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。     

基于高通量测序的海滨雀稗转录组学研究

采用新一代高通量测序技术Illumina HiSeq 2000对海滨雀稗叶片转录组进行测序,结合生物信息学方法开展基因表达谱研究和功能基因预测。通过测序,获得了47520544个序列读取片段(reads),包含了4752054400个碱基序列(bp)信息。对reads进行序列组装,获得81220个单基因簇(unigene),平均长度1077 bp,序列信息达到了87542503 bp。另外从长度分布、GC含量、表达水平等方面对unigene进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。数据库中的序列同源性比较表明,46169个unigene与其他生物的已知基因具有不同程度的同源性。海滨雀稗转录组中的unigene根据GO功能大致可分为细胞组分、分子功能和生物学过程三大类48个分支,其中有大量unigene与代谢进程、结合活性和细胞进程相关。将unigene与COG数据库进行比对,根据其功能大致可分为25类。KEGG 数据库作为参考,依据代谢途径可将unigene定位到112个代谢途径分支,包括苯丙氨酸代谢通路、植物与病原物互作、植物激素生物合成和信号转导、黄酮类化合物合成、萜类骨架生物合成、脂类代谢、RNA降解等。SSR位点查找发现,从81220个unigene中共找到22721个SSR位点。SSR不同重复基序类型中,出现频率最高的为A/T,其次是CCG/CGG和AGC/CTG。本研究首次对海滨雀稗转录组进行了分析,为草坪草的分子生物学研究提供了宝贵的基因组数据来源。     

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。     

海滨雀稗体细胞突变体SP2008-3的特异性分析

以海滨雀稗体细胞突变体SP2008-3和Adalayd(对照)为材料,对其植物学特征和叶片表皮气孔特性进行了比较,结合染色体鉴定和RAPD技术,探索了海滨雀稗体细胞突变体SP2008-3的特异性。结果表明,与对照Adalayd相比,SP2008-3匍匐茎节间长、茎直径分别显著减小34.77%和11.76%,叶片长度、宽度分别显著增加22.55%和11.11%,而直立茎节间长、茎直径无显著差异;叶片上表皮气孔器密度显著增加20.58%,气孔器长度和宽度分别显著减小9.64%和6.31%;叶片下表皮气孔器密度显著增加40.62%,气孔器长度和宽度分别显著减小6.73%和5.33%。SP2008-3体细胞染色体数目为2n=20,与对照Adalayd染色体数目相同。RAPD结果显示,采用随机引物S369扩增,SP2008-3缺失1条约1 100 bp的条带,表明其在DNA水平上与Adalayd存在差异。     

海滨雀稗~(60)Co-γ辐射诱变突变体筛选

海滨雀稗具有耐盐、对灌溉水质要求不高的特性。用它建植的草坪可以降低淡水资源的消耗和浪费,但目前我国还没有自己育成的海滨雀稗品种,只能通过国外引进。本实验以海滨雀稗4个品种Sea Isle 2000、Platinum、Supreme、Salam为材料,利用~(60)Co-γ射线以0.12Gy/min的强度在0,40,45,50,55Gy 5个剂量下分别照射种茎,从辐照群体中寻找突变材料,对突变材料从叶宽、叶长、株高、匍匐茎节间长度和直径以及密度等坪用性状进行观测分析,研究其植株形态变异的诱变效应,并从中选育性状优良的突变材料。结果表明,材料经辐射后,不同海滨雀稗品种对~(60)Co-γ辐射的敏感性不同。经过3个阶段的扩繁、筛选,Sea Isle 2000选出3个突变体,Platinum选出3个突变体,Supreme选出1个突变体,Salam选出2个突变体,初步共选育出9个突变材料。所有突变材料的植株叶宽、叶长、株高、匍匐茎节间长度和直径以及密度等指标均不同程度地优于各自对照。综合来看,突变材料"SI-50-1"、"PL-40-2"、"SLM-45-1"叶片短细、节间缩短、株高矮化、成坪密度高,辐射诱变效果最明显,为新品种选育提供了优异的育种新材料。     

海滨雀稗栽培品种的形态特征与AFLP分子标记分析

为解决海滨雀稗(Paspalum vaginatum)大面积营养扩繁过程中品种纯度问题,本研究利用AFLP分子标记技术,结合形态学特征,对海滨雀稗品种"Salam","SeaSpray","SeaDwarf","SeaIsle 2000"和一个"SeaDwarf"粗茎变异株系进行遗传差异分析,旨在探讨海滨雀稗品种的快速鉴别方法。结果表明:海滨雀稗的形态学遗传距离与AFLP分子标记相似系数的聚类结果一致,均表明Salam和SeaSpray之间的遗传差异较小,可以聚为一类,SeaD-warf和SeaIsle2000的亲缘关系较近,可以聚为另一类。另外,SeaDwarf粗茎变异株系与SeaDwarf之间的AFLP分子标记的遗传相似系数为0.5281,形态学遗传距离是4.8570,均表明二者之间遗传差异较大,无论是形态特征、还是AFLP分子标记均证实SeaDwarf粗茎株系确实已经变异。因此,AFLP分子标记的方法可用于海滨雀稗品种或者突变体的辅助鉴定。     

海滨雀稗体细胞突变体犛犘SP２００８-３的特异性分析

 以海滨雀稗体细胞突变体ＳＰ２００８-３和Ａｄａｌａｙｄ（对照）为材料,对其植物学特征和叶片表皮气孔特性进行了比较,结合染色体鉴定和ＲＡＰＤ 技术,探索了海滨雀稗体细胞突变体ＳＰ２００８-３的特异性。结果表明,与对照Ａｄａｌａｙｄ相比,ＳＰ２００８-３ 匍匐茎节间长、茎直径分别显著减小３４．７７％ 和１１．７６％,叶片长度、宽度分别显著增加２２．５５％和１１．１１％,而直立茎节间长、茎直径无显著差异;叶片上表皮气孔器密度显著增加２０．５８％,气孔器长度和宽度分别显著减小９．６４％和６．３１％;叶片下表皮气孔器密度显著增加４０．６２％,气孔器长度和宽度分别显著减小６．７３％和５．３３％。ＳＰ２００８-３体细胞染色体数目为２n＝２０,与对照Ａｄａｌａｙｄ染色体数目相同。ＲＡＰＤ 结果显示,采用随机引物Ｓ３６９扩增,ＳＰ２００８-３缺失１条约１１００ｂｐ的条带,表明其在ＤＮＡ 水平上与Ａｄａｌａｙｄ存在差异。     

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％.     

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。     

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。     

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。     

RNA-seq技术在寄生虫研究中的应用

转录组测序(RNA-seq)是通过高通量测序方法全面快速的获悉特定组织或细胞的特定发育阶段或功能状态下所有RNA序列信息的技术。该技术以其准确和高通量等特征,被广泛应用于生物学、医学和农学等基础性研究。寄生虫在体外发育、感染入侵和体内繁殖等不同阶段,发生着一系列复杂的生物变化。采用RNA-seq技术筛选寄生虫发育、感染和繁殖等不同阶段的差异表达基因,阐明其功能,获悉寄生虫-宿主互作的分子调控机制等研究是目前的研究重点和热点。基于此,作者对RNA-seq技术在寄生虫研究中的应用作一综述。     

家蝇早期胚胎转基因前后的表达差异

以转基因处理的家蝇卵为对象，采用银染差异显示技术（DDPCR）．对携带绿色荧光蛋白（GFP）和抗菌肽（ABP）融合基因的真核表达质粒以电转移的方式进入家蝇受精卵后，卵内基因的表达情况做了初步研究。结果表明，转基因处理的蝇卵与未经转基因处理的蝇卵在分化开始之前基因的表达存在差异；以T11MA为锚定引物，在转基因处理组发现6条差异表达的片段，成功地克隆得到其中3夸。序列分析证实其中2条为新基因片段，另1条为家蝇细胞色素C的编码片段；斑点杂交证实了新基因片段仅在转基因处理组得到表达，而细胞色素C在2组中都有表达。获得的新基因片段登录于GenBank，登录号分别为AY030235和AY030236。本试验结果为解释外源基因在宿主细胞内的去向．发现宿主内部对目的基因整合和分解的相关因素提供了可能，并为系统地开展发育相关研究打下了基础。     

肌间脂肪沉积能力相关基因在前脂肪细胞分化前后的差异表达

研究表明,HBA、HBB、MB、HSPB1、MSRA、TCAP、TXN、PSMA1、GSTM1、COX6B1、VDAC1等基因在具有不同脂肪沉积程度的牛肉中存在差异表达,并对肌肉中脂肪的沉积情况具有潜在的影响。本研究以牛前体脂肪细胞为研究对象,诱导其分化为成熟脂肪细胞,通过实时荧光定量PCR检测上述基因在前体脂肪细胞分化前后的表达情况,通过油红O检测脂类沉积情况。结果表明,PSMA1、HBB、COX6B1、TCAP、MB、HBA、TXN、GSTM1、MSRA、HSPB1在前体脂肪细胞分化后表达量上升,而VDAC1表达量下降,前体脂肪细胞分化后脂质沉积明显加大,说明这些基因可能在调节前体脂肪细胞分化、脂质沉积中具有潜在作用。     

日本血吸虫信号转导蛋白sjwnt10a基因的克隆及其在童虫和成虫中mRNA表达量的变化

利用RACE技术从19日龄的日本血吸虫童虫中扩增了1个Wnt家族基因，并对其进行了生物信息学分析。同源性分析表明，该基因为日本血吸虫新基因，完整开放阅读框（ORF）长1896bp，编码631个氨基酸，理论分子质量为73．3ku。该基因编码的氨基酸序列具有wnt家族蛋白的典型特征，与人、鼠Wnt10a的氨基酸序列同源性均为26％，推测为血吸虫的Wnt10a基因，命名为Sjwnt10a（GenBanK登录号DQ643829）。利用实时荧光定量PCR分析该基因在日本血吸虫不同发育阶段虫体中的表达情况，结果显示该基因在19日龄的日本血吸虫童虫中表达量最高，在14日龄童虫和44日龄雄虫中也有表达，但分别仅为19日龄童虫表达量的8．8％和5．0％，而在31日龄成虫和44日龄雌虫中没有检测到该基因。结果提示，童虫差异表达的Sjwnt10a基因可能对童虫的生长、发育至关重要。     

体外人工肠液激活与未激活的猪带绦虫六钩蚴差异蛋白质组学比较

为建立一种用于比较猪带绦虫六钩蚴(Taenia solium)激活前后蛋白差异表达的二维液相色谱方法,本研究对人工肠液激活前后的六钩蚴进行一维色谱聚焦和二维反相色谱分析,以0.3pH为单位在pH7.71～pH5.31的范围内梯度分离出208个激活和197个未激活的六钩蚴蛋白.Mapping tools软件分析结果表明,六钩蚴激活前后的差异蛋白数量为77个,其中激活的六钩蚴差异蛋白44个,未激活的六钩蚴差异蛋白33个.该方法具有分辨率高、重现性好、自动化程度高的特点,为研究六钩蚴与其宿主间的寄生机制提供研究方法.     

甘露糖浸种对干旱胁迫下白三叶种子萌发及抗旱性的影响

以‘拉丁诺'(Ladino)白三叶为供试材料,研究甘露糖(MAS)浸种对18%PEG6000干旱胁迫下白三叶种子萌发过程中淀粉代谢、根系活力、渗透调节、抗氧化防御及基因差异表达的影响。试验结果表明,低浓度(0.5、1.0、2.0和5.0mmol·L^-1)的MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下白三叶种子的萌发,其中2.0mmol·L^-1的MAS效果最为明显,但高浓度(10.0mmol·L^-1)的MAS浸种处理显著降低了干旱胁迫下种子的萌发率。进一步试验发现,2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下种子萌发时根系生长、根系活力和淀粉酶活性,有效缓解干旱胁迫抑制的淀粉分解,也显著增加了干旱胁迫下种子萌发过程中游离脯氨酸的积累,并降低细胞渗透势。此外,2.0mmol·L^-1的MAS浸种预处理后,种子在干旱胁迫下萌发过程中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及细胞总抗氧化能力显著提高,MnSOD和POD基因转录水平显著增强,维持了细胞内显著较低的活性氧、电解质渗透率和MDA含量,缓解了胁迫对细胞造成的氧化性伤害。但2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理并没有提高水分胁迫下白三叶种子萌发时可溶性糖含量,推测MAS促进淀粉分解产生的糖可能主要用于维持胁迫下籽苗的生长。上述结果表明MAS显著提高白三叶种子在干旱胁迫下萌发时的抗性且与促进淀粉代谢、提高渗透调节能力及增强抗氧化防御系统密切相关,且低浓度MAS浸种处理对正常水分条件下白三叶种子萌发也具有一定的促进作用。