茄材料为136份,含Mi-1的材料为20份,含I-2的材料为124份,含Ph-3的材料38份,含Tm-2^a的材料为24份。234份番茄材料中,不含这5个抗病基因的材料有29份;含1个抗病基因的材料有106份;含2个抗病基因的材料有70份;含3个抗病基因的材料有23份;含4个抗病基因的材料有6份,分别为11CT387-2M、11CHT164-2、11CT150、11CT271、11CT730和11CT774;同时含这5个抗性基因的番茄材料尚未检测到。该研究结果将为进一步开展多个抗病基因的聚合育种提供参考依据。     

油梨转录组SSR分子标记开发与种质资源亲缘关系分析

选取海南大学油梨种质资源圃的‘Fuerte’油梨花朵和小果进行转录组测序，获得18 010条序列，总长度为29 422 056 bp。利用MISA软件检索转录组测序数据，获得分布于4 687个序列中的6 312个SSR位点。经统计发现，SSR在所检测的序列中出现的频率为35.05%。分析SSR位点特征显示，所有类型的SSR平均长度为18.90 bp，SSR之间的平均距离为4.66 kb。‘Fuerte’油梨转录组中SSR序列以二核苷酸、三核苷酸重复类型为主，两者占SSR总数的87.15%。二、三、四核苷酸重复类型中优势基元分别为AG/CT、AAG/CTT、AAAT/ATTT。利用Primer 3.0对SSR序列设计引物13 398对。以32份油梨种质资源为研究对象，对随机挑选的100对SSR引物进行有效性验证，并用于对这些油梨种质进行亲缘关系分析。发现其中40对引物具良好多态性，共扩增出219条谱带，其中171条为多态性谱带。经计算，平均每对引物产生4.275个多态性片段。He和PIC均值分别为0.529和0.456。UPGMA聚类和PCA分析结果较一致，在系数设定为0.74时可将32份油梨种质分为4大类，与地理分布有一定的关系。