分子标记在橡胶树研究中的进展

分子标记技术的不断发展为橡胶树研究及选育种提供了新途径。本文综述了RAPD、AFLP、SSR、EST-SSR、ILP等分子标记在橡胶树遗传多样性、种质资源鉴定、遗传图谱构建、基因和QTLs定位等方面的研究进展。     

巴西橡胶树抗寒机制研究进展

中国橡胶种植区属于非传统植胶区,橡胶树种植经常性遭受寒害的影响。为了辅助抗寒品种资源选育和推广,本文简述了橡胶树寒害类型和危害、橡胶树抗寒栽培、抗寒品种选育、抗寒生理机制和抗寒分子标记研发等方面进展,并对该领域今后的研究方向提出建议。     

SSR分子标记鉴定橡胶树F1真伪杂种

早期快速鉴定橡胶树F1杂交子代,获取真杂种对橡胶树优良品系的创育和遗传学研究具有重要的意义.以橡胶树优良品系'PR107'和'93-114'进行杂交,获得杂交组合子代,以亲本作为模板从104对SSR引物中筛选出3对多态性引物对35株杂交子代进行真实性鉴定,结果表明:35株杂交子代均鉴定为真杂种苗;筛选出的3对多态性引物...     

基于EST-SSRs的巴西橡胶树魏克汉种质核心种质构建研究

橡胶树魏克汉种质是目前橡胶树栽培品种的主要来源,主要来源于魏克汉培育46株母树繁殖的后代,亲缘关系较近.通过对289份资源EST-SSRs分析及基于EST-SSRs位点的多样性,结合种质资源来源和特殊农艺性状,构建包含27份种质的橡胶树魏克汉种质核心种质库,占原群体10％,主要来源于中国(16份)和巴西(6份).核心种质库与原群体相比,总等位基因数保持不变,遗传多样性指数、多态信息含量、杂合度等高于原群体,基因型数目和主要等位基因频率较原群体低,较好地代表了原群体的遗传多样性.同时,核心种质农艺较为丰富,包含了高产、速生、抗寒等种质.     

渗透胁迫与植物激素等对巴西橡胶树HbMT2a基因表达的影响

采用荧光定量PCR技术分析HbMT2a基因在不同环境因子诱导下,不同部位和不同无性系间的表达模式。结果表明,不同环境条件下,表达模式有一定差异,但PEG、ABA、6-BA和IAA均上调橡胶树无性系热研7-33-97叶片和树皮中的HbMT2a基因表达;在不同器官中,HbMT2a基因的表达量在根中最高、茎中次之、叶中最低,但是,在PEG诱导条件下,HbMT2a基因上调表达的幅度在叶中最大;降低温度可上调叶片中的HbMT2a基因表达;PEG诱导2 h,HbMT2a基因在抗寒橡胶树品种云研77-4叶片中的上调表达量显著高于不抗寒橡胶树品种热垦501。HbMT2a基因的表达容易受环境因子的影响,而且在抗寒性不同的橡胶树品种间的表达模式存在明显差异,有望作为橡胶树抗性育种的一个分子标记。     

橡胶树次生体胚发生及其再生植株遗传稳定性的分子检测

以热研7-33-97花药为材料,建立橡胶树次生体胚发生和植株再生体系,主要包括初生花药体胚诱导、次生体胚发生和次生胚植株再生三个步骤.结果表明,来自花药初生异常胚和初生子叶期胚的0.2～0.3 cm胚块均能成功诱导次生体胚发生,并均能获得成熟子叶期胚.以初生异常胚为外植体,每个胚块获得子叶期胚数为0.64个.以初生子叶期胚为外植体连续3次诱导次生体胚发生,随诱导次数增加,体胚发生频率先上升,后保持稳定.2,4-D对次生体胚植株再生具有明显影响.添加4.5 μmol/L和9 μmol/L 2,4-D植株再生培养基中植株再生频率达到85.0%.AYLP检测次生体胚植株遗传稳定结果显示:(1)来自初生异常胚的次生体胚植株60.0%植株DNA发生变异;(2)来自初生子叶期胚的次生体胚植株,随次生体胚发生次数增加,检测到DNA变异植株频率由30.0%升高到52.4%.AFLP聚类分析结果显示,次生体胚植株与热研7-33-97高度相似,相似系数大于0.904.     

用RAPD技术鉴定橡胶树抗白粉病基因连锁标记

用52种RAPD引物对橡胶树11个抗白粉病品系和11个感病品系基因组DNA进行RAPD分析,找到了一个和橡胶树抗白粉病表型密切相关的DNA片段,此片段长390bp,命名为opv—390。opv—390为11个抗性品系所共有和11个感病品系所没有。用ECL(enhanced cheminesence)酶标法标记抗性品系RRIC52(CK)的OPV390为探针,经Southern blot表明,该序列在6个抗性品系中均为单一拷贝或低拷贝,而感病品系皆不含此序列,由此看来,OPV—390可作为橡胶树抗白粉病基因紧密连锁的RAPD标记。这为今后钓取橡胶树抗白粉病基因的工作打下了基础。     

巴西橡胶树主栽品种指纹图谱构建

以24个橡胶树主栽品种为试材,从75对SSR引物中筛选到14对多态性引物,构建了24个品种的指纹图谱。结果每对引物可以检测到2～5个数目不等多态性等位基因,平均为4.00个等位基因,PIC 平均值为0.48。聚类分析可将24份主栽品种分为三大类,具有相同来源的多数品种聚为一类。24个橡胶品种的SSR指纹图谱互不相同,可以作为各品种的特定图谱。     

利用cDNA阵列初步发掘橡胶树抗寒相关基因

通过橡胶树低温诱导全长c DNA文库,构建了1个含有11 708个Unigene的c DNA阵列。使用这些c DNA阵列对橡胶树抗寒品种93-114和低温敏感种质材料热垦501进行基因表达谱研究。结果表明,在低温诱导情况下,共有84个基因差异表达,其中52个上调表达,32个下调表达。在抗寒品种和低温敏感种质材料间的差异基因有21个,其中在93-114中上调的有12个,下调的有9个。进一步对这些基因进行了功能注释。     

橡胶树成熟胚囊超微结构研究

橡胶树（Ｈｅｖｅａ ｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ Ｍｕｅｌ－Ａｒｇ．）成熟胚囊的超微结构电镜观察结果表明：（１）卵细胞具明显的极性，细胞核和细胞质的大部分颁在最近合点端，珠孔端的２／３为大型液泡所占据。细胞壁不完全，其合点端没有细胞壁，助细胞和中央细胞在这一区域也没有细胞壁；因此，卵细胞与中央细胞，卵细胞与助细胞，或助细胞与中央细胞之间，只有质膜作为分界。细胞器的大部分分布在细胞核周围细胞质中，其中质     

假臭草EST-SSRs标记的开发

从NCBI的dbEST数据库中下载假臭草同族植物的EST序列,经EST序列处理及SSR位点查询,首次设计了27对假臭草EST-SSRs引物,以海南省文昌市假臭草DNA为模板,采用单因素和L16(45)正交试验对其EST-SSRs PCR反应体系进行优化。建立了假臭草EST-SSRs最佳20 μLPCR反应体系：Mg2+浓度为2.75 mmol/L,模板DNA用量为35 ng,Tag DNA聚合酶为2.25 U,dNTPs浓度为0.3 mmol/L,引物浓度为0.6 μmmol/L。并用14个不同来源的假臭     

利用EST-SSRs标记分析巴西橡胶树魏克汉种质的遗传多样性及遗传分化

橡胶树魏克汉(Wickham)种质是指1976年英国人魏克汉在亚马逊河下游与塔帕若斯(Tapajos)河汇合处的博因(Boim)采集并培育46株母树繁殖的后代中选出的初生代及其后杂交的次生代至多生代栽培品种。本研究利用25对EST-SSRs引物,对中国热带农业科学院橡胶研究所国家橡胶树种质资源圃中保存的来自6个国家的278份魏克汉种质进行遗传多样性和遗传分化分析。种质总群体共检测出等位变异103个,平均等位基因数(Na)4.12个,稀有等位基因占全部等位基因的14.56%;平均期望杂合度(He)值和Nei平均多样性指数(H)值分别为0.4108和0.4100;聚类分析得到种质个体间的遗传距离(GD)为0~1.1632。不同国家种质群体间的遗传多样性指数(H)值:巴西斯里兰卡印度尼西亚中国马来西亚泰国,但经SPSS非参数检验表明6个国家群体之间的种质遗传多样性水平差异并不显著;不同国家种质群体间的遗传一致度(GI)为0.9812~0.9869,与中国种质的亲缘关系最近的是印度尼西亚、其次马来西亚、泰国、斯里兰卡、巴西;仅3%的遗传变异来源于不同国家种质群体间,不同国家种质间的平均基因流(Nm)为4.463,大而通畅的基因流是橡胶树6个国家群体间遗传分化水平很低的主要原因。研究结果表明,中国国家橡胶树种质资源圃保存的魏克汉种质的遗传多样性较差,但通过EST-SSRs可检测到丰富的稀有等位基因。虽然不同国家种质交流频繁,导致种质之间和不同国家来源种质之间遗传距离非常近,但是,种质之间和不同国家来源种质之间依然存在一定的遗传分化,特别是巴西种质与中国种质遗传距离最远,基因流最小,遗传多样性最为丰富。     

巴西橡胶树果皮及种皮的发育

描述巴西橡胶树果皮和种皮在各个不同发育时期的解剖结构。（１）授粉后约１２０ｄ,果皮和种皮发育成熟,（２）果皮由于子房壁形成,授粉３０ｄ后,果皮可区分为外果皮,中果皮和内果皮三层结构,外果皮由表皮和表皮下７－８层绿色扁平细胞构成,中果皮由等径薄壁细胞构成,其上分布维管束及密集成群的初生乳管,内果皮由三层走向不同的长形细胞组成,授粉后６０～７０ｄ,内果皮细胞开始木质化果实成熟时,外中果皮革质而干燥,内     

橡胶树枝条初生乳管形态发育研究

橡胶树的初生乳管主要存在幼嫩树干、枝条、叶片、花和果实中,其发育过程依然不清楚。本研究利用石蜡制片和改良的碱处理剥离2种方法研究了幼嫩枝条初生乳管的形态发育过程,发现碱处理剥离法能观察到乳管从起源到发育成熟的连续过程,优于石蜡制片。采用碱处理剥离法系统研究橡胶树枝条不同发育时期初生乳管形态特征。从古铜期枝条不同部位分离的乳管形态差异较大,顶端分生组织附近的乳管呈线性长管状、不分支、无隔,外凸结构不明显;距顶端7 cm左右的乳管具有明显的外凸结构或珠状结构;距顶端14 cm处的乳管明显增粗,相邻乳管间外凸结构联结贯通形成乳管桥,最终形成网状结构。稳定期枝条各部位的乳管形态趋同,外凸或珠状结构的密度和乳管桥的密度均显著高于古铜期枝条对应的部位,都形成了复杂的网络结构。同时发现初生乳管是多核的。本研究结果表明橡胶树枝条初生乳管为无节联结乳管,是一种新的乳管类型。本研究对植物乳管发育研究有重要意义。     

巴西橡胶树种子发育过程中演粉积累动态

对橡胶种子发育过程中各构成部分淀粉的积累和消失进行显微观察，结果如下(1)在大孢子母细胞早期胚珠组织尚未出现淀粉时，子房壁外层细胞就出现淀粉粒，曾一度随着组织的生长淀粉的积累迅速增加；到大孢子母细胞晚期，内珠被和珠心组织开始淀粉积累时，子房壁淀粉含量迅速下降。(2)外珠被淀粉积累开始比珠心与内珠被早，但淀粉含量增长平缓，一直处于较低矮的水平，至4-细胞原胚期淀粉已全部消失。与受精作用和胚的发育关系很小。(3)内珠被淀粉的积累呈现3个高峰期，分别出现在胚囊成熟期，合子休眠期和原胚发育期，为受精作用、合子分裂和胚器官分化提供必需的养料，它们之间关系密切。(4)胚囊成熟期，尤其受精作用前夕，珠心淀粉积累达到高峰，细胞中充满淀粉，受精作用后珠心淀粉含量迅速下降，至授粉后30d全部消失。合子分裂经球形胚到心形胚阶段近2个月期间珠心一直没有淀粉积累，至胚胎发育后期器官分化阶段，珠心才重新迅速积累淀粉并最终发育形成外胚乳.     

巴西橡胶树种子发育过程中淀粉积累动态

对橡胶种子发育过程中各构成部分淀 的积累和消失进行显微观察，结果如下：（1）在大孢子母细胞早期胚珠组织尚未出现淀粉时，子房壁外层细胞就出现淀粉粒，曾一度随着组织的生长淀粉的积累迅速增加；到大孢子母细胞晚期，内球 球心组织开始淀粉积累时，子房壁淀粉含量迅速下降。（2）外球被淀粉积累开始比珠心与内珠被虫，但淀粉含量增长平缓，一直处于较低矮的水平，至4－细胞原胚期淀粉已全部消失，与受精作用和胚的发育关系很小。（3）内珠被淀粉的积累呈现3个高峰期，分别出现在胚囊成熟期，合子休眠期和原胚发育期，为受精作用、合子分裂和胚器官分化提供必需的养料，它们之间密切。（4）胚成熟期，尤其受精作用前夕，珠心淀粉积累达到高峰，细胞中充满，受精作用后球心淀粉含量迅速下降，至授粉后30d全部消失。合子分裂经球形胚到心形胚阶段近2个月期间珠心一直没有淀粉积累，至胚胎发育后期器官分化阶段，球心才重新迅速积累淀粉并最终发育形成外胚乳。     

甘蔗EST-SSR标记的开发和多样性分析

运用生物信息学分析方法对甘蔗(Saccharum spp.)的282 809条表达序列标签(ESTs)进行分析,共获得Unigene 138 590条,发掘出分布于10 086条Unigene的10 505个微卫星(EST-SSR)位点,SSR发生频率为7.26%,平均9.22 kb出现1个SSR。在7个杂交甘蔗品种中,三核苷酸基元的SSR数量最多(74.95个/Mb),其次为二核苷酸基元的SSR(22.95个/Mb),二者占总数的90.27%。以CCG/CGG、AG/CT为重复基元的SSR是最常见的EST-SSR类型,富含G/C的EST-SSR占据极明显的优势。与拟南芥和水稻cDNA序列内SSR的比较表明,富含G/C的SSR可能是禾本科植物SSR的一个共同特点。研究发现,SSR在EST与基因组序列之间以及在不同甘蔗品种之间的分布存在差别,具有丰富的多样性。此外,从EST数据分析获得杂交甘蔗品种的16个保守基因,从中发掘了9个SSR位点。最后,利用Primer3和e-PCR软件设计了一批具有物种特异性和通用性的EST-SSR PCR引物,相关数据可以通过http://59.50.66.49/SSR/sugarcane/sugarcane.EST-SSR.tgz链接从因特网下载。该研究结果可为开展甘蔗遗传多样性分析、种质资源鉴定和分子辅助育种提供参考。     

利用多种植物激素组合促进橡胶籽苗接芽萌动

采用二次回归通用旋转组合设计,利用多种植物激素(IAA,GA,6-BA)不同浓度和浸泡砧木根时间的组合,研究了其对橡胶树(Heveabrasiliensis)籽苗接芽萌动的影响。通过建立模型和计算机模拟选优,研究了各项参试因子对接芽萌动速率比CK快的天数的单因子效应以及各因子间的互作效应,并初步确定了激素与处理时间的优化组合方案:IAA,GA,6-BA浓度分别为8￣25,28￣68,54￣67μg/mL,浸根时间为20￣25min;当IAA,6-BA浓度分别为19,50μg/mL,浸泡砧木根25min时,即可得处理苗木比不处理苗木提早25d。     

胶乳生物凝固中活性干菌种的凝固效果比较

比较不同条件下制得的活性干菌种对天然胶乳的凝固效果,结果表明：筛选出最佳载体B与湿菌体配比为2∶1,菌体培养时间为2～3 d,所制得干菌种对胶乳的凝固效果最好,所制成的活性干菌种和液体菌种一样能进行鲜胶乳的连续凝固。