自交不亲和植物自交亲和性研究进展

对高等植物自交亲和基因（资源）、自交亲和性的遗传、自交亲和性与蛋白表达的关系及自交亲和性产生的分子机理等方面的研究进行了综述,阐述了研究植物自交亲和性的意义。     

不同苹果品种自交不亲和强度的研究

[目的]研究不同苹果品种的自交不亲和强度。[方法]通过田间授粉和花柱半离体培养方法对8个苹果品种进行试验,分析不同苹果品种自交不亲和强度。[结果]早红香苹果自花授粉花序坐果率为90.17%,确定为自交亲和品种,嘎拉、夏光、红奥、桑萨、金冠、富士和斗南自花授粉花序坐果率均在30%以下,为自交不亲和品种。不同授粉组合花柱半离体试验表明,早红香苹果为自交不亲和强度弱的品种,金冠、富士和斗南3个品种为自交不亲和强度强的品种,与田间授粉试验结果一致。[结论]苹果多数品种为自交不亲和品种,需要合理配制授粉树以满足生产中对产量的要求。     

南疆杏自交不亲和S-基因检测

以南疆地区主要栽培杏品种脆佳娜丽、赛买提、馒头杏、黒叶杏、轮台小白杏、贝新纳尔、小白杏、阿克托咏、库尔勒托咏等为材料,采用改良CTAB方法提取叶片DNA,根据自交不亲和S基因的保守序列设计S-基因特异引物,对S-基因进行特异PCR扩增,根据扩增产物大小初步确定这9个杏品种的S基因型。     

新疆杏品种自交不亲和S-RNase基因特异PCR扩增引物的筛选

[目的]筛选鉴定新疆杏自交不亲和相关S-RNase基因的有效引物.[方法]以新疆30个杏品种为试材,选用已报道的蔷薇科李属通用的5对引物组合进行S-RNase基因特异PCR扩增,并依据扩增系数和扩增成功率两个指标对扩增效果进行评价.[结果](1)5对引物组合对30个杏品种均扩出了条带,除了洛浦2号只扩出1条带之外,其余的29个品种都扩增出了两条带;(2)5对引物组合对新疆主栽杏的扩增效果差异较大,其中EM-PC2consFD+EM-PC3consRD的扩增成功率和扩增系数均为最高(86.67;, 95.00;),扩增出两条带的品种有25个;其次,引物组合PaConsⅡ-F+PaConsⅡ-R的扩增成功率达66.67;,扩增系数达83.33;,扩出两条带的品种有20个.[结论]5对引物中EM-PC2consFD+EM-PC3consRD对新疆杏品种S-RNase基因的鉴定效果最好.     

普通荞麦自交不亲和试验研究

采用套袋隔离的方法,对普通荞麦自交不亲和性进行了测试。结果表明,短花柱长雄蕊（thrum）花型,自花授粉或植株之间互相授粉不结实;长花柱短雄蕊（pin）花型,自花授粉或植株之间互相授粉偶尔可结实;长花柱短雄蕊（pin）花型与短花柱长雄蕊（thrum）花型互相授粉可正常结实。     

匈牙利2个优质杏品系自交亲和性分析

为更好地利用国外引进的杏(Armeniaca vulgaris Lam.)种质资源,以北寨红杏(A.vulgaris‘Beizhaihongxing')和金太阳杏(A.vulgaris‘Goldensun')为对照,对从匈牙利引进的优质杏品系Hybrid18/79(A.vulgaris‘18/79')和Hybrid10/10(A.vulgaris‘10/10')的有效花率、自然座果率和自交座果率以及花粉管生长等特性进行研究,同时,通过S-allele-specific PCR扩增程序进行S基因型的分析测定。结果表明:Hybrid18/79、Hybrid10/10和北寨红杏的自交坐果率分别为18.05%,2.27%和1.68%,Hybrid18/79为自交亲和性品系,北寨红杏和Hybrid10/10为自交不亲和品种和品系。与自交亲和的金太阳杏相比,Hybrid10/10自花授粉后花粉管在花柱中生长受到阻塞,至花柱2/3处,花粉管顶端膨大,停止生长,而金太阳杏可以顺利进入胚囊进行受精。Hybrid18/79、Hybrid10/10和北寨红杏的S基因型分别为Su1Su2、S16S16和S30Su1,序列比对发现Hybrid18/79的2个S基因(Su1、Su2)都是新发现的S基因,北寨红杏的一个S基因(Su1)与Hybrid18/79中的一个S基因(Su1)一样,也为新发现的S基因。目前已在GenBank进行了登录,序列登录号为MF685202和MF685203。     

植物自交不亲和机制研究进展

植物自交不亲和反应(self-incompatibility,SI)是开花植物防止自交退化,保持遗传多样性的一种常见的生殖隔离现象。自交不亲和的机制具有多样性及独立性,各个科之间的自交不亲和机制起源不同而且不亲和基因之间也不存在同源性。归纳总结了植物自交不亲和的几种分类情况,并按其分类对不同种类的自交不亲和机制分别进行了阐述。在此基础上,对植物自交不亲和领域研究的难点和方向进行了分析和展望。     

赛买提杏自交不亲和SFB基因全长的克隆与序列分析

[目的]克隆新疆主栽杏(Prunus armeniaca)赛买提自交不亲和性花粉SFB基因全长序列,为今后通过分子改良培育具有自交亲和性的赛买提杏奠定基础.[方法]通过RT-PCR法克隆获得赛买提杏花粉SFB基因中间片段,RACE技术克隆cDNA全长,DNAMAN预测其氨基酸序列,并将编码蛋白与自交亲和的杏SFBC基因进行比对.[结果]克隆到1个全长为1 373 bp的SFB基因,命名为SFB60(GenBank登录中).该基因包含1个1 122 bp的开放阅读框,编码373个氨基酸.与SFBC基因相比,该蛋白有2个变异区(V1和V2)和2个高变区(HVa和HVb),N端有一段由42个氨基酸组成的F-box结构域,而SFBC基因缺少2个高变区.[结论]获得了赛买提杏花粉自交不亲和SFB60基因cDNA全长序列,为进一步以分子育种的方法来改良赛买提杏的研究奠定了基础.     

大白菜自交不亲和系授粉受精过程的研究

通过研究大白菜自交不亲和系异交和自交的授粉受精过程,比较不同蕾期授粉的自交亲和指数,明确了白菜授粉受精过程的时间历程,为提高自交的结实率提供了一个最佳蕾期授粉时间。     

促干剂在轮台小白杏制干上的应用

2004年应用新型的杏专用促干剂对轮台小白杏进行了制干试验。结果表明,用促干剂处理所需的天数,比对照正常晾晒制干的方法有所缩短,促干剂处理的杏干出干率高于对照3.1个百分点。用促干剂处理的杏干,其黄色杏干的比率为95.3%,比传统的晾晒制干法高14个百分点,且杏干色泽鲜亮。无药斑和药味,外观品质明显优于对照。     

软枣猕猴桃受精后子房蛋白表达的2D-DIGE分析

【目的】了解软枣猕猴桃(Actinidia arguta)受精前和受精后（授粉前和授粉后120 h）子房蛋白质组的变化,为阐明猕猴桃属植物双受精的分子机制提供依据。【方法】应用石蜡切片技术、差异凝胶电泳（DIGE）、质谱（MALDI－TOF/TOF）和生物信息学技术,对其授粉前及授粉后120 h的子房形态及蛋白质组变化进行分析。【结果】授粉后120 h,子房中的胚囊已经完成了双受精;用DeCyder V 6.5软件分析,在授粉前、授粉后120 h的子房中共检测到约1 500个蛋白质点,其中55个有差异表达;质谱鉴定了差异2.0倍以上的蛋白质点13个,其中8个获得理想结果,分别属于6种蛋白质;在6种差异蛋白质中,其中5种在授粉后子房中表达上调,只有1种表达下调。【结论】根据软枣猕猴桃受精前后子房差异蛋白表达谱比较,获得了几种与双受精过程相关的蛋白质分子。     

山杏抗旱造林技术研究

在不同类型区及不同立地条件下,系统地研究了提高山杏成活率和生长量的抗旱造林技术。结果表明,采用集流整地、吸水剂沾根、覆膜覆草及幼林地少量施肥技术,均可显著提高山杏造林成活率和生长量,其幅度为11.2％～32.2％和48.9％～80.9％,采用灌木混交和混草技术可明显提高山杏生长量与产果量。     

华北生态群普通杏遗传多样性与群体结构分析

【目的】研究华北生态群普通杏在不同地理来源间的遗传多样性、特异性和群体结构差异。【方法】应用21对SSR引物对67份华北生态群普通杏的遗传多样性和群体结构进行分析。【结果】21个SSR位点在67份华北生态群的普通杏材料中共检测出301个等位变异,每个位点的等位变异范围为8—24个,平均为14.33个。每个位点Shannon’s多样性指数（I）变异范围为0.65—2.67,平均为1.934。通过不同地理来源间比较,发现来自西北黄土高原区域的杏种质多样性丰富,拥有较多的等位变异。不同地理群间存在较多的互补等位变异;各地理群体拥有各自特有等位变异。基于混合模型的Structure2.2群体结构分析显示,将华北生态群普通杏划分为7个组群,且不同地理来源的材料均被划分到3个或以上的聚类群体。当K=4时,除仁用杏外华北生态群普通杏可以划分为西南亚群、华北平原亚群和东部丘陵亚群（包括山东丘陵地和辽南丘陵地的普通杏）3个亚群,与传统生态亚群划分相似。【结论】华北生态群普通杏种质具有丰富的遗传多样性,其中来自于西北地区的普通杏多样性最为丰富,有较多的变异类型。仁用杏种质遗传基础狭窄,但具有较多的特有等位变异和独特的血缘关系。华北生态群普通杏可以划分为3个亚群,但地理来源相同的种质不一定属于同一类群。     

矮化杉木蛋白质组的差异凝胶电泳分析

建立具有高分辨率和稳定性的矮化杉木Cunninghamia lanceolata叶片蛋白质的双向电泳图谱,研究杉木矮化突变的机理。取同一生长环境下的野生型杉木及矮化突变型杉木新梢顶端的叶片,液氮研磨成粉末后用改良TCA-丙酮沉淀法提取总蛋白,分别用CY2和CY3标记,用DIGE技术进行分析。与野生型杉木相比,在矮化突变型杉木的叶片组织中,有14个蛋白质表达水平显著增加,另外15个蛋白质表达水平显著下降。所得的29个差异蛋白质可能与杉木矮化突变的发生有关。图3表3参9     

李品种花粉对杏李坐果率的影响

以风味皇后和恐龙蛋2个杏李品种为试材,研究了莫尔塔尼、秋姬李、红心李、辽宁1号和安哥诺5个李品种花粉对其坐果率的影响。结果表明,风味皇后和恐龙蛋2个杏李品种的自花授粉坐果率均为0,说明两品种自花不实,属异花结实果树。用莫尔塔尼、秋姬李、红心李的花粉为风味皇后授粉,坐果率分别为11.67%,8.33%,5.83%,均极显著高于风味皇后自花授粉的坐果率,且均能达到生产上要求的产量,认为上述3个李品种均可作为风味皇后的授粉树。而辽宁1号和安哥诺2个李品种为风味皇后授粉,莫尔塔尼、秋姬李、红心李、辽宁1号、安哥诺5个李品种为恐龙蛋授粉,坐果率均为0,认为辽宁1号和安哥诺2个李品种不能作为风味皇后的授粉树,莫尔塔尼、秋姬李、红心李、辽宁1号、安哥诺不能作为恐龙蛋的授粉树。     

油菜素内酯对干旱胁迫下山杏光合作用的影响

采用盆栽试验,在控水条件下用蘸根和叶面喷施0.2 mg.L-1油菜素内酯(BR)的处理方法,对黄土丘陵区主要造林树种山杏苗的光合日变化及叶绿素含量进行了测定和分析。结果表明:无论是轻度还是重度干旱下,BR处理苗与对照苗的Pn、Tr、GST Ci等光合参数日变化趋势基本一致。但在轻度干旱下0.2 mg.L-1的BR处理在午间及午后增加了山杏苗叶片的气孔开张,增强了叶肉细胞的光合活性,从而促进了山杏苗的光合作用;在重度干旱下,0.2 mg.L-1的BR处理在午后增加叶片气孔开张,对叶肉细胞的光合活性影响不显著,对山杏苗光合作用的促进有限。由于气孔的开张使山杏苗蒸腾加剧,导致大量水分散失。BR处理对处于轻度和重度干旱下山杏苗的叶绿素含量均没有显著的影响。     

水稻生育后期蛋白质组差异表达的图谱分析

从蛋白质组学角度对水稻生育后期的叶片蛋白质组变化进行了研究,利用Imagemaster 2D Elite 5.0软件对所得到的双向电泳图谱进行分析比较,以揭示水稻叶片蛋白质组的表达差异。结果表明,经图谱分析共得到差异蛋白质点47个,其中孕穗期及抽穗期新增蛋白质点6个,21个随生育进程表达丰度增加,6个蛋白质点表达丰度逐渐减弱,其它14个蛋白质点呈无规则变化,多表现为在某个生育时期具有峰值;蛋白质是细胞功能执行者,受细胞功能或细胞环境变化的影响,因此,上述蛋白质发生变化的原因可能与水稻后期的发育转变有关系。     

红叶李离体茎段培养与微体快繁的研究

[目的]为红叶李的商品化生产、遗传转化和品种定向改良奠定基础。[方法]以红叶李茎段为外植体,在MS、1/2MS基本培养基中添加不同浓度的6-BA和NAA,研究不同激素浓度对红叶李增殖和生根的影响,建立红叶李的离体繁殖体系。[结果]适量浓度的6-BA和NAA组合比单独使用6-BA诱导率高,处理⑤(6-BA、NAA的浓度分别为1.0、0.2mg/L)的诱导率达75.0%,且腋芽生长良好。处理⑥(6-BA、NAA的浓度分别为2.0、0.2mg/L)的增殖系数为7.67,芽苗高度大于2cm的芽数为4.76。适合红叶李生根的最佳IBA浓度为0.5mg/L,生根率达98.3%。试管苗移栽成活率达85%以上。[结论]红叶李离体培养的最佳启动培养基为MS+6-6-BA1.0mg/L+NAA0.2mg/L,最佳增殖培养基为MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.2mg/L,最佳生根培养基为1/2MS+IBA0.5mg/L。     

桃果实生长素结合蛋白ABP1的组织定位及蛋白表达分析

【目的】生长素几乎参与调控植物发育的各个方面。生长素信号转导存在由ABP1（auxin binding protein 1）介导的途径,ABP1作为一种生长素快速响应蛋白参与调控果实发育等生理过程,其主要存在于正在发育的胚及胚的周围组织中。本文旨在研究ABP1是否参与桃果实发育过程,探讨其分布与表达特点,为进一步研究桃果实发育机制奠定理论基础。【方法】以‘24号’桃果实为研究对象,测定其生长曲线以确定果实发育的3个典型时期。分离不同发育时期的中果皮、内果皮和种子,切块后,一部分样品放入EDAC溶液抽真空后进行戊二醛和多聚甲醛固定,固定后的样品经脱水和浸蜡处理后用于石蜡切片;另一部分样品液氮速冻后-80℃保存提取蛋白。制备效价较高的ABP1兔源多克隆抗体,应用免疫组织化学定位技术对自然发育状态下不同发育时期桃果实种子和中果皮中ABP1进行定位分析;应用Western blot技术分析桃果实中果皮、内果皮和种子中ABP1的表达情况。【结果】根据桃果实生长曲线,将发育时期分为3个时期,即第一次快速生长期、硬核期和第二次快速生长期。免疫组织化学定位结果表明,同一发育时期ABP1在种子的不同部位都有分布,且分布信号差异不明显。在种子发育的各时期,ABP1在种子的不同部位都有分布,主要分布在种子的内外种皮细胞以及种皮内维管组织周围的细胞中,且在观测的发育时期内,ABP1的信号强弱没有明显变化。在种子内、外种皮之间的细胞层中会出现零散的、呈带状分布的ABP1信号。而在中果皮发育的整个时期,ABP1只在硬核期维管组织周围的细胞中有明显分布。Western blot结果表明,中果皮中ABP1的表达在果实第一次快速生长期开始（盛花后41 d）及第二次快速生长期开始（盛花后76 d）时的表达量最高,在盛花后39 d的表达量最低。种子中ABP1的表达量要高于中果皮与内果皮。【结论】ABP1在果实内的分布与表达水平存在组织和发育时期的差异性,ABP1因子参与了生长素对桃果实发育的调控过程。