抗小麦黄矮病相关蛋白激酶TiDPK1与BYDV外壳蛋白的互作

小麦黄矮病是由大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarf virus, BYDV)引起的小麦重要病毒病。分离于小麦–中间偃麦草易位系的蛋白激酶编码基因TiDPK1, 是一个抗小麦黄矮病相关基因。本文报道利用酵母双杂交技术和双分子荧光互补技术对TiDPK1与BYDV外壳蛋白(coat protein, CP)互作的研究结果。酵母双杂交分析结果表明, TiDPK1能够与BYDV-GAV、-PAV株系的CP互作, 双分子荧光互补分析结果进一步表明, TiDPK1可与BYDV的CP互作、产生双分子荧光互补信号, 说明TiDPK1确可与BYDV CP相互作用, 该结果对了解TiDPK1在小麦抗BYDV反应机制具有一定意义。     

水稻抽穗期基因定位及其环境互作研究

为构建SSR分子标记技术构建其遗传图谱,利用由小穗小粒型品种‘密阳46’和大穗大粒型品种FJCD建立的一个包含130个家系F10的重组自交系群体,测定武夷山和莆田环境下水稻群体的抽穗期,并进行了QTL的定位及环境互作研究。结果表明,在武夷山环境下仅检测到一个与抽穗期相关的加性QTL,位于6号染色体上,解释了25.63%;1个位点存在显著的加性×环境互作效应,而GE互作效应对表型变异贡献几乎为0,表明控制水稻抽穗期基因的表达有显著的环境特异性。     

大豆蛋白质含量相关QTL间的上位效应和QE互作效应

利用Charleston×东农594重组自交系构建的SSR遗传图谱及混合线性模型方法对2002—2006连续5年的大豆蛋白质含量进行QTL定位,并作加性效应,加性×加性上位互作效应及环境互作效应分析。共检测到10个控制蛋白质含量的QTL,分别位于第B2、C2、D1a、E和N连锁群,其中1个表现为遗传正效应,9个表现为遗传负效应,另检测到15对影响蛋白质含量的加性×加性上位互作效应的QTL,解释该性状总变异的13.75%。环境互作检测中,发现9个QTL与环境存在互作,贡献率达到4.47%。     

甜玉米果皮厚度QTL的定位及上位性互作

果皮厚度是影响甜玉米口感的一个重要因素。发掘果皮厚度的基因资源、了解玉米果皮厚度的遗传机制,是指导其育种的基础。本研究以日超-1(薄果皮,56.57μm)×1021(厚果皮,100.23μm)的190个BC1F2家系为作图群体,分别采用2种遗传模型检测QTL。基于复合区间作图(CIM)共检测到3个影响果皮厚度的QTL,位于3.01、6.01、8.05区段,分别解释8.6%、16.0%和7.2%的表型变异,其中3.01和8.05处QTL以加性效应为主;基于混合线性CIM模型(MCIM)共检测到5个影响果皮厚度的QTL,其中除8.05处QTL为加性QTL外,另有2对加×加上位性互作QTL,1对是2.01和6.05处QTL之间的互作,另1对则是5.06和6.01处QTL间的互作。这2对互作QTL分别解释了6.63%和12.48%的表型变异率。本结果表明,加性效应和上位性互作效应等都在果皮厚度的形成和遗传中起重要作用。能够检测QTL上位互作的MCIM模型更适用于果皮厚度QTL定位。本研究还在其中4个QTL的区域内分别检索到胚乳中色素合成以及细胞转变的相关候选基因,这些基因的表达是否与果皮厚度的变异有关值得进一步研究。     

多种环境下大豆单株粒重QTL的定位与互作分析

定位大豆单株粒重QTL、分析QTL间的上位效应及QTL与环境互作效应, 有利于大豆单株粒重遗传机理的深入研究。利用147个F_2:14~F_2:18 RIL群体, 5年2点多环境下以CIM和MIM方法同时定位大豆单株粒重QTL, 检测到17个控制单株粒重的QTL, 分别位于D1a、B1、B2、C2、F、G和A1连锁群上, 贡献率为6.0%~47.9%;用2种方法同时检测到3个QTL, 即qSWPP-DIa-3、qSWPP-F-1和qSWPP-D1a-5, 贡献率为6.3%~38.3%;2年以上同时检测到4个QTL, 即qSWPP-DIa-1、qSWPP-DIa-2、qSWPP-B1-1和qSWPP-G-1, 贡献率为8.1%~47.9%;利用QTLMapper分析QE互作效应和QTL间上位效应, 7种环境下的数据联合分析得到1个QE互作QTL和4对上位效应QTL, 贡献率和加性效应都较小。在分子标记辅助育种中应该同时考虑主效QTL及各微效QTL之间的互作。     

籼稻落粒性QTL定位与环境互作效应检测

利用珍汕97B／密阳46所构建的RIL群体(ZM-RIL)及其相应分子遗传图谱,在海南和杭州两地试验,以稻穗下落法测得落粒率(％)为指标,进行两地数据QTL联合分析。结果表明,ZM-RIL群体的不同株系在两地间落粒率变化很大。在海南,该性状呈近似正态分布;在杭州,则呈明显偏态分布。试验共检测到7个主效应QTL,位于第1、2、3(2个)、6、7和11等6条染色体上,每个QTL影响落粒率的加性效应均不大,其幅度为1．7％～3．9％,共解释群体落粒性性状变异的8．53％。其中,有3个主效应QTL(qSH3-1、qSH3-2和qSH6)存在显著的GE互作,它们均使海南增加落粒率和杭州降低落粒率,且GE总贡献率几乎接近加性效应总贡献率,表明GE互作对落粒率具有重要影响。此外,试验还检测到5对上位性互作QTL,这些互作共解释群体落粒性性状变异的3．39％,单个互作的贡献率为0．47％-0．85％,未检测到上位性与环境的显著互作。     

大豆产量及主要农艺性状QTL的上位性互作和环境互作分析

以栽培大豆晋豆23为母本,半野生大豆灰布支黑豆ZDD2315为父本杂交衍生的F2:15和F2:16的447个RIL家系为遗传群体,绘制SSR遗传图谱,采用混合线性模型方法,对2年大豆小区产量及主要农艺性状进行加性QTL、加性×加性上位互作及环境互作分析。结果检测到9个与小区产量、茎粗、有效分枝、主茎节数、株高、结荚高度相关的QTL,分别位于J_2、I、M连锁群上,其中小区产量、茎粗、株高、有效分枝和主茎节数QTL的加性效应为正值,说明增加这些性状的等位基因来源于母本晋豆23。同时,检测到7对影响小区产量、茎粗、株高和结荚高度的加性×加性上位互作效应及环境互作效应的QTL,共发现14个与环境存在互作的QTL。上位效应和QE互作效应对大豆小区产量及主要农艺性状的遗传影响较大。大豆分子标记辅助育种中,既要考虑起主要作用的QTL,又要注重上位性QTL,才有利于性状的稳定表达和遗传。     

BYDV-GAV外壳蛋白和复制酶基因酵母双杂诱饵载体的构建及表达

在植物病毒侵染过程中,病毒蛋白能够与寄主蛋白发生相互作用以利于病毒的复制、积累和扩散。酵母双杂交系统是体外研究蛋白相互作用的有利工具,其在致病机制研究中得到广泛的利用。本研究利用大麦黄矮病毒(BYDV)外壳蛋白(CP)和依赖RNA的复制酶(RdRp)基因的全长序列,构建了这2个基因的酵母双杂诱饵载体pG-BKT7-CP和pGBKT7-RdRp,并转化酵母进行表达分析。含有pGBKT7-CP和pGBKT7-RdRp诱饵载体的酵母,在SD/-Trp固体培养基和SD/-Trp/Kan液体培养基中都能正常生长,但在SD/-Ade/-Trp/X-Gal和SD/-His/-Trp/X-Gal培养基上不能生长。结果表明,这2个载体表达的融合蛋白对酵母没有毒害作用,且自身没有激活性,可作为酵母双杂系统的诱饵载体,用来分析与外壳蛋白和复制酶相互作用的蛋白。     

大豆油分含量相关的QTL间的上位效应和QE互作效应

利用Charleston × 东农594重组自交系构建的SSR遗传图谱, 及混合线性模型方法对2002年到2006年连续5年的大豆油分含量进行QTL定位, 并作加性效应, 加性×加性上位互作效应及环境互作效应分析。共检测到11个控制油分含量的QTL, 分别位于第A1、A2、B1、C2、D1a、D1b、F、H和O连锁群上, 其中2个表现为遗传正效应, 9个表现为遗传负效应, 另检测到15对影响油分含量的加性×加性上位互作效应的QTL, 解释该性状总变异的17.84%。发现9个QTL与环境存在互作, 贡献率达到5.76%。     

小麦茎秆特性的配合力与环境互作研究

随机选用7个亲本,连续3年组配成21个双列杂交组合,研究了小麦茎秆特性的配合力与环境互作。结果表明,倒一、二和基部第一、二节间长以及倒一节间茎粗的一般配合力与环境互作显著,各节间长和基部节间茎粗的特殊配合力与环境互作均显著;上部节间长与倒一、二和基部第一、二节间茎粗的遗传以加性效应为主,而基部节间长和中部茎粗环境效应作用最大,加性效应次之。一般配合力年际间具有较高的稳定程度。特殊配合力年际间的稳定程度相对较低。最后讨论了配合力的测度和茎秆特性的遗传改良。     

稻米淀粉黏滞性QTL定位及其G×E互作分析

用珍汕97B/密阳46构建RIL群体及其遗传图谱,经海南和杭州两地遗传试验,以精米粉RVA谱5个参数特征值PKV、HPV、CPV、BDV和SBV作为研究稻米淀粉黏滞性的指标,运用检测QTL主效应、上位性效应和G×E互作效应的遗传分析方法,进行QTL联合分析。结果表明, (1)在检测到涉及5个性状的9个主效应QTL中,除PKV位于第5染色体qPKV5外,其余8个QTL均位于第6染色体上;(2)5个性状均检测到位于第6染色体RM197-RZ516区间的主效应QTL,很可能它们为同一基因,该基因还与Wx基因处于相同区域;(3)检测到与PKV、HPV、CPV、BDV等4个性状有关的QTL主效基因均表现有G×E互作,且方向一致,在海南试验中有增效作用;(4)还检测到涉及5个性状的10对上位性互作效应,但均未发现有显著的上位性×环境互作效应。     

木薯MeSAUR1互作蛋白的筛选及鉴定

木薯MeAGPS1a基因编码的小亚基是淀粉合成关键酶AGPase的催化中心,前期研究发现MeSAUR1转录因子可结合MeAGPS1a基因启动子并调控该基因表达。采用酵母双杂交技术筛选MeSAUR1转录因子的互作蛋白,可进一步解析MeAGPS1a基因表达的分子调控网络。本研究构建了MeSAUR1的酵母双杂交诱饵载体pGBKT7-MeSAUR1,采用酵母双杂交技术从木薯cDNA文库中筛选MeSAUR1的候选互作蛋白,结果共筛选出31个阳性克隆。通过酵母双杂交点对点实验验证了候选互作蛋白MePP2C与MeSAUR1的互作关系,本研究结果有助于揭示Me SAUR1蛋白调控木薯淀粉合成的互作网络。     

甘蔗VAMP相关蛋白ScPVA12与甘蔗花叶病毒P3N-PIPO的互作研究

植物囊泡膜蛋白相关蛋白PVA12 (plant vesicle-associated membrane protein (VAMP)-associated proteins homolog12)属于VAP27家族蛋白,在细胞中介导内质网囊泡运输以及膜融合。甘蔗(Saccharumspp.hybrid)PVA12应答甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus, SCMV)侵染尚未见报道。本研究从栽培种新台糖22号(ROC22)中克隆了PVA12基因,命名为ScPVA12。该基因开放读码框(open reading frame, ORF)的长度为735 bp,其编码长度为244 aa的蛋白。生物信息学分析表明,ScPVA12是一种不稳定的亲水性脂溶蛋白,C端具有跨膜结构域;二级结构中无规则卷曲占比最高;进化树分析表明,该蛋白在单子叶和双子叶植物中存在明显分化。酵母双杂交(yeast two-hybrid, Y2H)和双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation, BiFC)试验表明, ScPVA12与SCMV-P3N-PI...     

浙江省早籼稻蒸煮品质的品种、地点、品种×地点互作效应研究

以浙江省1995年早籼稻品种区域试验6个试点参试品种蒸煮品质测定结果为材料,用多元分析法探讨了糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量3个蒸煮品质的品种（基因型）效应、地点效应、品种×地点互作和蒸煮品质间的相关关系,剖析了各效应的相对重要性。分析结果表明,蒸煮品质的3个性状均以品种效应为主,而且依次以直链淀粉含量的品种间变异最大,胶稠度次之,糊化温度最小;环境对糊化温度有较大影响。相关分析显示,蒸煮品质间有相关关系,且完全来自遗传（品种）效应。     

氮肥、密度对寒地超级稻‘龙粳31’产量的互作效应研究

试验采用单因子和二次正交旋转组合设计,探讨氮肥密度互作对寒地超级稻‘龙粳31’产量、干物质重及产量构成的影响情况。结果表明:产量与氮肥、密度均呈显著的二次曲线关系,同时氮肥密度对产量互作效应明显,中等施氮量和较高密度互作更易获得高产。互作效应下氮肥取135.0 kg/hm2、密度取34.6穴/m2时,产量最高达9948.17 kg/hm2。高氮肥高密度配合,齐穗期干物质重最重,但此时产量却显著下降。高氮肥和高密度配合更容易获得较多穗数;但中等施氮量和较低的密度配合更易获得大穗;氮肥密度与千粒重不存在互作效应。因此科学合理的氮肥、密度相互配合,从而构建合理的群体结构,获得适宜的齐穗期干物质重,才能发挥超级稻的产量潜力。     

小麦近等基因系与白粉病菌互作的生理指标研究

小麦品种百农3217感白粉病,它的一个近等基因系(Xbd/百农3217(BC7F6))含抗病基因xbd,具有抗白粉病功能。以这两个品系为试验材料,接种白粉菌,分析了0~6 d两个品系叶片中过氧化氢(H2O2)的含量和7种代谢酶的活性,这些代谢酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽转硫酶(GST)等。目的是探讨在白粉菌和小麦植物的互作过程中,感病、抗病植物生理指标之间的差异。试验结果表明:接种白粉病菌后,H2O2含量在感病品系中显著下降,在抗病品系中显著上升;在白粉菌侵染进程中,CAT酶活性,感病与抗病品系无明显差异;感病品系叶片内SOD、GR、GPX、APX和GST活性在接种后期显著上升,高于抗病品系;DHAR活性变化则无明显规律。在白粉病侵染小麦植株过程中,H2O2具有重要作用,多种代谢机制共同参与,各种酶的总体表现影响了H2O2含量的变化。     

水稻胞质不育相关蛋白ORF290及互作蛋白对酵母生长的影响

orf290是本实验室从红莲型水稻细胞质雄性不育品种‘粤泰A’(YTA)中克隆的一个与雄性不育相关的线粒体基因,前期通过膜蛋白酵母双杂交获得了2个与ORF290互作的蛋白APX8和E37。为探讨ORF290与APX8和E37发生相互作用时对酿酒酵母NMY51生长的影响,本实验利用膜蛋白酵母双杂交DUAL membrane系统,分别将诱饵蛋白和互作蛋白基因构建到pBT3-SUC-和pPR3-N-载体上,获得pBT3-SUC-orf290、pPR3-N-APX8和p PR3-N-E37质粒,然后分别单转和共转(pBT3-SUC-orf290与pPR3-N-APX8, pBT3-SUCorf290与pPR3-N-E37)酵母NMY51菌株。在RNA和蛋白水平分别证实相关基因在转化酵母中高效表达,并且相关蛋白以膜蛋白的形式存在。含不同质粒酵母生长曲线测定结果表明,宿主菌NMY51、单独转化pBT3-SUC-orf290、p PR3-N-APX8和pPR3-N-E37的NMY51酵母生长曲线相近,体内ATP含量无明显差异,而共表达ORF290与APX8或E37的酵母菌株的生长明显低于对照组,AT...     

浙江省早籼稻蒸煮品质的品种、地点、品种×地点互作效应研究

以浙江省1995年早籼稻品种区域试验6个试点参试品种蒸煮品质测定结果为材料,用多元分析法探讨了糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量3个蒸煮品质的品种(基因型)效应、地点效应、品种×地点互作和蒸煮品质间的相关关系,剖析了各效应的相对重要性。分析结果表明,蒸煮品质的3个性状均以品种效应为主,而且依次以直链淀粉含量的品