杨梅S-SAP分子标记体系的建立及应用

基于杨梅全基因组Ty1-copia类型逆转座子LTR序列设计开发S-SAP引物组合,利用48份杨梅试材对其多态性指数进行评价,使用UPGMA(Unweighted Pair Group Method with Arithmatic Mean)法,构建了系统聚类树,并进行了二维和三维主坐标分析,进而探讨了杨梅种质资源遗传亲缘关系。成功开发了18个杨梅S-SAP引物组合,共扩增获得3739个条带,平均每个引物组合可扩增208个条带(100~500 bp),每个引物组合扩增条带数量范围为98~292,Shannon信息指数范围为0.2041~0.4522。其中,引物组合JY20的多态性最高,可扩增出292个条带。基于18个S-SAP引物组合,使用UPGMA法构建所有试材的系统聚类树,结果共分为3个组及3个亚组。聚类分析与主坐标分析结果高度相似,具有相同地域来源的品种大部分被划分于同一个分组,使用聚类分析与主坐标分析所得结果基本一致,但是聚类结果与果实色泽没有明显的关联性,利用三维主坐标分析更能全面且真实地反映杨梅品种间的亲缘关系。     

杨梅S-SAP分子标记体系的建立及应用

基于杨梅全基因组Ty1-copia类型逆转座子LTR序列设计开发S-SAP引物组合,利用48份杨梅试材对其多态性指数进行评价,使用UPGMA(Unweighted Pair Group Method with Arithmatic Mean)法,构建了系统聚类树,并进行了二维和三维主坐标分析,进而探讨了杨梅种质资源遗传亲缘关系。成功开发了18个杨梅S-SAP引物组合,共扩增获得3739个条带,平均每个引物组合可扩增208个条带(100⁵00 bp),每个引物组合扩增条带数量范围为98500 bp),每个引物组合扩增条带数量范围为98²92,Shannon信息指数范围为0.2041292,Shannon信息指数范围为0.2041⁰.4522。其中,引物组合JY20的多态性最高,可扩增出292个条带。基于18个S-SAP引物组合,使用UPGMA法构建所有试材的系统聚类树,结果共分为3个组及3个亚组。聚类分析与主坐标分析结果高度相似,具有相同地域来源的品种大部分被划分于同一个分组,使用聚类分析与主坐标分析所得结果基本一致,但是聚类结果与果实色泽没有明显的关联性,利用三维主坐标分析更能全面且真实地反映杨梅品种间的亲缘关系。     

新疆主栽苹果品种ISSR分析及富士芽变优系分子鉴定

以新疆主栽苹果品种及富士芽变优系为材料,进行了ISSR(Inter-simple sequence repeat)分析,构建了17个苹果品种的指纹图谱,并聚类分析确定不同苹果品种的亲缘关系。从100个ISSR引物中,共筛选出3个多态性好、稳定且重复性好的引物(UBC846、UBC881和UBC895)。17个苹果品种共在41个位点上扩增出条带,多态性条带百分率为77.2%。UBC895引物能够把富士芽变优系和长富2号品种清楚地区分开,构建的数字化指纹也可以清楚地鉴定其他苹果品种。聚类结果与传统的苹果谱系相一致,表现出ISSR分子标记在品种鉴定和亲缘关系分析中的稳定性和可行性。     

苹果芽变及芽变选种回顾

苹果在我国农业生产中占重要地位。根据苹果易产生芽变的特点进行芽变选种成为重要的育种手段。介绍了国内外应用较广泛的苹果芽变品种以及在生产中的作用,对今后苹果芽变选种工作和生产应用具有指导意义。     

梨Ty1-copia反转录转座子的克隆及IRAP分子标记体系的建立

【目的】从早酥梨及其红皮芽变基因组中分离Ty1-copia反转录转座子全长序列,分析序列特点,并基于其中长末端重复序列(LTR)建立IRAP分子标记体系。【方法】以早酥梨及其红皮芽变和极早熟芽变植株叶片为试材,根据已知的Ty1-copia反转录转座子保守区域设计引物,利用同源克隆技术得到目的基因。根据基因两端LTR序列设计引物,建立IRAP分子标记体系,并对早酥梨及其芽变进行遗传分析。【结果】从早酥梨基因组中获得2条Ty1-copia反转录转座子全长序列,分别命名为PbTYZS1和PbTYZS2,长度分别是9 363和9 632bp。从红色芽变基因组中获得1条序列,命名为PbTYRM1,长度为9 652bp。经结构分析,获得的3条序列都是典型的Ty1-copia反转录转座子,但其开放阅读框(ORF)的完整性发生了变化。利用反转录转座子LTR保守区域设计引物成功建立了IRAP分子标记体系,早酥梨与红皮芽变的平均遗传距离为0.104,与极早熟芽变的遗传距离为0.115,并且早酥梨与极早熟芽变的多态性为20.41%,较之与红皮芽变的多态性(18.89%)更为丰富。【结论】早酥梨及其红皮芽变基因组中都含有完整结构的Ty1-copia反转录转座子,建立的IRAP分子标记体系可以得到清晰稳定的多态性指纹图谱。     

苹果性状标记AFLP技术体系的建立和优化

以“舞姿”苹果与平邑甜茶的杂交后代个体为试材,结合工作实践及当前最新研究进展,对AFLP分析过程中模板DNA的制备、基因组DNA的酶切与连接、酶切连接产物的预扩增与选择性扩增、扩增产物的变性、聚丙烯酰胺凝胶电泳等过程中易出现的问题及其解决方法作了对比研究,建立了一套适合于标记苹果农艺性状的AFLP分子标记体系。该体系在应用于苹果的AFLP研究时,能够得到清晰的遗传标记图谱,试验结果重复性好,稳定可靠。     

SSR分子标记在苹果研究中的应用

SSR(simple sequence repeat)分子标记是以聚合酶链式反应(PCR)技术为基础的共显性分子标记,也称为微卫星标记(microsatellite markers),其具有多态性高、通用性好、易检测且操作简单等优点,已被较多应用于苹果的品种鉴定、遗传多样性分析以及遗传图谱构建和基因定位等方面。就以上方面对苹果中SSR分子标记的应用进行概述并提出SSR分子标记在未来苹果中的研究重点和方向。     

苹果杂种果实钙含量的遗传分析

以212株8a生"红玉×金冠"杂种实生树的成熟果实为试材,采用原子吸收法测定了果实Ca含量,并初步分析了苹果杂种果实Ca含量的遗传规律。结果表明:杂种群体果实的Ca含量呈非连续性变异,且变异幅度较大,果实Ca含量最高为92.3μg/g,最低为24.7μg/g,平均值为53.4μg/g;果实Ca含量是由2~3对主基因控制的质量性状,低钙对高钙表现为显性,低钙与高钙群体的分离比为7∶1;可以将72.49μg/g作为果实Ca含量的临界值,对苹果果实Ca含量的高低进行评价。     

Inheritance and Molecular Marker of Resistance to Bot Canker in Malus domestica

Apple bot canker[Botryosphaeria dothidea(Moug.)Ces.et de Not.]is distributed worldwide,resulting in a serious crop loss every year in apple(Malus domestica Borkh.)production.The resistance of each seedling derived from a hybrid population(Jonathan×Golden Delicious)was evaluated by disease index either from natural infection in the field or from inoculation with five isolates of B.dothidea,Ls1,Lw023,Lw048,Mx1,and Zz26.The inheritance of the resistance to bot canker was analyzed via frequency distribution analysis,and microsatellite and AFLP markers linked to the resistance loci were screened.From the binary frequency distribution patterns,it was found that the segregation ratio of resistant/susceptible genotypes infected by pathogen isolates Lw023 and Ls1 was 1:15:and that by Zz26 and Mx1 was 15:1.The variation of resistance was involved in the segregation of two to four alleles of major genes,the resistance was recessive when infected by Lw023 and Ls1.but was dominant when infected with Mx1 and Zz26.A microsatellite maker,CH02a04-450,and two AFLP markers,E-AG/M-GAC-280 and E-AGG/M-CTT-110,were identified,and their map distances to the resistance loci were 5.1,5.1 and 6.2 cM,respectively.The three markers are located in different linkage groups,while CH02a04-450 is on linkage group 2 or 7.E-AG/M-GAC-280 was successfully converted into SCAR 159.Finally.CH02a04-450 and SCAR159 were re-examined in inoculated segregation population and presented a good reliability on predicting phenotypes of resistance.     

降尘对苹果叶片光合作用及营养特性的影响

以塔里木盆地为研究区,利用多重比较方法分析降尘对苹果(Malus domestica Borkh.)叶片的光合作用及营养特性的影响。结果表明,降尘使苹果叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)均下降。受降尘影响后,元帅(M.domestica cv.Delicious)和富士(M.domestica cv.Fuji)苹果叶片中的氮素含量增加、钾素含量减少;而金冠(M.domestica cv.Goldcn Delicious)苹果叶片的氮素含量下降、钾素含量增加;不同品种的苹果叶片磷素含量受降尘影响后呈现不同的变化。     

苹果冠层叶绿素含量高光谱估算模型

【目的】 研究一种快速、简便、无损的苹果冠层叶绿素含量估测模型。探索苹果品种岩富10号冠层的高光谱特征和叶绿素含量的估测方法,为该地区岩富10号苹果营养的快速诊断奠定基础,为红富士苹果精准化管理和-7光谱尺度研究提供参考依据。【方法】以红富士苹果(Malus domestica Borkh. cv. Red Fuji)主栽品种岩富10号叶绿素含量以及冠层高光谱反射率为数据源,分析叶绿素含量与冠层原始光谱(R)、微分光谱(R')之间的相关关系,利用敏感波段建立新的对应关系,构建岩富10号叶绿素含量的多种回归估测模型,并对不同模型进行了精度评价。【结果】微分光谱用于岩富10号叶绿素含量的估测精度要显著高于原始光谱反射率;利用敏感波段组合新定义的衍生变量拟合程度更优;在多种回归方式中,三次多项式模型的拟合程度最好,最优模型为357 nm等7个波段组合定义的新植被指数所建立的三次多项式模型,其精度为0.839。【结论】应用光谱技术对南疆塔里木盆地阿克苏地区岩富10号叶绿素含量进行定量反演是可行的。     

基于高光谱苹果品种叶片铁含量估测模型

【目的】 在叶片水平上构建基于高光谱的苹果品种叶片铁素含量估测模型,为探寻实时、高效、无损的果树树体营养诊断提供技术途径。【方法】以苹果品种岩富10号为材料,测定岩富10号叶片光谱数据和铁素含量,采用光谱分析和相关分析法,筛选与叶片铁素含量相关性较强的光谱组合,利用偏最小二乘法构建苹果叶片铁素含量光谱估测模型。【结果】岩富10号苹果叶片一阶微分光谱与铁素含量的敏感波段为R′₉₉₀、R′_{1 113}、R′_{1 360}、R′_{1 408},相关系数最高为-0.698 9。对敏感波段两两进行加、减、乘、除运算,最优波段组合形式R′₉₉₀×R′_{1 048}与铁素含量相关系数为0.846 2。估测模型拟合度(R²)最高为0.827 5。【结论】苹果叶片一阶微分光谱组合与铁素含量显著相关(P<0.05),光谱组合能够明显提高其相关性,偏最小二乘法与逐步回归建模相比估算模型的精度更佳,可以用于苹果叶片铁素含量的光谱估算。     

苹果果实L-半乳糖脱氢酶cDNA的克隆及其RNAi载体的构建

【目的】从"皇家嘎拉"苹果幼果外果皮中克隆L-半乳糖脱氢酶(L-galactose dehydrogenase,GalDH)cDNA,进行生物信息学分析并构建其RNAi植物表达载体,为该基因功能鉴定奠定基础。【方法】应用同源序列克隆法克隆"皇家嘎拉"苹果GalDH基因,并进行生物信息学分析;利用噬菌体同源重组原理构建其RNAi植物表达载体pMDR-GalDH,并导入农杆菌EHA105。【结果】通过RT-PCR扩增得到1条约1.1 kb的条带,序列分析表明,该片段长为1 111 bp,包含一个975 bp的开放阅读框,可编码324个氨基酸残基,包含有醛酮还原酶的保守结构域和3个跨膜螺旋结构,其理论上的等电点pI为5.44,蛋白分子质量为34.99 ku;聚类分析显示,苹果GalDH核苷酸与已知其他植物GalDH核苷酸的相似性均在95%以上,判断其为苹果GalDH基因cDNA全长,命名为MdGal DH(GenBank登录号为:GQ131419)。另外,通过RT-PCR获得GalDH基因保守区段,成功构建了其RNAi植物表达载体pMDR-GalDH。【结论】从"皇家嘎拉"苹果中克隆了GalDHcDNA的编码区全长,并构建了该基因的RNAi植物表达载体。     

红富士苹果芽变优系的SSAP分析

采用SSAP分子标记技术对田间自然产生的红富士苹果(Malus domestica)新芽变材料及其对照进行了遗传鉴定.结果表明,一个376 bp DNA片段为芽变材料特异性片段,其序列与苹果查尔酮合成酶(CHS)基因启动子同源性达90％,表明芽变材料是遗传物质发生改变的稳定变异,为进一步研究芽变材料发生性状变异的分子机理奠定基础.     

平邑甜茶子叶和下胚轴离体再生不定芽的研究

为了建立高效的平邑甜茶离体再生体系,以平邑甜茶子叶和下胚轴为外植体,研究了不同外植体部位、暗培养时间、基本培养基、激素种类和浓度对不定芽再生的影响.结果表明,近轴端子叶的再生频率是远轴端子叶的3.1倍、下胚轴的3.7倍.在附加不同浓度的NAA、IBA与TDZ的SC培养基上,近轴端子叶的不定芽再生率达90％以上.在附加1...     

西府海棠与珠美海棠果实维生素C含量的测定及比较

维生素c是衡量果蔬品质的重要指标之一。为了准确评价海棠果实中维生素c的含量,本试验采用紫外分光光度法和碘量法对西府海棠和珠美海棠鲜果及干果中的维生素C含量进行了测定。结果表明：两种方法测定海棠果的维生素c含量存在差异,碘量法测得数值略高;西府海棠鲜果维生素C含量高于珠美海棠0．53～0．61mg／100g,西府海棠干果维生素c含量高于珠美海棠0．1～0．2mg／100g。此研究为海棠营养价值的进一步开发利用提供了理论指导。