小麦几个主要农艺性状的基因效应分析

通过对冬小麦四个杂交组合，六个世代（Ｐ１，Ｐ２，Ｆ１，Ｆ２，Ｂ，１，Ｂ２）遗传参数的估算，分析了六个农艺性状（株高，单株穗数、每穗粒数、百粒重、单株粒重、每穗粒重）的群体均数、基因效应与狭义遗传力。     

矮秆小麦株高的遗传及其与穗粒性状相关性的研究

用矮变1号与农林10号小麦矮源,分别以同样的组配方式进行正反交试验。结果表明:(1)矮变1号株高的遗传,不同于农林10号的隐性遗传方式,可认为控制矮变1号株高遗传的主要矮化基因是部分显性的;(2)矮变1号各组合子二代分离出超矮秆植株的比例显著大于农林10号;(3)相关性分析表明,杂种后代随着株高的降低,不孕小穗增加,主穗粒数减少,穗粒重和株粒重明显下降。但是,不同杂交组合的表现不尽相同。“矮变1号”ד8582-201”,子二代平均株高44.7厘米,在田间以矮、齐、多穗而注目,杂种穗粒性状的表现也比较突出。     

秦川牛 MYH8基因多态性及其与生长性状的关联分析

为研究秦川牛MYH8基因的多态性及其与秦川牛生长性状的关联性,选取163头健康的30月±2月龄秦川牛,采用DNA测序技术发现MYH8基因外显子上的SNP位点,并以PCR-RFLP技术分析秦川牛群MYH8基因型,研究其遗传多样性,再通过SPSS 19.0软件分析SNP位点与秦川牛体尺性状和胴体性状的关联性。研究结果表明,在MYH8基因第33外显子上存在3个SNP位点,分别在基因序列26 064、26 094和26 100bp 3处,且26 064bp处(TC)为同义突变,26 094bp处(TC)为错义突变,26 100bp处(CG)为错义突变。关联分析显示,C26100G突变发生在体斜长指标,表现为GG基因型个体的群体均值显著高于GC、CC基因型个体(P0.05);而其他突变中不存在显著性差异。某些基因型(T26064C突变处TC基因型和T26094C突变处CT基因型)可能为优势基因型,但还需通过更多个体验证。说明:MYH8基因对秦川肉牛生长性状存在一定影响。     

小麦条锈菌效应蛋白基因 PSTG_23616的时空表达特征分析

明确条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)效应蛋白基因PSTG_23616的时空表达特征,旨在解析该基因在病菌生长发育及致病过程中的作用。利用RT-PCR和PCR克隆获得PSTG-23616的cDNA和基因组DNA全长;借助生物信息学软件分析PSTG-23616蛋白序列特征并构建系统进化树;通过酵母分泌系统、农杆菌介导的瞬时表达系统、实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)、亚细胞定位技术初步明确该基因的功能。结果表明,PSTG_23616基因组全长937bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)全长699bp。生物信息学软件预测结果显示,PSTG-23616信号肽为位于N端的1~22个氨基酸;酵母分泌系统分析表明,PSTG-23616的信号肽具有分泌功能,为典型的分泌蛋白;注射含有PSTG_23616的重组农杆菌菌液,可抑制由BAX引起的细胞程序性死亡(Programmed cell death,PCD)反应;qRT-PCR结果表明,PSTG_23616在小麦条锈菌初侵染过程中一直上调表达,24h表达量达到顶峰;亚细胞定位分析表明,PSTG_23616在整个细胞均有分布。推测,该效应蛋白参与条锈菌侵染结构的分化,同时在条锈菌与小麦互作过程中发挥毒性功能。     

转bar基因小麦的抗性遗传及农艺性状分析

【研究目的】以皖麦48和扬麦87158两个小麦品种的转bar基因株系为材料,探讨bar基因在转基因小麦自交后代的遗传表现及对农艺性状的影响。【方法】利用涂叶法和PCR法研究bar基因在转基因植株自交后代T1、T2的遗传表现,并对产量及品质等主要农艺性状进行比较分析。【结果】证实抗除草剂bar基因已经整合到小麦基因组中,并能稳定表达;遗传分析显示bar基因能稳定的遗传给后代,符合孟德尔遗传规律;在产量及品质等主要农艺性状方面,转bar基因小麦与对照相比无显著差异。     

贵州甘薯主要农艺性状的遗传效应研究

为提供甘薯育种优良材料,对贵州10个甘薯品种进行了农艺性状的遗传相关和通径分析.结果表明,单株结薯数、单株分枝数、单株绿叶数与产量的相关性极显著;单株结薯数、中薯数、单株绿叶数3个性状对产量形成的直接作用最大,对产量的决定系数总和达0.910 2,可以作为甘薯育种的主要选择性状.     

斑马鱼ddx27基因对tp53基因的调控作用

为探究斑马鱼ddx27基因对tp53基因表达的影响,根据NCBI网站在线数据库中分析得到的ddx27基因编码序列（coding sequence,CDS）,利用同源重组技术构建斑马鱼ddx27真核表达载体pCMV-3×Flag-ddx27。通过亚细胞定位试验和蛋白质免疫印迹技术验证ddx27基因的表达,并利用双荧光素酶试验验证ddx27基因的过表达对tp53基因转录活性的影响。结果显示,ddx27 CDS区及阳性克隆的电泳片段大小以及测序比对均与预期结果一致。蛋白质免疫印迹显示Ddx27重组质粒可正常表达,且蛋白大小与预测结果一致。亚细胞定位显示Ddx27蛋白表达于HEK293T细胞的细胞核中。而且,过表达pCMV-3×Flag-ddx27真核表达载体能够显著增强 tp53启动子报告基因载体pGL3-tp53-Luc的活性,为对照组的1.8倍（P<0.05）。以上结果表明,斑马鱼pCMV-3×Flag-ddx27真核表达载体构建成功,能够在哺乳动物的细胞核中表达,且ddx27基因可以促进tp53基因的表达。     

基于KASP技术快速检测略阳乌鸡MSTN和KLF7基因SNP及其与体质量性状关联性分析

为高效、低成本对略阳乌鸡SNP变异位点进行准确分型并评价其选育效果,采用KASP技术对略阳乌鸡群体MSTN基因外显子1的g.233A>G位点和KLF7基因内含子2的g.1022C>T位点,进行连续四个世代SNP多态分析。结果显示：MSTN基因检测到AA、AG、GG 3种基因型,KLF7基因检测到CC、CT、TT 3种基因型;两个位点均为中度多态,MSTN基因位点P1代、KLF7基因位点P3和P7代偏离Hardy Weinberg遗传平衡状态,其余各代均处于平衡状态;体质量与多态位点关联分析表明,MSTN基因位点AA型体质量显著高于AG和GG型,KLF7基因位点杂合型体质量显著高于纯和型,且体质量性状随世代显著提高（P<0.05）,研究结果表明经过世代选育后略阳乌鸡体质量性状选育效果显著,同时表明两个位点均可以作为略阳乌鸡肉用性状选育的有效选择位点。     

两个转W23基因小麦株系的抗旱性鉴定

以两个T₅代转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61为材料,在水培条件下采用PEG-6000人工模拟干旱胁迫措施对转基因小麦株系的根系发育特点、抗旱相关的光合生理等指标进行了测定。结果表明,干旱胁迫条件下各参试小麦的光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均下降,转基因株系降幅较小,且其Pn和Tr值极显著高于受体品种;在正常供水和干旱胁迫两种水分处理下,转基因株系均比受体品种具有较发达的根系,其根总长、根总表面积、根总体积等参数极显著高于受体品种。这一结果说明,转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61在苗期依靠发达的根系维持较强的光合作用,提高其应对干旱胁迫的能力。     

Ghd7和DTH8协同调控水稻抽穗期和部分农艺性状

【目的】抽穗期是水稻重要的农艺性状,决定品种适宜的栽培地区和季节。Ghd7与DTH8是水稻的关键抽穗基因,全面揭示Ghd7、DTH8在不同背景中的遗传互作规律、表达调控和对农艺性状的作用,对指导水稻品选育、提高水稻适应性和产量具有重要的应用价值。【方法】本研究通过分子标记辅助选择从杂交稻‘宁优1179’后代中鉴定培育了1个hd1和prr37无功能的背景下Ghd7和DTH8的双基因分离群体,对其进行了抽穗期调查、下游基因(Ehd1、Hd3a、RFTI)表达检测和部分农艺性状分析。【结果】在自然长日和自然短日下,Ghd7或DTH8单基因均可抑制Ehd1、Hd3a和RFTI的表达,延迟抽穗,Ghd7或DTH8单基因可以显著增加水稻株高、一级枝梗数、二级枝梗数、主穗粒数和千粒质量;Ghd7和DTH8双基因组合强烈抑制Ehd1-Hd3a/RFT1通路的表达,延迟抽穗,并且能够显著增加水稻株高、一级枝梗数、二级枝梗数、主穗粒数和千粒质量等农艺性状。【结论】长、短日下,Ghd7和DTH8能协同抑制成花素基因表达,延长水稻抽穗期,正向调控多个产量相关性状,在水稻高产育种和遗传改良中具有重要的应用价值。     

小麦株高构成因素与产量及其他性状相关性的研究

对小麦株高构成因素与产量及其他性状相关性进行了研究，结果表明：小麦株高构成因素与产量及其他性状之间存在着不同程度的相关，其中，株高与倒二叶长呈极显著正相关；与其部三节长，倒二叶面积呈显著正相关，基部一节长与倒三叶长呈显著正相关，与倒三叶面积，公顷穗数呈不显著正向相关。基部二节长与基部三节长，倒三叶长，倒三叶面积呈极显著正相关，与倒二叶长呈显著正相关，基部三节长与倒二叶长呈极显著正相关。基部四节长与倒二叶宽，倒二叶面积，倒三叶宽，旗叶宽，旗叶面积呈极显著负相关，与单穗重呈显著正相关，穗茎节长与穗粒数呈显著正相关。穗长与千粒重，倒三叶面积呈不显著负相关，与其他性状均无相关或相关系数很小。     

小麦TaMlo8基因的克隆及表达分析

【目的】克隆小麦Mlo基因家族新成员,分析其编码蛋白的结构、进化地位以及其在小麦根、茎、叶组织和生物胁迫下的表达模式。【方法】采用电子克隆、RT-PCR技术,从小麦品种"水源11"中分离出1个Mlo的cD-NA序列基因,对其进行克隆和序列分析;利用InterProScan、TMpred、SignalP等在线分析工具,预测TaMlo蛋白的保守结构域、跨膜结构、信号肽、细胞定位等特征;采用DNASTAR软件分别进行氨基酸序列同源性比对和进化树分析,并利用qRT-PCR技术对其表达谱进行分析。【结果】以玉米ZmMlo8基因为种子序列,克隆了小麦新基因TaMlo8(暂命名)cDNA序列,该序列长1 897bp,ORF为1 497bp,编码499个氨基酸;InterProScan和SignalP预测结果显示,其为Mlo家族成员,含信号肽和7个跨膜区;BLASTX结果显示,TaMlo8与玉米ZmMlo8蛋白的相似性达78%;系统进化树显示,TaMlo8与玉米ZmMlo8处于同一分支下,而与小麦其他Mlo家族成员处于不同的分支上,进一步说明TaMlo8为小麦Mlo家族的新成员;表达谱分析表明,TaMlo8是组成型低表达,在小麦根、茎、叶组织中的表达量基本一致,在小麦与条锈菌互作的非亲和体系中诱导表达,在小麦与白粉菌的感病反应中诱导表达。【结论】克隆到1个小麦Mlo基因新成员TaMlo8,其在小麦与条锈菌的抗性反应和小麦与白粉菌的感病反应中起一定作用,说明TaMlo8基因对条锈菌和白粉菌的抗病路径可能不同,为进一步研究其在小麦生物胁迫反应中的潜在功能奠定了基础。     

苦荞重组自交系群体农艺性状分析

【目的】研究苦荞Fagopyrm tataricum主要农艺性状的遗传变异,揭示影响苦荞单株粒质量的主要因素,筛选综合性状优良的株系,为高产苦荞品种的选育提供理论基础和推荐材料。【方法】以小米荞与晋荞2号构建的重组自交系(Recombinant inbred line,RIL)群体399个家系为材料,对株高、主茎分枝数、主花序二分叉花枝数、顶三花枝粒数、单株粒数、单株粒质量、千粒质量、籽粒产量这8个农艺性状进行了遗传变异和相关性分析,利用逐步回归和通径分析挖掘影响单株粒质量的主要因子,基于农艺性状表型值将RIL群体进行聚类分析,通过群组间方差分析筛选优良单株。【结果】各性状变异系数为13.1%~42.4%。除了主茎分枝数外,其他性状均存在双向超亲分离现象。株高、主花序二分叉花枝数、单株粒数与单株粒质量、籽粒产量均呈极显著正相关(P0.01)。单株粒数、主花序二分叉花枝数和千粒质量是影响单株粒质量的主要因素,其中单株粒数对单株粒质量的直接作用和总体效应最大。在欧式距离为22.0处,RIL群体可划分为10类,C5类群籽粒产量最高,C1类群在单株粒质量、单株粒数、主花序二分叉花枝数和籽粒产量等方面表现良好。【结论】单株粒数可作为高产苦荞品种选育的重要参考指标,C1和C5类群的株系可作为高产苦荞育种的推荐材料。     

小麦株高和茎秆不同部位砷镉磷含量与籽粒砷镉磷含量的关系

以12个小麦品种为供试材料,利用盆栽试验研究了小麦穗下节间长、株高和茎秆不同部位砷、镉、磷含量在不同品种间的差异以及它们与小麦籽粒砷、镉、磷含量之间的关系。结果显示,小麦株高、穗下节间长以及茎秆不同部位砷、镉、磷含量存在明显的品种差异。皮尔森相关性分析结果显示,小麦籽粒砷含量与颖壳和穗轴部位砷含量显著正相关,相关系数分别为0.659(P0.01)和0.433(P0.05)。籽粒镉和磷含量与株高和穗下节间长呈显著负相关,其相关系数:镉分别为-0.264(P0.05)和-0.345(P0.01),磷分别为-0.583(P0.01)和-0.437(P0.01)。籽粒磷含量分别与颖壳、穗轴和节间磷含量呈显著正相关,相关系数分别为0.526(P0.01)、0.430(P0.05)和0.532(P0.01)。籽粒砷和镉含量与颖壳和穗轴中磷含量均存在显著相关性。这些结果表明,颖壳和穗轴部位砷含量大小可以用来表征籽粒砷含量,选育植株较高的小麦品种有利于降低籽粒镉的积累。     

拟南芥CYCD3;1基因植物表达载体的构建 及在烟草中的遗传转化分析

为了分析植物D型细胞周期蛋白在细胞周期中的作用,采用PCR方法从拟南芥花序中克隆出At CYCD3;1基因的全长c DNA序列。该基因的开放读码框为1131 bp,预测编码376个氨基酸,蛋白质的分子量为42701.6 Da,蛋白质的等电点为4.89。构建植物表达载体p ROKII-At CYCD3;1,并利用农杆菌介导的叶盘法将外源基因导入野生型烟草中。通过PCR及q RT-PCR检测显示,At CYCD3;1成功插入烟草基因组并在转录水平表达。表型观察显示转基因株系与野生型株系相比主要表现为花冠宽度变大,花瓣和萼片长度变长,果实变大,茎干弯曲,叶片卷曲,根尖细胞变小。综上,拟南芥At CYCD3;1基因的过量表达影响了植物的生长发育。     

氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)对重金属富集植物腐蚀作用研究

为了获得重金属富集植物生物法预处理的最佳工艺条件,实现其资源化利用,以黑麦草(Lolium perenne)为材料,探究氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,T.f)在不同接种量和不同浓度底物添加剂(S0、Na2S2O_3、Fe SO4、Fe S和Fe0)条件下对黑麦草的腐蚀作用,通过扫描电镜进一步观察其对细胞壁的破坏情况。结果表明:氧化亚铁硫杆菌对黑麦草具有较好的腐蚀作用,各接种量(5%~15%)之间差异较小,反应第10 d,10%接种量处理组中黑麦草的纤维素降解率达40.97%,半纤维素降解率达77.49%,木质素降解率达19.33%。投加底物添加剂后,氧化亚铁硫杆菌对纤维素降解率有明显提高。总体来看,添加14 g·L~(-1)的S0对黑麦草的降解效果较好,纤维素、半纤维素及木质素的降解率分别达到81.31%、82.29%、26.02%,此条件下铀、铬、镉的浸出效率均较高。在氧化亚铁硫杆菌及底物添加剂的作用下,除Fe S、Fe0处理组外,其他各处理组的pH值均呈下降趋势,反应10 d后,pH值最低降至1.0左右,pH值的降低能有效提高半纤维素降解率,但与纤维素及木质素的降解率无明显关系。扫描电镜结果表明氧化亚铁硫杆菌对黑麦草细胞壁有较强的破坏作用。氧化亚铁硫杆菌对黑麦草具有很好的腐蚀效果,并且能充分利用底物添加剂提高黑麦草中纤维素降解率。后期需进一步考虑提高氧化亚铁硫杆菌对木质素的降解效率及黑麦草中重金属的回收率。     

柞蚕真菌蛋白酶抑制剂基因CP8的克隆与表达分析

蛋白酶抑制剂在昆虫免疫中发挥着重要的作用。首次克隆获得了一个柞蚕真菌蛋白酶抑制剂基因ApCP8的开放阅读框(ORF)序列。该基因的ORF序列全长318 bp,编码了一个由106个氨基酸组成的蛋白(包括19个氨基酸的信号肽)。预测蛋白的等电点和分子量大小分别为9.05和11.3 kD。序列分析和进化树构建结果表明,ApCP8与已知的几种昆虫相应蛋白具有很高的同源性,且与印度柞蚕的CP8聚在同一进化分支上。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)结果表明,ApCP8主要在柞蚕脂肪体中高表达;且ApCP8在被白僵菌诱导的初期高表达,推测其可能参与了柞蚕抗真菌的免疫反应。同时,利用pET-32a(+)载体对ApCP8进行了原核表达,并对重组表达蛋白进行了纯化和抗体制备。本研究将为进一步探索ApCP8的抗真菌功能奠定前期基础。     

新西兰白兔中Myh6基因的表达及与肌纤维性状的相关性

【目的】分析Myh6基因在新西兰白兔Oryctolagus cuniculus肌肉中的表达规律及与肌纤维特性的相关性,探究Myh6基因在肌纤维发育过程中的作用。【方法】利用冰冻切片技术测量了2、4、6、8、10、12周龄新西兰白兔背腿肌中不同类型肌纤维的密度、面积、长径和短径等性状,采用qRT-PCR测量了Myh6基因在不同周龄新西兰白兔背腿肌中的表达量,分析了上述性状与Myh6基因表达的相关性。【结果】2~8周龄新西兰白兔各类型肌纤维的密度逐渐变小,面积、长径和短径则逐渐变大(白肌纤维短径除外,仅在2~6周龄有变大趋势)。Myh6基因在4周龄表达量最高。Myh6基因表达量与公兔背部红肌纤维的面积呈极显著负相关(P0.01),与公兔腿部红肌纤维的密度呈极显著正相关(P0.01)。【结论】Myh6基因表达与肌纤维类型和肌纤维的生长发育密切相关。