海滨雀稗自交结实突变体及野生型幼穗组织的转录组分析

二倍体海滨雀稗Adalayd作为自交不亲和的暖季型草坪草,在环境保护及修复上发挥着重要的作用,但由于自身自交不亲和性减缓了其大面积推广。至今海滨雀稗自交不亲和的机制尚且未知并且基因数据库资源十分匮乏。为了研究海滨雀稗自交不亲和的机制,以二倍体海滨雀稗自交亲和体细胞突变体SP2008-3和自交不亲和野生型Adalayd为材料,采用Illumina Hiseq 2000高通量测序技术进行转录组测序。获得2个材料幼穗组织的表达谱,共获得68175654个Raw reads片段,测序结果de novo拼接获得117619个单基因簇(Unigene),其中50%的Unigene被注释。比较两个基因表达谱,发现1303个差异表达基因并对这些差异基因进行了基因本体论(gene ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)分类,筛选出了22个与植物自交不亲和反应相关的基因,其中14个钙离子信号通路(钙调素、钙依赖蛋白激酶、类钙调素互作蛋白激酶)、3个F-box和5个硫氧还蛋白(thioredoxin)基因在体细胞突变体SP2008-3和野生型Adalayd之间存在差异表达,测序结果获得了很多与海滨雀稗自交不亲和相关的遗传资源信息。本研究首次将转录组学研究应用于海滨雀稗自交不亲和研究,为海滨雀稗自交不亲和进一步研究提供了宝贵且有价值的基因信息基础。     

海滨雀稗耐逆性研究进展

海滨雀稗（Paspalums vaginatium）作为最耐盐的暖季型草坪草,具有耐盐性强、景观效果佳、耐粗放管理等优点,被广泛应用于高尔夫球场、足球场和景观绿地的建植中,在盐碱地的植物修复改良中具有巨大的应用潜力。海滨雀稗的耐盐性极强,但品种间的耐盐性存在较大差异。在耐盐机理研究方面,主要集中于盐胁迫下的形态学、离子吸收、渗透调节和光合作用影响等方面,对关键耐盐基因在耐盐调控中的研究较少。海滨雀稗的耐寒性和耐旱性相对较差,且不同品种间存在较大差异,这严重限制了海滨雀稗在我国北方干旱盐碱地区的推广应用。本文就海滨雀稗的耐逆性评价及耐逆机理等方面的研究进行综述,旨在为海滨雀稗耐逆机理研究和耐逆新品种选育工作提供借鉴,以期为农作物的耐盐性研究提供理论基础和基因来源。     

基于高通量测序技术的敖鲁古雅驯鹿鹿茸转录组分析

试验旨在通过高通量测序技术获得驯鹿的遗传信息和鹿茸组织的转录组特征,并进一步挖掘其中与鹿茸经济性状相关的关键基因信息。对驯鹿鹿茸组织提取RNA,检测RNA纯度、完整性及是否有污染,合格后构建文库,文库构建成功需要进行库检,库检合格后使用Illuminanovaseq平台进行转录组测序分析。利用Diamond、HMMER、KAAS、Blast2GO等软件对驯鹿鹿茸转录组序列进行了功能注释、基因丰度分析和其他分析。结果显示,测序获得47 818 202条raw reads,经过滤和质量检查得到了46 964 478条clean reads,组装后得到49 171个Unigenes,表明本次测序获得了高质量的鹿茸转录组。基于序列一致性分析,Unigenes与NR、Swiss-Prot、KOG、KEGG、Pfam、GO数据库比对注释成功总共占89.54%,共44 029条序列。Corset聚类后得到49 171个Unigenes,在这些Unigenes中共找到13 795个SNPs位点和18 446个SSRs位点。GO注释结果显示22 955个Unigenes得到注释,占总注释结果的46.68%。与KEGG数据库进行比对分析,发现49 171个Unigenes可能参与或涉及代谢途径,其中20 258个Unigenes共注释到32个KEGG代谢通路。此外,在转录组结果中发现了一些高丰度的基因,如OPN、TMSB4、TMSB10等,它们的功能可能与驯鹿生茸有关。本试验结果不仅对驯鹿的基因组数据进行了补充,而且还初步揭示了生长期驯鹿鹿茸的基因特征,为驯鹿分子遗传学研究、资源保护与利用及种群资源恢复提供了参考。     

高通量转录组测序技术在猪肉品质研究中的应用进展

猪肉中基因的表达决定了蛋白质的种类、结构和功能,从而决定了肉品质,而肌内脂肪(IMF)和肌纤维(MF)是影响肉品质的关键物质。本文主要综述了高通量转录组测序技术在研究猪肉品质相关的IMF和MF转录组的应用,重点阐述了其研究进展。     

龙爪茅与海滨雀稗抗寒性比较

以海南野生海滨雀稗和海滨雀稗育成品种Salam作对照,对龙爪茅的抗寒性进行了评价。在实验室模拟秋冬季温度条件下,测定了龙爪茅及海滨雀稗的相对电导率（REC）,氧化物歧化酶（SOD）活性和二醛（MDA）含量的变化,并在南京田间条件下观测了各材料越冬期间的枯黄率。结果显示,25～5℃温度处理,各材料基本不受伤害,REC,SOD活性和MDA含量变化不明显。5-0℃条件下,各材料REC基本不变,但SOD活性下降,MDA含量增加。0--16℃条件下,各材料随温度的降低,REC迅速增加,SOD活性迅速降低,而MDA含量升高。通过拟合Logistic方程分析,龙爪茅,海南野生海滨雀稗和Salam的LT5。分别为-4．2,8．0和-8．1℃。田间自然条件下各材料自10月26日开始逐渐表现出枯黄,其枯黄速度龙爪茅最快,海南野生海滨雀稗次之,Salam最慢。结果表明,龙爪茅耐寒性逊于海滨雀稗,其草坪利用需要进行耐寒性方面的驯化选育。     

海滨雀稗再生体系的建立

以海滨雀稗(Paspalum vaginatum cv.Sea spray)的成熟种子为外植体,运用正交试验设计,在MS基础培养基上添加不同浓度的2,4-D、6-BA、NAA、KT、CuSO4、AHC等外源物质,分析其对愈伤组织诱导、胚性愈伤组织分化的影响,建立海滨雀稗高频再生体系,为基因工程育种奠定基础.试验结果表明,在MS培养基中添加2.0 mg/L 2,4-D和0.5g/L AHC 能提高种子的发芽率至97.50％;最佳胚性愈伤诱导培养基为:MS +2,4-D 3.0mg/L+CuSO4 15.0 mg/L+AHC 1.0g/L,其胚性出愈率为66.88％;最佳分化培养基为:MS+6-BA 8.0mg/L+KT 0.05 mg/L+CuSO4 10.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L,其分化率为95.00％.     

金沙湾乡村俱乐部海滨雀稗草坪杂草及化学控制技术研究

 本研究于２００６－２００８年在江苏金沙湾乡村俱乐部进行,明确该球场有草坪杂草２９科９５种,其中禾本科１９种,莎草科３种,阔叶草２７科７３种。其中春季萌发的有５０种,秋季萌发的３６种,春、秋季都萌发的９种。建场初,杂草种类仍保留原生态系的痕迹,经过草坪管理特别是剪草及应用除草剂,杂草种类转为以草坪伴生杂草为优势种。田间杂草化学防除试验表明,砜嘧磺隆（Ｒｉｍｓｕｌｆｕｒｏｎ,ｎ ｛［（４,６-ｄｉｍｅｔｈｏｘｙ-２-ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｙｌ）ａｍｉｎｏ］ｃａｒｂｏｎｙｌ｝-３-（ｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎｙｌ）-２-ｐｙｒｉｄｉｎｅｓｕｌｆｏｎａｍｉｄｅ）０．０４５～０．０３０ｋｇａｉ／ｈｍ^２ 与嗪磺隆［Ｃｈｌｏｒｓｕｌｆｕｒｏｎ,１-２-ｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｙｌ-３-（４-ｍｅｔｈｏｘｙ-１,３,５-ｔｒｉａｚｉｎ-２-ｙｌ）ｕｒｅａ］０．０２００～０．０２２８ｋｇａｉ／ｈｍ^２ 混配秋季在海滨雀稗应用,药后６１和１１５ｄ,对禾草和阔叶草防效为６５．４％～９４．８％。氯吡嘧磺隆（Ｈａｌｏｓｕｌｆｕｒｏｎ ｍｅｔｈｙｌ,ｍｅｔｈｙｌ５-｛［（４,６-ｄｉｍｅｔｈｏｘｙ-２-ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｙｌ）ａｍｉｎｏ］ｃａｒｂｏｎｙｌａｍｉｎｏｓｕｌｆｏｎｙｌ｝-３-ｃｈｌｏｒｏ-１-ｍｅｔｈｙ-ｌ １Ｈ-ｐｙｒａｚｏｌｅ-４-ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）０．０３７５～０．０５２５ｋｇａｉ／ｈｍ^２ 与砜嘧磺隆０．０４５～０．０３０ｋｇａｉ／ｈｍ２ 混配秋季在海滨雀稗应用,药后４９和１０３ｄ,对多年生黑麦草、一年生早熟禾防效为６９．４％～７１．２％。砜嘧磺隆０．０６ｋｇａｉ／ｈｍ^２、氯吡嘧磺隆０．０６７５ｋｇａｉ／ｈｍ^２ 及嗪磺隆０．０２２８ｋｇａｉ／ｈｍ^２对建植１年的海滨雀稗（品种：Ｓａｌａｍ）生长无影响或甚微,砜嘧磺隆０．１８ｋｇａｉ／ｈｍ^２ 药后２～４周对海滨雀稗有可见影响,直到药后３６周才恢复。     

秋水仙素诱导获得自交结实的海滨雀稗体细胞突变体

以海滨雀稗Adalayd幼穗离体诱导获得的胚性愈伤组织为材料,在愈伤组织继代培养基中添加500~2000 mg/L秋水仙素,诱变处理24,48和72 h后,离体筛选得到浅黄色颗粒状愈伤组织在分化培养基上再生出植株,再生植株结实性调查结果显示,获得的1960株不同秋水仙素处理的再生植株和688株原始对照组织培养再生植株中,经1000 mg/L秋水仙素诱变处理24 h获得的2个单株上分别收获了4和3粒种子,500 mg/L秋水仙素诱变处理24 h获得的1个单株上收获到1粒种子;3个单株上收获的M₁种子各取1粒播种于盆体,均可发芽成坪,分别记为SP2008-1、SP2008-2 和SP2008-3,M₁种子苗上分别收获到了自交结实的M₂代种子253,38和45粒,种子千粒重分别为0.471,0.440和0.496 g。染色体计数结果表明,SP2008-1和SP2008-2染色体数2n=20,与原始对照Adalayd染色体数目相同,为二倍体;SP2008-3的染色体数为20和40条的分别占86.7%和13.3%,是二倍体和四倍体的嵌合体。RAPD检测结果表明,SP2008-1、SP2008-2和SP2008-3在分子水平上均与对照Adalayd存在差异,为自交结实型海滨雀稗体细胞突变体。     

海盐胁迫对海滨雀稗生长及植株体内阳离子含量的影响

将0、6.8、13.6、20.4、27.2和34 g/L的海盐同1/2Hoagland营养液混合用作灌溉处理,研究海盐胁迫对海滨雀稗Paspalum vaginatum生长及植株体内Na+、K+、Ca+、Mg+含量的影响。结果表明,海滨雀稗生长受海盐处理抑制,其抑制程度随海盐质量浓度的增加而加大。茎和叶中Na+含量随海盐质量浓度增高而升高,在海盐质量浓度34 g/L时,分别为23.35和22.27 mg/g;根中Na+含量在海盐质量浓度为6.8 g/L时与对照差异不显著,其他处理均显著高于对照和6.8 g/L的处理。叶中K+含量不随海盐胁迫而变化,维持在25 mg/g左右;茎中K+含量随海盐质量浓度增加逐渐降低,根的K+含量在20.4 g/L达到最大值6.4 mg/g,在34 g/L时反而降低,但高于对照。海滨雀稗耐盐的原因之一可能是叶片中K+含量稳定。     

基于转录组测序分析象草木质素合成的研究

采用高通量测序技术Illumlna HiSeq 2000对高木质素的象草品系eg7和低木质素的象草品系eg87(对照)茎组织进行转录组比较测序。测序获得了169630902个序列读取片段(reads),包含13788439920nt碱基信息。对reads进行序列组装,获得87641个单基因簇(unigene),平均长度580nt。从长度分布、GC含量等方面对unigene进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。将获得的unigene与Nr、Nt、Swiss-Prot、COG、GO和KEGG数据库进行序列同源性比较和功能分析,62557个unigene与其他生物的已知基因具有不同程度的同源性,象草与高粱序列同源性最高。共鉴定出33323个差异表达基因,其中上调基因9704个(29.12%),下调基因23619个(70.88%);GO分析显示39968个unigene归为54个功能类别,大量unigene与细胞进程、代谢过程、催化活性等相关;KEGG pathway分析富集得到127条代谢通路,包括光合作用、betalain生物合成、苯丙烷类代谢、苯丙氨酸代谢等,苯丙烷类代谢途径差异基因富集程度高、差异基因数目最多,达285条,该途径中64条木质素单体合成酶基因表达上调,79条ClassⅢ型植物过氧化物酶基因表达下调、22条上调。挑选9个差异基因进行qRT-PCR验证,9个基因的表达趋势与高通量测序结果一致。为象草的分子生物学研究提供了宝贵的基因组数据,对于了解象草茎生物合成与木质素调控基因挖掘和多用途定向育种具有指导意义。     

盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响

本研究采用不同浓度NaCl溶液(0,100,200,300,400和500 mmol/L)对海滨雀稗进行盐处理,测定了生长势、生物量、叶片相对含水量、质膜透性、叶绿素含量、渗透调节物质含量以及抗氧化酶活性等指标,分析不同程度盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响,并且对其耐盐性进行了评价。结果表明,NaCl胁迫对海滨雀稗的株高、叶长、叶宽和直立茎茎粗产生了抑制作用,对根、茎和叶的干物质积累产生显著影响,并且随着盐浓度的增加呈逐渐降低的趋势;海滨雀稗叶片相对含水量随着NaCl浓度的增加呈下降趋势,而质膜透性、叶绿素(Chl)、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量则呈升高趋势;海滨雀稗叶片脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性均在300 mmol/L NaCl浓度下达到最大值,而且都随NaCl浓度的增加呈先升高后降低的趋势,表明海滨雀稗具有较高的耐盐能力,在盐胁迫下可采取自我保护机制以适应盐逆境,其耐盐阈值为300 mmol/L NaCl浓度。以上生理指标的动态变化反映出海滨雀稗对盐逆境的适应性变化,是抵御盐胁迫的一种积极调节机制。     

海雀稗SRAP-PCR分子标记体系优化及引物筛选

以4个代表性海雀稗（Paspalum vaginatum）种质的叶片DNA为模板,采用L₉（3⁴）正交试验设计,对影响海雀稗SRAP-PCR反应的Mg²⁺、dNTP、引物和TaqDNA聚合酶的用量进行了优化,并比较了不同浓度模板DNA对扩增的影响,以确定适合海雀稗的SRAP-PCR最佳反应体系。结果表明：海雀稗SRAP-PCR最佳反应体系为10×PCR buffer 1 μL、模板DNA50 ng、Mg²⁺2.5 mmol·L^-1、dNTP150 μmol·L^-1、引物0.4 μmol·L^-1、TaqDNA聚合酶1.0 U,总体积10 μL。利用该反应体系从100对引物中筛选出可扩增清晰条带的引物83对,在83对引物中选出多态性丰富的引物44对。SRAP-PCR反应体系的优化及引物筛选,为今后利用SRAP标记技术进行海雀稗遗传多样性研究、基因定位、遗传图谱的构建以及分子标记辅助育种提供技术支持。     

基于SRAP标记的海雀稗遗传多样性及群体结构分析

采用SRAP标记对来自不同国家的49份海雀稗(Paspalum vaginatum)种质资源遗传多样性进行分析,探讨其群体结构及种质间亲缘关系,为海雀稗种质的开发利用奠定基础.结果表明:从100对引物中共筛选出20对扩增稳定、多态性好的SRAP引物,对49份种质进行PCR扩增,共扩增出169条带,其中多态性条带为118...     

4个海滨雀稗对低温胁迫的生理响应及抗寒性比较

为比较不同品种海滨雀稗的抗寒性,以4个品种的海滨雀稗为供试材料,探讨低温胁迫（4℃）对海滨雀稗的生理影响,并对4个品种的海滨雀稗的抗寒性进行了比较。结果表明低温胁迫能够使海滨雀稗的叶绿素含量增加,处理28d后,PL和Sa的叶绿素含量最高。低温胁迫能够使海滨雀稗的相对电导率和MDA含量增加,在处理第28 d时,Sa的相对电导率和MDA含量显著低于其他品种。海滨雀稗的H₂O₂和O₂^-含量随着低温处理而增加,处理28 d后4个品种间的O₂^-含量没有显著差异,PL和SP品种的H₂O₂含量显著低于其他两个品种。低温使海滨雀稗的SOD活性呈现先升后降,然后再升高的趋势,处理后第28 d,4个品种间没有显著差异;低温胁迫能够使海滨雀稗的POD活性升高,但品种间没有显著差异;低温可以降低海滨雀稗CAT和APX的活性,其中CAT活性4个品种之间没有显著差异,而SI品种的APX活性显著高于其他品种。综合各项生理指标,Sa品种的抗寒性较好。     

海雀稗幼穗离体培养植株再生

本研究旨在离体培养条件下建立起海雀稗植株再生的技术体系,为开展海雀稗细胞和分子生物学育种工作创造条件。以Adalay海雀稗(Paspalum vaginatum Sw.cv.Adalay)的幼穗为外植体材料,在附加2,4-D 2.0~4.0 mg/L稍作修改的MS培养基上,愈伤组织诱导率达90%以上。不同发育时期的幼穗影响其愈伤组织的诱导发生频率:1.0~2.0 cm长的幼穗,愈伤组织诱导率达80%以上;2. 0 cm以上的幼穗,诱导率降至60%以下。在添加2,4-D2.0 mg/L和BAP 0.05 mg/L的愈伤组织诱导培养基上,诱导产生的颗粒状愈伤组织占愈伤组织总数的40%以上。愈伤组织继代培养基中琼脂的用量提高到16 g/L时,愈伤组织在继代培养过程中保持颗粒状结构。颗粒状愈伤组织经连续继代培养3次后转移到附加BAP 2.0 mg/L的分化培养基上,植株再生频率达98%。通过提高愈伤组织继代培养基的渗透压,海雀稗幼穗诱导产生的颗粒状愈伤组织在继代培养过程中能够保持颗粒状的结构和高频率植株再生的能力。     

海雀稗体细胞低温筛选获得耐寒突变体

旨在细胞水平上建立海雀稗(Paspalum vaginatum Sw.)低温胁迫定向筛选耐寒突变体技术,为开展海雀稗耐寒品种选育提供新途经。于2008年1月以海雀稗Adalay品种(P.vaginatum cv.Adalay)的幼穗诱导产生的颗粒状愈伤组织为材料,分别在6℃和0℃低温条件下进行培养和筛选。试验结果:在6℃和0℃下,培养30 d,愈伤组织的绿苗分化率均在80%以上,比对照处理(培养温度26℃)绿苗分化率略有下降;培养45 d,绿苗分化率分别为60%和50%;培养60 d,绿苗分化率分别降至33%和23%。在0℃下培养75 d,愈伤组织完全丧失分化植株的能力;0℃培养0、30、45和60 d的再生植株叶片的半致死温度分别为:-5.69℃、-6.07℃、-6.35℃和-6.63℃。SRAP分子标记测定结果显示,特异性SRAP标记与海雀稗体细胞突变体的耐寒性相关。海雀稗颗粒状愈伤组织在0℃下培养和筛选45 d和60 d获得了耐寒突变体植株。     

类志贺邻单胞菌感染杂交鲟肠道组织转录组分析

为探究病原菌感染杂交鲟肠道转录组变化情况,本试验以常见病原菌类志贺邻单胞菌接种约360 d杂交鲟,于接种24 h后,采集杂交鲟肠道组织样本,提取组织总RNA,采用Illumina HiSeqTM 2000进行转录组测序,筛选杂交鲟肠道差异表达免疫应答基因并进行GO功能分类和KEGG信号通路分析,结果显示：与正常对照组比较,试验感染组杂交鲟肠道差异表达基因为13 542个,其中上调基因为9 774个,下调基因为3 768个;GO分析发现,杂交鲟肠道差异表达基因显著性富集到生物学过程的主要有免疫系统过程、免疫效应过程、刺激反应等;显著性富集到分子功能的主要有DNA结合、信号受体活性、核酸转录因子活性等;显著性富集到细胞组分的主要是胞外区、胞外区组成部分、细胞膜等。KEGG分析发现,杂交鲟肠道差异表达基因参与的免疫信号通路有RIG-Ⅰ样受体信号通路、Toll样受体信号通路和细胞溶质DNA传感途径。这些研究结果为深入探究杂交鲟对肠道病原微生物感染的防御分子机制奠定了良好的基础。