紫云英AGL18(AGAMOUS-LIKE18)基因克隆及功能鉴定

紫云英(Astragalus sinicus)是重要的绿肥作物,选育花期适当的品种是重要的育种目标。AGL18是关键的开花抑制基因,为了探究紫云英AGL18基因的功能,本研究通过RACE技术成功克隆了紫云英AGL18基因,基因cDNA全长为957 bp,含有1个738 bp的开放阅读框,编码的蛋白质含有245个氨基酸。编码的氨基酸序列与大豆、蒺藜苜蓿、菜豆的同源蛋白相似性均在77%以上,具有较高的保守性。基因表达分析显示,紫云英AGL18基因在各器官中均有表达,表达量由高到低依次为花芽、花、叶、根、叶芽、茎、荚果。通过超表达AGL18基因拟南芥验证了该基因的功能,结果证明,超表达AGL18基因拟南芥株系的抽薹天数比野生型平均迟10.78 d,开花天数比野生型平均迟11.28 d。本研究为调控紫云英花期提供了科学依据。     

14个新疆与中亚梨品种S基因型的鉴定

本实验通过克隆测序S基因,鉴定了14个新疆与中亚梨品种的S基因型,为‘库尔勒香梨’授粉树的筛选提供了理论依据。经鉴定发现,‘麻梨’的S基因型为S16Se、‘库车阿木特’为S28S19、‘大果奎克阿木特’为S28S19、‘塔西阿木特’为S28S19、‘比凯2号’为ShS4、‘比凯3号’为S44S37、‘比凯4号’为S22Sd、‘比凯5号’为ShSe、‘比凯10号’为S4S37、‘比凯12号’为S22Se、‘卡杜斯可孜莫若’为ShSe、‘伊塞3号’为S22Se、‘伊塞1号’为SiSe、‘林中美人’为SdSe。其中,‘库车阿木特’、‘塔西阿木特’和‘大果奎克阿木特’含有与‘库尔勒香梨’相同的S28;‘比凯4号’、‘比凯12号’和‘伊塞3号’含有与‘库尔勒香梨’相同的S22。因此,上述6个品种不宜作为‘库尔勒香梨’的授粉树。本研究结果不仅为‘库尔勒香梨’授粉树的筛选提供了理论依据,也丰富了中国梨资源的S基因信息。     

日本梨品种乙烯合成基因型的测定

日本梨育种中果实品质改良是一个主要目标，但是目前关于日本和欧洲梨果实性状遗传的报道比较少。为了提高育种效率，阐明影响果实品质的主要性状的遗传模式显得非常重要。日本梨的收获季节、贮藏潜力和成熟特性都存在广泛的遗传变异。日本梨（Pyrus pyrifolia Nakai）果实的乙烯合成量在品种间出现了显著差异，其合成能力与贮藏性有密切的关系。笔者以前通过对日本梨氨基环丙烷羟化物（ACC）合成酶PPACSl及PPACS2基因的RFLP分析。     

不同基因型玉米品种抗旱性鉴定及综合评价

通过田间鉴定试验,对10个不同基因型玉米品种干旱胁迫下的全生育期植株形态和产量分析,以产量抗旱指数及其函数隶属度为依据,运用主成分分析,筛选出与产量抗旱系数显著相关的单穗重、穗长、行粒数进行3个性状,作为玉米品种全育期抗旱鉴定指标.结合模糊函数法和聚类分析法进行综合评价,从10个玉米品种中筛选出陕单9号、郑单958、中单2号3个抗旱品种和陕单902、陕单308、陕单911等3个不抗旱品种.评定结果符合生产实际.因此,在玉米抗旱育种中,通过主成分分析筛选指标,并结合模糊函数法和聚类分析法进行综合评价,是抗旱性鉴定较为可行的、有效的方法.     

甘肃大麦地方品种抗条纹病鉴定初报

采用田间自然发病调查、喷雾接种、幼芽接种等方法,对甘肃307份入目大麦地方品种进行抗条纹病鉴定,结果有免疫品种15份,占4.9%;抗病品种140份,占45.6%。在抗病、免疫品种中以裸大麦占绝大多数。初步看出大麦条纹病抗性与品种类型,穗、粒颜色和成熟期有关。     

10个马铃薯新育成品种的SSR分析

为明确内农薯1号(NNS-1)、内农薯2号(NNS-2)、内农薯3号(NNS-3)、内农薯4号(NNS-4)、内农薯5号(NNS-5)、内农薯6号(NNS-6)、红彩5号(HC-5)、紫彩1号(ZC-1)、紫彩2号(ZC-2)、紫彩3号(ZC-3)等10个马铃薯新品种在DNA分子水平上的遗传差异性,提取10个马铃薯新品种基因组DNA,并利用SSR分子标记技术对其进行了遗传差异性和聚类分析。结果表明,筛选出SSR适宜引物10对,PCR扩增实验得到多态性条带位点117个,多态性位点数占总位点的84.17%。聚类分析显示,10个马铃薯品种的遗传距离(GD值)变幅在0.126 4～0.714 3之间。以GD值0.55为基准,将10个材料划分为四类：NNS-1、NNS-2和HC-5为第一类;NNS-3、NNS-4和NNS-5为第二类;ZC-1、ZC-2和ZC-3为第三类;NNS-6为第四类;2个特异性引物S 189和S 25扩增的SSR指纹图可明确识别10个马铃薯新品种在DNA水平上的遗传差异。     

梨FWL5基因克隆及表达分析

Fw2.2是调控果实大小的数量性状基因,在果实生长发育过程中扮演重要角色。为探明梨FWL(fruit weight 2.2-like)家族基因在果实发育过程中的作用,本研究以小果型野生杜梨、中果型库尔勒香梨、大果型库尔勒香梨芽变品种‘早美香’以及大果栽培型鸭梨为试验材料,从梨基因组中筛选分离出梨FWL5基因,对该基因进行克隆和序列分析,并利用荧光定量PCR技术检测梨FWL5基因在四个梨品种的果实细胞分裂期表达水平。结果显示,梨FWL5基因开放读码框长度为729 bp,编码了242个氨基酸,为亲水性不稳定蛋白,存在两个跨膜结构。结构域分析发现梨FWL5蛋白包括一个富含半胱氨酸的结构域,属于PLAC8家族基因。系统进化树分析表明,梨FWL5与樱桃Pav CNR12蛋白序列最相近,樱桃PavCNR12蛋白在细胞分裂期能够负调控甜樱桃果实大小,并有可能参与重金属转运。荧光定量PCR检测结果显示,在花期,梨FWL5除在鸭梨盛花期表达量较高,在其余三个梨品种中表达水平相对一致。在幼果期,除‘早美香’外,梨FWL5基因表达水平为杜梨>香梨>鸭梨。本研究结果可为梨FWL5基因在调控果实大小...     

新疆地方梨品种抗寒性评价

为新疆地方梨品种栽培及选育、鉴定抗寒品种提供科学理论依据,以25份新疆地方梨品种的1年生枝条为试验材料,通过不同低温(-18、-21、-24、-27、-30℃)处理,测定不同低温处理枝条电解质外渗率、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量,并利用相关性分析和隶属函数法对25 份新疆地方梨品种的生理生化进行了测定比较和抗寒性评价。结果表明,随着温度的下降,枝条的电解质外渗率呈上升趋势;丙二醛含量总体上均有上升的趋势,部分品种的丙二醛含量先上升后降低趋势;可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸呈先上升后降低趋势。25份新疆地方梨品种的抗寒性由强到弱排序为：‘艾温切可’＞‘霍城句句梨’＞‘霍城八月梨’＞‘褐色句句梨’＞‘句句梨’＞‘轮台句句梨’＞‘伊宁晚杜霞梨’＞‘沙02’＞‘阿克苏句句梨’＞‘株选1 号’＞‘红香梨’＞‘大果奎克阿木特’＞‘沙01’＞‘绿梨’＞‘黑酸梨’＞‘耐西普特’＞‘库尔勒香梨’＞‘新梨七号’＞‘莎车冬香梨’＞‘沙03’＞‘奎克阿木特1 号’＞‘库车阿木特’＞‘可克阿木特2号’＞‘库尔勒黄酸梨’＞‘莎车晚红香’。     

Polyacrylamide gel electrophoresis of S-RNase fragments for identification of S-genotypes of Japanese pear (Pyrus pyrifolia)

Japanese pear (Pyrus pyrifolia) exhibits gametophytic self-incompatibility (GSI) controlled by a complex and multiallelic S locus. The pistil-part product of the S locus is the polymorphic ribonuclease, S-RNase. Information on S-genotypes is important for the production and breeding of Japanese pears. Molecular analyses of S-genotypes of Japanese pear have been conducted with the CAPS (cleaved amplified polymorphic sequence) system; PCR amplification of S-RNase fragments by a common primer pair followed by digestion with restriction enzymes each of which cleaves a specific S haplotype. Here, we show that the separation of S-RNase fragments by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) distinguishes four out of nine S haplotypes of Japanese pear without restriction digestion. S³-, S⁵-, S⁶- and S⁸-RNases were identified as distinct bands by PAGE. S³- and S⁵-RNases were separated by PAGE despite their identical fragment sizes. Using this system, three Japanese pear lines with unknown S-genotypes were analyzed. The newly determined S-genotypes of the lines were confirmed by CAPS analysis.     

S-RNase genotyping and incompatibility group assignment by PCR and pollination experiments in Japanese plum

Most Japanese plum-type cultivars are self-incompatible and cross pollination is necessary to ensure fruit set. In this study, the S -RNase genotype and the incompatibility group of 68 Japanese plum-type cultivars were determined by PCR amplification of the S-RNase gene. The S -RNase genotype of 50 cultivars is first reported here and five new Japanese plum S -RNase alleles ( So , Sp , Sq , Sr , Ss ) were identified. The results obtained, together with information compiled from previous studies, allowed describing 12 new incompatibility groups (VIII–XIX). The self-incompatibility of several cultivars and the cross-compatibility among different incompatibility groups were verified by self- and cross-pollination experiments followed by observation of pollen tube growth. Five cultivars behaved as self-compatible, but two of them do not have the Se allele, which has been correlated with self-compatibility. Thus, additional sources of self-compatibility different from Se appear to be involved in Japanese plum self-compatibility.     

新疆野扁桃自交不亲和SFB与S-RNase蛋白间相互作用的研究

利用酵母双杂交系统研究新疆野扁桃自交不亲和性花粉SFB蛋白与花柱S-RNase蛋白间的相互作用。以野扁桃花药为实验材料,根据实验要求和基因的结构特点,利用已克隆到的SFB和S-RNase基因,有针对性的截短,构建酵母双杂交载体。研究结果显示,成功构建了酵母双杂交重组表达载体,PtSFB17、PtS16-RNase和PtS17-RNase各蛋白之间并没有发现存在相互作用,据此推测PtS16-RNase蛋白和PtS17-RNase蛋白不在PtSFB17蛋白的识别谱中,协同非我识别模型在新疆野扁桃中同样存在。新疆野扁桃自交不亲和性PtSFB17、PtS16-RNase和PtS17-RNase各蛋白间并无相互作用。     

Improved discrimination of self-incompatibility S-RNase alleles in cherry and high throughput genotyping by automated sizing of first intron polymerase chain reaction products

A novel polymerase chain reaction (PCR) approach to determine and confirm the self‐incompatibility (S) genotype of cherries is reported. The method involves PCR amplification with a new pair of consensus primers that immediately flank the first intron of cherry S‐RNases, one of which is fluorescently labelled. Fluorescent amplification products range from 234 to c. 460 bp and can be sized accurately on an automated sequencer. Thirteen S alleles reported in sweet cherry can be distinguished, except for S₂ and S₇, which have an amplification product of exactly the same size. S₁₃, which is also amplified, gives a microsatellite‐like trace which shows minor intra‐allelic length variation. This method gives fast and accurate results and should be especially useful for medium/high‐throughput genotyping of wild and cultivated cherries.     

大豆GmHDL57基因的克隆及抗盐功能鉴定

HD-Zip I类转录因子在植物抵御非生物胁迫过程中发挥重要功能, 本研究克隆得到1个大豆HD-Zip I类基因GmHDL57 (Glycine max homeodomain-leucine zipper protein 57)。序列分析表明, GmHDL57基因包含1个1038 bp的开放读码框, 编码345个氨基酸, 具有HD-Zip类家族蛋白典型的保守结构域。基因时空表达分析表明, 大豆GmHDL57基因在大豆植株的各个不同时期及不同器官中均有表达, 在花中表达量最高。采用实时荧光定量PCR技术分析了4种非生物胁迫(脱落酸、NaCl、PEG、冷)对幼苗期大豆根中GmHDL57基因表达的影响。结果表明, 该基因表达量受高盐胁迫诱导显著升高, 在脱落酸及干旱胁迫下上升幅度较小, 但在冷胁迫下呈下降趋势。盐胁迫前后GmHDL57基因在根中的表达量明显高于茎和叶, 在盐胁迫48 h时达到峰值, 72 h和96 h时表达量缓慢下降。此外, 构建GmHDL57基因的植物超表达载体, 利用根癌农杆菌转化法获得转基因百脉根, 200 mmol L ^-1 NaCl处理条件下, 转基因百脉根的株高、根长、叶绿素含量、根系活力以及阳离子K ⁺、Ca ²⁺含量显著高于野生型, 而丙二醛含量、相对质膜透性以及Na ⁺的含量明显低于野生型。以上研究结果表明, GmHDL57基因参与了大豆对非生物胁迫的应答过程, 过量表达GmHDL57基因能够显著提高百脉根的抗盐能力。     

拟南芥WUS基因的克隆及植物表达载体的构建与鉴定

克隆得到正确的拟南芥WUS基因,成功构建WUS基因组成型植物表达载体和WUS-EGFP融合基因诱导型植物表达载体,分别转化了根癌农杆菌EHA105,并用WUS基因组成型植物表达载体转化橡胶树愈伤组织,得到组织化学检测阳性的愈伤组织,为深入研究WUS基因生理生化功能做准备。用双酶切切下植物表达载体PBI121的35S-GUS片段,将其连接到pCAMBIA2301上成为中间植物表达载体pCAMBIA2301-35S-GUS。提取拟南芥总RNA,通过RT-PCR方法获得WUS基因,经过TA克隆连接到pEASY-T1载体上,再用双酶切切下WUS基因,将其取代pCAMBIA2301-35S-GUS中的GUS片段,形成pCAMBIA2301-35S-WUS植物表达载体。同时以质粒pCAMBIA2301-EGFP为模板,PCR获得EGFP,用重叠延伸PCR技术（gene splicing by overlap extension PCR,简称SOE PCR）获得WUS- EGFP融合基因,经双酶切将融合基因连接到诱导型植物表达载体pER8上,构成pER8-WUS-EGFP诱导型植物表达载体。通过电击转化法将这两个载体成功转入根癌农杆菌EHA105中,经过双酶切检测、PCR检测与测序分析,检测结果皆完全正确,克隆的WUS基因与WUS-EGFP融合基因序列和NCBI上公布的序列也完全一致,说明这两个植物表达载体已经构建成功。另外用pCAMBIA2301-35S-WUS植物表达载体遗传转化橡胶树易碎胚性愈伤组织,经GUS染色为蓝色,说明愈伤组织转化成功。     

果梅自交不亲和相关基因型(S、SFB/SLF)研究进展

果梅(Prunus mume Sieb. et Zucc.)原产于中国,为蔷薇科典型的配子体自交不亲和(GSI)品种。GSI至少由S位点的花柱S(S-RNase)基因和花粉S(SFB/SLF)基因决定。主要介绍了果梅GSI决定基因S基因和SFB/SLF基因的研究现状,并对基因型的鉴定技术AS-PCR的理论基础进行了介绍,对目前国内外已经鉴定出基因型的果梅品种进行了总结,这些将对果梅品种授粉树的合理配置和杂交育种的亲本选择具有重要的意义。     

高粱Na~+转运蛋白基因SbSKC1的克隆及其在烟草中的抗盐功能鉴定

钠离子转运蛋白基因在植物抵御逆境胁迫中起重要作用,本研究克隆了高粱钠离子转运蛋白基因SbSKC1(XM_002457691.1),其完整开放阅读框包含1497个核苷酸,编码498个氨基酸残基。氨基酸序列比对及进化树分析表明,SbSKC1与玉米(Zea mays)LOC100382359(NP_001162576.1)具有高度相似性。构建pSH-SbSKC1植物表达载体,利用农杆菌介导法将SbSKC1转入烟草(Nicotiana tabacum cv.Xanthin)。转基因植株经PCR验证后进行300 mmol L~(–1)NaCl胁迫处理,转基因植株的存活率高于野生型,其根长显著高于野生型,而且转基因烟草保持了较高的钾钠离子比。盐胁迫后,转基因烟草的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性显著高于野生型,而过氧化氢(H_2O_2)含量比野生型烟草低37.7%。根据以上结果推断,过量表达SbSKC1基因能够提高烟草的抗盐性。     

杜梨S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因的克隆与生物信息学分析

以杜梨为试材,采用同源序列法和RACE技术对杜梨SAMDC基因进行了克隆,命名为PbSAMDC,GenBank登陆号为:JX624260.生物信息学分析表明,PbSAMDC基因全长l 683 bp,编码358个氨基酸,相对分子量为39.767 7kDa,等电点为4.96;其编码氨基酸同源性分析表明,PbSAMDC基因与MdSAMDC1同源性最高,达到96％,其次是葡萄、甜橙等,同时对该基因的生物活性等进行了讨论,研究对梨属植物SAMDC基因的逆境调控机制和抗逆基因工程育种具有重要意义.