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。     

鹅掌楸种间杂交组合叶芽发育时期基因表达的差异

以鹅掌楸属植物正反交2个组合为材料,利用DDRT-PcR技术,研究其在不同生长发育阶段基因表达的差异.结果表明:2组合总条带表达数都是在生长旺盛期最大,休眠期次之,萌动期最小.杂种鹅掌楸H×M和BM×J的双亲共沉默型(Ⅰ)、杂种特异表达型(Ⅱ)在不同生长时期均存在极显著差异.而单亲表达一致型(Ⅲ)、单亲表达沉默型(Ⅳ)...     

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.     

小麦杂交种及其亲本拔节期根系基因差异表达与杂种优势关系的初步研究

 以一套小麦 4× 5双列杂交组合的根系为材料 ,利用mRNA差异显示技术结合重复PCR扩增 ,分析了拔节期杂种与其亲本根系间基因表达的差异 ,并与杂种的 10个农艺性状表现和杂种优势进行相关分析。cDNA 2次PCR重复扩增中可稳定出现的带 (992 .4条 )占总带数 (12 4 1条 )的 79.97%。统计结果显示 ,杂种和其亲本间存在显著的基因表达差异 ,可概括为双亲共沉默型 (W 1)、单亲表达沉默型 (W2 )、杂种特异表达型 (W3)和单亲表达一致型 (W 4 )这 4种差异表达类型 ,其所占比例分别为 6 .74 %、5 .93%、4 .38%和 10 .4 8%。相关分析发现 ,各种差异表达模式与杂种性状表现的相关中有 3个呈显著相关 ,与性状杂种优势的相关中则有 7个呈显著相关 ,其中双亲共沉默型 (W 1)和单亲表达沉默型 (W 2 )与主穗长和单株生物产量杂种优势均呈显著正相关 ,单亲表达一致型 (W4 )与千粒重杂种优势呈显著正相关。双亲共沉默型 (W 1)和杂种特异表达型 (W 3)与根冠比杂种优势呈显著正相关。以上研究结果表明 ,基因的差异表达与作物杂种优势的形成可能有密切关系。     

黑粒小麦籽粒发育过程中籽粒色素含量动态变化

在黑粒小麦和白粒对照的籽粒发育过程中，籽粒中叶绿素、类胡萝卜的含量随着发育天数呈直线下降趋势，到开花后25d时，含量已降到很低；3个黑粒小麦品种花青素的含量随着发育天数呈现曲线变化，在开花后25－30d达到高峰，即叶素和类胡萝卜降解比较充分时，花青素开始形成。在对照白粒品种说411中未检测到花青素的存在。同一时期不同黑粒小麦品种之间，叶绿素、类胡萝卜素含量差异不大。漯珍1号和黑粒小麦76的花青素吸光值的变化曲线比较相似，可能含有类似的花青素成分，河东乌麦526花青素的变化曲线明显不同，表明其花青素成分在很大程度上不同于两个黑粒小麦品种。     

铁胁迫小麦根DDRT-PCR分析及ABC基因的表达差异

 采用ＤＤＲＴ－ＰＣＲ技术比较了正常供铁和缺铁胁迫下铁高效型小麦（京－４１１）和铁低效型小麦（三属麦－３）的基因表达差异模式。利用从ＤＤＲＴ－ＰＣＲ中挑选出的ＡＢＣ的ｃＤＮＡ片段为探针进行Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交，证明它的基因表达受缺铁胁迫的抑制     

普通小麦不同优势杂交种及其亲本之间基因表达差异比较研究

为探讨小麦杂种优势形成的分子机理,本研究选用普通小麦品种（系）3338,6554和2410TD及其强优势杂种Ⅰ（3338×6655）和弱优势杂种Ⅱ（2410TD×6555）,采用mRNA差异显示技术,对生长至三叶一心（即分蘖初期）和产生二级分蘖时（即分蘖盛期）的幼苗叶片基因表达差异进行了比较研究。结果表明,小麦杂种一代苗期基因表达较亲本明显不同,表现为数量水平和质量水平上的差异,但与分蘖初期相比,小麦杂交种与亲本之间在分蘖盛期的基因表达差异更明显,并且在分蘖初期主要为量的表达差异,而生长至分蘖盛期时,质的表达差异比例显著增高,这表明小麦杂交种与亲本间的基因表达差异与发育时期有关。分析发现,强优势杂种Ⅰ与其亲本间的差异表达基因比例明显高于弱优势杂种Ⅱ。另外,无论分蘖初期或盛期,在强优势杂种组合Ⅰ中,增强型和沉默型所占比例均明显高于弱优势杂种组合Ⅱ,而单亲表达减弱型比例则较杂种组合Ⅱ低。本文还对mRNA差异显示中扩增产物的检测方法及杂种和亲本基因表达差异与杂种优势的关系进行了分析和讨论。     

小麦种子萌发早期淀粉降解关键酶活性及基因表达量研究

为研究小麦种子萌发早期淀粉降解关键酶活性及其基因表达量变化,以山农17为试验材料,测定了不同温度条件下萌发的小麦种子中的淀粉、可溶性糖含量及相关酶(淀粉酶和淀粉磷酸化酶)活性,并采用实时荧光定量PCR技术测定各酶相关基因相对表达量。结果显示,不同温度条件下萌发的小麦种子,淀粉含量随萌发进程以不同的速率呈下降趋势,可溶性糖含量呈先下降后上升趋势,α-淀粉酶、淀粉磷酸化酶活性和呼吸速率整体呈上升趋势,以上各指标均在露白前后有明显的变化;β-淀粉酶呈现双峰变化趋势,且一直保持较高活性;α-淀粉酶和淀粉磷酸化酶基因的相对表达量均呈上升趋势,且与酶活性呈极显著相关。以上结果表明,在小麦种子萌发早期,温度能强烈影响萌发过程中淀粉降解关键酶基因的表达量;α-淀粉酶和淀粉磷酸化酶在种子置床初期即可被检测到活性,且受其编码基因的调控作用显著,在种子萌发过程中具有重要作用。     

转反义trxs基因小麦籽粒发育过程中基因表达差异

为探讨反义trxs基因在转基因抗穗发芽小麦中的作用机制,以转反义trxs基因和非转基因小麦开花后5~30 d的籽粒为材料,采用mRNA差异显示技术分析了转基因与非转基因小麦在籽粒形成过程中的基因表达差异。结果表明,在籽粒发育过程中,转基因与非转基因小麦存在明显的基因表达差异,差异可归纳为转基因增强型、转基因减弱型、转基因特异型和沉默型4种类型,而且特异型表达明显高于增强型和减弱型;差异条带数随种子成熟度的增加而不断增多,到花后第25天达到最高(77条),然后略有下降,且在胚乳中的差异明显高于胚中的。     

小麦拔节过程中差异表达基因WSR1的克隆及序列分析

为了探讨小麦茎节伸长的分子机理,在DDRT-PCR技术分析小麦拔节过程中的基因差异表达谱基础上,克隆了一个在拔节过程中沉默表达的基因,命名为WSR1。对该基因cDNA片段的序列和生物信息学分析显示,WSR1为Ser/Thr蛋白激酶基因,其编码蛋白与大麦中编码Ser/Thr蛋白激酶的序列具有68%的同源性。通过半定量RT-PCR技术分析显示,该基因在小麦拔节过程中的表达模式与通过DD-RT-PCR分析所展示的差异表达趋势基本上一致。     

小麦连体叶片高效瞬时表达体系的构建

分别以洋葱表皮和生长7d的小麦连体叶片为材料,采用HeliosTM基因枪将35S-sGFP-TYG-NOS(pUC19)外源基因导入植物细胞使其瞬时表达,摸索出一整套适合于小麦连体叶片高效瞬时表达体系的各项参数,包括:氦气压力、金粒子直径、PVP浓度、每次轰击的质粒DNA以及金粉用量等。并指出选用合适的质粒DNA浓度和多片小麦叶片同时轰击可有效提高转化效率。     

小麦TaSPL17基因的克隆、组织特异性表达及原核表达分析

具有SBP结构域的SPL(SQUAMOSA promoter-binding protein-like)蛋白是一类植物特有的转录因子,在植物的生长发育过程中发挥重要的调控作用。为了进一步研究小麦基因TaSPL17的功能,本研究通过同源克隆的方法,从普通小麦品种‘小偃22’中克隆得到TaSPL17基因全长CDS序列。生物信息学分析表明,该基因开放阅读框长度1 158bp,编码385个氨基酸,理论分子质量40.25ku,理论等电点为9.12。半定量RT-PCR结果显示,TaSPL17在小麦根、茎基部、叶片、幼穗中均有表达,在幼穗和茎基部中表达量最高,根次之,在叶片中表达量最少,表明TaSPL17基因可能与小麦的分蘖和穗部的发育有关。将基因TaSPL17与载体pGEX6P-1连接构建原核重组表达载体pGEX6P-1-TaSPL17,然后将其转入大肠杆菌DH5α并对诱导表达的时间、IPTG浓度、温度进行优化,SDS-PAGE分析表明,融合GST标签的TaSPL17在温度37℃,IPTG浓度为0.4mmol/L,诱导3h后表达量最大,有助于进一步纯化TaSPL17蛋白质。     

鹿茸不同生长期MALAT1基因的差异表达

以不同生长期的鹿茸尖端组织为材料,采用mRNA差异显示技术检测不同生长期鹿茸尖端间充质组织的差异表达基因。对其中一条差异表达片段进行克隆测序分析,得到400 bp左右的片段,与野猪的非编码基因MALAT1有高度同源性,同源性为90%。进一步实时荧光定量RT-PCR鉴定发现,该基因在鹿茸生长发育的前期和中期表达量高于后期,该基因在鹿茸快速生长期的上调表达暗示其在鹿茸生长发育过程中发挥作用,是鹿茸生长发育相关基因的候选基因。     

小麦亲本遗传距离与产量及杂种优势的关系

以１０个小麦品种和按双列杂交配制的４５个组合为材料，用近代回归分析的方法对小麦遗传距离与杂种优势的关系进行了逼近，研究了利用遗传距离预测杂种优势的可行性。结果表明：亲本遗传距离与产量杂种优势有极显著的非线性回归关系，为通过原点的不对称抛物线。遗传距离预测产量杂种优势的准确率为９３．０２％。     

小麦药剂拌种剂防治纹枯病效果初报

通过立克秀、适乐时不同剂量与杀虫剂配合试验表明 ,每 10kg种子用立克秀 10g +2 0 %呋喃丹 30ml拌种 ,早期 ( 4月 10日 )对纹枯病防效达 81.7% ,立克秀平均防效为 6 9.8% ,高于适乐时的 45 .6 %。后期防效 ( 5月 15日 ) ,以适乐时 2 0ml+6 0 %呋喃丹 10g最高 ,达 72 .3% ,适乐时的平均防效为 6 7.5 % ,高于立克秀的 5 8.1% ,说明立克秀拌种 ,药剂发挥快于适乐时 ,但适乐时持续药效优于立克秀。从产量上看 ,2种拌种剂都比对照增产 ,适乐时、立克秀分别增 12 .2 %和 9.4%。     

灌浆期高温对小麦旗叶中SOD和GR活性及相关基因表达量的影响

以山农23和济麦20为试验材料,研究灌浆期(花后10~20 d)高温对小麦旗叶中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及相关基因表达量的影响。结果表明,在高温胁迫条件下,山农23的SOD活性一直显著高于对照,而济麦20的SOD活性变化呈先升高后降低的趋势。山农23中Fe-SOD和Mn-SOD表达量的变化与SOD活性的变化趋势相似,但Cu/Zn-SOD表达量的变化与SOD活性的变化趋势不同。济麦20中3个SOD基因表达量的变化均与SOD活性的变化基本一致。高温胁迫条件下两个小麦品种的GR活性均呈现先升高后降低的趋势,山农23中GR表达量的变化与GR活性的变化趋势基本一致,济麦20中GR表达量的变化早于GR活性的变化。总体来看,高温胁迫条件下山农23具有较强的抗氧化能力,Fe-SOD和Mn-SOD基因对SOD活性起主要作用,抗氧化酶相关基因对灌浆期高温胁迫的响应比酶活性更敏感。     

GUS基因瞬时表达检测小麦1Ay基因启动子功能

本试验以pAyGUS为转化质粒,该质粒为小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因1Ay的启动子和β-葡糖苷酸酶(GUS)基因的重组质粒,利用基因枪法将该质粒导入小麦胚乳及胚中,检测其表达活性。通过X-gluc染色检测表明,GUS基因在该启动子的驱动下能在小麦种子中特异表达,可见小麦1Ay基因的启动子具有在小麦胚乳中特异表达的活性,这为小麦品种改良及转基因研究奠定了基础。     

小麦种子活力及其与脱氢酶活性的相关性研究

[目的]研究不同贮藏方式对小麦种子活力的影响,探讨小麦种子活力与脱氢酶活性的相关性,为小麦种子活力的检验提供理论依据。[方法]6个小麦品种（系）的种子分别采用室温密闭和低温密闭贮藏8个月,通过幼苗生长、模拟田间出苗率、电导率和脱氢酶活性测定等方法来测定贮藏前后小麦种子的活力,并进行各活力指标间的相关分析。[结果]不同品种（系）种子的耐藏性存在差异,低温密闭贮藏有利于保持种子活力 贮藏前后小麦种子的脱氢酶活性与活力指数、模拟田间出苗率均存在显著或极显著正相关,与浸泡液电导率、绝对电导率、相对电导率均存在负相关。[结论]脱氢酶活性可作为衡量小麦种子活力的较好指标之一。     

干旱对小麦新品种豫麦36号生育后期某些生理特性及灌浆速度的影响

豫麦 3 6号是河南农业大学选育成的半冬性抗旱新品种。经河南省品种审定委员会审定命名。多年旱地试验表明 ,该品种抗旱、抗病、产量高。在河南省区域试验中 ,平均产量为3 552 kg/ ha,比豫麦 8号增产 1 5.8% ,居参试品种之首〔1〕。目前对作物抗旱程度一般仍局限在田间产量上鉴定 ,但从理论方面检测抗旱育种的效应研究资料报道尚不一致〔2 ,3〕。本研究旨在对豫麦 3 6号生育后期在自然干旱条件下检测其抗旱性 ,为旱地新品种选育和品种利用 ,提供理论依据1　材料与方法1 .1　试验材料供试品种豫麦 3 6号由河南农业大学提供 ,对照品种豫麦 8号…