陆地棉SRO基因家族的鉴定及表达分析

SRO是植物特有的类RCD-ONE蛋白家族,在植物抵御各种生物和非生物胁迫过程中具有重要的作用。本研究利用生物信息学方法从陆地棉遗传标准系TM-1(Gossypium hirsutum L.acc.TM-1)基因组中鉴定到12个SRO基因家族成员。多重序列比对及进化树分析表明,12个陆地棉SRO均含有PARP和RST结构域,聚为3类,即A、B和C亚家族。转录组数据分析表明,TM-1全基因组中的Gh_D12G1442在茎中优势表达,Gh_D05G2064在萼片和雄蕊中优势表达;Gh_A05G3788在雄蕊中优势表达,Gh_A12G1318在雄蕊和纤维中优势表达;Gh_A12G2480、Gh_D12G2608、Gh_A05G2257和Gh_D05G2516在纤维中优势表达;Gh_A08G1390、Gh_D08G1685、Gh_A12G2663和Gh_D12G2054具有较为广泛的组织表达。逆境胁迫处理试验表明,Gh_A08G1390明显受冷处理和盐处理的诱导,Gh_D12G2054、Gh_D08G1685、Gh_A12G2663基因在不同的胁迫处理下受到不同程度的诱导。     

陆地棉品种与陆地棉族系种质系间生理生化性状的杂种优势

采用ＮＣⅡ遗传交配设计,选用３个陆地棉常规品种和５个陆地棉族系种质系材料杂交,杂种Ｆ１生理生化性状的中亲优势、竞争优势明显存在。过氧化物酶（ＰＯＸ）活性、叶面积、干重及光合速率的优势率较大,特别是植株生长前期优势更大,说明棉花种内杂种在生长前期表现生长和光合作用优势。色素类性状的中亲优势、竞争优势都为负,并且生长前期表现更大的负向优势,因此不能简单地把色素高含量与产量高优势联系起来。生理生化指标不同时期中亲优势分别和皮棉产量中亲优势作通径分析表明,叶面积、干重与酶活性、光合速率这两个多元系统的变异能较好地反映皮棉产量优势的变异。并对生理生化性状相互间关系及与蕾铃脱落、皮棉产量的关系进行了讨论。     

陆地棉小GTP结合蛋白基因GhRop4的克隆及其表达分析

【目的】对陆地棉小GTP结合蛋白基因(Small GTP-binding protein)GhRop4(AY965614.1)在多种逆境胁迫下的应答表达模式进行研究分析,为棉花抗逆相关基因克隆及棉花抗逆分子机制研究奠定基础。【方法】利用生物信息学方法分析了GhRop4基因的结构特征和进化树关系,并通过荧光定量PCR(Real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)的方法分析Gh Rop4基因的组织表达特异性和不同逆境诱导条件下的表达模式。【结果】以陆地棉c DNA为模板克隆得到GhRop4基因,其开放阅读框为588 bp,编码包含195个氨基酸残基的Ⅰ型Rop蛋白。氨基酸多重序列比对表明,GhRop4与其它植物Rop蛋白高度同源,符合Rop蛋白结构特点。qRT-PCR分析表明,GhRop4基因在棉花幼苗根、茎、叶、子叶和下胚轴中均有表达,且在子叶和茎中表达水平较高。GhRop4基因对高盐、干旱、低温和棉花黄萎病菌处理都有一定程度的响应。【结论】Gh Rop4基因在陆地棉的逆境胁迫适应过程中可能具有重要的作用。     

陆地棉GhCYP1基因的分离及其表达分析

应用SSH-PCR技术,在筛选到抗旱相关基因的EST序列基础上,采用RACE技术,分离克隆到全长为801bp,含编码序列(CDS)为522 bp的棉花抗旱相关基因GhCYP1.氨基酸序列比对发现,该基因与拟南芥、水稻、人等的亲环蛋白基因高度同源,都具有由11个连续氨基酸所组成的单结构域亲环蛋白典型结构,且在保守区都具有...     

橡胶草Tk-bZIP11转录因子基因的克隆及其表达模式分析

橡胶草(Taraxacum kok-saghyz)种植过程中经常受干旱等胁迫影响，提高品种的抗逆性具有重要意义。为了研究bZIP转录因子在橡胶草逆境响应中的功能，本研究从橡胶草中克隆了Tk-bZIP11基因，其ORF全长468 bp，编码156个氨基酸。蛋白结构分析结果表明，Tk-bZIP11蛋白具有bZIP转录因子特有的保守结构域，同时具有核定位信号。在进化关系上，Tk-bZIP11与莴苣(Lactuca sativa) Ls-bZIP11亲缘关系最近，并具有相同的保守基序。亚细胞定位结果表明，Tk-bZIP11定位在细胞核中。实时荧光定量PCR (RT-qPCR)分析结果表明，Tk-bZIP11在橡胶草的不同组织均有表达，其在叶片中表达量最高，是花梗中表达量的3.28倍。在经甘露醇诱导的渗透压胁迫下，Tk-bZIP11在处理后呈现显著下调表达。在NaCl和PEG-4000模拟的胁迫处理下，Tk-bZIP11在处理后12 h内均呈现上调表达，24 h后呈现下调的规律。在植物激素茉莉酸甲酯、乙烯利和脱落酸处理下，Tk-bZIP11表达量也是在处理的前12 h显著上调表达，之后下调表达。...     

玉米胁迫诱导表达基因ZmSNAC1的功能分析

NAC转录因子是具有多种生物功能的植物特异转录调控因子,在植物生长发育、器官建成、激素调节和抵抗逆境等方面发挥着重要的作用。我们之前分离得到1个受干旱、盐、冷等非生物逆境胁迫和植物激素ABA诱导显著上调表达的玉米NAC家族成员ZmSNAC1,过表达转基因株系在苗期的耐脱水能力较野生型株系明显提高。在此基础上,本研究进一步对ZmSNAC1过表达转基因株系在植株生殖生长发育时期的抗旱性和耐盐性进行功能鉴定。结果表明,在干旱胁迫条件下,野生型株系相比转基因株系较存活率提高50%~52%,相对电导率降低17%~21%,叶绿素含量提高36%~47%,脯氨酸含量提高了17%~23%;在300mmol L^-1 NaCl胁迫条件下,转基因株系的存活率提高36~40%。ZmSNAC1可能作为一个正向调控因子在逆境胁迫信号转导过程中发挥重要作用。     

陆地棉核不育系杂交组合F1经济性状杂种优势及遗传分析

为探究利用陆地棉核不育系配制杂交种在经济性状方面的优势及遗传特点,采用3个陆地棉核不育亲本与4个陆地棉可育亲本不完全双列杂交设计,对12个F1杂交组合及对照经济性状进行表型方差分析,利用加性-显性（AD）模型,对其亲本及12个F1组合进行配合力分析,同时对经济性状进行遗传方差及相关性分析。结果表明,经济性状方面,F1组合竞争优势不明显。不育系2、可育亲本48784特殊配合力和一般配合力均较高,可选作优良杂交亲本;经济性状的加性方差占表型方差比值较大,单铃重、衣分的狭义遗传率在70%以上,早代选择有效;籽棉产量、皮棉产量、霜前皮棉产量的狭义遗传率在25%以上、显性方差占表现总方差的比值达到极显著水平,这3个性状宜在偏晚世代选择,并且有较好的杂种优势利用潜力;除衣分与籽棉产量加性遗传相关不显著、单铃重与衣分加性遗传负向极显著相关外,其他成对性状加性遗传相关均达到了正向显著水平以上;籽棉产量、皮棉产量、霜前皮棉产量之间及单铃重与衣分的显性相关都达到了极显著水平。不育系在棉花杂种优势利用方面具有较大的利用前景。     

转Bt基因抗虫棉与常规陆地棉种内杂种主要性状的基因效应分析

利用生育期不同的转Bt基因抗虫陆地棉和非抗虫陆地棉进行品种间杂交,配制成中熟组合(中棉所19×中棉所32)和早熟组合(中棉所24×中棉所30)的6个世代(P     

谷子逆境应答相关的钙依赖蛋白激酶基因SiCDPK1的克隆与表达

CDPK是一类重要的钙信号感受蛋白和响应蛋白,在植物非生物胁迫应答方面具有重要的作用。为探究耐旱作物谷子CDPK在抗逆胁迫中的应答机制,本文利用RT-PCR技术从谷子幼苗cDNA中克隆到一个与逆境胁迫相关的CDPK基因,命名为SiCDPK1 (GenBank登录号为KC249975.1)。以拟南芥CDPK基因序列为查询序列,预测谷子基因组含有28个CDPK基因。其系统发育分析表明,谷子CDPK基因家族由4个亚类组成,其中SiCDPK1属于第II亚类,其全长1596 bp,编码531个氨基酸,预测蛋白分子量为59.5 kD,等电点pI为5.94,含有典型CDPK的保守结构。启动子调控区含有与多种逆境胁迫相关的调控元件。实时定量结果显示,SiCDPK1基因受PEG、ABA、高盐、自然干旱胁迫诱导表达。本试验为谷子抗逆应答机制的深入研究奠定了良好的理论基础。     

小麦转优质HMW-GS基因品系品质性状的年度间差异及其稳定性研究

为了研究转基因品系龙辐06K1079和龙辐06K1083品质性状的年度间变化和稳定性,于2007—2010年将转基因系与其亲本‘龙辐麦8号’种在隔离区内,并连续4年进行了品质测定。用变异系数(CV)和回归系数(b)评价了转基因系与其亲本品质性状的稳定性。研究结果表明,转基因系的品质性状较其亲本有不同程度的改善,经差异显著性测定,龙辐06K1079的形成时间和龙辐06K1083的延伸性和面积与其亲本‘龙辐麦8号’相比差异达显著水平。不同品质性状对环境条件的反应不同,蛋白质含量、湿面筋含量、延伸性和沉降值等品质性状相对比较稳定,而形成时间、稳定时间、面积和最大抗延阻力等品质性状稳定性较差。用变异系数(CV)和回归系数(b)进行稳定性评定,龙辐06K1083稳定性较好。     

陆地棉杂种优势及自交衰退的遗传分析

采用 NCⅡ交配设计,估计了陆地棉产量、产量构成因子和纤维品质性状的遗传参数,以及计算了56个组合的杂种一代平均优势和30个组合的杂种二代平均优势。通过不同世代间的比较,对7个性状杂种优势及自交衰退进行遗传分析,结果表明:产量、铃重和纤维长度不但有极显著的 F_1杂种优势,而且也有显著的 F_2杂种优势,这些性状的优势主     

陆地棉主要经济性状的相关分析

相关分析结果表明：纤维强度与产量、衣分呈负相关，但偏相关系数小无真实相关性。纤维强度与伸长率、籽指是极显著或近显著正相关。伸长率与皮棉产量呈显著负相关，与衣分是显著偏正相关。纤维长度与整齐度、马克隆值是显著负相关。马克隆值与籽指呈显著偏正相关。皮棉产量与籽棉产量，衣分呈显著正相关。但籽棉产量与衣分是极显著偏负相关。     

光子陆地棉种质资源主要性状的遗传评价

以102份光子陆地棉材料为母本,分别与遗传标准系TM-1杂交,获得102个F₁群体。采用随机区组设计,设置3个重复,对光子陆地棉材料主要性状进行遗传评价。结果表明,调查的11个性状表型差异均较大,材料间产量性状(株高、果枝数、铃数、铃重、衣分和子指)差异大于纤维品质性状(纤维长度、纤维强度、马克隆值、整齐度和伸长率),特别是衣分、铃数等性状差异更明显; 除果枝数、马克隆值、伸长率以外,光子亲本群体其他性状的平均值都小于F₁群体。而亲本群体所有性状的变异系数均大于F₁,不同光子材料的杂种优势有很大差别,中亲优势和超亲优势也有很大的差别,有些种质某些性状的中亲、超亲优势为负值,其后代性状表现劣势; 纤维品质性状的中亲、超亲优势与毛子程度均呈负相关,而产量性状的中亲、超亲优势与毛子程度均呈正相关,说明可利用光子材料杂种优势改良纤维品质,而其后代产量性状的杂种优势利用受到限制; SSR分子标记遗传相似系数与各个性状的中亲、超亲优势的相关都不显著,说明在光子材料的育种中,杂种优势是不能通过亲本之间的遗传背景相似程度来预测的。     

陆地棉新种质纤维品质性状的遗传分析

采用MINQUE(1)的统计方法,利用ADM模型,估算陆地棉8个杂交亲本和F1代28个组合的5项纤维品质性状的遗传效应.结果表明,纤维品质2.5%跨距长度和整齐度、伸长率具有0.10和0.05显著母体效应,纤维强度和麦克隆值无母体效应存在.纤维品质性状主要受加性效应影响,显性效应也起较大的作用,5项纤维品质性状的广义和狭义遗传率均达到极     

陆地棉主要经济性状在棉株上的位置效应分析

对四个陆地棉品种（系）的铃重,衣分子,子指和纤维长度在棉株不同节位表现的研究表明,各性状的低值有国明显的分布规律一般出现在下部１～３果枝节位,上部果枝节位和中部果枝的外围节位上,高值和中值多出现在中部果枝的１～２节位,５～９果枝的第一节位很少的出现低值。     

转Bt基因抗虫棉生育特性与经济性状的研究

以转基因抗虫棉Ｒ９３－４等五个品系为材料,对其生育特性有及有关经济性进行了研究。结果表明,Ｒ９３－４,Ｒ９３－６,ＲＨ－４,Ｒ９３－５,Ｒ９３－３等品系与对照相比生育进程提前,早熟,结铃集中,着铃性好,但铃重、衣分较低。转Ｂt基因抗虫棉多表现苗期长势弱,铃小等缺点。     

陆地棉杂种F2代优势组合的筛选研究

采用不完全双列杂交设计, 以高产抗病推广品种作亲本选配杂交组合, 进行随机 区组试验, 结果表明皮棉产量加×加上位性方差达5%显著水平, 显性方差达10%显著水平 。 皮棉产量加×加上位性效应值以苏棉4号和中棉所19为高, 它们具有较高的一般配合力, 皮棉产量显性效应值最高的是泗331, 因此它也具有较好的特殊配合力。     

陆地棉主要经济性状的遗传相关及遗传差异

对陆地棉 96个品种 (系 )的 1 3个性状进行了方差、遗传相关、系统聚类分析 ,结果表明 :各性状材料间差异显著 ,性状间存在不同程度的遗传相关 ;产量性状间相关度高 ;产量与纤维品质间相关性较低 ,与纤维强度几乎无相关性。根据遗传距离对参试材料进行系统聚类 ,聚为五类 ,第四类群材料丰产优质 ,经选择可作为优良杂交亲本应用     

抗虫基因导入对棉花形态、产量性状及生理特性的影响

 从棉花形态性状、产量性状和生理特性三个方面较系统地研究了抗虫基因导入对棉花生长发育的影响。结果表明,转基因抗虫棉的单株结铃数、成铃率高于其受体品种;单株果枝数、单株果节数、铃重、衣分低于受体品种。还在棉花不同发育时期对其生理、生化特性进行了测定。 结果表明,在7月8日以前,转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量低于其受体品种,从7月8日以后,转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量高于其受体品种。研究还表明,转基因抗虫棉抗环境胁迫能力差,容易早衰。全生育期内,转基因抗虫棉MDA 含量均高于其相应的受体品种,SOD、POD 和CAT酶活性均比其受体品种低。     

陆地棉品种与性状遗传差异的对应分析

本文通过3年的试验资料,运用对应分析的方法对40个陆地棉品种的10个主要产量和品质性状进行了研究,并利用因子距离探讨了品种与性状的分类及遗传差异与10个杂交组合 F_2代性状变异的关系。结果表明:对应分析能有效地同时揭示性状间、品种间及性状与品种间的关系,两年聚类结果品种符合率达77.5%,因子距离的大小与品种地理来源