陆地棉GhWDR基因的克隆和功能初步解析

WD40蛋白广泛存在于真核生物,在多种生物过程中发挥着重要作用,棉花中鲜有关于WD40蛋白的研究。本研究从陆地棉TM-1克隆了1个WD40基因GhWDR,并对该基因序列、转录及功能进行了研究。结果表明：GhWDR含有4个典型的WD40-repeat结构域,属于WD40超家族蛋白基因。在棉属中该基因高度保守,并且在葡萄、莲花等古老物种中同源序列相似度也较高,表明该基因功能保守,但其同源基因的功能均未见报导。转录分析表明GhWDR在各组织器官中广泛表达,且在迅速伸长的纤维中高水平转录,说明其可能在棉花生长发育及纤维伸长调控中发挥作用。利用模式植物拟南芥对GhWDR功能进行研究,发现其具有促进开花整合子FT和SOC1表达,加速开花的功能。此外,该基因响应冷胁迫下调表达,且启动子包含ABRE元件,推测GhWDR转录在冷胁迫下受ABA抑制。高温诱导GhWDR的表达,缩短营养生长期,使植物提早进入生殖生长,促进早熟。总之,GhWDR可能参与温度调控路径,促进开花,在棉花适应温度变暖和平衡抗寒与生长过程中发挥作用。     

陆地棉显性无腺体近等基因系SSH文库的构建

[目的]应用抑制性消减杂交技术构建差异表达cDNA消减文库。[方法]以显性无腺体中棉所12（显无中12）和中棉所12（中12）提取棉花总RNA,以显无中12为驱动子,中12为检测子,利用SSH法建立差异表达cDNA文库进行克隆,并以NestedPcRPrimer1和2R对插入片段进行PCR扩增,分别以显无中12和中12总cDNA为探针进行反向Northern杂交,筛选差异表达克隆,进行序列相似性分析。[结果]通过建立差异表达cDNA文库共获得2280个克隆,通过反向Northern杂交共筛选363个差异表达克隆,测序后得到299个质量合格的EST序列,共56个重叠群,91个单拷贝。这些EsT所涉及的基因,主要是与代谢和次生代谢调节、生物合成、细胞凋亡、信号传导等有关联的cDNAs。[结论]SSH文库的构建和分析为显性无腺体形成相关基因的克隆和结构功能研究奠定了基础。     

陆地棉多标记基因系SSR分析

对陆地棉品种T582和T586两个多标记基因系及其杂交后代F1进行了SSR分析。结果表明,从50对SSR引物中筛选出6对引物具有多态性,占总引物数的12%。SSR序列位点多数呈共显性标记,少数为显性标记。SSR序列的扩增与两端设计引物有很大关系。     

具有iaaM基因抗虫陆地棉新品系的选育

分析了3个转iaaM基因抗虫陆地棉新品系的主要经济性状,结果显示:品系WU024的籽、皮棉产量最高,分别为236.5、113.6 kg/667 m²,分别比对照WT118增产8.4%、24.3%,衣分高达48.0%,但纤维品质一般。品系U0005的纤维品质在3个品系中表现最好;但衣分较低,为38.2%,籽棉产量比对照增产、皮棉产量比对照减产。品系SR006的纤维品质中等,衣分达43.9%;籽棉产量比对照减产,但皮棉产量比对照增产。陆地棉导入外源iaaM基因,可使马克隆值明显变低,3个转iaaM基因品系WU024、U005、SR006的马克隆值分别为3.5、3.7、3.3,低于常规对照WT118的马克隆值。对转iaaM基因核心品系SR006的抗棉铃虫特性进行检测,其生物学抗虫性表现正常,对棉铃虫达抗性级别。     

具有iaaM基因抗虫陆地棉新品系的选育

分析了3个转iaaM基因抗虫陆地棉新品系的主要经济性状,结果显示:品系WU024的籽、皮棉产量最高,分别为236.5、113.6 kg/667 m~2,分别比对照WT118增产8.4%、24.3%,衣分高达48.0%,但纤维品质一般。品系U0005的纤维品质在3个品系中表现最好;但衣分较低,为38.2%,籽棉产量比对照增产、皮棉产量比对照减产。品系SR006的纤维品质中等,衣分达43.9%;籽棉产量比对照减产,但皮棉产量比对照增产。陆地棉导入外源iaaM基因,可使马克隆值明显变低,3个转iaaM基因品系WU024、U005、SR006的马克隆值分别为3.5、3.7、3.3,低于常规对照WT118的马克隆值。对转iaaM基因核心品系SR006的抗棉铃虫特性进行检测,其生物学抗虫性表现正常,对棉铃虫达抗性级别。     

陆地棉抗草甘膦种质系的抗性基因分子鉴定

花是中国最重要的经济作物,是出口创汇的主要农作物之一.棉花生产与纺织服装等行业的发展有着密切的关系[1-3].虫害和草害是制约棉花生产的两大重要因素,防治虫害和杂草的用工投入巨大.因此,培育抗虫、抗除草剂的棉花新品种对进一步简化棉花栽培体系,降低植棉投入,增加棉农收入具有重要意义.     

陆地棉遗传标准系TM-1的特性及其耐冷性

[目的]通过系统调查TM-1农艺性状及纤维品质,研究芽期和苗期的耐冷性,以及对其在低温胁迫条件下的耐冷相关基因进行实时荧光定量分析,深入挖掘其耐冷机理,为该种质利用提供理论依据.[方法]在田间,以中棉所35为对照,以人工调查方式对TM-1进行表型鉴定,依据国际校准棉花标准(HVICC)测定纤维品质,同时采用卡那霉素筛选...     

云引稻瘟病抗性基因型的初步分析及其近等基因系构建

利用水稻品种稻瘟病抗性基因型鉴定菌株RB01～RB22,对云引苗期叶片进行离体接种,结果表明云引除对RB17和RB20感病外,对其他菌株均表现抗病,通过分析RB01～RB22对目前生产上广泛应用的24个稻瘟病抗性基因的抗性鉴定结果表明,这些基因的反应型均与云引不同,即可能含有除上述抗病基因之外的新的稻瘟病抗原。此外,通过连续回交、分子标记辅助选择和人工注射接菌相结合的方法,构建了以普感稻瘟病品种丽江新团黑谷(LTH)为遗传背景,含有抗稻瘟病菌株"四川-43"基因的近等基因系,为该抗病基因的遗传学研究和应用构建了良好的载体。     

东乡野生稻后代近等基因系苗期耐冷性初步研究

对34个近等基因系的苗期耐冷性作了研究和评价,鉴定出4个品系具有耐冻性,可作为水稻抗冷育种的优异种质资源,并认为这种抗冷力来自于东乡野生稻。对近等基因系强耐冷性品系的耐冷强度进行了讨论。     

家蚕近等基因系育成研究

选用家蚕分子生物学研究常用品种“大造”为轮回亲本,以家蚕实验遗传上各连锁群重要的形态性状标志基因系统为供体,培育家蚕近等基因系。通过1995年春至2000年秋连续6年的培育研究,在我国首次大批育成了包含家蚕全部连锁群各1个标志基因的近等基因系计28个。其中22个与轮回亲本交配次数在10次以上,分别为10－17次不等;余6个（均为隐性基因者）与轮回亲本交配次数达7－9次不等。利用育成的近等基因系进行RAPD分析及克隆鉴定,目前已得到8个近等基因系的目标基因的分子标记。     

甘蓝型油菜抗菌核病近等基因系和感病亲本蛋白差异的初步研究

【目的】建立适合于提取油菜叶片全蛋白的三氯乙酸/丙酮沉淀法,为今后油菜蛋白质组学的研究提供参考,明确菌核菌诱导抗、感菌核病油菜后的蛋白差异表达情况,为寻找抗菌核病基因提供线索。【方法】以油菜抗菌核病近等基因系98C40(抗原来自湘油15)和感菌核病亲本98C40为材料,在其生长的苗期阶段,接种菌核菌72 h之后,分别提取其叶片全蛋白。运用双向电泳技术、PD-quest软件、质谱技术对其进行差异蛋白质组分析。【结果】检测到抗病98C40(抗原来自湘油15)与感病亲本98C40之间有4个差异蛋白点,蛋白点a,线粒体ATP合酶F1β亚基(mitochondrial F1 ATP synthase beta subunit);蛋白点c,磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinas);蛋白点d,噻唑生物合成酶(THI1);这3个蛋白只在抗病98C40(抗原来自湘油15)上表达,而在感病亲本98C40上不表达。蛋白点b,1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase);按5倍差异表达量计算,在抗病98C40(抗原来自湘油15)上高表达,而在感病亲本98C40上低表达。【结论】这4个蛋白都是油菜代谢相关蛋白,它们可能在油菜抗菌核病的反应中发挥作用。     

陆地棉产量和株型性状的基因效应分析

<正> 在棉花的高产育种中,变产量因素的直接选择为间接选择,通过株型的改良来提高皮棉产量,是今后棉花育种值得重视的一个问题。以往对产量和株型性状的研究,多采用方差分析和双列杂交法,而利用世代平均数方法来研究其遗传规律,尤其是株型性状,报道尚少。为此,本文利用世代平均数方法对棉花产量和株型性状的遗传模型作一初探,以期为提高这些性状的选择效率,培育高产品种提供依据。一、材料和方法本试验选用连续自交六代以上的八个陆地棉品种,针对株型和产量性状上的差异配制了以下四个组合: Ⅰ:宁棉12×鲁棉1号;Ⅱ:半半棉×长德182;Ⅲ泗棉2号×无棉毒素47;Ⅳ:徐州514×激光1号。以上四个组合通过自     

陆地棉CAD基因家族的进化和表达分析

[目的]对陆地棉CAD基因家族成员进行进化和表达分析,了解其在棉纤维发育中的作用.[方法]应用生物信息学方法,从棉花基因组中筛选出21个CAD基因,并对CAD的基因结构、染色体分布、基因倍增模式以及系统进化进行分析.利用深度表达数据分析CAD基因在棉纤维发育各时期的表达.对比观察拟南芥cad5突变体和野生型根毛表型.[结果]同源性高的CAD基因复制对之间有相似的基因结构;片段重复和串联重复是CAD基因扩增的主要方式.进化分析可知,CAD基因可分为七个亚组,且功能相近的基因聚类在相同亚组.利用深度测序表达数据分析可知,CAD基因在棉纤维各个发育时期均有表达.对比拟南芥cad5突变体和野生型根毛发现,突变体相比于野生型有更长的根毛.[结论]CAD基因参与了棉纤维的发育的过程,并对棉花纤维发育起到一定的调控作用.     

新疆陆地棉转木霉几丁质酶基因棉花的初步筛选

利用花粉管通道法将构建在植物表达载体pART27上的抗黄萎病基因木霉几丁质酶(Trichoderma chi-tinase)基因,导入新疆4个陆地棉品种(系)中,经标记基因阳性试验和病圃抗病性检测,获得T2代具有较高的抗病性植株30株.     

一个陆地棉新型核雄性不育系“035A”的初步研究

报道了一个具有两个重叠显性基因控制的陆地棉雄性不育系“０３５Ａ”的遗传分析。该雄性不育系不育花小,花药少,表现完全败育,不育性受两个显性基因控制,两个显性基因表现为部分连锁。这一不育系的发现,为棉花基因连锁和基因定位提供了新的遗传工具,并为提高陆地棉核雄性不育系的制种效益和Ｆ２ 代杂种优势的利用提供了一个新的途径。     

陆地棉早熟性、丰产性基因效应研究

通过选择6个代表性亲本,采用性状互补原则,配制5个组合,对不同世代的早熟性、丰产性进行基因效应分析。结果表明:不同遗传背景下加性效应是最基本的,但显性效应和上位效应也存在,因此对早代中选材料进一步鉴定选择是必不可少的。     

陆地棉早熟性、丰产性基因效应研究

通过选择6个代表性亲本,采用性状互补原则,配制5个组合,对不同世代的早熟性、丰产性进行基因效应分析。结果表明：不同遗传背景下加性效应是最基本的,但显性效应和上位效应也存在,因此对早代中选材料进一步鉴定选择是必不可少的。     

水稻近等基因系构建及其应用

介绍了多次回交转育、从突变体中分离以及从杂交高世代群体中分离选育等构建水稻近等基因系的方法,叙述了水稻近等基因系在水稻育种、基因效应、基因定位方面的应用,对水稻近等基因系的广阔应用前景进行了展望。