DNA分子标记在麻疯树遗传多样性研究中的应用

在综述几种常用分子标记的基础上,介绍目前麻疯树遗传多样性研究中DNA分子标记的应用概况。     

棉花耐盐相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记筛选

利用相关序列扩增多态性(SRAP)和群体分离分析法(BSA)对棉花耐盐材料×敏盐材料组合的F2群体及26个耐、敏品种(系)进行分析和鉴定,筛选与棉花耐盐相关的分子标记。在88对正反引物组合中,筛选出在2个亲本间具有多态性的引物6对,经F2群体分析,发现1对引物能够在耐盐单株中扩增出350 bp的特异片段,而在敏盐单株中没有。品种鉴定显示,耐盐材料均能扩增出该片段,而敏盐材料没有该片段扩增。推测该片段是与棉花耐盐性紧密连锁的分子标记。     

麻疯树种质资源nrDNA ITS 序列的遗传分析

通过PCR 扩增并测序分析了18 份不同地理来源的麻疯树种质资源的nrDNA ITS 序列,为今后麻疯树 优良种源的选择和开发利用提供理论依据。测序结果表明,麻疯树各种质资源的ITS 序列为648~649 bp,G+C 含量 在64.10%~64.71%之间;各资源的遗传距离为0.000~0.069,平均值仅为0.010。进化树分析表明,18 个麻疯树种质资 源基本上聚为1 类,没有得到具有较高支持率的分支,且各资源的遗传差异系数极低。本研究结果再次证实麻疯树 种质资源的遗传基础偏窄,遗传变异小。     

柳州种植麻疯树的气候条件分析

概述了适宜麻疯树生长的温度、水分及光照条件,对柳州种植麻疯树的气候条件进行分析.结果表明,柳州市部分县区具备麻疯树种植的基本气候条件,但低温、霜冻及干旱等气象灾害时有出现.因此,柳州种植麻疯树需做好防寒、防冻及抗旱工作.     

麻疯树杂种F1种子主要特性分析

麻疯树广泛分布于热带和亚热带地区,其种子可提炼生物柴油,具有极大的开发利用价值。从多份麻疯树杂种F1种子中选出较好的20份材料,研究了其主要种子特性,结果表明:选出的A-51、A-10、D-4、A-26和A-31 5个优异单株的4个种子性状均达到相对较高水平。研究结果为该植物的遗传改良工作提供理论及实践依据。     

32个杜鹃花品种遗传关系的SRAP分析

采用SRAP分子标记对32个杜鹃花品种进行了分析。21对引物共检测到232个多态位点,平均每对引物扩增出12.2个位点,多态位点百分率为90.27%。32个杜鹃花品种的Nei's基因多样性指数(H)为0.340,Shannon's信息指数(I)为0.503,相似系数介于0.541~0.805之间。3个品种群间遗传分化系数(G_(st))为0.157 2,表明84.28%遗传变异发生在品种群内。采用UPGMA法构建系统进化树,32个杜鹃花品种可分为3类:14个东鹃品种、10个西鹃品种和8个夏鹃品种,结果与传统分类完全一致。表明SRAP分子标记技术能准确地分析杜鹃花品种的遗传多样性和亲缘关系。     

基于SRAP的锥栗主栽农家品种遗传多样性分析

利用从256对中筛选出的10对相关序列扩增多态性(SRAP)引物组合对福建省建瓯市的17个锥栗主栽农家品种进行了遗传多样性分析。结果表明:不同农家品种遗传多样性丰富,10对引物组合共扩增出了200个条带,多态性带数(NPB)183个,占总条带数的91.5%,引物组合em2me8和em5me9的多态性条带百分比(PPB)均为100%;遗传相似系数变化范围为0.508 2~0.797 8,平均为0.653 0,大尖嘴(DJZ)和中尖嘴(ZJZ)的亲缘关系最近,DJZ与双峰子(SFZ)的亲缘关系最远。在遗传相似系数为0.655 7时,17个锥栗主栽农家品种可分为3大类:第I类包括3个农家品种,为处暑红(CSH)、SFZ、乌壳长芒(WKCM);第II类包括11个农家品种,为大苞榛(DBZ)、牛角仔(晚熟)(NJZWS)、乌榛(WZ)、铁锥(TZ)、牛角仔(中熟)(NJZZS)、欧宁仔(ONZ)、红仔榛(HZZ)、黄榛(HZ)、油桐仔(YTZ)、白露仔(BLZ)和油榛(YZ);第III类包括3个农家品种,为DJZ、ZJZ和小尖嘴(XJZ)。引物组合em2me8构建了锥栗农家品种的DNA指纹图谱。为锥栗杂交育种和遗传作图的亲本选配提供参考。     

黄瓜白粉病抗性序列相关扩增多态性的分子标记研究

以高抗和高感白粉病的黄瓜亲本及其杂交后代F2分离群体为材料,应用序列相关扩增多态性(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)技术开展与黄瓜白粉病抗性基因连锁的SRAP分子标记研究.结果表明:从437对SRAP引物组合中筛选出62对能够在2个亲本抗、感池间扩增出稳定多态性条带的引物组合,进一步用这些引物分析F2群体,发现有1对引物组合Mel/Em9扩增出的SRAP标记(Mel/Em9-284 bp)能与黄瓜抗白粉病基因连锁,遗传距离为9.8 cM.获得的分子标记对克隆抗病基因和利用分子标记辅助选择提高育种效率具有重要意义.     

基于SRAP分子标记的剑豆遗传多样性分析

采用相关序列扩增多态性(Sequence-related amplified polymorphism,SRAP)分子标记方法,对收集到的来源于11个国家的19个剑豆种群进行遗传多样性分析。结果表明:1)在扩增出的274条清晰条带中,具有多态性的有144条,占总数的52.6%;2)28对引物的多态性指数(Polymorphism information content,PIC)介于0.16~0.43,平均值为0.28;3)剑豆总遗传多样性指数(Ht)为0.285 6,基因流(Nm)为0.065 6;4)通过分子方差分析(Analysis of molecular variance,AMOVA)发现,剑豆种群间差异占总差异的88%,种群内差异占总差异的12%,种群间差异为剑豆差异的主要来源;5)主坐标分析(Principal coordinates analysis,PCoA)和基于遗传距离的聚类分析表明,19个剑豆种群可分为5个类群,每个类群均有不同的表型。     

麻疯树油体钙蛋白JcCale26.8基因克隆及序列分析

[目的]克隆麻疯树(Jatrapha curcas)油体钙蛋白基因JcCale26.8全长cDNA序列,探究麻疯树油体钙蛋白及其基因的结构与功能。[方法]应用RNA-seq测序和PCR技术,从麻疯树种子中克隆获得1个油体钙蛋白家族基因JcCale26.8,并进行测序和序列分析。[结果]JcCale26.8基因序列含有6个外显子和5个内含子,内含子剪接位点符合真核生物基因的GT-AG法则。JcCale26.8基因mRNA序列的完整开放阅读框长717 bp,推测编码由238个氨基酸组成、相对分子量为26.8 kD的油体钙蛋白JcCale26.8。JcCale26.8蛋白主要由α-螺旋和无规则卷曲结构构成,并具有油体钙蛋白典型结构特征,与来自蓖麻、川桑和异色山黄麻等多个不同物种的Caleosin蛋白具有较高的同源相似性。[结论]该研究可为麻疯树油体钙蛋白基因的表达调控与功能研究奠定基础。     

应用SRAP标记对茄子品种进行遗传多样性分析与指纹图谱构建

利用SRAP技术对36份茄子栽培品种进行了分子鉴定。结果表明:选用25对引物组合对其基因组DNA进行PCR扩增,共获得566条扩增带,其中多态性谱带102条,平均每个引物组合扩增出4.08条多态性条带;品种间‘望哈茄’与‘本溪早紫茄’遗传相似系数最大,为0.986,‘辐射1号’与‘沪紫长茄’间遗传相似系数为0.581。同时使用8对引物组合构建了36个品种的指纹图谱,其中引物FC8ME10可以把‘闽长茄’与其他茄子品种完全区分开。引物SA1OD3可以把‘敦和茄’和‘苏大青茄’同其他茄子品种区分开来。表明:SRAP标记技术能较好地从分子水平揭示出茄子品种的遗传多样性,并能有效应用于茄子品种指纹图谱构建。     

小桐子育苗密度研究

[目的]获得小桐子最佳的育苗密度。[方法]通过对在不同育苗密度下小桐子高生长、地径和分枝量的分析获得小桐子育苗的最佳密度。[结果]试验发现15cm×20cm为小桐子的最佳育苗密度,在最佳育苗密度下,小桐子平均每公顷出苗250005株,平均每公顷出优质苗160710株,出圃率为64.30%,平均育苗每株的成本为0.18元。     

麻疯树病虫害种类综述

根据实地调查结果及查阅文献资料,对重要经济植物麻疯树(Jatropha c"curcas Linnaeus)的潜在病虫害种类进行了总结阐述,并对未来的防治工作提出相应的意见及建议.     

遮阴处理对小桐子幼苗生长的影响

[目的]为小桐子的大面积种植提供科学依据。[方法]设计4.8%、14.9%、46.0%、100%4种透光率,研究遮阴处理对小桐子幼苗生长的影响。[结果]随着遮阴强度的增加,小桐子幼苗的气孔密度、比叶重、叶绿素a/b值、单位叶面积鲜重、光补偿点、叶片最大净光合速率均下降,而叶片的呼吸速率、表观量子效率不同程度地增加。低光强下光-光合曲线的直线方程的相关系数为0.942 3～0.994 8,表明低光强下光与光合速率呈良好的线性关系。[结论]遮阴处理下,小桐子植株的生理指标有了不同程度的变化,表现出植株对弱光的利用能力增强,对强光的利用能力减弱。     

麻疯树的挥发性化学成分

利用气相色谱—质谱联用技术,研究了采自云南省建水县、石屏县和元阳县的麻疯树叶、树皮及种子的挥发性成分,共分离鉴定出66种挥发性化合物,其中树叶39种,树皮35种,种子30种,化合物类型包括醛、酮、酯、萜类化合物、甾醇类、脂肪酸、烷烃、烯烃、芳香族化合物等。5-羟甲基康醛、蒽、棕榈酸、棕榈酸乙酯、亚油酸、亚油酸乙酯、亚油酸甘油酯、角鲨烯和β-豆甾醇等8种化合物为麻疯树叶、树皮及种子共有的挥发性成分。在麻疯树叶、皮及种子的提取物中发现了多种具有开发利用价值的三萜类和植物甾醇类物质和天然维生素E,同时发现相同海拔和生境的麻疯树样品的挥发性化学成分组成较相似,为了解麻疯树各部位的化学物质基础和进一步开发研究提供了理论依据。     

麻疯树叶提取物的抗菌作用研究

从麻疯树叶中提取抑菌液并测定了其抑菌效果。结果表明:麻疯树叶提取液对常见食品腐败菌有较强的抑菌作用,其抑制腐败菌大肠杆菌和金黄色葡萄球菌最小抑菌浓度(MIC)为0.156mg·L-1,抑制枯草芽孢杆菌、根霉菌和青霉菌的MIC为0.625mg·L-1,抑制曲霉菌和酵母菌的MIC分别为0.313和1.25mg·L-1;在相同时间内,麻疯树叶提取液含量越高,抑菌率就越高,同一含量提取液的作用时间越长,抑菌率也就越高,热处理对其抑菌效果有加强作用。     

渗透胁迫对麻疯树幼苗生理生化特性的影响

为揭示干旱缺水对麻疯树Jatropha curcas幼苗生理生化特性的影响,通过设置不同质量分数的聚乙二醇（PEG 6000）渗透胁迫,研究了胁迫处理下幼苗各项生理指标的消长变化规律,并进行相关分析。结果表明,随胁迫时间的延长,麻疯树幼苗叶片相对含水量在5%和10%处理时略微升高,在15%,20%和30%聚乙二醇（质量分数）处理时持续下降,至10 d时分别下降了40.7%,46.0%和55.9%;可溶性蛋白质量分数、活性氧（O2·^－）产生速率、保护酶系统超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶、过氧化氢酶活性和叶绿素质量分数在各种不同处理条件下先升高后下降。而丙二醛质量分数在各种不同处理条件下随胁迫时间的延长逐渐增加,至10 d时在15%处理时增加最显著（P＜0.01）,与对照相比,上升了2.4倍。相关分析表明,相对含水量与丙二醛、超氧化物歧化酶活性和谷胱甘肽还原酶活性呈显著负相关（P＜0.05）;可溶性蛋白则与保护酶系活性及叶绿素呈显著正相关（P＜0.05）;O2·^－产生速率、丙二醛分别与超氧化物歧化酶活性和谷胱甘肽还原酶活性呈极显著正相关（P＜0.01）;3种保护性酶活性之间及它们分别与叶绿素质量分数都呈极显著正相关（P＜0.01）。综上所述,渗透胁迫对麻疯树幼苗的影响是多种生理生化过程综合作用的结果,幼苗通过诱导保护酶系提高抗旱性,具有较强的渗透胁迫忍受能力。图3表1参27     

金沙江流域麻疯树种子的经济性状和生境土壤分析*

 对来源于金沙江流域12个县的麻疯树种子的重要经济性状千粒重、粗脂肪含量、生境土壤进行了分析,所有样品的千粒重范围为375.0～625.0 g,粗脂肪含量50.03%～66.38%,麻疯树种子经济性状和土壤速效分因分布差异较大。大姚县、宁蒗县、鲁甸县、武定县、东川区产的麻疯树种子质量较好,可作为进一步选育优良品种的中间材料。