香蕉与B基因组相关的SCAR标记研究

香蕉(Musa L.)是由2个二倍体野生种Musa acuminata Colla(AA基因型)和Musa balbisiana Colla(BB基因型)种内或种间杂交进化而来,其B基因组中带有重要的优良基因。利用与香蕉B基因组相关的gypsy-IRAP分子标记,成功开发了一对SCAR引物,适用于鉴定尖叶蕉(AAw)、长梗蕉(BB)、香牙蕉(AAA)、贡蕉(AAcv)、大蕉、粉蕉(ABB)、粉大蕉(ABB)、龙牙蕉(AAB)以及四倍体香蕉(AAAB)等是否含有B基因组。     

与香蕉种质离体保存相关的几个遗传学问题

目前香蕉种质的离体保存主要有缓慢生长保存和超低温保存两种方法。综合有关文献综述和讨论了香蕉种质离体保存过程涉及的遗传多样性、遗传稳定性和完整性、适应等遗传学问题。在开展香蕉种质离体保存的过程中,对离体保存所带来的遗传学方面的影响加以重视并设法减少其影响十分重要:(1)香蕉的生物学特性决定了香蕉种质的离体保存主要以始于吸芽茎尖的培养物作为保存材料;为减少取样环节样本容量较小带来的影响,建议保存数量较大的种质份数。(2)离体保存尤其是缓慢生长保存会引起香蕉种质的遗传不稳定性,因此有必要进行定期的检测。目前香蕉种质遗传稳定性的检测方法主要有形态鉴别、超微结构的观察、同工酶分析和分子标记等。(3)与缓慢生长保存相比较,超低温保存除了在保存过程中香蕉种质遗传稳定性较高,在实现对香蕉种质的长期保存方面也具有明显的优越性。     

香蕉TGA转录因子家族的鉴定及枯萎病菌胁迫下的表达分析

尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum f. sp. Cubense, Foc）引起的香蕉枯萎病是我国香蕉的主要病害之一,严重影响香蕉的产量和品质。TGA防御反应基因在香蕉应对尖孢镰刀菌胁迫的应答转录调控过程中至关重要。本研究以拟南芥TGA转录因子家族成员蛋白为查询序列,在香蕉基因组数据库中Blast筛选出TGA转录因子家族成员,并对该家族成员进行生物信息学分析。共鉴定得到9个香蕉TGA家族成员,分别命名为MaTGA1~MaTGA9;香蕉TGA家族蛋白富含酸性氨基酸,大部分蛋白以α螺旋为主;亚细胞定位主要在细胞核内。进化树分析表明,香蕉MaTGA转录因子家族的9个成员可分为Class Ⅰ和Class Ⅱ两类,基因结构及功能结构域的分布情况也呈现出高度一致。进一步通过RT-qPCR分析发现,MaTGA2、MaTGA3和MaTGA8在香蕉枯萎病菌侵染后的‘威廉斯’（易感病）及‘南天黄’（抗病）中均显著下调表达,MaTGA1、MaTGA6、MaTGA7和MaTGA9均呈现先下降后上升的趋势;然而MaTGA4和MaTGA5仅在‘威廉斯’中上调表达,以上结果表明MaTGA2、MaTGA3和MaTGA8在香蕉抗枯萎病中发挥重要的生物学功能。本研究结果为香蕉TGA转录因子功能挖掘奠定理论基础。     

香蕉柠檬酸合酶基因MaGCS的克隆及生物信息学分析

采用RACE-PCR的方法首次在香蕉中获得一个柠檬酸合酶基因的cDNA序列。经序列测定和Blastx比对分析表明，该cDNA全长1 885bp，编码513个氨基酸残基，具有植物柠檬酸合酶基因的特征结构域，并与其他植物来源的乙醛酸循环体的柠檬酸合酶具有很高的序列相似性，将其命名为MaGCS(Musa glyoxysomal citrate synthase)，并对其进行生物信息学分析，初步预测其理化性质及功能等。     

芭蕉属野生种的地理分布

芭蕉属起源于热带亚热带区域,对芭蕉属野生种质资源的研究始于20世纪40年代。通过检索INIBAP的多个数据库和相关文献,归纳整理出芭蕉属野生种的分布规律,为野生蕉的种质资源保存、利用以及品种鉴定提供一定的理论依据。经分析,目前已经报道的芭蕉属共有52个野生种,其中真芭蕉组(Eumusa)11个,观赏蕉组(Rhodochlamys)9个,澳蕉组(Australimusa)13个,红花蕉组(Callimusa)18个,不确定组(Incertae sedis)1个。马来西亚、印度尼西亚、巴布亚新几内亚、印度和中国均分布有不同的3组芭蕉属野生种,但马来西亚和印度分布的种数最多,各分布有15种,约占总数的29%,可能是芭蕉属野生种的多样性中心。     

油菜素内酯对香蕉不定芽增殖的影响

以香蕉不定芽为材料,MS+6-BA 4.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1为基本培养基,采用单因素试验设计方法,研究油菜素内酯对香蕉不定芽增殖及酶活性变化的影响。结果表明,随着香蕉不定芽的形成,不加油菜素内酯,SOD活性逐渐下降,然后急剧上升;POD活性先上升,然后不断下降。油菜素内酯处理下SOD活性总体呈下降-上升-下降的变化规律,POD活性呈下降-上升-下降的规律。培养基中加入0.3 mg·L-1油菜素内酯的香蕉不定芽中的可溶性糖(3.73 mg·g-1)、脯氨酸含量(67.10μg·g-1)和株高(5.00 cm)都显著高于其他处理。     

脱落酸对低温胁迫后香蕉幼苗恢复生长的影响

为探索出低温胁迫后适宜香蕉幼苗恢复生长的最佳脱落酸(ABA)浓度,试验以5～8叶龄香蕉幼苗为材料,经低温胁迫后喷施0、15、20、25 mg/L4个处理浓度的ABA,研究ABA对寒害后香蕉幼苗恢复生长的影响.结果表明,相对于未喷施ABA的处理(对照),ABA能够在寒害后提高香蕉幼苗的POD活性、SOD活性和叶绿素含量,降低相对电导率和MDA含量,增加叶片组织结构SR值,保持植株绿叶数,降低植株叶片受害率和死亡率,提高植株的恢复率.综合分析,恢复效果最好的是20 mg/L ABA处理.     

香蕉 - 尖孢镰刀菌互作机理及抗病育种研究进展

由土壤真菌 Fusarium oxysporum f. sp. cubense（Foc）引起的香蕉镰刀菌枯萎病是全世界范围内严重威胁香蕉生产的毁灭性病害。目前已发现 Foc 的 4 个生理小种。20 世纪 70 年代，Foc 1 号生理小种造成我国华南地区的龙牙蕉和粉蕉种植园大面积发病；90 年代中后期，在广东省的香牙蕉种植园发现 Foc 4 号生理小种，并且迅速向其他香蕉产区蔓延。目前，国内各香蕉主产区均有报道发生 Foc 4 号生理小种引起的香蕉枯萎病，该病已成为制约我国香蕉生产的最主要因素。对香蕉枯萎病菌侵染过程以及香蕉枯萎病致病机理、抗性机制、抗病品种选育、抗性种质筛选及抗病性鉴定、防治等多个领域取得的研究进展进行了概述，并对今后研究方向进行了展望，主要包括：（1）在继续研究已有抗病品种对 Foc TR4 抗性的同时，要进一步深入研究 Cavendish 对Foc 1 号生理小种的抗性；（2）利用已经建立的香蕉 CRISPR/Cas9 基因编辑技术体系，获得香蕉枯萎病抗病品种，并进一步应用寄主植物诱导的基因沉默技术（HIGS）获得更加持久稳定的抗病性；（3）将已经建立的香蕉试管苗离体水培系统应用于香蕉-Foc 互作研究。     

Paternity Testing of Selected Abaca （Musa textilis L. Nee） Hybrids Using Morphometric Markers

Investigation into the paternity of four abaca （Musa textilis L, Nee） hybrids was done to ascertain the mode of transmission of selected morpho-agronomic traits and to detect possible heterosis. In situ morphological characterization was undertaken using twenty five qualitative and six quantitative characters. Results revealed that a great majority of the qualitative traits were shared by both parents and their hybrids. For the rest, the qualitative traits were inherited from one or the other parent though some variant phenotypes （i.e. chimerism） were also noted in the hybrids. Cases ofheterosis were also observed and this could be exploited to increase fiber yield in the hybrids. Though inconclusive due to factors such as the heterogenous nature of abaca plants in the field and the susceptibility of morphological traits to environmental fluctuations, this study has provided baseline information on abaca hybridity that can be verified using more robust technologies as molecular markers.     

Selection parameters for resistance to Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 1 and race 4 on diploid banana (Musa acuminata Colla)

Summary Shoot tip cultures from banana clones susceptible and resistant to Fusarium oxysporum f. sp. cubense (FOC) race 1 and race 4 were grown in vitro in the presence of different concentrations of fusaric acid and fungal crude filtrates or inoculated with a conidial suspension of FOC to assess correlation between in vivo and in vitro behaviour. Explants were susceptible to both filtrate and fusaric acid irrespective to their known field resistance/susceptibility response. No clear linkage between in vivo and in vitro behaviour was observed and our results suggest that the use of crude filtrate or non-host specific toxin (fusaric acid) in a screening programme for selecting a novel resistant genotype of Musa to FOC is not feasible. When peroxidase activity was used as a parameter to discriminate between sesceptibility and tolerance, results were in good agreement with field response of host plant to pathogens. Early enzymatic activity increased in the incompatible host-pathogen interaction but not in the compatible interaction.Abbreviations IBA Indolebutyric acid - 2iP 6-dimethylallylamino-purine - VCG Vegetative Compatibility Group - FOC Fusarium oxysporum f. sp. cubense - IEF isoelectrofocusing