小麦部分多基因家族的基因表达与耐热性获得的关系

采用两个耐热性有差异的小麦亲本Sturdy（感热）和Mustang（耐热）及其正反交组合,在热击条件下,对不同基因型的基因表达差异进行了研究。结果表明：随机引物和家族基因引物均能扩增出热击条件下的差异表达条带。包括父本特异表达型、母本特异表达型和正反交特异表达型。表明耐热性获得与热击蛋白的表达和其它基因的调控有关。     

6个小麦抗叶锈病近等基因系的cDNA-AFLP差异表达分析

应用cDNA-AFLP技术对小麦抗叶锈病近等基因系TcLr9、TcLr15、TcLr19、TcLr25、TcLr38、TcLr45和感病亲本Thatcher间的表达差异进行分析,共选用226对引物组合对其进行筛选,检测出7 554条条带,平均每对引物可获得33条扩增条带。筛选出68对引物能够在小麦抗叶锈病近等基因系TcLr9、TcLr15、TcLr19、TcLr25、TcLr38、TcLr45和感病亲本Thatcher之间扩增出特异表达条带,特异表达检出率为30.1%。68对引物共扩增出84条特异表达条带,并根据基因表达与否及表达量划分为9种不同的特异表达类型(I~IX)。其中,I、V和VII型特异表达类型为组成型表达,共49条;II、IV、VI和VIII型特异表达类型表达上调,共21条;III和IX型特异表达类型表达下调,共14条。有5种特异表达类型(IV、V、VI、VII、VIII型)可能与小麦的抗病反应相关,并且这5种特异表达类型又分为两类亚型,第一类亚型是小麦抗叶锈病近等基因系与小麦叶锈菌互作时特异表达(I V型)或者表达量明显增加(VI、VIII型),为诱导性特异表达类型;第二类亚型为组成型特异表达类型(V、VII型)。     

水稻分蘖期叶片淀粉和蔗糖代谢途径的转录组动态分析

为了探索水稻分蘖期叶片中生育进程相关代谢途径的转录响应情况,分别在分蘖期7 d、14 d和21 d收获水稻品种''五优稻4号''（''WYD4''）叶片,并进行动态转录组分析。结果表明,在水稻分蘖期共有12 815个差异表达基因,通过GO分析显示这些基因主要集中在细胞组分方面,KEGG分析表明淀粉与蔗糖代谢途径在整个分蘖期生育进程内有差异表达基因（DEGs）显著富集,并有6个淀粉与蔗糖代谢途径相关的差异表达基因在整个分蘖期显著差异表达。同时,预测的转录因子SSⅠ（LOC_Os06g06560）在分蘖前期差异表达倍数达到9.7倍,并与64个预测的蛋白互作。这表明淀粉与蔗糖途径关键基因在不同时间点的应答是有差异的,为水稻分蘖形成和群体构建提供了时间上的能量来源,也为水稻栽培精确调控提供了转录组学指导。     

扬稻6号差异表达基因与杂种优势关系分析

为探讨扬稻6号的杂种优势分子机理,以扬稻6号、特膏和明恢63配制的强、中、弱优势组合及其亲本为材料,利用DD-PCR技术。分析剑叶和幼穗的基因差异表达类型与主要农艺性状的杂种表现及杂种优势的关系。结果表明：千粒重与剑叶的DMP2（F1和父本表达的条带）和幼穗的UNP1（母本特异表达的条带）、UMONO（F1和双亲都沉默的条带）呈显著正相关,而与幼穗的UNF1（F1特异表达的条带）和MONO（F1和双亲都表达的条带）呈显著负相关。在超亲优势方面千粒重与幼穗的UNF1呈显著负相关。推测杂种优势可能受父本基因型影响较大。此外,分别克隆强、弱优势F1闻差异表达的条带,反Southem鉴定出40个差异表达基因。涉及光合作用、生物运输、逆境应答、转录调控、信号转导、糖代谢、氨基酸代谢等。     

水稻基因差异表达与杂种优势的关系分析

【目的】分析水稻强、弱优势组合的基因差异表达模式特征,探讨其与杂种优势之间的关系。【方法】以扬稻6号、明恢63、特青配置的9个杂种F1为材料,利用差异显示PCR技术（differential display polymerase chain reaction,DD-PCR）分别分析分蘖期（叶片）、孕穗期（幼穗）、抽穗期（剑叶）的基因差异表达模式。【结果】同一时期内强优势组G1（父本扬稻6号）、中优势组G3（父本特青）以及弱优势组G2（父本明恢63）在母本特异表达（UNP1）、父本特异表达（UNP2）、F1特异表达（UNF1）、F1特异缺失表达（ABF1）4个基因差异表达模式上存在明显差异;相关分析表明分蘖期叶片UNP2与单株产量呈极显著正相关,来自父本的基因特异表达有利于提高杂种优势;同一优势组在不同时期的表达模式也存在明显差异,反映了基因的时空表达特征;获得19个G1、G2间特异性差异表达的基因片段,分布在除第12染色体以外的其余11条染色体上,主要涉及物质合成与运输、能量代谢、糖类代谢等重要途径。【结论】水稻强、弱优势组合F1在不同生育期基因表达模式存在显著差异,表型性状的差异可以从基因表达模式上得以反映。     

杨树幼茎特异表达基因及PsnLAC基因的克隆

利用cDNA-AFLP技术对小黑杨茎、叶基因的差异表达进行分析.结果表明,64对引物组合在茎和叶中共扩增出4 192条带,其中差异条带2 275条.通过对茎中特异表达基因的克隆和测序,获得了4条cDNA序列.经Blast-x比对分析表明,它们分别是类伸展蛋白、漆酶、过氧化物酶和细胞壁相关水解酶.进行RT-PCR分析发现...     

渗透胁迫下烟草根系基因的表达谱分析

 【目的】了解干旱胁迫下烟草的抗旱机制。【方法】采用拟南芥基因芯片检测PEG渗透胁迫（-1.2 MPa）48 h后烟草根系中基因表达的变化。【结果】在31 182个基因微矩阵点中,有效差异表达（ratio 值≥2或≤0.5）的基因有126个,其中上调79个,下调47个。上调基因主要是根系中一些受渗透胁迫诱导参与信号转导的激素（主要是ABA）响应蛋白基因、钙信号响应蛋白基因及蛋白激酶基因。而下调表达的基因则主要是一些与烟株生长发育相关的赤霉素响应蛋白类基因和根系中参与蛋白质降解的泛素连接酶类基因。【结论】通过分析这些特异表达基因,揭示出烟草植株体在非生物环境胁迫条件下的一些响应机制,为阐明烟草抗旱的分子生物学机理提供了有价值的信息。     

几种小麦族禾草及其杂种酯酶同工酶研究

用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对加拿大披碱草、野大麦及其属间杂种Ｆ１代和蒙古冰草、航道冰草及其种间杂种Ｆ１代、回交一代（ＢＣ１）的分蘖期叶片酯酶同工酶做了比较研究。结果表明：亲本加拿大披碱草和野大麦的酯酶同工酶谱存在明显差异,验证了这两个属间种的关缘关系较远;杂种Ｆ１酯酶同工酯酶谱中出现了双亲的２条互补酶带和１条杂种特征带,并有明显偏母本的倾向。亲本蒙古冰草和航道冰草的酯酶同工酶谱了存在明显种间差异。杂种     

体外培养山羊早期胚胎基因表达的研究

用单胚构建的mRNA差异显示技术,对体外培养的山羊早期2、4、8～16细胞期胚胎的基因表达进行研究,并选择1条在8～16细胞期胚胎特异表达的条带进行分析。结果表明：该片段与牛NADH脱氢酶1a亚复合体4基因具有97％的同源性。该基因影响细胞内ATP的合成,可能与羊早期体外培养胚胎的正常发育有关。     

水分胁迫对甘蔗根系蛋白质差异表达的影响

从蛋白质角度对水分胁迫下甘蔗苗期根系蛋白质SDS-PAGE电泳图谱的变化进行研究,以揭示水分胁迫下甘蔗苗期根系蛋白质的表达差异。甘蔗品种新台糖16号砂培育苗至苗期茎高约25 cm进行处理,将幼苗根系放入含100 g/L聚乙二醇6000的Hoagland营养液中进行模拟干旱胁迫处理,处理不同时间段采取根样品,SDS-PAGE电泳分析法探讨水分胁迫对供试甘蔗品种根系蛋白质变化与水分胁迫强度的关系。与对照相比,在水分胁迫处理的24 h内,稳定出现的新诱导合成蛋白条带分子量为14.2KDa蛋白;对胁迫响应最快的是81.7和52.6 KDa蛋白条带,胁迫开始2 h就显著下调;而33.8 KDa蛋白条带在胁迫后相当长时间保持稳定,后期才显著上调;60.3、26.1、16.2 KDa蛋白条带胁迫后期变化活跃;PEG胁迫5 h处理蛋白质条带变化最大,既有新增蛋白条带(88.7、65.9、31.9、14.2 KDa)与消失蛋白条带(64.9 KDa),又有上调表达蛋白条带(60.3 KDa)与下调表达蛋白条带(81.7、52.6、26.1 KDa)。甘蔗根系蛋白质在响应PEG胁迫的基因表达调控中扮演重要角色,上述蛋白条带的变化可能与甘蔗水分胁迫密切相关。     

Differential Gene Expression Between Hybrids and Their Parents During the Four Crucial Stages of Cotton Growth and Development

The study aims to clarify the differential gene expression between cotton hybrids and their parents in order to better understand the molecular basis of cotton heterosis. The research focused on cotton heterotic and lower heterotic hybrids and their parents during the four crucial stages, which were analyzed using a differential display technique. The results indicated that there were both quantitative and qualitative differences in gene expression amongst them. The quantitative differences include over- and under-expression of parental genes and the dominant expression of highly-expressed parental genes in hybrids. In contrast, the qualitative differences are the following： （i） Bands were observed in both parents but not in the F1 hybrid （BPnF1）; （ii） bands occurred in either of the parents but not in the F1 hybrid （UPnF1）; （iii） bands presented only in the F1 hybrid but not in either of the parents （UF1nP）; and （iv） bands were detected in either of the parents and the F1 hybrid （UPF1）. Overall, the major differences of gene expression occurred in the qualitative level and four related differential patterns were observed. Furthermore, the amount of differential patterns during the flowering stage was relatively higher than those of other stages. At this juncture, both the amount of hybrid-specific expression patterns at flowering stage and the silenced expression patterns at boll-forming stage in highly heterotic hybrids were found higher than those in the lower heterotic ones. It was concluded that significant differences of gene expression in leaves were present between cotton hybrid and its parents during the whole growing stages. Hence, these differences might be responsible for the observed cotton heterosis.     

中棉所47及其亲本苗期根和叶基因差异表达研究

 以国审高优势杂交棉中棉所47及其亲本苗期的根尖和顶尖叶为研究材料，采用差异显示技术（DDRT-PCR）分析了苗期杂种与亲本的根、叶基因表达差异，并结合中棉所47及其亲本的产量性状，分析了苗期基因表达差异与产量性状优势之间的关系。结果表明：（1）苗期根和叶基因表达有差异的带分别占总统计带数的38.8%和65.2%，叶基因表达有差异的带比根丰富得多，说明一些对杂种优势起作用的基因可能在叶中开始表达；（2）杂种和亲本间存在显著的基因表达差异，这些差异表达分为4种类型：I．双亲共沉默型；II．单亲表达沉默型；III．杂种特异表达型；IV．单亲表达一致型。在根中，这4种比例分别为6.5%、10.6%、6.5%和15.2%；在叶中，这4种类型比例分别为 4.4%、17.9%、15.1%和27.8%，两器官基因差异表达的类型比例趋势基本一致，单亲表达一致型所占比例最高，说明苗期这种表达类型可能对杂种优势的形成起主要作用；（3）进一步分析中棉所47的产量构成因素，单株铃数增加是杂种高产主要原因，进一步表明，苗期单亲基因表达一致型可能对杂交种后期单株成铃数的增加有较大的贡献。上述结果表明，苗期基因表达差异与杂种优势的形成存在着密切关系。     

持续淹水对水稻镉吸收的影响及其调控机理

【目的】研究持续淹水对不同镉(Cadmium,Cd)积累水稻品种Cd含量的影响,通过分析持续淹水条件下土壤有效性Cd、植株Cd含量以及水稻根系Cd吸收转运关键基因表达,揭示持续淹水对水稻Cd积累的作用及其调控机制。【方法】采用水稻品种辐品36(FP36,Cd高积累品种)和中嘉早17(ZJZ17,Cd低积累品种),盆栽条件下(外源加入1.5 mg·kg-1 Cd Cl2)于水稻分蘖始期开始持续淹水处理,分蘖盛期取样分析植株Cd含量及Cd转运相关基因表达情况,测定土壤中有效性Cd、Fe、Mn含量和根膜Cd、Fe和Mn含量。相同处理继续培养至水稻完熟期,收获植株和稻米并测定Cd含量和产量。【结果】在Cd污染土壤条件下,与正常灌溉处理相比,持续淹水显著降低了分蘖盛期水稻FP36和ZJZ17的Cd含量,根部降幅分别为39.5%和33.9%,地上部降幅分别为62.1%和71.7%。在完熟期也表现相同作用效果,持续淹水显著降低完熟期水稻FP36和ZJZ17根部、地上部和稻米中Cd含量,FP36根部、地上部和稻米分别降低36.4%、43.7%和36.8%,ZJZ17分别降低62.5%、61.5%和55.4%。研究发现,持续淹水显著降低了两个水稻品种的土壤有效性Cd含量(降幅分别为12.1%和17.7%)和根膜中Cd的含量(降幅分别为52.2%和43.1%)。Cd胁迫下,持续淹水增加了土壤有效性Fe(增幅分别为23.7%和10.3%)和有效性Mn含量(增幅分别为24.5%和43.9%),也使根膜中Fe(增幅分别为83.1%和81.5%)和Mn含量(增幅分别为41.5%和27.7%)显著增加。更为重要的是,持续淹水显著下调了两个水稻品种根部Os Nramp1(58.3%和58.0%)和Os LCD(21.6%和17.8%)基因的相对表达量。【结论】持续淹水通过降低土壤有效性Cd含量和抑制Cd吸收基因表达(Os Nramp1和Os LCD)的双重调控作用,降低了水稻对Cd的吸收和积累。     

施氮水平对旱秧本田期氮素营养和根系生长和产量形成的影响

以武育粳3号(粳)和汕优63(杂交中籼)为供试材料，研究不同施氮水平对旱秧本田期氮素营养、根系生长和产量形成的影响。结果表明粳稻旱秧本田期植株含氮量、吸氮量、根重和根系伤流强度均随施氮量的增加而增加。杂交稻施氮量过多，生育后期植株含氮量、根系伤流强度下降，吸氮量降低；与湿润秧相比，旱秧拔节前和抽穗后根系活力具有明显优势，植株含氮量高，吸氮量多，但拔节至抽穗根系活力较低；旱秧返青至N-n叶龄期具有明显的分蘖优势，N一n叶龄期之后分蘖消长速度低于湿润秧，茎蘖动态表现出速发稳降的特征；在适宜的施氮水平下，旱秧比湿润秧产量高，在穗粒结构上表现为穗数多、德型大、千粒重偏低的特点，提高千粒重是进一步发挥旱秧增产潜力的关键。     

水稻高节位分蘖的形态特征及遗传行为

穗数、每穗粒数和千粒重是构成水稻产量的三要素,分蘖是穗数的重要构成因素,高节位分蘖是水稻的一种特殊分蘖方式.以野生型水稻R818及其高节位分蘖突变体W33为试验材料,采用盆栽和大田试验,研究水稻高节位分蘖的形态特征及其遗传行为.结果 表明:①幼苗期,W33的株高、叶片大小、根条数、根长与R818无显著差异.②分蘖前期,...     

玉米杂交种与亲本苗期叶片差异表达蛋白谱分析

【目的】建立玉米杂交种与亲本苗期叶片差异表达蛋白谱,探讨叶片大小杂种优势形成的分子机理。【方法】以玉米强优势杂交种Mo17/B73及其亲本发芽后第5天的第3片叶为材料,采用双向电泳技术（2-DE）,结合MALDI TOF MS质谱技术,建立叶片细胞分裂和生长关键区域的差异表达蛋白质谱,并对差异表达蛋白进行质谱鉴定。【结果】在检测到的630个蛋白质点中,有52个蛋白质点在杂交种与亲本之间的表达差异达到显著水平,表现为单亲沉默（15个）、偏高亲（13个）、偏低亲（8个）、杂种上调（6个）、杂种下调（7个）和杂种特异表达模式（3个）。另外,还成功鉴定出了其中的28个差异表达蛋白质点,涉及到代谢、胁迫响应、糖酵解、转录调控、蛋白折叠和降解、三羧酸循环、细胞骨架、发育及未知蛋白质等9个功能类别。【结论】玉米杂交种与亲本在蛋白丰度上存在明显的差异,并且差异表达蛋白涉及到多个功能类别,可能与玉米叶片大小杂种优势的形成有关。     

非AA染色体药用野生稻的利用研究

为充分利用药用野生稻的高蛋白、分蘖力强以及高抗褐飞虱和抗白叶枯病等优异基因,以4个不同栽培稻品系为母本,以药用野生稻＂1665＂为父本,通过组织培养、连续回交和自交,观察杂交后代的农艺性状及其遗传表现。结果表明,F1植株都不能正常结实,4个杂交组合的农艺性状表现为4个类型（母本型、父本型、中间型和超亲型）,其中分蘖力表现为超亲优势。4个杂交组合均获得了远缘杂种后代,并在药用野生稻×桂99和药用野生稻×西乡糯2个组合的后代中分别选育出抗褐飞虱和抗白叶枯病株系。在P1×P2组合的BC4F10后代中成功选育出具有CC染色体药用野生稻亲缘、结实率达92%、株型较好、抗白叶枯病、对不育系具有较强恢复能力的水稻新品系（药恢118和药恢121）。因此,AA与CC染色体的远缘杂交是可行的,但需多配组合,在选育过程中注重农艺性状的选择,加强回交和自交选育,并注重对每个世代的抗性鉴定及选育。     

水稻斑点叶突变体W1764的遗传分析及初步定位

从籼稻品种“明恢86”转基因后代中发现1个非T-DNA插入的叶斑突变体W1764.突变体在分蘖后期最先从基部叶叶尖处开始出现褐色斑点,随着植株的生长,斑点逐渐从叶尖扩展到整个叶片,同时从下到上叶片依次出现表型,至成熟时几乎遍布整个植株.遗传学分析表明,该突变体表型受单个隐性核基因控制.以突变体W1764和粳稻品种024...     

亚种间杂交稻施钾效应研究

对亚种间杂交稻“F1 3 1S/G3 7”进行了 2种施钾量和 3种施钾法试验 ,结果表明 :施钾能明显提高其产量 ,且施钾量越多增产幅度越大。不同施钾法处理中 ,以 60 %分蘖肥加 40 %穗肥处理的增产效果最好 ,1 0 0 %作分蘖肥处理和 60 %分蘖肥加 40 %粒肥处理的增产效果相近。施钾增产的主要原因是库容量扩大 ,抽穗期叶面积系数增加 ,干物质生产量增多。讨论了不同时期施钾的作用和施钾技术