华山松SSR-PCR反应体系优化

[目的]建立华山松SSR-PCR最佳反应体系,为华山松种质资源的分子标记辅助育种、遗传多样性分析及遗传图谱构建研究提供理论参考.[方法]以华山松幼嫩针叶为材料,分别采用试剂盒法、SDS法和改良CTAB法提取华山松基因组DNA,确定华山松DNA最佳的提取方法.通过L16(44)正交试验设计对华山松SSR-PCR反应体系中引物用量(A)、dNTP用量(B)、Taq DNA聚合酶用量(C)和DNA模板用量(D)进行优化,获得华山松SSR-PCR最佳反应体系.[结果]改良CTAB法提取的基因组DNA浓度为92.1~1786.3 ng/μL,OD260/OD280为1.80~2.07,OD260/OD230比值约2.0,条带明亮且清晰,无弥散现象,表明该方法提取效果最佳.正交试验极差分析结果显示,4个因素影响华山松SSR-PCR反应体系扩增效果的主次顺序为A>D>B>C,最优水平组合为A4B2C2D2.正交试验方差分析结果显示,4个因素影响华山松SSR-PCR反应体系扩增效果的主次顺序为A>D>C>B,最优水平组合为A4D2C2B2.结合正交试验16个组合的评分结果,最终确定华山松SSR-PCR最佳反应体系(20.00μL):10μmol/L引物0.35μL,50 ng/μL DNA模板1.00μL,10 mmol/L dNTP 2.00μL,5 U/μL Taq DNA聚合酶1.20μL,10×PCR Buffer(含Mg2+15 mmol/L)2.00μL,用ddH2O补足至20.00μL.[结论]优化获得的华山松SSR-PCR最佳反应体系可应用于华山松种质资源评价及分子标记辅助育种等研究.     

云南金花茶转录组序列分析及功能注释

【目的】深入研究云南金花茶优良性状、基因功能和基因分布特征,可为云南金花茶乃至山茶属植物功能基因的探索以及该物种的遗传保护提供基础生物信息学理论参考。【方法】采用Illumina Hi Seq 2000技术,对云南金花茶叶片进行转录组测序及相关数据分析,在对测序数据整理、de novo组装后,获得Unigene序列,继而利用相关生物信息学数据库进行序列比对。【结果】组装后,共获得95 979条Unigenes,其中N50(拼接转录本不小于总长50%的长度)为1 660 nt,平均长度为1 124 nt,Q20和Q30序列(处理后质量高于20和30的碱基)分别占96.39%和91.28%。经比对,在Nr、Nt、Swiss-Prot中能得到注释的Unigene分别为58 830、43 623、44 315条。在GO中,有41 905条(43.66%)Unigenes注释224 129个GO功能,将其分为3个大类和56亚类,所占比例最多的为生物过程这一类功能。在KOG中,有23 499条(24.48%)Unigenes注释26 430个KOG功能信息,将其分为26个基因功能大类,其中表达量较高的分别是一般功能基因和翻译后修饰、蛋白质转化、伴侣功能的相关基因。另外,共有23 214条(24.18%)Unigenes在KEGG中得到注释,根据其涉及的相关通路可将其归为19个亚类,其中以代谢通路较为丰富。此外,利用相关数据库和ESTScan软件对云南金花茶转录组Unigene进行CDS比对和预测,共预测到26 428条CDS,其长度集中在100～500 nt,占总CDS的82.10%。【结论】云南金花茶所含基因信息丰富,利用分析得到的所有注释信息可以更深层次地探索其基因组信息和基因分布情况。     

无籽刺梨染色体数目观察

以无籽刺梨组培苗根尖为材料，探讨其染色体制片技术。结果表明，无籽刺梨根尖在常温下用0.003mol/L8-羟基喹啉溶液预处理6-8h或0.004mol/L8-羟基喹啉溶液预处理4-6h后，在预冷的卡诺固定液（冰醋酸：无水乙醇=3:1中）0℃下处理15min，经95%乙醇:15% Hcl=1:1的解离液处理5min或无水乙醇:36-38% Hcl=1:1处理6min，然后用卡宝品红染色15或20min，其镜检效果较佳；无籽刺梨的染色体数目为2n=2x=14。无籽刺梨染色体制片技术研究及其染色体数目的确定对其遗传改良工作有着重要的意义。     

环境因子对无籽刺梨光合生理日变化进程的影响研究

以西南林业大学后山实验基地的无籽刺梨为研究对象,采用LI-6400便携式光合作用系统,原位测定了无籽刺梨叶片的气体交换日变化进程及光合光响应曲线,采用通径分析方法,分析了各环境因子对无籽刺梨的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)的直接影响和间接影响。结果表明,无籽刺梨的Pn呈现"单峰"曲线,Gs、Tr的日变化趋势与Pn近似一致,而WUE、瞬时羧化效率(CE)的日变化进程呈现"双峰"曲线,于12∶00与16∶00出现大小两个峰值。在10∶00～12∶00及14∶00～16∶00期间,Pn的降低主要由气孔限制引起,而12∶00～14∶00及16∶00～18∶00期间,Pn的降低则由非气孔限制引起。无籽刺梨的光补偿点(LCP)较低,且光饱和点(LSP)很高,表明其对弱光与强光的有效利用能力均较强。空气相对湿度(RH)对Pn的直接影响最大,RH、水汽压亏缺(VPD)对Pn有较大的间接影响;VPD、空气温度(Ta)对Gs和Tr直接和间接影响均较大;VPD、RH对WUE的直接和间接影响均较大。因此,空气相对湿度、水汽压亏缺、空气温度是影响无籽刺梨光合生理日变化进程的主要环境因子。研究结果可为进一步阐明无籽刺梨的光合生理作用机制、探讨无籽刺梨的丰产栽培管理提供一定的理论参考依据。     

香花枇杷质体基因组序列密码子偏性分析

选取香花枇杷质体基因组进行密码子使用偏好性的生物信息学分析,用于理解其密码子使用偏性的主要原因,为今后该属植物基因的进化、起源以及转化体系中载体构建等方面研究提供借鉴。利用Codon W 1.4.2、SPSS statistics 17.0、Excel 2016和cusp等软件对筛选出的37条基因编码序列密码子进行最优密码子分析、中性绘图分析、ENC-plot和PR2-plot绘图分析。结果表明,ENC平均值为47.02;GC₃与GC₁、GC₂的相关性均不显著;GC_all为39.08%,GC₁（48.79%）>GC₂（40.18 %）>GC₃（28.44%）;RSCU>1的29个密码子中有28个以A或U结尾;PR2-plot绘图分析显示多数位点偏离中心,落于左下方位置;确定了UUU、UUG、CUU等15个最优密码子。香花枇杷叶绿体基因组中,同义密码子的使用偏性较弱（47.02）;密码子的第1、 2位碱基组成比较相似,但均不同于第3位;整体A、U含量大于C、G,末位碱基以A、U为主,且嘧啶的使用频率高于嘌呤;香花枇杷叶绿体基因组密码子的使用模式主要受到选择、突变的和其他因素的综合作用影响。     

低温等离子体诱变华山松种子效果研究

[目的]探讨低温等离子体对华山松种子的诱变效果,为利用等离子体诱变进行植物遗传改良提供理论依据和实践指导.[方法]用150、180、210、240、270及300W6种功率等离子体对华山松种子进行诱变处理,以不进行诱变处理作对照,测定诱变后种子的发芽率和发芽势;幼苗生长180 d后,观察幼苗苗高、地径和幼苗生长变异系数,分析等离子体对华山松幼苗生长的影响.[结果]180、210、240W低温等离子体处理的华山松种子发芽率分别达70.67％、74.67％和72.00％,与对照（57.33％）的差异显著（P＜0.05,下同）;幼苗苗高分别为8.90、8.32和8.20 cm,与对照（7.83 cm）的差异显著;幼苗地径以210W处理最粗（1.88 mm）,与对照（1.62 mm）、300W处理（1.50 mm）差异显著.270、300 W低温等离子体处理的华山松种子发芽率分别为47.33％和28.67％,分别比对照低10.00和28.66个的百分点;幼苗苗高分别为7.11和7.14 cm,明显低于对照;300W处理的幼苗地径粗低于对照,且差异显著.300 W处理幼苗苗高和地径粗的诱变系数最高,分别为28.43％和24.67％.[结论]270 W以下等离子体能促进华山松种子发芽和幼苗生长;利用300 W低温等离子体诱使华山松幼苗苗高和径粗发生变异的系数较高,便于进行华山松的良种选育.     

云南红皮梨bHLH转录因子的生物信息学分析

具有碱性-螺旋-转角-螺旋结构的一大类基因被称为bHLH家族基因,其成员主要有c-MYC、MADL、MAX、MIXL和删r基因;bHLH转录因子在细胞的增殖、分化和凋亡方面起着重要作用;对植物的生长发育、营养吸收、生物合成和信号转导等方面同样有着重要作用。在果肉、叶片和外果皮中,CsMYC2的表达与CHS、UFGT及ANS表达相关联,因此CsMYC2参与花色苷的生物合成调控,但是该基因在云南红皮梨花色苷合成调控中起着什么样的作用尚不清楚。利用生物信息学方法对云南红皮梨（RedPyruspyrifdia）bHLH基因进行分析,对不同植物间bHLH基因氨基酸序列的同源性比对,并且对该基因编码的蛋白质的理化性质、结构和功能等进行预测和分析。结果表明：该蛋白属于亲水性蛋白,其二级结构中的主要结构元件是仅一螺旋和无规则卷曲,并散布于整个蛋白。这一结果为研究红皮梨bHLH基因的结构、功能以及红皮梨的着色机制奠定了一定的基础。     

麻疯树不同种源种子特性分析

对10个不同种源麻疯树种子的特性进行研究.结果表明,10个不同种源中,红河种源麻疯树的种子百粒重最大,元谋种源麻疯树的种子出仁率最高,双柏、攀枝花、双江3个种源麻疯树的种子含油率均较高,双柏、永仁、会泽3个种源麻疯树的种仁含油率均较高.研究结果为麻疯树种子的收购及加工提供了理论参考.     

高通量测序技术在林木育种中的应用

林木不仅是重要的可再生资源,为人类提供了衣食住行等最基本的原材料,也是陆地生态系统最重要的组成部分。传统育种方法已在很大程度上促进了林木育种学的发展,但难以满足人类对林木资源需求。新一代的高通量测序技术为这个传统学科带来了技术和方法的革命,这一技术能有效地研究表型和基因型之间的关系,特别是在复杂性状研究中很有优势。利用此技术可以通过新一代遗传作图策略发掘功能基因并对其进行精确定位。综述了国际上林木基因组与遗传育种研究的现状与新发展,并对后基因组时代的林木育种研究的预期成果进行了展望,以为从事该领域研究的科研人员提供参考。