D2型细胞质普通小麦mtDNA的RAPD分析

异源细胞质小麦的创制与研究,是小麦细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility, CMS)杂种优势和核质杂种优势利用研究的基础.我们在异源细胞质小麦的创制过程中培育出D2-CA8057等一系列具有D2型细胞质来源的正常可育普通小麦异质系,其中D2-晋2148(品种名:小山2134)因综合农艺性状优良已走向生产;之后又培育出具有D2型细胞质来源与变异的普通小麦非光敏细胞质雄性不育系msD2-CA8057,其在细胞质效应和育性恢复性能方面均优于T、K、V型等不育系,具有较好的研究与利用前景.     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和f4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选.结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、f1、Xgpw7062; (3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw 011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm19和Xgwm508.研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和f4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率.     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和Rf4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选。结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、Rf1、Xgpw7062;(3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw7011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm193和Xgwm508。研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和Rf4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率。     

小麦D^2型细胞质长日光敏雄性不育可能分子机理的研究初报

一些D^2型细胞质的核质杂种小麦在长日下（≥15h）出现雄性不育，表现为雄蕊心皮化，在短日下（≤14．5h)则育性正常，国内外学者将这种新型不育系称之为光敏细胞质雄性不育（Photoperiod-sensitive Cytoplasmic Male Sterility PCMS)。以D^2型细胞质光敏雄性不育系农林26及其短日下可育对照为材料，对D^2型细胞质光敏雄性不育的基因表达进行了研究。研究表明：长日下小麦中与拟南芥控制花发育的B类基因AP3具有同源性的TaMADS#51在该不育系中（长日条件下）未见表达，而在短日下有表达，但只在幼穗中表达，叶片和成穗中均未见表达。初步认为该不育系在长日下出现雄蕊心皮化是由皇控制雄蕊发育的B类基因沉默所致。研究揭示了一种核质互作＋基因型环境互作的复杂交作造成类似于拟南芥中单基因突变的遗传现象。     

小麦D型细胞质雄性不育系与保持系叶绿体DNA的RAPD分析

将外源λDNA导入普通小麦品系 81 45 2 7,选出 1稳定的细胞质雄性不育系 ,简称D型不育系。受体 81 45 2 7可以作该不育系的保持系。供体λDNA、受体81 45 2 7、D型不育系及其与鲁麦 1 4号的杂种一代叶绿体DNA的RAPD分析结果显示 ,D型不育系及杂种一代有 1条与供体相同而在受体中不存在的特异带 ,另外有两条特异带在受体和杂种一代中存在 ,而在不育系中消失 ,这两条带可能与育性有关。RAPD分析证明供体DNA片段可以整合插入到受体叶绿体基因组中 ,改变原有的基因表达和调控 ,导致性状变异     

一例特异细胞质雄性不育小麦mtDNA特异片段的克隆和测序

以具有同质同核的二角型小麦花药外露不育系与花药不外露突变不育系为试材,对其mtDNA进行了RAPD分析,筛选出特异片段S32-1582、OPAA16-1753,并进行克隆与测序。结果表明:花药外露型不育系与花药不外露型不育系细胞质内mtDNA存在明显差异,而ctDNA之间不存在差异;二角型花药外露型不育系转化为花药不外露型不育系,很可能是由于mtDNA自发的重排引起的。其差异片段S32-1582、OPAA16-1753序列与核基因组上的序列具有同源性;供试线粒体基因组能够在较短的演化时间内发生变异,从而引起二角型花药外露型不育系向花药不外露型不育系的变异,其特异质核互作可能起重要作用。     

小麦D2型细胞质长日光敏雄性不育可能分子机理的研究初报

一些D2型细胞质的核质杂种小麦在长日下(≥15h)出现雄性不育,表现为雄蕊心皮化,在短日下(≤14.5h)则育性正常,国内外学者将这种新型不育系称之为光敏细胞质雄性不育(Photoperiod-sensitiveCytoplasmicMaleSterilityPCMS).以D2型细胞质光敏雄性不育系农林26及其短日下可育对照为材料,对D2型细胞质光敏雄性不育的基因表达进行了研究.研究表明长日下小麦中与拟南芥控制花发育的B类基因AP3具有同源性的TaMADS#51在该不育系中(长日条件下)未见表达,而在短日下有表达,但只在幼穗中表达,叶片和成穗中均未见表达.初步认为该不育系在长日下出现雄蕊心皮化是由于控制雄蕊发育的B类基因沉默所致.研究揭示了一种核质互作+基因型环境互作的复杂互作造成类似于拟南芥中单基因突变的遗传现象.     

家蚕3-羟酰辅酶A脱氢酶基因全长cDNA克隆及其在质型多角体病毒感染家蚕的差异表达

家蚕质型多角体病毒（Bombyx mori cytoplasmic polyhedrosis virus,BmCPV）是家蚕的重要病毒病原之一,往往给养蚕业生产造成极大危害。我们以前的研究运用基因芯片技术在感染质型多角体病毒的家蚕中肠中鉴定出一个差异表达的3-羟酰辅酶A脱氢酶蛋白基因（Bombyx mori3-hydroxyacyl-CoA dehyrogenase protein gene-Bm3HAD）。本研究利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）克隆了该基因,其全长cDNA序列为1168bp,包含一个83bp5＇端非翻译区序列（5＇-UTR）、一个930bp的开放阅读框（ORF）和一个155bp的3＇端非翻译区序列（3＇-UTR）;基因结构分析发现该基因由5个外显子和4个内含子组成。RT-PCR结果显示该基因在家蚕中肠、脂肪体、血液、丝腺及生殖体中均有表达。荧光定量PCR结果表明该基因在BmCPV感染初期为上调表达,随着病毒感染的进展,该基因的表达水平逐渐降低,并转变为下调表达。研究结果为进一步研究BmCPV对家蚕致病的分子机制提供了有益的信息。     

慢生型大豆根瘤菌菌株GX201的脯氨酸脱氢酶基因(putA)的分子克隆

根据已报道的脯氨酸脱氢酶基因（ｐｕｔＡ）序列,通过ＰＣＲ方法,从慢生型大豆根瘤菌菌株ＧＸ２０１的总ＤＮＡ中扩增到—ＰＣＲ产物。序列分析表明,该ＰＣＲ产物的长度为４１８ｂｐ,与已报道的ｐｕｔＡ基因具有９３．５％的同源性。以广谱寄主范围质粒ｐＬＡＦＲ３为载体,在大肠杆菌ＤＨ５α中构建了ＧＸ２０１的基因文库,并以该ＰＣＲ产物为探针,从基因文库中筛选到一重组质粒ｐＧＸＮ３００。     

小麦TaKu70和TaKu80基因的克隆和分析

Ku蛋白与动植物细胞DNA损伤修复和辐射敏感性有着密切联系,其功能及表达正常与否,关系到细胞DNA双链断裂（DSBs）的修复能力。为了研究Ku蛋白在小麦DNA损伤修复和对辐射敏感性中的作用,本实验室克隆了完整的小麦Ku70和Ku80 cDNA 序列,分别命名为TaKu70和TaKu80。小麦TaKu70和TaKu80分别编码626个和706个氨基酸残基的Ku70/Ku80蛋白序列。多重序列分析表明小麦Ku70蛋白与水稻和拟南芥Ku70蛋白的同源性分别为94%和78%;小麦Ku80蛋白与水稻和拟南芥Ku80蛋白的同源性分别为85%和69%。结构域和功能分析表明小麦Ku70/Ku80蛋白含有Ku蛋白的核心组分——Ku70/ Ku80-core结构域,以及只有真核生物Ku蛋白才有的vWA 结构域。     

芸薹属植物非编码RNA BcMF11基因同源序列的克隆及进化分析

芸薹属植物资源丰富,具有重要的经济价值,但其亲缘进化关系较复杂.非编码RNA是一类在生物体内广泛存在的,没有明确的开放阅读框,但能够在生活活动中行使多种调节功能的特殊基因(Storz,2002).     

Zinc Efficiency of Wheat Cultivars Grown on a Saline Calcareous Soil

Abstract

Zinc (Zn) deficiency is a yield limiting constraint for wheat production in central Iran. A field experiment was conducted for two consecutive years (1999/2000 and 2000/2001) to study Zn use efficiency of five wheat cultivars. Two Zn rates were used, i.e., 0 and 40 kg Zn ha^?1 applied as zinc sulfate. Significant variation was found among wheat cultivars in relation to grain yield, straw yield, Zn use efficiency and yield components. Based on grain yield and Zn use efficiency across two years, cultivar Cross was most efficient and Dur-3 was most inefficient for Zn use efficiency. Cultivars Kavir, Falat, and Rushan were intermediate in Zn use efficiency. Zinc concentration and uptake were higher in the zinc efficient cultivar Cross, while these values were lowest in the Zn inefficient cultivar Dur-3.     

尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）乙醛脱氢酶基因的特征分析

尖孢镰刀菌是木质纤维素生物转化乙醇极具潜力微生物菌种。对尖孢镰刀菌基因组中乙醛脱氢酶的研究有助于对其乙醇代谢途径和机理掌握。通过对尖孢镰刀菌基因组数据库的搜索,发现了23条假定乙醛脱氢酶,它们属于醛脱氢酶超家族,并根据其蛋白分子质量大小进行了系统命名。研究分析了这些蛋白的等电点、催化位点、磷酸化位点、亚细胞定位,进行了多序列比对和系统发育树构建,并获得了一条乙醛脱氢酶基因的核苷酸序列,这为尖孢镰刀菌乙醛脱氢酶基因的功能验证及乙醇代谢机理研究奠定了基础。     

杏山梨醇脱氢酶基因克隆及其在果实发育过程中的表达与酶活性分析

为研究杏山梨醇脱氢酶(SDH)的基因序列特征、在杏果实发育过程中的表达及其酶活变化,以金太阳杏为试验材料,采用同源克隆的方法克隆杏NAD+依赖的SDH编码基因的cDNA序列,命名为PaSDH,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析PaSDH在杏果实发育过程中的表达水平,检测酶活变化.序列分析结果表明,PaSDH...     

Effect of Nitrogen and Trinexapac-Ethyl Rates on the SPAD Index of Wheat Leaves

ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate the effect of nitrogen (N) and trinexapac-ethyl (TE) rates on the SPAD index in wheat flag leaf. The treatments were five N rates (30, 60, 90, 120, 150 kg ha^?1) combined with four TE rates (0, 63, 125, 188 g ha^?1). The experiment was carried out in a randomized block design with four repetitions. SPAD index, leaf N content and grain yield showed quadratic response to the increase in N rates, whereas area, wet and dry weight of flag leaf presented linear increase. TE caused linear increase in SPAD index, linear decrease in leaf area, reduction in grain yield with smaller N rates and increase with larger N rates. The N content, and the wet and dry weight of flag leaf were not affected by TE. SPAD calibration to estimate N status in wheat should be specific for each TE rate.     

Inheritance of the Triple-spikelet Character in a Tibetan Landrace of Common Wheat

The Tibetan triple-spikelet wheat (TTSW) (Triticum aestivum L. concv. tripletum nom. nud.) is a landrace of common wheat collected from Tibet, China. It possesses a genetic stable character of triple-spikelets, and produces more than 50 spikelets and about 150 florets per spike. The plant has normal number of tillers, normal length of spikes, and well-developed seeds. The inheritance of the triple-spikelet trait in TTSW was genetically analyzed. The results indicate that the triple-spikelet character in TTSW is controlled by two recessive genes. Therefore, we suggest designating the genes controlling this character of triple-spikelets as Ts1 and Ts2. These genes could be used for increasing the number of spikelets per spike for high-yield breeding in common wheat.     

Use of Agro‐industrial Organic Compound: Yield and Nutrient Absorption in Wheat

Abstract

This study, focusing on the cultivation of wheat, consisted of applying an organic compound to the soil for a period of 2 years. The organic compound was made from a mixture of organic residues from a jelly industry (bovine chips and sharings) and other residues from a sugar‐alcohol industry. The mixture was applied at random into the intergrowth lines in a top‐dressing process, without incorporation, and in cumulative increasing doses. In the first year, the applications ranged from 2 to 25 t ha; in the second year, the applications ranged from 8 to 75, in wheat plants. Comparing the results of the chemical treatment to the organic application, it was observed that the organic compound increased the yield of wheat during the 2 years. Furthermore, the organic compound did not contaminate the plants, such as in the absorption of nutrients by the grains, once they have presented normal patterns of nutrient concentrations.     

小麦成株抗条锈性抑制差减杂交文库构建及表达序列标签分析

以成株期抗条锈小麦(Triticum aestivum)品种兴资9104为材料,依照CLONTECH公司PCR-SelectTMcDNA Subtraction Kit方法构建了小麦成株期条锈菌(Puccinia striiformis)诱导的抑制差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)cDNA文库。建库质量分析表明,接头连接效率高,插入片段平均300bp,文库质量较好。对文库中随机挑取的96个阳性克隆进行测序,用CAP3软件聚类拼接,得到unigenes41个。与GenBank已知序列进行Blastx分析表明,所得基因主要涉及植物的信号传导、转录调控、能量与代谢、蛋白质合成与代谢、膜转运、细胞生长分化等。利用RT-PCR对3条基因进行分析,明确其在抗病过程中的表达模式。     

小麦籽粒均匀度评价方法研究

为了筛选小麦的均匀度鉴定指标,建立可靠的均匀度评价模型,本研究以150份小麦为试验材料,测定其在两个环境下的籽粒形态指标：粒长(X₁)、粒宽(X₂)、直径(X₃)、圆度(X₄)、长宽比(X₅)、周长(X₆)、表面积(X₇)及千粒重(X₈),采用多样性统计、相关性分析、聚类分析、主成分分析和隶属函数法对小麦籽粒均匀度进行综合评价。结果表明,两种环境下籽粒各指标变异幅度为3.56%～9.88%;可将150份小麦材料聚类为4个类群。主成分分析可将8个指标转化为两个相互独立的综合指标,其贡献率分别为61.330%、36.448%,代表全部数据97.778%的信息量。利用隶属函数法计算籽粒均匀度综合评价值(D值),将150份材料分为超高均匀度材料(12份)、高均匀度材料(80份)、中均匀度材料(56份)和低均匀度材料(2份)。通过逐步回归方程建立了小麦籽粒均匀度的数学评价模型：VP=-2.787+0.294 X_2...