大豆花粉活力测定方法的比较研究

为研究不同方法测定大豆花粉活力的问题,选取‘绥农4’、‘吉林47’和‘CK-P’为研究对象,通过蔗糖、琼脂、硼酸、温度单因子正交试验筛选出的培养基进行离体萌发,比较I2-KI染色法、TTC染色法和离体萌发法3种花粉活力测定方法的不同。结果表明:I2-KI染色法容易操作,因这种方法较离体萌发法简单,测定结果比较准确,成本低,所需时间短,常用来观测大豆花粉活力。TTC法染色效果与I2-KI染色法接近,没有差异,也可作为检测大豆花粉活力的方法。离体萌发法测定大豆花粉活力的方法和很多因素有关,与I2-KI染色法和TTC染色法有显著差异,且其培养基的配制繁琐,所以用I2-KI染色法和TTC染色法来测定大豆的花粉活力。     

肉果秤锤树花粉活力测定方法

本研究以离体培养萌发法为参照,从TTC法、I2-KI法、过氧化物酶沉淀法和醋酸洋红法4种方法中筛选出适宜快速测定肉果秤锤树(Sinojackia sarcocarpa L.Q.Luo)花粉活力的方法。结果表明:肉果秤锤树花粉离体培养萌发的最适条件为23℃培养下15%蔗糖、0.01 mg/m L硼酸,萌发率达84.85%;过氧化物酶沉淀法、TTC法、I2-KI法和醋酸洋红法测定的萌发率分别为78.45%、0、100%和37.01%。过氧化物酶沉淀法测定结果与离体培养萌发法的测定结果最接近(p0.01),是简单快速测定肉果秤锤树花粉活力的最适方法。本研究筛选出的花粉离体培养萌发条件和花粉活力快速测定方法,可为进一步开展肉果秤锤树育种工作提供理论依据与技术支持。     

卵叶海桑花粉活力测定方法的比较研究

为探讨适合快速检测卵叶海桑花粉活力的方法,采用TTC染色法、MTT染色法、亚历山大染色法、I2-KI染色法、红墨水染色法和离体萌发法对卵叶海桑花粉活力进行了测定.结果表明,卵叶海桑的花粉活力较高,不同方法测定的花粉活力平均值为83.22％～89.35％(TTC染色法除外).红墨水染色法与离体萌发法的结果,在1％水平上差...     

花/蕾低温保存对花椰菜花粉活力及授粉效果的影响

本研究将通过低温(3℃~5℃)干燥处理花椰菜完全开放的花和不同大小的蕾,利用花粉活力测定、花粉萌发观察和杂交结籽率检测等手段分析了低温保存对其花粉活力及授粉效果的影响。研究结果表明,当天开放花的花粉活力和萌发率最高,分别达到91.3%和45.6%,授粉效果也最好,每角果平均可收获11.3粒种子。3℃~5℃干燥储存8 d后花粉活力和萌发率显著降低,储存16 d后花粉杂交结籽率显著降低,不适合作为花粉供体;开花前1 d和2 d的蕾,3℃~5℃干燥储存8 d的花粉活力分别为88.3%和85.2%,萌发率均为32.4%左右,授粉杂交结籽率分别达到9.8和8.3粒种子/角果。随着储存时间的延长,花粉活力及萌发率逐渐降低。3℃~5℃干燥储存32 d的花粉杂交结籽率仍可达到8粒种子/角果。本研究结果为花椰菜杂交一代制种和组合测配的花粉保存提供理论依据。     

不同方法测定花生花粉活力的比较研究

为筛选适合花生花粉活力快速检测的方法,采用TTC染色法、卡宝品红染色法、醋酸洋红染色法、I₂-KI染色法、红墨水染色法以及离体萌发法等6种方法测定花育23、四粒红和吉花23的花粉活力。结果表明,不同测定方法间存在显著差异(p<0.05),TTC染色法不能使花粉着色,测定结果均为0;卡宝品红染色法和醋酸洋红染色法测定结果显著高于其他测定方法(p<0.05);离体萌发法直观准确,但操作复杂、费时;I₂-KI染色法和红墨水染色法操作简单、染色效果明显,是较好的花生花粉活力快速检测方法,其中红墨水染色法的测定结果最接近离体萌发法。综合比较6种测定方法,红墨水染色法可用于花生花粉活力的快速检测。     

不同枣品种花粉生活力及贮藏方法研究

摘 要：用I2-KI染色法和离体培养法测定了7个枣品种的新鲜花粉生活力,并对这两个测定法的测定结果进行了比较;用离体培养法检测了不同贮藏条件下的花粉生活力变化。结果表明：不同品种的花粉萌发率存在显著差异,其中用I2-KI染色法测定的赞皇大枣和核桃纹的花粉萌发率最高（69.23%、68.12%）。用离体培养法测定的核桃纹的花粉萌发率最高(45.76%)。采用I2-KI法测定枣花粉生活力的数值较离体培养法高,这可能与失去育性的花粉中仍保留有淀粉有关,离体培养法较I2-KI染色法更真实可靠。-70℃和-20℃干燥贮藏极显著地好于4℃和室温干燥贮藏;-70℃干燥贮藏条件下,贮藏6d、10d的花粉发芽率分别是新鲜花粉的59.81%,26.93%。-20℃干燥贮藏条件下,贮藏6d、10d的花粉发芽率分别是新鲜花粉的32.45%,23.77%。     

芒花粉的生活力及测定方法比较

本研究先后采用了花粉离体萌发法、FDA染色法和I2-KI染色法测定了芒离体花粉的生活力。结果表明：在离体萌发法中,离体花粉在培养5 min后即开始萌发,培养30 min后花粉管平均长度达到了145.77 μm。芒离体花粉的平均初始萌发率为82.6 %,但花粉生活力下降很快,室温保存90 min的花粉其萌发率已下降至3.0 %。因此利用离体萌发法能够准确有效地测定芒花粉生活力的变化规律。而利用FDA染色法和I2-KI染色法测定的芒花粉初始生活力与离体萌发法的结果基本一致,分别为84.6 %和86.6 %,但这两种染色法不适合用于跟踪测定花粉生活力的变化。     

长期储藏芍药花粉生活力测定方法研究

以培养基萌发法为对照,采用I2-KI法和TTC法对长期储藏于室温、4℃、-20℃条件下的芍药花粉生活力进行研究。结果表明：芍药花粉活力和萌发率随储藏时间的延长逐渐降低,且萌发率下降速度较快;室温下,花粉储藏七天萌发率降为0,I2-KI法和TTC法与对照间呈极显著相关;4℃和-20℃分别储藏六个月和九个月花粉萌发率降为0,4℃储藏四个月内和-20℃储藏七个月内的花粉用I2-KI法测定生活力更准确。     

北沙参花粉形态特征、活性及萌发条件研究

为了认识北沙参的花粉粒形态特征和生理特性,利用离体培养法测定花粉粒活性,并对培养条件(蔗糖的质量分数、硼酸的质量浓度和氯化钙的质量浓度)进行筛选,同时与碘-碘化钾(I2-KI)、氯化三苯基四氮唑(TTC法)和亚甲基蓝等花粉活性测定方法进行比较,建立测定北沙参花粉活性的最适宜方法,利用离体培养法进一步检测保存时间、温度和湿度等对北沙参花粉活性的影响,应用扫描电镜观察花粉粒的大小形态等特征。结果表明,亚甲基蓝法适于北沙参花粉粒活性测定,I2-KI法和TTC法不适合。北沙参体外萌发的最适培养基是20%蔗糖+0.1%mg·mL^-1硼酸+0.1%mg·mL^-1氯化钙,萌发率可达72.9%。北沙参花粉在湿度15%~52%,25℃条件下活性最好,4℃、-20℃的低温或大于60%的湿度都会导致花粉活性降低。北沙参花粉粒形态为超长方形,具3个狭长萌发沟,表面为网状。     

大丽花花粉活力及离体萌发研究

为筛选大丽花花粉活力有效的测定方法,了解大丽花不同品种的花粉活力,以大丽花栽培品种为试验材料,采用4种方法检测大丽花花粉活力,在此基础上,采用单因素试验和正交设计试验分别对大丽花花粉的离体萌发培养条件及培养基组分进行优化,得到最优方案后进一步检测、比较不同品种之间的花粉活力。研究结果显示,TTC染色法不能使花粉着色,I₂-KI和孢粉染色法不能有效区分有活力和无活力花粉,离体萌发法效果良好,可准确直观地反映大丽花花粉活力状况, 是测定大丽花花粉活力的有效方法。当培养条件为pH 6.0、温度25℃、培养时间2.5 h时,花粉萌发率最高。培养基组分对大丽花花粉萌发的影响程度依次为PEG>蔗糖>硼酸,实际最佳处理组合为A₃B₄C₂,即PEG4000 25 g/L、蔗糖60 g/L、硼酸50 mg/L的处理组合下,大丽花花粉萌发率最高达62.1%。采用上述获得的最优方案检测22个大丽花品种的花粉活力,花粉萌发率为11.75%~78.72%,不同品种的花粉萌发率差异大,其中,‘兰花公主’的花粉萌发率最低,‘波彻儿’最高。大丽花品种的花粉活力多样性丰富,所测定的22个大丽花品种有14个品种正常可育,杂交时可用作父本;8个品种为半不育或低不育,杂交时更适合作母本。     

中华猕猴桃‘金阳’果实生长发育动态分析

研究南京地区‘金阳’猕猴桃果实发育规律,为其在南京及其周边地区的推广及优质丰产提供理论依据。以5年生‘金阳’猕猴桃为试验材料,定期观察并记录‘金阳’猕猴桃从坐果到成熟软化过程中的鲜重、干重、纵横径、种子发育和果肉颜色等形态指标,并测定可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、有机酸、维生素C、叶绿素和类胡萝卜素等含量。结果表明,‘金阳’猕猴桃花后0～40 d果实迅速膨大,鲜重快速增加;花后20～116 d干物质不断积累;花后83 d种子开始变黑,花后97 d种子完全变黑成熟。‘金阳’果实成熟前,可溶性固形物变化幅度较小,可溶性糖含量呈上升趋势,维生素C和可滴定酸均呈先上升后下降的趋势,有机酸中奎宁酸、苹果酸、柠檬酸的含量较高。‘金阳’花后138～154 d,果实达到可采收状态。果实采收后,硬度迅速下降,并且类胡萝卜素/叶绿素的比值升高,果肉颜色由绿色转为黄绿色,再变为黄色。南京地区可食用状态下‘金阳’猕猴桃单果重为80.5 g,果肉金黄色,维生素C的含量为129 mg/100 g,可溶性固形物的含量为14%,可滴定酸的含量为1.4%,果实经济性状良好,因此‘金阳’猕猴桃适宜在南京地区推广。     

谷子(Setaria italica)DNA甲基化修饰相关酶类基因的进化及表达分析

为系统研究谷子(Setaria italica)参与DNA甲基化修饰相关酶类的编码基因,本研究以测序品种‘豫谷1’为材料,水稻(Oryza sativa L.) DNA甲基化修饰相关酶类基因作为参考,运用序列比对和系统进化树构建的方法,得到13个参与谷子DNA甲基化修饰相关的酶类基因,这些基因与水稻的相应基因相似度为64%~80%。谷子与水稻中DNA甲基化修饰相关酶类基因在系统进化树上主要分成了三个进化枝,并且同功的DNA甲基化修饰相关酶类基因在分枝上彼此相邻。同时,实时荧光定量PCR筛选出13对在谷子中能成功扩增的引物,并对实时荧光定量PCR的程序进行确立和优化。本研究为深入开展谷子的表观遗传学研究提供了科学依据。     

中国科学家解读水稻白叶枯病抗病机理

水稻白叶枯病是世界上最严重的细菌性病害之一。从20世纪初叶开始,科学家就对该病的发病机理产生了浓厚的兴趣,因此,水稻白叶枯病抗性机理研究一直处于植物抗病研究的最前沿。今年初,华中农业大学王石平教授领导的研究组发现了水稻抗白叶枯病基因xa13在其自身花粉育性和抗病性方面的杠杆作用,为人类认识植物抗病机理提供了新视角。中国农业科学院黎志康教授领导的研究组则分析了水稻对白叶枯病的抗性机制,阐述了抗白叶枯病的复杂的遗传网络系统,为水稻白叶枯病抗性的分子育种工作奠定了重要的理论基础。两篇论文已于2006年5月分别发表在国际著名的学术期刊《Genes ＆ Development》和《Proc．Natl．Acad．Sci．USA》上。《Genes ＆ Development》还在同期发表了专题评述,表明上述研究有可能成为世界植物抗病研究的一个新的里程碑。     

沙棘果实发育阶段苹果酸代谢关键基因的表达分析

为探讨沙棘果实苹果酸积累与相关基因表达间的关系,以偏低酸品种‘橙色’和偏高酸品种‘芬兰’不同发育期(D1～D5期)的果实为试材,测定可溶性固形物和苹果酸含量,采用实时荧光定量PCR分析苹果酸代谢关键基因的表达模式。结果表明,第一,可溶性固形物含量在果实发育过程中呈上升趋势,成熟时(D5期)最高,‘橙色’比‘芬兰’高;苹果酸含量的变化与之相反,果实发育阶段呈下降趋势,成熟时最低,‘橙色’比‘芬兰’低。第二,果实发育过程中,与苹果酸合成相关的PEPC基因表达水平呈下降趋势,且在成熟期(D4～D5期)‘橙色’比‘芬兰’下降迅速;cytMDH基因在‘芬兰’果实的表达整体上呈先升后降趋势,转色期(D3期)为转折点,在‘橙色’各时期的表达水平变化较小。第三,NADP-ME基因在整个果实发育阶段的表达呈上升趋势,‘橙色’比‘芬兰’明显;PEPCK基因的表达在两个品种间存在显著差异,在‘芬兰’中的表达水平变化较小;在‘橙色’中呈现升-降-升-降的趋势,转色期后迅速表达至峰值,与NADP-ME共同作用促进苹果酸在成熟期含量迅速降低,可溶性固形物含量迅速提高。本研究结果为进一步深入探讨沙棘苹果酸代谢调控基因的功能及表达提供科学依据。     

基于高通量测序的棉花InDel标记开发及其应用

【目的】获得可以用于棉花品种鉴定和纯度检测的二态性InDel标记,提高棉花种子的检验精确度和效率,为棉花的分子育种发挥作用。【方法】基于来源不同的121份棉花全基因组信息,根据高多态性信息含量筛选多态性高的InDel位点,开发二态性InDel标记,并在我国66个棉花品种的遗传距离分析和聚类分析中进行应用。【结果】基于121份棉花的二代测序数据获得10967个InDel位点,合成了85对InDel引物,选择其中有效引物64对,其中At亚组的特异引物35对、Dt亚组特异引物29对,At、Dt亚组染色体的平均最小等位频率分别为0.45、0.32,多态信息含量分别为0.49、0.40;所用的66个棉花品种的遗传距离范围是0.04~0.65cM(厘摩),平均为0.39cM,遗传距离最大的2个品种是泗棉3号和中棉所36,遗传距离最小的是徐棉18和徐杂3号。【结论】开发的64个棉花二态性InDel标记能有效地通过揭示品种间的遗传距离反映品种之间的亲缘关系,区分来源不同的棉花品种,具有一定的理论意义和应用价值。     

长筒石蒜类胡萝卜素裂解双加氧酶基因LlCCD4的克隆与表达

长筒石蒜(Lycoris longituba)是石蒜属植物,为中国特有的观赏花卉,具有极高的观赏价值也是石蒜属少有的香花品种,然而目前尚未有关于其花香方面的报道。故本研究以长筒石蒜花瓣为材料,在长筒石蒜中开展了花香基因CCD4的研究。利用课题组已获得的长筒石蒜花瓣转录组数据库,我们筛选到1个与拟南芥CCD4基因同源性最高的序列,并克隆得到了其完整的编码区,命名为LlCCD4。该基因编码区全长为1 815 bp,编码604 aa,蛋白质分子量约为66.20 kD,理论等电点为6.43,属于酸性不稳定的疏水性蛋白,且具有CCD4基因共有的保守结构域。进化分析进一步表明该基因为CCDs基因家族中的CCD4成员,与单子叶植物番红花中的CCD4基因具有较高的同源性。实时荧光定量分析证实该基因在长筒石蒜的盛花期即长筒石蒜花瓣最香的时期表达量最高。本研究将有助于揭示长筒石蒜花香形成的分子机理,并为石蒜属植物花香改良提供基因资源。     

柠条锦鸡儿木质素合成关键基因CkCOMT的克隆及表达载体构建

为了提高柠条锦鸡儿的抗非生物胁迫能力和饲草价值,利用分子生物学和生物信息学方法,克隆并分析柠条锦鸡儿木质素合成关键基因CkCOMT。在获得409 bp中间片段基础上,通过RACE技术,拼接获得基因全长1 378 bp,其中包括75 bp的5’非编码区,205 bp的3’非编码区,polyA (12)尾,ORF为1 098 bp,编码365个氨基酸。经预测分析,CkCOMT蛋白分子量为39.95 k D,属稳定的疏水性蛋白,二级结构以无规则卷曲为主。在该基因与豆科其他植物及模式植物的氨基酸序列进化树分析中,CkCOMT与苜蓿及大豆的亲缘关系最近。在此基础上,CkCOMT基因全长片段与p CanG-HA线性载体连接,成功构建pCanG-CkCOMT-HA重组质粒。该研究为下一步分析CkCOMT基因在木质素合成和代谢途径中的调控作用奠定了基础,同时,也为提高柠条锦鸡儿生存能力和经济价值提供了理论条件。     

通过优化gRNA设计提高CRISPR/Cas9系统中基因编辑效率的方法

CRISPR/Cas9系统是一种广泛应用于动物、植物、真菌、细菌的新一代基因定点编辑技术,如何提高g RNA的编辑效率是该技术的关键点也是许多研究者关注的焦点。本研究利用CRISPR/Cas9技术对番茄miR167a前体序列进行基因编辑,根据番茄miR167a前体序列在线设计候选g RNA,同时结合体外编辑检测的方法筛选出能够在体外成功编辑的g RNA-G1,把其连接到含有荧光标记的pP1C.1C表达载体,转化番茄子叶,产生愈伤组织数116个,得到5个含有表达载体的材料,经测序发现,其中3个材料发生了编辑。结果表明,通过体外检测和在线软件设计相结合的方法来快速检测g RNA的编辑效率,能筛选出最优的g RNA用于载体的构建,与未采用体外编辑检测来设计g RNA的方法相比,显著提高了CRISPR/Cas9的编辑效率。本研究通过优化g RNA,创新了一种高效利用CRISPR/Cas9进行基因编辑的方法。     

文冠果种仁油脂脂肪酸形成的多基因协同调控

文冠果是中国北方重要的木本油料树种,种仁油脂富含油酸、亚油酸,特别是含有3%～5%其他食用植物油缺乏的神经酸。为探讨文冠果种仁油脂脂肪酸形成的基因调控机制,以品系‘12-03’4个不同发育期(6月22日, 7月6日, 7月19日, 8月1日)的种仁为材料,利用GC-TOF/MS (气相色谱飞行时间质谱)方法测定种仁油脂脂肪酸组份及不同组份的相对百分比;利用q RT-PCR分析种仁油脂脂肪酸形成相关基因KAR、EAR、HAD、FATA、FATB、SAD、FAE1、KCR、HCD、ECR、FAD2和FAD3的表达模式;分析不同基因表达对种仁油脂脂肪酸形成积累的影响。结果表明:(1)品系‘12-03’种仁成熟期油脂中油酸占29.87%、亚油酸占42.96%、神经酸占3.27%;种仁发育期间,油酸含量呈一直上升趋势,亚油酸含量呈先下降后上升趋势,神经酸呈先上升后下降趋势。(2) KAR、HAD和EAR基因的高表达协同FATA和FATB基因的低表达,为文冠果种仁油脂碳十八以上不饱和脂肪酸的形成积累提供了充足硬脂酸合成前体C16:0-ACP。(3)种仁成熟期前的SAD基因高表达催化硬脂酸快速去饱和为油酸,为C18:1以上不饱和脂肪酸形成提供了充足底物。(4)不同发育期种仁中FAE代谢通路的FAE1和KCR基因表达量均较低,HCD基因表达量在种仁成熟期前呈快速上升趋势;HCD基因是文冠果神经酸合成FAE代谢通路上的关键基因。(5)种仁发育期FAD2基因的持续高表达和FAD3基因的持续低表达促成种仁高积累亚油酸和低积累亚麻酸。SAD和FAD2基因的协同高表达促成文冠果种仁油脂富含油酸和亚油酸,而种仁成熟前期不断上升的HCD基因表达量促进了神经酸的合成积累。这不仅可为进一步理解文冠果种仁油脂脂肪酸合成积累的基因调控提供理论依据,而且对木本油料脂肪酸的遗传改良具有重要意义。     

不同播期对苦荞生长发育及产量和品质的影响

为明确苦荞秋季的适宜播期,本试验以‘黔苦6号’为试验材料,设置不同的播期处理,研究了播期对苦荞农艺性状、品质及产量的影响。结果表明:播期对苦荞的生长发育及产量和品质均有一定影响。随播期推迟,苦荞各生育阶段相应推迟,全生育期增加。农艺性状、蛋白质含量、淀粉含量、产量及其构成因子随播期的推迟呈先增后降趋势。产量和农艺性状、蛋白质含量、淀粉含量、单株粒数、单株粒重呈极显著正相关关系。‘黔苦6号’在贵州毕节地区秋播的适宜时间为8月28日左右,此播期处理更有利于苦荞的生长发育及优质高产栽培。该研究结果为进一步研究苦荞秋播的适宜播期及其优质高产栽培提供了理论依据。