玉米雄性不育性研究Ⅷ.对玉米Y_(Ⅱ-1)不育胞质线粒体DNA RFLP分析

以玉米 T、S、C群及新选育的 Y -1不育系为材料 ,用这 4类群不育胞质线粒体 DNA,经 4种限制性内切酶酶切 ,长距凝胶分离酶切片段获得高分辨率的清晰谱带。再以 5种线粒体特异的基因片段作为探针与酶切条带杂交 ,结果表明 :T、S、C群表现较多差异的杂交带型 ,持有明显的多态性 ,Y -1型杂交带与 T、 S群区别明显 ,与 C群有少量差异。这为从遗传组成上区分不育胞质类群和 Y -1型不育系的归群提供试验依据。     

辣椒胞质雄性不育(CMS)恢复系的转育技术研究

基因型为N(MsMs)、S(MsMs)的材料可直接做恢复系;基因型为N(msms)的优良自交系材料可采用胞质雄性不育三系配套杂交种为母本,与原材料为转回亲本,经回交3～5代,再自交2代,连续2代全恢复的株系为新恢复系;N(Msms)、S(Msms)2种基因型后代CMS基因型和植株特征特性都会出现分离,选全恢复的株系经自...     

植物线粒体蛋白质组与细胞质雄性不育研究进展

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是植物杂种优势利用的基础,大量研究表明CMS是线粒体基因与细胞核基因互作的结果.蛋白质是基因表达的产物,也是基因功能的执行者,研究线粒体蛋白质有利于探索CMS产生机理.本文综述了CMS相关的线粒体蛋白质的研究进展,并探讨了PPR(peatatricopeptide repeats)基因的结构特征、生物学功能及对CMS相关基因的表达调控.     

玉米雄性不育性研究Ⅷ. 对玉米YⅡ-1不育胞质线粒体DNA RFLP分析

以玉米T、S、C群及新选育的YⅡ-1不育系为材料，用这4类群不育胞质线粒体DNA，经4种限制性内切酶酶切，长距凝胶分离酶切片段获得高分辨率的清晰谱带。再以5种线粒体特异的基因片段作为探针与酶切条带杂交，结果表明：T、S、C群表现较多差异的杂交带型，持有明显的多态性，YⅡ-1型杂交带与T、S群区别明显，与C群有少量差异。     

基于PCR技术的玉米CMS材料胞质类型的快速鉴定

1971年,Beckett依据育性恢复专效性原理将30种不同来源的细胞质雄性不育材料的胞质划分为T、C、S三个基本类型^[1]。此后,郑用琏和刘纪麟^[2]、温振民^[3]分别对育性恢复专效性方法进行了改进和发展。1978年,Levings 和 Pring首次报道了玉米4种细胞质的线粒体DNA存在限制性核酸内切酶的多型性,从分子水平证明了雄性不育基因存在于线粒体DNA（mtDNA）上,并证实mtDNA的差异既存在于各组CMS材料之间,也存在于组内^[4]。根据mtDNA的酶切图谱可将C组和S组不育胞质进一步区分为几个亚组^[4,5]。近年来,利用RFLP、RAPD等分子标记技术研究玉米胞质mtDNA多型性,证明RFLP和RAPD多态性可有效地用于不同胞质分类^[6~8];利用线粒体DNA上嵌合区域设计特异性引物进行PCR,也可准确地将CMS的不同胞质区分开来^[9]。本研究采用RFLP和特异引物的PCR方法,对3个未知细胞质类型的不育系进行分子水平鉴定,并证实了基于PCR技术的玉米CMS系胞质类型的快速鉴定方法是有效的。     

甘蓝型油菜NCa CMS育性相关候选线粒体基因及其恢复基因的转录调控

用10个线粒体基因为探针，对NCa不育系、保持系和可育F1幼蕾的线粒体RNA进行了Northern检测。结果表明，atp6、atp1、cox1、cox2、cob、rrn5S和rnn26S等7个线粒体基因探针在不育系、保持系、可育F1中的转录没有差异，只有orf222、orf139和atp9等3个探针检测到转录本的差异。orf222和orf139分别在不育系和可育F1中产生相同大小和丰度的转录本，但是在保持系中没有检测到转录本；orf222检测到的3条转录本分别为1．1、0．9和0．6kb，orf139检测到0．8和0．6kb2条带。atp9探针在不育系和保持系中都检测到1条0．6kb转录本，而在可育F1中检测到0．6和1．2kb的转录本。NCaCMS不育的形成可能与orf222、orf39和atp9基因的表达有关。讨论了恢复基因在F1育性恢复过程中对育性相关候选基因的可能调控方式。     

高等植物线粒体内RNA编辑的研究进展

RNA编辑普遍存在于高等植物线粒体中,是线粒体产生功能蛋白所必不可少的步骤。本文概述了高等植物线粒体RNA编辑的研究进展。     

榨菜胞质甘蓝型油菜CMS改良及三系配套初步研究

通过杂交和连续回交的手段对榨菜胞质甘蓝型油菜CMS“93-12 A”进行改良,得到了一份新的稳定双低不育系材料“758 A”;榨菜胞质CMS恢保关系鉴定表明“758 A”与PolCMS和陕2 A CMS具有不同的恢保关系,同时筛选到1份恢复材料,对其进行改良获得5份双单倍体恢复系材料;“758 A”与不同恢复系材料的杂交配组产量鉴定结果表明,部分组合具有较好的增产潜力,“758 A”具有较好的配合力.     

甘蓝型油菜NCa CMS育性相关候选线粒体基因及其受恢复基因的转录调控

用10个线粒体基因为探针, 对NCa不育系、保持系和可育F₁幼蕾的线粒体RNA进行了Northern检测。结果表明，atp6、atp1、cox1、cox2、cob、rrn5S和rrn26S等7个线粒体基因探针在不育系、保持系、可育F₁中的转录没有差异；只有orf222、orf139和atp9等3个探针检测到转录本的差异。orf222和orf139分别在不育系和可育F1中产生相同大小和丰度的转录本，但是在保持系中没有检测到转录本；orf222检测到的3条转录本分别为1.1、0.9和0.6 kb，orf139检测到0.8和0.6 kb 2条带。atp9探针在不育系和保持系中都检测到1条0.6 kb转录本，而在可育F₁中检测到0.6和1.2 kb的转录本。NCa CMS不育的形成可能与orf222、orf139和atp9基因的表达有关；讨论了恢复基因在F₁育性恢复过程中对育性相关候选基因的可能调控方式。     

利用小孢子培养选育榨菜胞质甘蓝型油菜CMS恢复系研究

以榨菜胞质甘蓝型油菜恢复系材料“06 B033”为母本,优质油菜新品种(系)为父本配制7个杂交组合,并对其F1代进行小孢子培养.结果发现,不同父本的杂交组合在小孢子培养成胚率上表现极显著差异;对获得的DH群体进行对榨菜胞质甘蓝型油菜CMS的恢保性鉴定.结果表明,有5个DH株系对榨菜胞质甘蓝型油菜CMS表现良好的恢复性.     

植物Prohibitins(PHBs)基因的研究进展

Prohibitins(PHBs,抗增殖蛋白),又称抑制素,作为一种肿瘤抑制蛋白,首先是在人类中被发现并进行研究的。植物中PHBs的发现只有20年的时间,并且相关的研究报道不多,因此对植物PHBs及其功能的了解比较少。截至目前的数据显示,PHBs的氨基酸序列在各种生物中高度保守,基于酵母的PHBs的分类,所有生物的PHBs都被分为Ⅰ型和Ⅱ型两种类型。这两类蛋白在线粒体内膜形成一个环状的大分子结构。尽管最初研究者推测PHBs基因对植物的生长可能有负调控效应。然而,近些年的研究表明其对植物的生长发育具有促进作用,通过参与线粒体的形成和提高植物对逆境的反应等行使多项生物学功能。本文主要从PHBs的分类、结构、亚细胞定位和PHBs的功能等方面,对植物PHBs的研究进展进行了简单的总结。     

转录组学技术在茶树抗逆性的研究进展

茶树(Camellia sinensis)属山茶科山茶属,是一种重要的木本经济作物,其叶片富含多种活性物质,其中尤以儿茶素、咖啡因、茶氨酸及其他游离氨基酸等活性成分对茶叶品质有重要影响。逆境胁迫是影响茶树生长发育、产量及品质的重要因素,人们对茶树应答逆境胁迫的分子机理越来越关注。转录组学作为功能基因组学的重要组成部分,它从RNA水平上全面研究物种的基因表达情况。利用该技术研究逆境胁迫下茶树基因表达的情况,有利于阐明茶树对逆境胁迫的应答机理。本综述主要介绍应用转录组学技术研究茶树应答生物胁迫和非生物胁迫(干旱,温度,盐碱,重金属等)的进展,以期为茶树抗逆性分子机理的研究提供理论参考。     

作物线粒体基因组研究进展

作物线粒体基因组具有复杂的组成和结构特点,基因组大、重组进化快、存在水平基因转移现象等。通过比较GenBank中已公布的12种作物线粒体基因组,着重分析它们基因组的组成和结构特点,特别是基因组大小、编码序列比例、内含子、叶绿体和细胞核与线粒体之间的DNA交换、RNA编辑、重复序列以及细胞质雄性不育等热点问题,以期为更好地了解细胞质雄性不育机理,利用杂种优势提高作物产量等科学问题提供理论参考。     

四种细胞质来源的烟草不育系线粒体SSR位点差异

采用线粒体SSR(mtSSR)方法对普通烟草4种不育类型的不育系、不育胞质来源的烟草野生种和保持系进行线粒体位点差异分析,探讨mtSSR位点差异与胞质不育的关系。在烟草线粒体基因组上检索到24个能重复稳定扩增出片段的mtSSR,对烟草属植物的这些mtSSR分析结果显示,普通烟草种内mtSSR较为保守,多态性比率仅10.5%;4种不育类型的各自不育系与保持系、不育胞质上存在多个差异位点,在Nta(sua.)S类型中差异位点在线粒体编码基因orf138a、orf138c以及orf102~orf210的基因间区;在Nat(gla.)S类型中,差异位点在线粒体orf138a、orf138c两个编码基因以及nad2~sdh3、rps12~orf125b、orf116~orf101b、orf102~orf210的4个基因间区;在Nta(rep.)S类型中,差异位点在线粒体编码基因orf190以及orf104c~orf202的基因间区;在Nta(rus.)S类型中,差异位点在线粒体编码基因orf137以及rps12~orf125b的基因间区。这些位点差异可能与各自的雄性不育有关。另外,mtSSR引物TMS20在Nat(sua.)S、Nat(gla.)S、Nat(rep.)S和Nat(rus.)S类型的雄性不育系中分别扩增出了184、172、212和225 bp的片段,表明可用该引物区分4种烟草CMS类型。     

烟草线粒体基因atp6的SNP及其与CMS的相关性

为更好地在烟草育种中利用雄性不育,对烟草胞质雄性不育(CMS)的分子机理进行了研究。atp6基因是影响植物CMS的一个重要候选基因。本研究以7个烟草CMS系及其相应的保持系为材料,利用PCR特异引物扩增其线粒体基因atp6,通过直接测序和比对,发现atp6中A-59C、T-92C、T-185G、T-253C、T-418C、T-768C 6个核苷酸位点存在碱基变异,其中第59位、92位、185位和418位碱基的变化导致了相应位点编码氨基酸残基的改变,另两个位点(第253位和768位)为同义突变。对atp6基因中第59位A→C的突变进行了大量个体(共222个烟草植株个体)的PCR-RFLP检测及分析,结果表明,所有保持系单株的线粒体atp6基因片段都可以被Bst1107 I酶切,酶切后出现两种条带;而96%以上的雄性不育系单株的线粒体atp6基因片段部分能被Bst1107 I酶切,部分由于第59位A→C突变不能被Bst1107 I酶切,酶切后出现3种条带。说明atp6基因第59位的SNP位点与烟草CMS特性存在显著的相关性。     

植物化感作用研究进展

植物的化感作用是当今植物保护领域研究的热点.植物化感物质的研究与应用,建立农作物合理的轮、间、套和连作制度,培育有化感作用的农作物新品种,开发新型安全的除草剂和杀菌剂等,减少人工化学品的投入和对环境的危害,实现有害生物绿色防控.本文概述了近年来植物化感物质的种类、释放途径、作用机理、植物化感研究方法以及在农业生态系统中的应用等方面的研究进展.     

植物多倍体的研究进展

概述了植物多倍体的人工诱导途径、基本特征和鉴定方法,并指出了植物多倍体育种过程中亟需解决的问题及对未来研究前景的展望.     

DNA免疫法制备猪圆环病毒2型ORF3抗体

为了制备猪圆环病毒2型(PCV2)开放阅读框3(ORF3)蛋白的抗体,并为ORF3功能研究奠定基础,用PCR方法扩增PCV2 ORF3基因,对其PCR产物用EcoR I与Xho I进行酶切,并对真核表达载体pCDNA3.1(+)进行同样酶切,连接2种目的酶切产物后转化E.coli DH5?感受态,菌落PCR和序列测定结果显示成功构建出重组质粒pCDNA3.1-PCV2 ORF3。将该重组质粒接种BALB/c小鼠,用间接免疫荧光(IFA)检测小鼠血清PCV2 ORF3抗体的特异性及其效价。IFA结果证实经PCV2 ORF3重组质粒接种所制备的小鼠血清是PCV2 ORF3的特异性抗体,小鼠血清PCV2 ORF3抗体效价在经过4次接种后均达到1:25以上,表明,成功制备了具有较高效价的PCV2 ORF3抗体。研究结果提示,可以通过质粒DNA免疫方法来快速、简便地制备PCV2 ORF3抗体,为PCV2 ORF3抗体制备提供了一种新的有效途径。     

水稻株型的研究进展

水稻第三次产量的突破将可能产生于理想株型与优势利用相结合的超高产育种，笔者综述了水稻理想株型的形态特征、株型的相关栽培生理、株型遗传与育种、与植株形态建成相关的分子生物学等方面的研究现状，并讨论了存在的问题，展望了今后的研究发展方向。     

哈克尼西棉细胞质雄性不育相关线粒体基因多态性分析

【目的】研究棉花细胞质雄性不育的相关线粒体基因。【方法】利用线粒体基因atp A、atp6、atp9、cob、coxⅠ、coxⅡ、coxⅢ、nad3、nad6、nad9探针,对哈克尼西棉细胞质雄性不育系S、保持系F、杂种一代H进行限制性片段长度多态性分析。【结果】atp A、coxⅢ、nad3、nad6在3个材料间具有多态性。atp A、nad6基因探针与所有酶的杂交结果均显示出多态性,且在不育系与杂种一代中表现一致,而在保持系中差异明显。atp A/Eco RⅠ在3个材料中的杂交结果均显示2条带,其中1条2.2 kb的杂交带在3个材料中相同,另一条在不育系和杂种一代中大小为3.2 kb,而在保持系中为4.8 kb;atp A/PstⅠ杂交结果中,在不育系和杂种一代中的条带大小为17.0kb,而在保持系中为10.2 kb。nad6探针与4个酶的杂交结果均为不育系和杂种一代比保持系多1~2条杂交带。coxⅢ/Eco RⅠ在3个材料中均有1条2.5 kb的杂交带,但在保持系与杂种一代中比不育系多1条1.7 kb的弱带。nad3/Bam HⅠ的杂交结果在不育系与保持系中表现一致,而在杂种一代中缺少1条9.5 kb的杂交带。【结论】推测atp A、nad6基因参与调控不育系的形成,而coxⅢ、nad3可能受到恢复系核基因的调控,在不育系育性恢复过程中发挥较为重要的作用。