芸薹种蔬菜杂交种及其亲本莲座期基因差异表达与杂种优势的关系

 以'矮脚黄'白菜自交系（97-3-2）、'黄心乌'自交系（003-27）、'上海青'自交系（98-4-2）、'黄芽菜'自交系（97-8-6）和'白蔓菁'芜菁自交系（001-24）为亲本及其杂交所得6个F1代为材料，利用cDNA-AFLP技术，分析杂种与亲本莲座期叶片的基因差异表达类型与构成主要生物学产量性状的杂种优势关系。结果表明，基因的差异表达与杂种优势的形成有密切关系，相关分析发现双亲共沉默（ABF1）与叶片数杂种优势呈显著正相关；单亲表达沉默（UNP）与株高杂种优势呈显著正相关。     

Differential Gene Expression Between Hybrids and Their Parents During the Four Crucial Stages of Cotton Growth and Development

The study aims to clarify the differential gene expression between cotton hybrids and their parents in order to better understand the molecular basis of cotton heterosis. The research focused on cotton heterotic and lower heterotic hybrids and their parents during the four crucial stages, which were analyzed using a differential display technique. The results indicated that there were both quantitative and qualitative differences in gene expression amongst them. The quantitative differences include over- and under-expression of parental genes and the dominant expression of highly-expressed parental genes in hybrids. In contrast, the qualitative differences are the following： （i） Bands were observed in both parents but not in the F1 hybrid （BPnF1）; （ii） bands occurred in either of the parents but not in the F1 hybrid （UPnF1）; （iii） bands presented only in the F1 hybrid but not in either of the parents （UF1nP）; and （iv） bands were detected in either of the parents and the F1 hybrid （UPF1）. Overall, the major differences of gene expression occurred in the qualitative level and four related differential patterns were observed. Furthermore, the amount of differential patterns during the flowering stage was relatively higher than those of other stages. At this juncture, both the amount of hybrid-specific expression patterns at flowering stage and the silenced expression patterns at boll-forming stage in highly heterotic hybrids were found higher than those in the lower heterotic ones. It was concluded that significant differences of gene expression in leaves were present between cotton hybrid and its parents during the whole growing stages. Hence, these differences might be responsible for the observed cotton heterosis.     

中棉所47及其亲本苗期根和叶基因差异表达研究

 以国审高优势杂交棉中棉所47及其亲本苗期的根尖和顶尖叶为研究材料，采用差异显示技术（DDRT-PCR）分析了苗期杂种与亲本的根、叶基因表达差异，并结合中棉所47及其亲本的产量性状，分析了苗期基因表达差异与产量性状优势之间的关系。结果表明：（1）苗期根和叶基因表达有差异的带分别占总统计带数的38.8%和65.2%，叶基因表达有差异的带比根丰富得多，说明一些对杂种优势起作用的基因可能在叶中开始表达；（2）杂种和亲本间存在显著的基因表达差异，这些差异表达分为4种类型：I．双亲共沉默型；II．单亲表达沉默型；III．杂种特异表达型；IV．单亲表达一致型。在根中，这4种比例分别为6.5%、10.6%、6.5%和15.2%；在叶中，这4种类型比例分别为 4.4%、17.9%、15.1%和27.8%，两器官基因差异表达的类型比例趋势基本一致，单亲表达一致型所占比例最高，说明苗期这种表达类型可能对杂种优势的形成起主要作用；（3）进一步分析中棉所47的产量构成因素，单株铃数增加是杂种高产主要原因，进一步表明，苗期单亲基因表达一致型可能对杂交种后期单株成铃数的增加有较大的贡献。上述结果表明，苗期基因表达差异与杂种优势的形成存在着密切关系。     

水杨酸诱导的甜瓜DDRT-PCR分析及其基因差异表达片段的分离

利用DDRT-PCR技术,比较了1 mmol/L SA诱导第4天与未经SA诱导的甜瓜感白粉病品种卡拉克赛的基因表达差异.共获得差别条带19条,在SA诱导后出现差异带15条,在未诱导的对照中出现差异带4条.对其中的8条差异片段回收、克隆,用EcoRI/HindIII双酶切和PCR扩增.对其中的cDNA3-4-1测序,在BLAST上比较同源性,发现其与拟南芥热激转录因子hsf8基因具有83%的核苷酸同源性.说明1 mmol/L SA处理的甜瓜叶片在mRNA水平上发生了明显的变化,SA诱导了热激转录因子hsf8基因的大量表达,从而可能影响热激蛋白hsp70的表达,对维持蛋白质结构,稳定胞内环境具有积极作用.     

小麦F_1代的产量优势及相关性分析

通过对106个杂交组合中21个超标优势组合F1代产量性状及相关性分析,发现各超标优势组合的产量三因素均具较高水平。其中,有效穗数对产量的贡献最大,通径系数为0.8536;穗粒数次之,通径系数为0.4355;千粒重贡献较小,通径系数仅为0.2492。由此表明,湖北麦区生态条件下杂交小麦强优势组合的选配应在有效穗数和穗粒数两因子上有所侧重。     

小麦组织氮和果糖积累及含量的杂种优势

研究结果表明,组织氮,果糖积累和含量的杂种优势因品种和取样日不同而异,植株,茎秆的果糖积累在开花期前表现正向杂种优势,而叶片为负向优势;不同生育期组织氮积累一般为正向中亲优势,而果糖和组织氮含量一般为负向优势,籽粒产量,籽粒氮（蛋白质）产量和含量的平均中亲优势分别为8.55%,7.31%和-0.90%,果糖积累的杂种优势与籽粒产量,籽粒氮（蛋白质）产量的和含量优势一般无显著相关关系;开花期和灌浆末期植株果糖含量的杂种优势正相关于籽粒产量优势,负相关于籽粒氮（蛋白质）含量优势,组织氮积累和含量的杂种优势与籽粒产量的优势无显著相关关系,而与籽粒氮（蛋白质）产量和含量优势多为正相关,这表明很有可能通过间接选择高的组织氮积累和含量杂种优势,以提高籽粒氮（蛋白质）产量和含量优势多为正相关。这表明很有可能通过间接选择高的组织氮积累和含量杂种优势,以提高籽粒氮（蛋白质）产量和含量杂种优势,而不降低或者提高籽粒产量杂种优势。     

Isolation, Cloning, and Identification of Expressed Sequence Tags from the Backfat Tissue in Duroc and Tongcheng Pigs by mRNA Differential Display

mRNA differential display technique was performed to discuss the differential expression of genes in fat tissue between introduced European and Chinese indigenous pigs. Four anchor primers in combination with five arbitrary primers （20 sets in total） were used and nearly 300 bands were observed in polyacrylamide gel, among which 29 differential display bands were obtained. Twelve of 29 cDNA fragments were identified using reverse Northern dot blot, and subsequently cloned and sequenced. Eight of 12 cDNAs had no matches in GenBank and were submitted to GenBank, and the other 4 showed similarity to identified genes from GenBank. Three among 8 novel ESTs were selected to be further identified by semiquantitative RT-PCR. In our experiment, silver staining DDRT-PCR and DIG primer DNA labeling reverse Northern dot blot were used to avoid radioactive pollution. The result showed that the expressions of 5 among 8 novel ESTs were stronger in the backfat of Tongcheng pigs and the others were weaker than that in Duroc pigs. These novel ESTs were prepared for selecting genes related to adipose cells.     

甘蓝型油菜华油杂6号及其亲本的基因差异表达研究

【目的】探讨甘蓝型油菜在基因表达水平上的杂种优势机理，以期为最终揭示杂种优势的遗传基础积累试验数据。【方法】应用拟南芥cDNA芯片，以华油杂6号及其亲本为材料，分析杂种和亲本在花蕾中的基因差异表达。【结果】杂种和母本8086A之间，有83个上调的转录本和331个下调的转录本；杂种和父本7-5之间，有94个上调表达的转录本和423个下调表达的转录本。在上调表达的转录本中，存在较多与光合作用相关的基因，讨论了这些基因和甘蓝型油菜华油杂6号杂种优势之间的关系。磷酸核酮糖(PRK)的Northern印迹结果与芯片显示结果基本一致。【结论】基础代谢基因对甘蓝型油菜杂种优势的形成影响较大。拟南芥cDNA芯片可以广泛应用于甘蓝型油菜及其近源物种的基因表达分析。     

拟南芥感染灰霉病菌后差异表达基因分析

利用SSH(抑制性消减杂交)技术,对接种灰霉病菌后不同拟南芥生态型差异表达的基因进行了分析,对SSH产物条带进行回收和二次扩增,得到6个差异表达条带。经反式NORTHERN杂交检测均为阳性片段。对其进行克隆、序列测定,获得了7个差异表达的序列。同源性分析表明,它们与转录、膜内外物质转移、蛋白合成、信号传递等生命活动相关的基因有一定的同源性,其中1个片段的序列与拟南芥乙烯信号传递途径有关,推测其可能关联到拟南芥对病菌的抗性。对这些基因片段进行深入的分析和功能研究,将会对拟南芥与灰霉病菌互作的分子机理有更进一步的认识。     

超甜玉米品质性状的遗传分析

以超甜玉米优良杂交种“吉甜6号”的F2:3家系为材料,研究其主要品质性状的遗传特点。结果表明:4个品质性状的广义遗传力均较高;在F1代中,杂种优势强的性状是可溶性糖含量、蛋白质含量和脂肪含量;在F2:3家系中,杂种优势较强的性状是可溶性糖含量和脂肪含量。可溶性糖含量与蛋白质含量呈高度正相关,与淀粉含量呈高度负相关;淀粉含量与蛋白质含量呈高度负相关;脂肪含量与蛋白质含量呈高度正相关,与可溶性糖含量相关不显著,与淀粉含量呈高度负相关。     

利用谷蛋白分析小麦强优势组合亲本遗传差异

利用SDSPAGE方法对小麦（黑麦）异源重组系异源2号组配的22个强优势杂交组合的亲本进行了谷蛋白分析。结果表明,谷蛋白图谱能将所有亲本区分开。统计了电泳分离出的HMW亚基和部分LMW亚基谱带,共25条相对迁移率不同的谱带,其中,24条具多态性。父本异源2号与其强优势组合母本问谷蛋白遗传距离较大,平均值为0．54。聚类结果表明,所有亲本可划分为两大类,异源2号可单独划分为一亚类。谷蛋白遗传距离与亲本各性状表型差异及F1各性状杂种优势间相关均不显著,难以用于预测杂种优势。     

水稻基因差异表达与杂种优势的关系分析

【目的】分析水稻强、弱优势组合的基因差异表达模式特征,探讨其与杂种优势之间的关系。【方法】以扬稻6号、明恢63、特青配置的9个杂种F1为材料,利用差异显示PCR技术（differential display polymerase chain reaction,DD-PCR）分别分析分蘖期（叶片）、孕穗期（幼穗）、抽穗期（剑叶）的基因差异表达模式。【结果】同一时期内强优势组G1（父本扬稻6号）、中优势组G3（父本特青）以及弱优势组G2（父本明恢63）在母本特异表达（UNP1）、父本特异表达（UNP2）、F1特异表达（UNF1）、F1特异缺失表达（ABF1）4个基因差异表达模式上存在明显差异;相关分析表明分蘖期叶片UNP2与单株产量呈极显著正相关,来自父本的基因特异表达有利于提高杂种优势;同一优势组在不同时期的表达模式也存在明显差异,反映了基因的时空表达特征;获得19个G1、G2间特异性差异表达的基因片段,分布在除第12染色体以外的其余11条染色体上,主要涉及物质合成与运输、能量代谢、糖类代谢等重要途径。【结论】水稻强、弱优势组合F1在不同生育期基因表达模式存在显著差异,表型性状的差异可以从基因表达模式上得以反映。     

普通小麦穗部性状的配合力与遗传模型分析

选用穗部性状典型的6个普通小麦(T.aestivumL.)材料,采用6×6不完全双列杂交法分析了穗长、结实小穗数、小穗粒数、穗粒数、千粒重和单穗重的杂种优势、配合力、遗传模型及适宜的选择世代。结果表明,千粒重、穗长、穗粒数及单穗重具有较高的杂种优势;穗长、结实小穗数、穗粒数和单穗重一般配合力高,前2个性状在F₂～F₃代选择有效,后2个性状在F₄～F₅代选择有效;每小穗粒数和千粒重特殊配合力高,在F₆～F₇代选择有效;6性状遗传均符合加性-显性模型。此外,84加79与V8164柱部性状协调,一般配合力高,可作为大穗材料在育种中应用。     

利用cDNA-AFLP技术分析白菜核雄性不育两用系的表达差异

 利用cDNA AFLP技术 ,对白菜核雄性不育两用系可育株群和不育株群分析显示 :花蕾之间基因表达存在差异 ;莲座期叶片之间、开花期叶片之间和花茎之间基因表达无差异 ;叶片、花茎和花蕾之间基因表达存在差异。对开花期的小蕾、中蕾和大蕾分析显示 :10对引物中 ,1对在可育株中蕾和大蕾中扩增出 1条特异带 ,另 1对扩增出 1条在可育株中蕾中表达丰度高于不育株中蕾的条带 ,其余 8对未发现差异条带。对上述表达丰度有差异的基因进行Northern验证 ,结果与之一致 ,表明cDNA AFLP技术可以用于植物雄性不育基因表达差异的研究。     

白菜叶缘裂刻近等基因系的cDNA-AFLP分析及SCAR标记的转化#br#

【目的】寻找与白菜叶缘裂刻发育相关的表达基因,了解叶缘裂刻调控的分子机理。 【方法】应用cDNA-AFLP技术从 mRNA 表达水平研究白菜叶全缘和裂刻近等基因系间基因表达的差异。【结果】共获得 57 条差异片段,合并归属于 55 条非重复序列,其中在叶全缘株系中增强或特异表达的有 25 条,叶裂刻株系中增强或特异表达的有 30 条。54 条差异片段可以在 NCBI 数据库中找到同源序列(包括 EST)、其中42 条为已知基因,1条没有找到同源序列。按照其参与的生物学途径归类,已知基因片段参与了代谢、转录、细胞囊泡运输、蛋白质合成和降解、蛋白质储藏与运输、信号传导、光合系统、基因转座等相关过程。用 AFLP 转化的 SCAR 标记在分离群体上验证结果表明,SEL7B16-SCAR 检测片段的表达模式与 cDNA-AFLP 结果一致。【结论】构建了白菜叶缘裂刻发育调控基因表达谱,识别了与已知NAC036、DP-2、MYB77、TCP24 参与调控裂刻发生基因密切相关的片段。基于cDNA-AFLP特异序列,开发了1条与裂刻紧密连锁的 SCAR 标记,命名为SEL7B16-SCAR,可用于裂叶纯合和杂合的分子辅助选择。     

玉米亲子间性状相关性与亲本选配规律

对玉米辐照诱变自交系杂交一代的12个性状优势研究表明,穗粒重的优势最强,穗重次之,穗位高、雄穗分枝数、株高、每行粒数、穗长、穗位叶面积、茎粗、千粒重、穗行数、出籽率顺序依次递减。杂交一代的穗重、穗长、每行粒数、千粒重与父、母本同一性状间的相关不显著,但与父、母本不同性状间呈一定的相关性,可作为选择杂交亲本时参考。杂交一代的株高与父、母本任何性状的相关性都不显著,因此,很难通过选择亲本来控制杂交一代的株高。     

6个大麦品种籽粒蛋白质含量的配合力分析

以济南火烧头露仁等６个品种组成的双列杂交，对籽粒的蛋白质含量进行了杂种优势和配合力分析。结果表明：蛋白质含量在多数组合中为正向优势，各品种的蛋白质含量与杂种优势无明显相关，各品种的ｇｃａ有显著差异，且与亲本的表型值高度相关。ｓｃａ效应与杂种优势也明显相关。故在进行蛋白质含量育种时，可根据亲本表型值选配亲本，根据杂种优势进行组合的选择，以替代ｇｃａ和ｓｃａ的分析     

两步扩增法在玉米抗大斑病相关基因片段分离中的应用

对一步扩增法和两步扩增法在DDRT-PCR中的扩增效率进行了比较,结果发现,两种方法得到的片段大小都在150~1500 bp之间,但条带数量和清晰度不同。一步扩增法得到的扩增条带为30~45 条,条带较模糊,两步扩增法得到的扩增条带为40~60条,条带清晰。一步扩增法获得102 条玉米抗大斑病差异表达条带,只有55条带中的cDNA能够成功回收并产生有效扩增,差异条带回收率为53 9%,而两步扩增法获得了148条差异条带,其中138条带都能得到有效回收和扩增,回收率达93 2%。因此,两步扩增法更有利于差异条带的回收和二次扩增。