梨Ty1-copia类反转录转座子GAG开放阅读框预测和光响应下的表达分析

基于生物信息学方法,对‘砀山酥梨’基因组中Ty1-copia类型的GAG开放阅读框进行预测,共获得315条GAG序列。通过系统聚类,梨基因组中GAG序列可分为7个支系,第一和第三支系成员较多且保守性高。序列比对结果显示,不同支系GAG序列具有较高的异质性。在‘美人酥’梨的套袋和摘袋后的果皮中发现了34个gag成员,其中有6个（Ppgag16、Ppgag19、Ppgag23、Ppgag27、Ppgag29和Ppgag30）为高丰度表达成员。遮光条件下,‘美人酥’果皮中有部分gag成员发生表达,说明copia类反转座子不仅仅受光照影响发生表达。在摘袋后,‘美人酥’果皮中有2个成员（Ppgag5和Ppgag23）发生明显上调表达,说明梨中部分反转录转座子的转录受到光照的调控。     

牡丹Ty3-gypsy 类反转录转座子反转录酶序列的克隆及分析

 根据Ty3-gypsy反转录转座子反转录酶的保守序列设计简并引物,从中原牡丹（Paeonia suffruticosa Andrews）品种‘洛阳红’和野生种卵叶牡丹（Paeonia qiui Y. L. Pei et D. Y. Hong）中扩增出430 bp左右的目标片段。目的条带经回收、克隆、测序及相关生物信息学软件进行序列分析后,获得了13条来自牡丹的Ty3-gypsy反转录转座子反转录酶序列。这些核苷酸序列具有较高的异质性,主要表现为缺失突变,序列长度变化范围为412 ~ 446 bp,同源性范围为71.5% ~ 94.8%。翻译成氨基酸后,有12条序列出现1 ~ 9个不同程度的终止密码子突变,3条序列出现移框突变。其核苷酸序列经过系统聚类后可分为6个家族。将其氨基酸序列与已登录的不同物种Ty3-gypsy反转录转座子反转录酶的氨基酸序列进行聚类分析,结果表明与其他植物具有较高的同源性,表明它们间可能存在着Ty3-gypsy反转录转座子的横向传递。     

高羊茅EST-SSR标记开发及遗传多样性分析

采用从其他作物转移与利用自身EST序列设计两种方法为高羊茅（Festuca arundinacea L.）开发EST-SSR分子标记,并利用所开发标记对高羊茅品种（系）进行遗传多样性分析。利用来自小麦、大麦、玉米、高粱和水稻的732对EST-SSR在高羊茅上进行通用性分析,得到406个有效的扩增引物对（55.46%）。利用高羊茅EST数据库（GenBank/dbEST）中63 853条EST序列进行微卫星序列的查找,共发现包含微卫星的EST序列420条,占整个EST总数的0.658%。其中三核苷酸基序出现频率最高（43.33%）,次之为二核苷酸基序（33.57%）。二核苷酸基序以CT/GA出现频率最高（16.90%）,三核苷酸基序以CAG/GTC出现的频率最高（10.63%）。进一步运用Primer 5.0软件设计了108个引物对,并交上海桑尼公司合成。PCR检测表明,92个引物对（85.19%）在高羊茅中均可以扩增出稳定清晰的带型。从498对（其中5种作物的406对,高羊茅的92对）有效扩增的EST-SSR引物中随机选取81对引物,对12个高羊茅品种（系）进行扩增。79个引物对显示出多态性（97.53%）。共检测到133个等位变异,平均每对引物有1.68个等位变异;多态性信息含量（PIC）值最高为0.66,最低为0.14,平均为0.48。聚类分析结果表明,12份材料在相似系数为0.61处可分为5大类：第Ⅰ类为‘爆发力’和‘法思’;第Ⅱ类为‘强劲’、‘家园’和‘翠碧A’;第Ⅲ类为‘可其思3号’和‘凌志’;第Ⅳ类为‘雅典娜2号’、‘美洲虎3号’、‘火凤凰’和‘TF160’;‘球道’单独为第Ⅴ类。     

枇杷LTR类反转录转座子RT序列的克隆及分析

【目的】揭示枇杷LTR类反转录转子座RT序列在枇杷基因组中的异质性,为枇杷转座子进化和多样性研究提供依据。【方法】以普通枇杷野生种质的叶片为材料,通过简并引物从枇杷基因组中扩增得到Ty1-copia和Ty3-gypsy类反转录转座子反转录酶序列,并对其序列变化特点进行生物信息学分析。【结果】最终获得38条Ty1-copia类RT序列和24条Ty3-gypsy类反转录转座子RT序列。其中Ty1-copia类反转录转座子RT序列的长度为257~266 bp,序列相似率为22.6%~97.6%,聚类结果显示,其核苷酸序列存在Maxium、TAR和Angela 3个支系。将核酸序列翻译为氨基酸后,有4条序列发生移码突变,12条序列发生终止密码子突变。Ty3-gypsy类反转录转座子RT序列的长度为429~438 bp,序列相似率为48.1%~99.3%,聚类结果显示,其核苷酸序列存在Tat和Reina2个支系。将核酸序列翻译为氨基酸后,有3条序列发生移码突变,7条序列发生终止密码子突变。对序列同义突变率与非同义突变率的分析结果显示,枇杷Ty1-copia和Ty3-gypsy类RT序列dN/dS均小于1。与其他植物反转录转座RT氨基酸序列进行比对,发现枇杷、梅、苹果、李可能具有共同起源。【结论】所获得的枇杷反转录转座子反转录酶氨基酸序列具有高度异质性,序列在进化过程中受到纯化选择的作用。对不同物种反转录转座RT氨基酸序列进行比对,结果表明,反转录转座子在枇杷和其他物种间可能存在横向传递。     

组织培养条件下苹果Ty1-copia类逆转座子的转录活性(英文)

研究了苹果基因组中Ty1-copia类逆转座子的转录活性、多样性及其甲基化水平。在培养基MS+2,4-D2mg/L+BA0.2mg/L+NAA0.5mg/L上诱导了1个月的愈伤组织中用RT-PCR方法检测到了270bp的目的条带,而对照、继代组培苗和不含2,4-D的愈伤中均没有目的条带的扩增,说明一定浓度的2,4-D可以诱导苹果中Ty1-copia类逆转座子的表达活性。将目的条带回收、克隆和测序后进行分析:所克隆的21条序列虽都为Ty1-copia类逆转座子逆转录酶保守序列,但存在很大的异质性,21个克隆的核甘酸序列变化范围为196-290bp;翻译成氨基酸后存在缺失、插入、移框和终止密码子突变,7个克隆在氨基酸保守序列‘SLYGLKQ’处有1-2氨基酸位点的突变,说明这些序列对应的逆转录酶多数可能已失去了其原有功能。将21条序列进行聚类分析,除ART20外,其它克隆可聚为3类,并分别与GenBank上某些物种的相应序列同源性很高,表明在不同物种间可能存在逆转座子的横向传递作用。甲基化试验表明苹果基因组内Ty1-copia类逆转座子甲基化水平高。这些都表明Ty1-copia类逆转座子对苹果基因型的多样性及基因组的进化具有重要意义。     

6种宿根花卉挥发性物质抑菌效应初报

 研究陕西关中地区常见的6种宿根花卉植物叶片的挥发性物质对金黄色葡萄球菌ATCC29213 菌株、大肠杆菌DH10B、枯草芽孢杆菌FM2S2及酿酒酵母菌的抑制作用, 结果显示: 6种植物对供试微生物都有一定的抑制效果, 其中秋菊‘贵妃红’、‘美丽芍药’、‘金娃娃’萱草、‘金娃娃’萱草+ ‘美丽芍药’、‘短茎鸢尾’ + ‘美丽芍药’的抑制效果较为明显, 抑菌率可达30%以上。     

组织培养条件下苹果Ty1-copia类逆转座子的转录活性

研究了苹果基因组中Tyl—copia类逆转座子的转录活性、多样性及其甲基化水平。在培养基MS＋2，4-D2mg／L＋BA0．2mg／L＋NAA0．5mg／L上诱导了1个月的愈伤组织中用RT—PCR方法检测到了270bp的目的条带，而对照、继代组培苗和不含2，4-D的愈伤中均没有目的条带的扩增，说明一定浓度的2，4-D可以诱导苹果中Tyl—copia类逆转座子的表达活性。将目的条带回收、克隆和测序后进行分析：所克隆的21条序列虽都为Tyl-copia类逆转座子逆转录酶保守序列，但存在很大的异质性，21个克隆的核甘酸序列变化范围为196—290bp；翻译成氨基酸后存在缺失、插入、移框和终止密码子突变，7个克隆在氨基酸保守序列‘SLYGLKQ’处有1—2氨基酸位点的突变，说明这些序列对应的逆转录酶多数可能已失去了其原有功能。将21条序列进行聚类分析，除ART20外，其它克隆可聚为3类，并分别与GenBank上某些物种的相应序列同源性很高，表明在不同物种间可能存在逆转座子的横向传递作用。甲基化试验表明苹果基因组内Tyl-copia类逆转座子甲基化水平高。这些都表明Tyl-copia类逆转座子对苹果基因型的多样性及基因组的进化具有重要意义。     

苹果NBS-LRR1 基因的鉴定与表达分析

 NBS-LRR 蛋白是植物细胞内普遍存在的主要抗性蛋白家族,该家族的蛋白包含有NBS 结构域和LRR 结构基序,在植物抵御各种病原物的侵袭中发挥重要作用。从‘嘎啦’苹果中鉴定了一个NBS-LRR 类基因,命名为MdNBS-LRR1,（GenBank 登录号：JX126858）。该基因全长为3 116 bp,包含一个2 826 bp 的开放读码框,编码包含941 个氨基酸残基的蛋白质;其氨基酸序列含有典型的NBS-LRR类抗病基因所具有的NB-ARC 结构域。Blast 分析发现MdNBS-LRR1 与大豆NBS-LRR 类抗性蛋白具有较高的氨基酸序列一致性（60%）。RT-PCR 分析结果表明,MdNBS-LRR1 在‘嘎啦’苹果的幼叶、茎、功能叶、芽、皮和花等组织中均有表达,在幼叶中的表达量最高,茎中最低。苹果轮纹病病原菌侵染可促进MdNBS-LRR1 基因表达上调,接种后24 d 表达量最高,是对照的10.6 倍左右,另外,在‘嘎啦’苹果幼苗叶片中,SA、MeJA 和ACC 均可诱导该基因的表达,表明MdNBS-LRR1 基因的表达受到与抗病相关信号转导途径的调控。     

黄瓜属Ty1-copia类逆转座子逆转录酶序列的克隆及分析

根据Ty1-copia类逆转座子逆转录酶的保守区设计简并引物,通过PCR扩增,从黄瓜属野生种酸黄瓜（Cucumis hystrix Chakr.）和栽培黄瓜（Cucumis sativus L.）中均扩增出260 bp左右的目标条带。扩增产物经纯化后克隆于pGEM-T Easy质粒载体,选择阳性克隆,再经菌落PCR鉴定,然后进行测序及序列分析。本文获得了21条来源于酸黄瓜和栽培黄瓜的逆转录酶序列,通过核苷酸聚类分为5个家族。这些核苷酸序列具有较高的异质性,主要表现为缺失突变,序列长度变化范围为255～272 bp,同源性范围为27.0%～98.1%。翻译成氨基酸后,有4条序列出现终止密码子突变,6条序列表现出移框突变。将这些逆转录酶的氨基酸序列与已登陆的不同物种同一类型逆转录酶的氨基酸序列进行聚类分析,表明它们可能有共同的起源。     

‘红颜’草莓菌根磷转运蛋白基因的克隆及荧光定量表达分析

 采用MEGA5.0 软件对9 个森林草莓无机磷转运蛋白序列及58 个已知的其它植物磷转运蛋 白的氨基酸序列进行聚类分析,发现5 个基因与菌根磷转运蛋白基因分支聚在一起,初步判断是候选的 草莓菌根磷转运蛋白。根据其基因序列设计引物获得了5 个‘红颜’草莓候选菌根磷转运蛋白基因全长。 实时荧光定量PCR 结果表明,FaPT4、FaPT5 和FaPT8 在草莓菌根中显著上调表达,结合聚类分析结果, 证明这3 个基因是‘红颜’草莓菌根磷转运蛋白基因。     

桂花SCoT标记体系的建立及其在遗传多样性分析中的应用

以‘籽银桂’桂花叶片DNA为材料,以2 × Es TaqMasterMix 预混液为基本体系,针对影响SCoT-PCR反应的退火温度、模板DNA用量、引物浓度等因素进行优化,建立了适于桂花SCoT分子标记的反应体系。12 μL反应体系含有30 ng模板DNA,引物浓度为0.4 μmol ? L-1,不同的引物退火温度分别为48、49.9、54.3或56 ℃。利用该体系对12个桂花品种进行分析,扩增条带清晰,扩增产物在150 ~ 2 200 bp之间。12 条引物共扩增出244条带,其中多态性条带238条,多态性比率为97.47%。在相似系数0.57水平处,‘九龙桂’形成第Ⅰ组,其余11个品种形成第Ⅱ组。第Ⅱ组中‘柳叶桂’、‘香云’、‘早籽黄’、‘大花金桂’、‘桂冠籽金桂’、‘鹅黄’、‘籽金桂’和‘醉云’8个花色不完全相同的品种聚在一起;‘金桂’、‘早银桂’和‘籽银桂’3个不同花色的品种聚在一起,说明品种间的亲缘关系与花色不完全相关,这与其它分子标记结果一致。     

棕果番茄果实颜色遗传及gf位点序列变异分析

将番茄红果材料‘OH 88119’与棕果材料‘Black Cherry’杂交获得F2分离群体。通过对成熟果实外果皮、中果皮/内果皮和胎座颜色的观察,在不考虑番茄红素颜色的情况下,外果皮和中果皮/内果皮的颜色分别由一个基因控制,且独立遗传。用gf位点特异引物经PCR和RT-PCR扩增和测序,获得了‘Black Cherry’和‘紫色圣女果’的基因组DNA序列以及8个棕果番茄的cDNA序列,与红果材料中对应的GF位点序列相比,‘Black Cherry’、‘黑番茄（9T）-h’、‘黑番茄–2012’和‘紫果（圆）’的编码区出现了一个T与C替换,‘紫果（椭圆）’编码区缺失了两个核苷酸AT,而‘紫色圣女果’、‘紫玉（F1）-h-h’和‘Chocolate Cherry’则在编码区插入了一个A,这些突变分别属于gf 4、gf 3和gf 2类型,都形成新的终止密码子。根据序列差异建立了可用于鉴定gf 3和gf 4的dCAPS（Derived Cleaved Amplified Polymorphic Sequence）标记,为棕果番茄的标记辅助选择提供工具。     

梨种质资源对腐烂病抗性的室内评价

采用离体枝条分生孢子悬浮液和菌丝块接种测定了11 种梨种质资源共211 份材料对腐烂病的抗性。结果显示：不同种质资源对病菌的侵入和扩展的抵抗均存在差异,抗侵入的占17.5%,抗扩展的占35.1%;同一种质资源对病菌侵入与扩展的抵抗之间也有差异,对病菌侵入和扩展抵抗一致的占30.3%,不一致的占69.7%;所有供试材料中对病菌侵入和扩展均为高抗（HR/HR）的占1.4%,抗病（R/R）的占4.7%,中等（M/M）的占12.3%,感病（S/S）的占10.9%,高感（HS/HS）的占0.9%;通过综合抗性评价发现,‘大香水’、‘杜梨’、‘江岛’、‘康德’、‘龙泉酥’、‘苹果梨’、‘山梨’、‘云红1 号’、‘早玉’和‘长十郎’为抗病（R/R）材料,‘新高’、‘武豆9 号’和‘荆杜3 号’为高抗（HR/HR）材料,‘新星’和‘新黄’为高感（HS/HS）材料。     

基于ITS 序列石斛材料的鉴定及系统进化分析

 以核糖体DNA 内转录间隔区（Internal Transcribed Spacer,rDNA ITS 区）作为DNA 条形码对石斛种进行鉴定,并进行系统进化分析。收集获得43 个石斛样品,其中35 个为已知鲜样品,8 个为待确定种的干样品。从35 个鲜品中获得在GenBank 中未公布的海南石斛、华石斛以及秋石斛中的两个品种‘白花红心秋石斛’和‘紫红条纹秋石斛’ITS 序列。ITS 序列差异与形态特征的关系分析,结果显示,ITS 同源性的高低,与形态的相似性成正相关。以舌唇兰属为外类群,并从GenBank 中获得其他20 个石斛种的ITS 序列,对35 个已知样品和8 个待检测样品进行分析。结果显示,35 个已知样品分为5 支,其中大部分石斛种（24 个）聚在一支。竹叶石斛和苏瓣石斛聚在一支;华石斛、聚石斛和小黄花石斛聚在一支;短棒石斛单独为一支;竹枝石斛与‘白花红心秋石斛’和‘紫红条纹秋石斛’聚在一支;海南石斛和木石斛聚在一支。根据ITS 序列,大多数样品分组与传统分组相同,但按传统分组不在石斛组的重唇石斛、钩状石斛、鼓槌石斛和叉唇石斛分在了石斛组,并确定了檀香石斛分在石斛组。确定了8 个石斛干样品所属的种。     

火龙果Ty3-gypsy类反转录转座子反转录酶序列的克隆及分析

【目的】克隆Ty3-gypsy类反转录转座子反转录酶(RT)序列并分析其特性,为火龙果遗传变异和进化研究提供新的信息。【方法】根据Ty3-gypsy类反转录转座子RT保守区设计简并引物,从红肉和白肉火龙果及其突变体中扩增出430 bp左右的目标片段,回收、克隆、测序获得RT序列,并进行生物信息学分析;采用RT-PCR检测其转录活性。【结果】共获得82条RT序列,其中有55条序列发生终止密码子突变,5条序列发生移码突变;经RT序列对比,火龙果与水稻、拟南芥有较高的同源性;3条RT序列具有转录活性。【结论】火龙果Ty3-gypsy类反转录转座子RT序列具有高度异质性,部分序列具有转录活性,与其他物种存在反转录转座子的横向传递。     

两个柱花草品种根系构型差异及其对间作柑橘砧木实生苗磷营养的竞争

 根系构型与植物的养分吸收密切相关,可能影响植物不同个体间的养分竞争。比较了‘格 拉姆’和‘184 号’柱花草（Stylosanthes Sw.）的根系构型差异,并探讨了两者在间作条件下对柑橘砧木 红藜檬（Citrus limonia）实生苗的生长和养分吸收的影响。结果表明,‘格拉姆’和‘184 号’在单作条 件下生物量、总根长、主根长和根尖数相似,但是‘184 号’的基根角度、根系表面积、平均根直径均小 于‘格拉姆’;在与柑橘实生苗间作条件下,‘184 号’有41.4%的根系进入柑橘根区,而‘格拉姆’仅有 0.8%的根系进入柑橘根区,因此与‘184 号’间作的柑橘砧木实生苗的生物量和对磷养分的吸收均显著低 于与‘格拉姆’间作的柑橘砧木实生苗。本研究表明,与根系垂直生长型的‘格拉姆’相比,根系水平 生长型的柱花草‘184 号’不宜用于果园生草栽培,根系构型应该成为草种筛选的重要指标。     

利用SSR 标记进行枣树子代苗父本鉴定

 利用SSR标记技术对‘冬枣’自然授粉实生苗1 728株和‘灵宝大枣’自然授粉实生苗530株进行父本鉴定,利用可能的父本材料从376对引物中筛选出8对条带清晰、多态性较高且具有高度区分度的引物。采用荧光M13毛细管电泳技术,用这8对引物在亲本材料中共检测到45个多态等位条带,每对引物的平均多态条带数为5.625,PIC值变幅为0.58 ~ 0.86,平均为0.71。利用Cervus3.0软件对具有8对引物数据的子代进行父本分析,鉴定出‘冬枣’ב木枣’实生苗399株、‘冬枣’ב小芽枣’实生苗390株、‘冬枣’ב映山红’实生苗357株、‘灵宝大枣’ב紫圆枣’（‘紫枣’）实生苗204株、‘灵宝大枣’ב柿饼枣’实生苗126株。     

中国马铃薯主要审定品种系谱分析和细胞质分型研究

通过对中国436个马铃薯审定品种的系谱分析发现,马铃薯祖先亲本中‘疫不加’、‘竹板’、‘工业’、‘兰芽’和‘早玫瑰’应为第1代亲本,而其衍生系如‘男爵’、‘胜利’、‘燕子’、‘白头翁’、‘米拉’、‘多子白’、‘卡它丁’和‘小叶子’应为第2代亲本。在审定的436个品种中,自行选育的379个品种涉及423个亲本,分别来源于国内品种、国内品系、地方品种、新型栽培种、北美资源、欧洲资源、CIP资源和其他,共8类,且其相应的核遗传贡献分别为97.5、107、10.5、16、27.5、71、33和16.5,表明国内品种和国内品系一直是贡献最大的类型,而地方品种主要以母本为主,外来资源如新型栽培种、欧洲资源和北美资源多以父本为主。为进一步验证其准确性,利用多重引物系统,对278份国内育成品种（品系）和330份国外育成品种（品系）进行了细胞质分型。结果表明,T型和D型为主要细胞质类型,所占数量和比例分别为303个（49.8%）和243个（40%）,其次为W、A、M和P型,分别为39（6.4%）、15（2.5%）、6（1%）和2（0.3%）,但也发现部分育成品种的细胞质类型与其祖先母本不一致,未发现6种类型以外的其他细胞质类型。     

无核酸橙资源‘抛橘’的遗传鉴定

以福建无核酸橙资源‘抛橘’为研究对象，运用 cpSSR（叶绿体 SSR）标记鉴定其母系亲本，nSSR（核 SSR）标记鉴定其父系亲本，并构建 UPGMA 聚类树。7 对 cpSSR 引物扩增出 22 个条带，平均每个位点 3.14 个条带，平均期望杂合度（He）和 Shannon 信息指数（I）分别为 0.47 和 0.81。13 对nSSR 引物扩增出 65 个条带，平均每个位点 5 个条带，He 和 I 分别为 0.66 和 1.27。根据 UPGMA 聚类分析结果推测‘抛橘’是以柚类（Citrus maxima）× 酸橙类（Citrus aurantium）杂交而来，并与代代酸橙有密切联系。以甜橙为参考基因组对‘抛橘’进行基因组重测序的分析结果显示：‘抛橘’与酸橙的基因组序列相似度在 85%以上，进一步证明‘抛橘’可能是酸橙的一种类型。