中国梨品种自交不亲和新基因的分离鉴定

采用分子生物学技术、田间杂交试验和生物信息学方法研究了中国梨自交不亲和基因和品种的S基因型.从中国白梨和沙梨品种中分离鉴定了15个梨自交不亲和新基因;分析了新S基因的序列特征;确定了中国白梨中至少存在17个S等位基因,中国沙梨中至少存在10个S等位基因;鉴别了34个梨品种的S基因型.这些新S基因的发现和品种S基因型的确定为中国梨品种的优化配置、丰产栽培和遗传改良提供了科学依据.     

7个砂梨品种S基因型的确定及1个新S-RNase基因的分离鉴定

砂梨是重要的经济树种,表现出典型的配子体自交不亲和性,在生产和育种上需鉴定品种的S基因犁以确定品种间的亲和性.选取7个砂梨品种为试验材料,使用梨S-RNase(S基因)通用引物进行基因组PCR扩增,产物通过1.8%的琼脂糖凝胶电泳分析.结果表明:‘楚比香'等4个品种中产生了预期的2条电泳条带,而其他3个品种都只产生1条带产物,通过6%的聚丙烯酰胺电泳对该3个品种的PCR产物进一步分析,结果产物被成功分离.将7个品种中分离到的14个条带分别回收、克隆、测序及序列分析,从中鉴别出10个具有梨S-RNase基因序列特征的S基因,其中‘政和大雪梨'中494 bp的基因片段被鉴定为新的S基因,暂命名为S43-RNase(GenBank接受号EF566873).RT-PCR试验证明S43-RNase仅在化柱中特异表达,符合S-RNase的表达特征.通过比对S43-RNase的基因组序列和cDNA序列,确定其内含子大小为294 bp.在推导氨基酸水平上,S43-RNase与苹果亚科其他S-RNase表现出65%～92%的相似性.     

梨自交不亲和新基因S12-RNase的分离鉴定及序列分析

植物自交不亲和性(self-incompatbility,简称SI)是植物生殖过程中的一种普遍现象(Hiscock et al.,1996;Andrew et al.,1996).     

梨自交不亲和性研究进展

综述了梨自交不亲和性的研究进展,主要包括梨自交不亲和性的表现,梨花柱S糖蛋白的分离鉴定与作用机理,梨自交不亲和基因的克隆以及S基因型的确定等方面的研究成果,并提出了梨自交不亲和性研究中有待深入研究的问题.     

中国梨新SFBB-gamma基因的鉴定及序列分析

通过分子生物学方法分离鉴定了4个新的梨SFBB-gamma基因,并对其序列进行了生物信息学分析。SFBB-gamma基因的特异性引物对4个梨品种进行PCR扩增结果表明,4个品种均扩增出一条1 250 bp左右的条带;通过DNA测序和生物信息学分析方法从‘鸭梨’、‘红皮酥’、‘中梨二号’和‘兰州软儿’等梨品种中分离鉴定了SFBB21(EU422961)、SFBB26(EU422961)、SFBB31(EU422959)、SFBBd-gamma(EU422962)基因。聚类分析中发现,仁果类SFBB基因和核果类和SFB基因明显的分成两类,仁果类中梨SFBB基因和苹果SFBB基因又各分成一类,这与物种的亲缘关系相符合。新鉴定的梨SFBB基因中从白梨中分离鉴定的SFBB21-gamma基因与梨其他SFBB-gamma基因的亲缘关系最远。该研究为梨自交不亲和机理研究和遗传改良提供理论基础。     

中国白梨S基因研究Ⅱ9个主栽品种S基因型的确定及S29-RNase新基因的分离鉴定

以中国白梨9个品种为实验材料,在分子水平上对其基因组DNA进行了PCR-RFLP系统检测、DNA序列测定及生物信息学分析,鉴定了6个品种的S基因型和3个品种的一个S等位基因,并从天生伏和蜜梨中分离鉴定了一个新的S等位基因,命名为梨S29-RNase基因,该基因与S13的DNA序列最接近,推导氨基酸序列与S13仅有2个氨基酸序列的差异.     

果树自交不亲和机理及应用研究进展

综述了果树自交不亲和性机理的一些研究进展。主要包括自交不亲和性的表现、自交不亲和基因(S-等位基因)的表达与克隆、由S基因编码所决定的植物自交不亲和性的关键功能性蛋白(S-糖蛋白)的鉴定、S-糖蛋白的结构与功能、果树S基因型确定等以及应用自交不亲和机理的几种方法，并提出了该领域尚待解决的问题。     

中国白梨S基因研究Ⅰ 7个品种S基因型的确定和2个新S基因的鉴定

梨S基因型的确定对授粉品种的选择具有指导作用.采用PCR-RFLP检测、DNA序列分析和田间杂交试验,鉴定了两个新S-RN ase基因,分别为S17-RN ase和S21-RN ase,同时确定了7个白梨品种的S基因型.S17-RN ase和S21-RN ase基因的内含子大小分别为142 bp和139 bp,HV区长度分别为16个和15个氨基酸,信号肽-P2的推导氨基酸长度分别为99个和98个氨基酸,信号肽大小均为27个氨基酸,C1大小均为11个氨基酸,C2大小均为12个氨基酸.白梨品种海棠酥、六瓣、恩梨、鸭梨、大核白、香椿、青梨等品种的S基因型分别为S1S12S19、S17S19、S1S19、S1S21、S16S19、S3S19、S19S19.该研究可为梨遗传改良和丰产栽培提供重要的理论依据.     

2个野扁桃自交不亲和SFB基因全长的克隆与序列分析

为给野扁桃的遗传改良和自交不亲和机制的进一步研究提供理论依据,以新疆野扁桃花药为试材,利用RT-PCR和RACE技术克隆野扁桃自交不亲和性花粉特异性决定因子编码基因SFB全长序列。采用BLAST进行序列比对,ORF Finder寻找开放阅读框,CDD分析蛋白保守结构域,Prot Param分析蛋白理化性质,TMHMM预测蛋白跨膜区,Signal P预测蛋白信号肽,Sub Loc预测蛋白亚细胞定位,SOPMA分析蛋白二级结构,DANMAN进行氨基酸多序列比对,MEGA6进行系统进化分析,Prot Fun预测蛋白功能。结果表明:克隆到的Pt SFB16基因和Pt SFB17基因属于F-box基因家族,与其它多种植物的SLF/SFB基因的序列相似度为88%,推导的氨基酸序列均具有F-box蛋白典型结构;Pt SFB16基因ORF长1 146 bp,编码381个氨基酸,Pt SFB17基因ORF长1 131 bp,编码376个氨基酸;预测2个SFB蛋白均为略显亲水性、不稳定的细胞质蛋白,二级结构均以α-螺旋,延伸链和无规则卷曲为主,SFB/SLF蛋白在蔷薇科李属植物中具有较高的系统进化一致性,种间同源性可能大于种内同源性,SFB蛋白可能的功能主要有辅助因子生物合成、能量代谢和裂合酶。     

11个中国梨品种S基因型的鉴定

采用梨自交不亲和基因的特异引物"FTQQYQ"和"anti-IIWPNV",对11个梨品种的基因组DNA进行了特异PCR扩增,对扩增片段进行回收、克隆和测序。利用生物信息学软件对各序列进行比对分析,最后确定了各品种的S基因型,即早熟句句、新疆黄梨、绿句句、魁克句句等4个新疆梨品种的S基因型均为S22S28;圆香为S16S15,福安尖把为S16S22,晋蜜梨为S21S28,兰州软儿为SdS12,迟咸丰为S5aS18,红秀2号为S1S12,鸭广梨为S19S30。     

砂梨标准化栽培技术

砂梨品种结果早,丰产性强,树体矮小,土壤适应性强,管理方便,投资回报快,对黑星病抗性较强,早期经济效益好。梨果品质好,风味佳,深受消费者青睐。随着农业结构的调整,砂梨栽培面积逐年增长。砂梨已成为如东县的特色经济和农民致富的主导产业。为了提高农民的经济效益,经过十多年的研究和实践,摸索出了一套关于砂梨标准化栽培的配套技术:选择合理的栽培密度,加强土壤管理与合理施肥,人工辅助授粉,疏花疏果及全园套袋,精细整形修剪,无公害栽培等。     

引种的10个砂梨品种果实品质的分析比较

对引种至中南林学院实习基地的10个砂梨品种进行了果实品质分析比较,以品种的单果重、总糖、总酸等lO个指标作为评价目标,采用“合理-满意度”和多维价值理论的合并规则进行综合比较分析,分别得出各品种品质的合成合理-满意度,筛选出了适合湖南及其周边地区栽培的早熟品种翠冠、清香;中熟品种黄金、圆黄;晚熟品种晚大新高、晚蜜。     

套袋对翠冠梨果实品质的影响

以梨(Pyrus pyrifoliaNakai)‘翠冠’品种为试材,研究了套袋对翠冠梨果实品质的影响。结果表明:套袋可明显地改变果实的外观,使果锈减少、果点颜色变浅、果点变小,但套袋使果实内在品质有所降低,可溶性固形物和可溶性糖含量下降。     

蔷薇科S-RNase基因型鉴定引物在仁用杏基因组中的通用性分析

正仁用杏为我国六大木本粮油战略性树种之一,是"三北"地区适应性最强、发展潜力最大的重要生态经济树种之一,被誉为"铁杆庄稼",其抗逆性强,也是集抗旱、抗寒(可低至-35℃)、抗风沙为一体的"先锋"树种。杏仁油中不饱和脂肪酸含量95%左右,其中单不饱和脂肪酸——油酸含量在70%以上,与橄榄油相近,富含丰富的蛋白质、不饱和脂肪     

砂梨新品种引种筛选研究

采用合理-满意度和多维价值理论合并规则的评价方法,对2001年从日本、韩国以及国内相关果树研究所引进到湖南栽培的16个砂梨新品种的生长性状、丰产性能、果实品质特征和抗病性等4个方面进行量化比较.结果表明:翠冠、早生喜水、早生黄金、圆黄、晚大新高、爱宕、天皇表现最佳,可大力推广.     

树形对鲜黄梨果实糖积累及山梨醇转化相关酶活性的影响

以鲜黄梨为试材,应用WinsCanopy2005a冠层分析仪和光合测定仪对平棚形、V字形和疏散分层形3种树形的冠层结构特点和光合能力进行比较,测定果实发育过程中糖分含量及山梨醇转化酶活性,研究树形对果实中糖分积累及山梨醇转化相关酶活性的影响。结果表明:平棚形冠层开度和冠下直射、散射及总光合光量子通量密度显著高于其他2种树形,其透光性最好,光合能力最强。果实中可溶性总糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、山梨醇的含量及山梨醇转化酶活性均以平棚形最高,V字形次之,疏散分层形最低且差异显著。果实在发育前期均以积累山梨醇和淀粉为主,后期以积累果糖为主;山梨醇脱氢酶和山梨醇氧化酶在果实发育早中期活性逐渐增加,后期二者活性降低,但较前期高。     

雪青梨在陇南的试栽表现及优质丰产技术

介绍了雪青梨在甘肃陇南地区的表现,主要包括植物学特征、生长结果习性、果实经济性状、物候期、适应性与抗逆性以及建园、土肥水管理、整形修剪、花果管理、病虫害防治等优质丰产栽培技术。     

我国不同森林立地带土壤中苏云金芽孢杆菌cry基因资源研究

利用PCR－RFLP鉴定体系和SDS－PAGE表达蛋白的分析方法，分析了来自我国不同森林立地带（寒温带，中温带，暖温带，北亚热带，中亚热带，南亚热带，高原亚热带，热带）自然保护区森林土壤中分离的72株苏云金芽孢杆菌的cry 1，cry 2，cry 3，cry 4，cry 5，cry 8，cry 9，cry 10，cry 11，cry 1I杀虫晶体蛋白基因类型，表达蛋白和杀虫活性的生物测定。研究表明：同时含有cry 1，cry 2，cry 1I3类 有21株菌，6株菌含有cry 1，cry 2类基因，4株菌含有cry 1和cry 1I基因，只含有cry 1基因的1株，cry 2基因的4株，36株菌不含所鉴定的10类基因。同时证明：绝大多数含有cry1基因的菌株表达了130kD蛋白，含有cry2基因的菌株表达了60kD的蛋白。对不同农，林害虫棉铃虫，杨扇舟蛾，舞毒蛾，马尾松毛虫，黄粉甲，榆兰叶甲，落叶松叶蜂等幼虫的杀虫活性进行了生物测定。进一步证明了苏云金芽孢杆菌cry基因，表达蛋白及杀虫活性三者的相关性。为生产和科研提供了生物治虫，抗虫育种的苏云金芽孢杆菌cry基因资源。     

梨S_(12)-RNase基因启动子植物表达载体的构建及转基因研究

为了检测S12-RNase启动子的表达特性,以pBI101.2为基础,构建了砂梨S12-RNase基因启动子5’端系列缺失植物表达载体PS12-(0～5)-GUS-pBll01.2,并通过农杆菌介导的Floral Dip法转化哥伦比亚野生型拟南芥。卡那霉素和PCR鉴定表明:GUS基因已整合到转基因植株的基因组中,为下一步进行启动子功能的鉴定奠定了基础。