同源四倍体茄子育种的选择Ⅱ.株形 指数的遗传多样性及其相关选择

摘要：同源四倍体茄子育种选择的较底世代﹙C5代﹚株形和结果正常的植株比例很低﹙9.19%﹚,3个不同母本系的12个株系株形指数平均为0.4779,株形指数的广义遗传率 h2B = 96.39% ±3.52%,株形指数与植株平均结果数呈极强的负相关性,遗传相关系数rg=-0.9989,相关遗传力hxy= -95.22%。随着轮回选择世代的增加以及选系遗传稳定性的增强,株形指数不仅与植株总产量呈现强的直线正相关性﹙rg=0.8871,hxy=86.18%﹚而且也与早熟性——前期产量呈现强的正相关性﹙rg=0.9592,hxy=93.64%﹚。植株高度、茎粗、株幅、叶形指数、始花节位等表型性状与株形指数间存在着极显著的遗传相关性,其相关遗传力及间接选择效率：叶形指数＞株幅＞始花节位＞茎粗＞株高。其中株高、茎粗及始花节位为负值,叶形指数与株幅为正值,与选择方向相同。 关键词：四倍体;茄子;株形指数;遗传多样性;相关选择     

兜兰二氢黄烷酮醇-4-还原酶基因的克隆及其表达特性

克隆同色兜兰二氢黄烷酮醇-4-还原酶基因DFR,分析其序列特征,了解其在不同组织部位的表达情况。采用RT-PCR和RACE技术从花中克隆DFR的全长cDNA,用生物信息学方法分析序列特征,并用半定量RT-PCR研究其在不同组织的表达。分离到DFR,该cDNA全长1267 bp,具有1个1074 bp的完整开放阅读框,编码357个氨基酸。序列分析表明,该DFR蛋白含有1个NADB_Rossmann superfamily保守结构域,1个NADP(H)结合域和1个底物特异性结合域,其与文心兰、石斛兰和大花蕙兰等的DFR同源性在75%~80%。系统进化树显示,该DFR蛋白与兰科植物的DFR蛋白亲缘关系比较近。半定量RT-PCR表明,该DFR在成熟花和营养叶中的表达量最高,在子房、苞叶、萼片和花瓣中的表达量相当,在唇瓣中的表达量次之,在蕊柱中的表达量较唇瓣中的低,在花茎中的表达量最低,在根中几乎检测不到。原核表达结果表明,该DFR在大肠杆菌中获得表达。从兜兰中克隆到花色代谢途径中的关键酶基因DFR,该基因可能参与调控花色素的合成。     

维管特异表达启动子BSP的克隆与活性检测

为了研究维管特异表达启动子BSP的活性和组织特异性,从杨树基因组中克隆得到维管特异表达启动子BSP,利用该启动子与绿色荧光蛋白（GFP）报告基因构建植物表达载体,采用基因枪法转化烟草叶片,并在高渗培养基上培养过夜,后转移到诱导培养基上(MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L+Kan 100 mg/L)培养生根并长到一定高度后,剪下已形成维管组织的叶脉和根,制成切片,然后在OLYPUS BX51/BX52型荧光显微镜下用蓝光激发,观察各个组织细胞中的绿色荧光,同时以未转化的烟草材料做为对照。结果表明：BSP启动子所驱动的GFP基因在烟草的维管组织细胞中得到了高水平的表达,而在烟草的其他组织及对照的任何组织中几乎不表达。通过GFP在烟草维管组织中的瞬时表达,表明了该启动子具有维管组织特异性表达活性特点。     

大豆光周期反应与生育期基因研究进展

20世纪20年代,植物学家Garner与Allard在研究大豆与烟草等植物的光反应时发现了植物光周期现象。大豆作为模式植物对光周期现象的理论形成起了重要作用。但大豆基因组的复杂性及与相关功能基因关系的不明确性严重阻碍了学者对大豆光周期现象本质的认识。近年来,随着控制大豆生育期主要QTL基因的相继克隆,特别是对大豆生育期贡献最大的E1基因的成功破译,学者们逐步认识到大豆光周期调控开花的独特性。遗传学及分子生物学研究表明,大豆中具有拮抗关系的E1和FT基因位于大豆光周期调控开花主要通路的中心节点(integrator),但两者间的作用机制及相关的调节因子尚待明晰。对大豆光周期反应及生育期基因的深入研究,在生产实践上可为大豆品种的栽培区划、合理布局及分子育种等提供理论依据。     

高羊茅光周期调控基因FaCONSTANS亚细胞定位与差异表达分析

构建高羊茅光周期调控基因FaCONSTANS与绿色荧光蛋白基因GFP融合的植物表达载体P-FaCONSTA NS-hGFP,基因枪转化法转入洋葱表皮细胞,荧光显微镜检测融合基因的瞬时表达.并运用实时荧光定量PCR研究光周期调控基因FaCONSTANS在长日照与短日照条件下昼夜24 h的表达差异.结果表明:FaCONST...     

用SSR标记研究不同耐盐特性四倍体紫花苜蓿的遗传多样性

用8个微卫星位点，63个等位基因，研究了8个栽培型紫花苜蓿品种（Medicago sativa L.），320个单株群体内和群体间的遗传变异。首次提出用四倍体方法统计紫花苜蓿微卫星位点的等位基因频率，以等位基因频率为基础，得到遗传杂合度、有效等位基因数、标准遗传距离和NJ（Neighbor Jointing）聚类图。结果表明这8个材料在群体内和群体间均具较高变异。通过0/1法和四倍体方法得到的遗传杂合度之间的显著性检验（P<0.01），表明四倍体方法更适于紫花苜蓿微卫星多态性研究。     

大豆产量与若干经济性状的遗传相关与选择

试验以6个熟期和结荚习性不同的陕西省大豆品种（系）为试材,研究了大豆产量和其它5个重要经济性状的遗传力,遗传相关和选择指数。结果发现,在考察的6个经济性状中,以单株荚数和单株粒数变异最大,遗传力也较高,可以获得较为理想的选择效果;小区产量和主茎节数有显著的遗传相关,包含主茎节数在内的性状组成的选择指数都有很好的选择效果,以主茎节数和百粒重组成的选择指数,其选择效率可达到直接选择的226%,因此对产量进行间接选择有很好的选择效果,在田间选择时应重点选择主茎节数多,籽粒中等偏小的品种。     

高羊茅光周期调控基因CONSTANS的克隆与分析

本研究以坪用型"黔草1号"高羊茅为实验材料,基于多年生黑麦草CONSTANS(CO)基因序列设计引物,利用3'RACE和5'RACE方法扩增CO基因。结果表明,从高羊茅中分离出CO基因,命名为FaCON-STANS。经序列分析,cDNA全长1557bp,编码376个氨基酸,具有完整的开放阅读框(ORF,166～1296bp),氨基端具有B-box型锌指结构域,碳端具有CCT(CO,CO-like,TOC1)结构域。进一步的同源性分析表明,Fa-CONSTANS蛋白与禾本科植物的CO蛋白亲缘关系较近,与其它植物的亲缘关系较远。     

英国冬小麦光周期反应基因Ppd-D1对产量潜力和干旱抗性的影响

小麦是一种长日照作物，较长的日照能减少光周期敏感品种出苗到开花的时间。本试验材料为一对存在Ppd-D1和ppd-D1等位基因差异的近等基因系。Ppd-D1基因能使Mercia平均提早12天开花，使Cappelle-Desprez提早9天开花。在两种遗传背景下，Ppd-D1降低灌溉条件下地上干物质重量0．3～0．9吨，公顷，但是这种降低通过增加收获指数得到了补偿，所以，保持了籽粒产量没有下降。     

植物开花光周期反应的分子调控机制

植物开花时间受到日照长短季节性变化的调节,拟南芥和水稻中与光周期反应相关基因的分离,使人们得以认识植物开花光周期反应的分子调控机制。植物感知日照长短的变化主要由CONSTANS(CO)基因的表达所控制。CO能够将光信号与生物钟信号整合,调节开花基因FLOWERING LOCUS T(FT)的表达,并最终控制植物的开花时间。本文对这一研究的最新进展进行了综述。     

光敏核不育水稻的光温反应研究

在人工控制条件下研究了在15小时长光照下减数分裂期的不同温度（23.3-30.3℃）对籼稻光敏不育系W6154S和5460S育性转换的影响。结果表明，温度对育性的影响因温度的高低及处理持续时间长短而异，不同的材料对温度的反应不同。5460S从不育的临界温度在26.4℃左右，而W6154S在处理温度范围内均出现自交结实现象，表明供试的W61     

Expression and Regulation of the Plant Gene Under Enviromend Stress

To investigate the adaptation mechanisms of plant gene under adversity stress.By looking up the recent literatures dealt with the plant's adaptation and response to adversity stress and reviewing previous works on the plant's adaptation mechanisms under adversity stress.Unavoidably,plant is influenced by all kinds of adversity stresses because of its immobility.But it can adapt and resist effectively to adversity stress by itself.Many researches show that under adversity stress contents of ABA and SA in the plant cells are changed apparently wiich induced many new genes expression and protein synthesis to adapt environment's change.There may be two kinds of mechanisms of the plant's adaptation to adversity stresses. 1. ABA and SA induce the synthesis of mRNA or stabilization of mRNA. 2. ABA and SA can cause the responsive proteins' accumulation and regulation after translation.     

含双边界序列植物双价表达载体的构建

转基因植物的安全性是基因工程改良作物的一个重要问题.构建含双边界序列（双T-DNA区）载体,将选择标记基因和目标外源基因分开在不同的T-DNA区,通过转基因植株有性杂交及后代分离,可在转基因后代中获得无选择标记的转基因安全植株.将2个外源基因置于同一载体上,可以提高其共转化的效率.本研究构建了1个中间载体pAHC17-PTA和1个含双边界序列的植物双价表达载体pDB13PS.pAHC17-PTA含有由Ubiquitin启动子引导的具有抗虫效果的半夏凝集素基因（PTA）.pDB13PS含2个独立的T-DNA区,在其中一个T-DNA区,含两个目的基因的完整的表达盒,一个是由Ubiquitin启动子引导的半夏凝集素基因（PTA）,另一个是由水稻胚乳特异表达启动子（Glutelin-B1 promoter）驱动的马铃薯高赖氨酸蛋白基因的cDNA（SB401）.pDB13PS的成功构建,为提高PTA和SB401的共转化效率和获得无选择标记的转基因后代植株奠定了基础.     

植物类胡萝卜素生物合成相关基因的表达调控及其在植物基因工程中的应用

类胡萝卜素是人类饮食结构中不可缺少的重要成分,具有多种重要的保健功能,尤其是有些类胡萝卜素,如β-胡萝卜素是合成维生素A的前体,具有抗癌和提高免疫力等功效。类胡萝卜素还广泛用于医药和化妆品工业。迄今为止,自然界中发现的大多数类胡萝卜素都是微量的中间产物,很难直接利用。本文概述了高等植物类胡萝卜素生物合成途径、类胡萝卜素生物合成关键酶基因的克隆,如异戊烯焦磷酸异构酶、牻牛儿牻牛儿基焦磷酸合成酶、八氢番茄红素合成酶、八氢番茄红素脱氢酶、ζ-胡萝卜素脱氢酶、!-番茄红素环化酶、ε-番茄红素环化酶,并对这些关键酶基因的功能进行鉴定。以水稻、油菜、马铃薯和番茄为例,阐明了类胡萝卜素合成关键酶基因在植物基因工程中的应用。将黄水仙的Psy和Lcy-b以及噬夏孢欧文氏菌(Eriwiniauredovora)CrtI基因同时转入水稻,水稻种子内胚乳类胡萝卜素含量得到提高。另外,在油菜、马铃薯和番茄中转入与类胡萝卜素合成相关的基因,类胡萝卜素含量也发生不同程度的提高,基因表达水平也发生变化。阐述了通过基因操作技术只能得到极少量的类胡萝卜素,只有进一步弄清类胡萝卜素代谢途径,提高外源基因在植物中的特异表达,才能合成大量类胡萝卜素,使类胡萝卜素遗传操作技术成功运用于作物品质改良。     

Phytocystatin在植物抗病虫中的作用及表达调控

植物半胱氨酸蛋白酶抑制剂（phytocystatin）在抗线虫、草食动物及真菌等生物胁迫中发挥重要作用。在植物受到线虫或草食动物危害时,phytocystatin能直接抑制其体内一种重要的消化酶——半胱氨酸蛋白酶的活性,从而影响这些害虫的生长和繁殖。然而,phytocystatin抑制植物病原真菌的生长却不依赖于其蛋白酶抑制活性,其抑菌潜在机制目前并不清楚。在植物受到生物胁迫时,phytocystain的表达受多种因子调控,与茉莉酸信号密切相关,但其表达调控的详细网络特征需要更多的研究来阐明。本文总结了phytocystatin在植物抗线虫、草食动物及真菌中的研究及应用,分析了其表达调控机制,并对其未来研究趋势及应用前景进行了展望。     

以光周期处理与分期播种试验综合鉴定大豆品种的光温反应

设置短日照(12 h)和长日照(16 h)两种光周期处理,并以春播模拟低温、夏播模拟高温条件,形成长日+低温、长日+高温、短日+低温、短日+高温4种光温组合。2007年对近年育成的10个北方春大豆[Glycine max (L.) Merr.]品种(系)和18个黄淮海夏大豆品种(系)进行了光温反应特性鉴定。2008年对50份材料进行了光周期反应鉴定。结果表明,不论在低温(春播)还是高温(夏播)条件下,短日照均加快大豆的发育进程,导致开花提前;不论在长日照还是短日照条件下,高温均减少出苗至初花的日数。光周期和温度对大豆的发育存在明显的互作,随着温度的升高,短日照促进大豆发育的效应有所加强;随着日照的缩短,高温加快发育的作用也有所增大。供试大豆品种生态类型在光周期反应敏感度(PRS)、温度反应敏感度(TRS)及光温综合反应敏感度(PTCRS)等方面均存在显著差异。北方春大豆品种的上述3个指标均小于黄淮海夏大豆品种,但前者在不同光照条件下的温度反应敏感度差值和在不同温度条件下的光周期反应敏感度差值均较后者高,说明北方春大豆品种光温互作效应较强。     

光周期对植物工厂水芹产量和品质的影响

为筛选出植物工厂水芹的最佳生长条件,以日本水芹为试材,采用室内LED灯为光源,利用定时器控制光周期,观察不同光周期条件下水芹的生长状况。光周期设置为24 h内4组不同的时间的明/暗交替处理(3.5 h/2.5 h、7 h/5 h、14 h/10 h、10 h/14 h)。试验结束后,检测水芹的生长与生理指标,包括维生素C、总黄酮、可溶蛋白、光合色素以及硝酸盐含量等,以探究光周期对水芹生长与品质的影响。试验结果表明,在其他条件一致的情况下,光照培养时间由10 h(10 h光-14 h暗)延长到14 h(7 h光-5 h暗-7 h光-5 h暗),有利于水芹株高增加、产量提升和品质改善。     

中国大豆不同生态类型开花至成熟期对光周期的反应

选用来自中国不同大豆生态区的１５个代表品种,比较了不同产地、不同生育期、不同播期类型的大豆品种开花后光周期反应的差异。结果表明,大豆品种在开花后光周期反应方面存在着广泛的遗传多样性。中国大豆典型生态类型开化后光周期反应敏感性有以下顺序：南方秋豆〉南方夏豆〉黄淮夏豆〉南方春豆、黄淮春豆〉北方春豆。试验中发现,大豆品种开花至成熟期各阶段长度与它们在自然条件下出苗至初花的日数正相关。供试的早熟品种开花后