水稻中结瘤素基因的同源基因研究

 以核酸数据库中检索到的75个豆科植物结瘤素基因作为探针，应用生物信息学方法对水稻基因组进行扫描分析。在水稻基因组中发现有31个与结瘤素基因具有同源性的基因，与相应的结瘤素基因比对,它们的氨基酸序列一致性至少在35%以上。这表明在水稻基因组中广泛存在豆科植物结瘤素基因的同源基因。豆科植物结瘤素基因 enod40、蔗糖合成酶基因和Rab基因与水稻中对应的同源基因比较分析表明，它们属于直向同源基因，可能来自于共同的祖先基因，在长期进化过程中豆科植物结瘤素基因受根瘤器官形成的需求而发生变异。然而，另有44个豆科结瘤素基因在水稻基因组中未显示有同源性基因的存在，这些结瘤素基因在豆科植物与根瘤菌建立共生过程中起着重要的作用。推测可能是由于水稻中缺少了这些豆科结瘤素基因，导致水稻不能结瘤固氮。     

花生蛋白质含量的主基因加多基因遗传分析

以郑8903×豫花4号构建的包含215个家系的重组自交系群体为材料,在海南三亚和河南原阳两个环境下种植,采用凯氏定氮仪测定蛋白质含量,运用数量性状主基因加多基因混合遗传模型分析方法,开展了花生蛋白质含量的遗传模型分析。结果表明,两个环境条件下家系间蛋白质含量均存在广泛变异,表现超亲遗传现象,其频数分布图呈正态分布特征。在两个环境中蛋白质含量的遗传均符合多基因遗传模型（C模型）,即受多基因效应和环境作用,其多基因遗传率分别为29.63%和18.77%;环境引起的变异分别为46.05%和54.08%。     

大豆粒形的主基因+多基因混合遗传

大豆粒形直接与产量相关,对其粒长、粒宽的遗传规律分析可以为其数量性状基因座定位、分子标记辅助选择育种和基因克隆奠定基础.调查大豆杂交组合溧水中子黄豆(P1)×南农493-1(P2)正反交的P1、P2、F1和F2:3四个世代的粒长和粒宽的表型资料,运用四个世代联合的主基因+多基因混合遗传分析方法,对这两个性状分别进行了遗传分析.结果表明:正反交杂种F1粒长和粒宽有显著差异,存在母性效应;粒长性状受一对加性-显性主基因和加性-显性.上位性多基因共同控制;粒宽受多基因空制.     

基因枪法将GmDREB基因导入大豆的研究

测定大豆体细胞胚对PPT的基础抗性,用基因枪法将pRdGM-bar质粒转化大豆体细胞胚,得到抗性体细胞胚和抗性植株,经PCR、PCRsouthern检测,证明CmDREB基因转入到大豆中.     

水稻茎秆粗度主基因+多基因混合遗传分析

选择茎秆粗度差异大的3个亲本(CB1、CB4和CB7),配制CB1×CB4和CB7×CB4组合,并分为中、晚稻种植,采用P1、F1、P2、B1、B2和F2 6个基本世代主基因+多基因混合遗传分析方法对该性状进行遗传分析。结果表明:茎秆粗度属于D-2模型(1对加性主基因+加-显性多基因模型),各组合B1、B2和F2世代的主基因遗传率在27.60%～63.69%之间,总基因型遗传率在39.43%～82.01%之间。CB1×CB4和CB7×CB4各世代群体作中稻种植的主基因遗传率比作晚稻种植稍低,总基因型遗传率同样相对较低,说明供试材料作为中稻种植,可能受环境因素的影响比作为晚稻种植更明显。     

利用基因枪法将trxs基因导入大麦的研究

为提高大麦种子中硫氧还蛋白h的活力,用基因枪法将硫氧还蛋白基因家族中与trxh基因高度同源的trxs基因导入4550块大麦幼胚愈伤组织,经过愈伤组织的诱导、筛选(PPT)和分化,得到49株T0代再生植株,并进行繁殖得到T1、T2代植株。采用PCR、嵌套PCR、酶切PCR产物和PCR-southern杂交多种方法对获得的植物材料进行检测。PCR检测显示,T0及其后代T1、T2代植株中都检测出了PCR阳性个体;嵌套PCR和酶切检测验证了T1、T2代植株中PCR产物与转化的目的片断相符。对转基因大麦籽粒进行了初步的生化分析,结果显示转基因大麦籽粒中硫氧还蛋白h的活性是非转基因籽粒的3.3倍;发芽后水溶蛋白和醇溶蛋白中巯基含量的比率都明显上升,其中水溶蛋白质中巯基含量比率是对照的1.5倍,醇溶蛋白质中巯基含量比率是对照的2倍。以上结果说明trxs基因在转基因大麦中能进行遗传并具有生物功能。     

棉花纤维品质相关基因挖掘及功能基因研究进展

棉纤维是天然的,使用最为广泛的纤维材料。提高棉纤维品质成为当前棉花遗传育种的重要目标,对棉纤维发育相关基因的挖掘、定位、克隆与功能研究是实现这一目标的重要基础。本文阐述了基于QTL定位的陆地棉和海岛棉纤维优质基因挖掘、基于全基因组测序的棉纤维发育相关基因位点鉴定和分析、基于分子标记辅助育种技术的棉纤维品质改良以及棉花纤维发育相关功能基因验证等研究进展,以期为棉花纤维发育及品质改良研究提供有益借鉴和参考,并对今后棉花纤维相关研究和发展方向进行了展望。     

玉米株高主基因+多基因遗传模型分析

以玉米杂交组合PH4CV/昌7-2(组合I)和PH6WC/7873(组合Ⅱ)的6世代P1、P2、F1、B1、B2、F2为试验材料,在春播和夏播条件下,研究玉米株高的主基因+多基因遗传规律。结果表明,春播条件下,组合Ⅰ的株高符合E-3模型,组合Ⅱ的株高符合E-1模型;夏播条件下,组合I和组合Ⅱ的株高均符合C-0模型。春播条件下,组合Ⅰ和组合Ⅱ株高均以主基因遗传为主;夏播条件下,组合Ⅰ和组合Ⅱ株高均表现为多基因遗传。在利用这两个组合对株高进行遗传改良时,在不同的环境条件下应该采用不同的选育方法。     

柚AUX/IAA基因族的基因注释分析

以De novo转录组学方法分析柚Citrus grandis Osbeck cv.生长素/吲哚乙酸蛋白(auxin/indoleacetic acids protein,AUX/IAA)基因家族的基因。以特早熟龙柚(变异型)和琯溪蜜柚(参照型)嫩果和叶片为材料,经过RNA提取、反转录、测序、组装得到Unigene序列。Unigene序列在Nr、Swiss-Prot、KEGG和COG四大数据库中进行比对,获得AUX/IAA家族基因注释结果。采用数字基因表达标签(digital gene expression tag,DGE)技术,对样本中基因转录丰度以RPKM值表示,比较处理组和对照组的RPKM值,以倍性变化≥2确定差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)。从特早熟龙柚和琯溪蜜柚嫩果和叶片中,总共注释到17个AUX/IAA基因家族基因,它们都在特早熟龙柚和琯溪蜜柚嫩果和叶片中表达。其中在龙柚嫩果(FE)和蜜柚嫩果(FL)中有1个差异表达基因(序号:035781);在龙柚叶片(LE)和蜜柚叶片(LL)中有1个差异表达基因(序号:001808)。注释到的17个AUX/IAA基因家族基因各有14个在克莱门特柚Citrus clementina和中国甜橙Citrus sinensis报道过。     

水稻稻瘟病抗性基因及稻瘟病菌无毒基因研究进展

稻瘟病是水稻生产上最为重要的病害之一,可引起大幅度减产.水稻—稻瘟病菌互作机制是目前研究植物与病原物互作的模式系统.关于稻瘟病抗性基因、稻瘟病菌无毒基因的研究取得显著进展,为水稻抗稻瘟病分子标记辅助育种、基因工程育种及稻瘟病绿色防治提供了广阔的前景.对稻瘟病菌侵染机制、稻瘟病抗性基因定位与克隆、抗病基因和无毒基因的互作...     

利用基因枪法将Bt基因导入玉米优良自交系

利用基因枪法将Bt基因导入玉米优良自交系501和C111.轰击后的幼胚转至附加Bialaphos浓度为10 mg/L的选择培养基上进行愈伤组织的诱导,继代筛选3轮,每轮3周.得到的抗性愈伤组织在不含Bialaphos的分化培养基上进行绿苗分化,501获得了20株转化再生植株,C111获得了10株转化再生植株,PCR鉴定结果表明Bt基因已整合到玉米自交系501和C111的基因组中。     

用基因枪法将Bt基因转入大豆的研究

以大豆品种合丰25的体细胞胚为受体,以Bt基因为目的基因,应用基因枪法进行了遗传转化,经体细胞胚萌发、生根及壮苗培养和卡那霉素选择培养,获得了完整的抗性再生苗,经PCR、PCR-Southern和点杂交分析鉴定,初步证明外源基因Bt已整合到大豆的基因组中.     

基因枪法将Glu基因导入甘蔗愈伤组织

将含有Glu基因(β-1，3-葡聚糖酶基因)的植物表达载体pBIuG通过基因枪法将Glu基因导入甘蔗叶片愈伤组织，在Km抗性培养基上诱导再生植株，获得的再生植株经PCR检测，证明外源Glu基因已整合到甘蔗基因组中。     

ＢＴ型细胞质雄性不育恢复基因的基因定位

 以典败率、圆败率、染败率、花粉育性和小穗育性为育性指标，对BT型细胞质雄性不育系731A、恢复系C9083以及731A/C9083的F1、731A//731B/C9083的三交F1等亲本和杂种群体的育性进行调查分析，并以731A//731B/C9083的三交F1群体为材料进行RFLP和微卫星标记分析，进行基因定位。结果表明，C9083具有1个主效的显性恢复基因。选用第10染色体上的7个RFLP和微卫星标记分析两个亲本，有3个RFLP标记在两个亲本间有多态；选用其中的C16和G291分析731A//731B/C9083的三交F1中的各个单株的结果表明，这两个RFLP标记与C9083的恢复基因连锁，C16与这个恢复基因之间的交换值为19.3%，G291与这个恢复基因之间的交换值是14.0%， C9083的恢复基因与已报道的BT型细胞质雄性不育恢复基因Rf1可能等位。     

小麦农艺性状的主基因+多基因遗传分析

为明确小麦重要农艺性状的遗传组成,并筛选适于QTL的性状,以西农817和中国春为亲本,构建F2、F3群体,采用P1、P2、F1、F2、F3五世代联合分析方法,研究了株高、有效分蘖、小穗数、穗粒数、穗长、穗下节间距、小穗着生密度等产量相关性状的遗传模型.结果表明,7个性状不仅受基因的控制,同时也受到不同程度的环境影响.其中,穗长、穗粒数符合多基因遗传模型,无主基因存在;株高、小穗数、小穗着生密度符合一对加显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型;穗下节间距符合一对完全显性主基因+加性-显性多基因模型;有效分蘖符合一对负向完全显性主基因+加性-显性多基因模型.     

冬瓜种子千粒重主基因+多基因混合遗传分析

利用主基因+多基因混合遗传模型对冬瓜组合B214(小籽粒)×B227(大籽粒)的6世代群体(P1、P2、F1、B1、B2及F2)种子千粒重进行遗传分析.结果表明,冬瓜组合B214×B227种子千粒重性状为1对加性主基因+加性-显性多基因遗传,主要受主基因和多基因的加性效应控制,不存在杂种优势.主基因+多基因在B1、B2及F2群体的遗传率分别为68.82％、75.70％和76.29％.因此,可通过选择较高千粒重的材料为亲本,利用加性效应对冬瓜种子千粒重性状进行品种改良.     

转抗菌肽B基因和bar基因籼稻植株的再生

 运用基因枪法将含有bar基因和cecropin B基因的质粒pCB1导入籼稻品种特青的幼胚细胞,筛选后得到3株转基因植株。PCR检测和Southern杂交结果表明,外源基因已整合到水稻基因组中。转化当代植株表现出对Basta很强的抗性,同时也增强了对水稻白叶枯病的抗性。     

稻瘟病抗性基因P_i—Z~t同质基因系的选育

同质基因系虽然具有同样的遗传背景,但特定的相对基因是不等位的,因此对搞清基因的表现型具有重大意义。同质基因系可以通回交或者自交,在维持所需的基因位点的同时,使其它的基因位点同质化而得到。笔者为了把马来西亚水稻品种的稻瘟病抗性导入到日本品种中,采用了回交法,在提取对日本稻瘟病的优势菌系能显示抗病的抗性基因Pi-Z~t(藤卷和横尾1971)的同时,育成了Pi-Z~t的同质基因系。本文概述了Pi-Z~t的同质基因系的育成经过以及有关同质基因的两三个特性。