柱型苹果杂种后代几个形态指标的遗传分析

柱型苹果 (Columnar apple) ,又称芭蕾苹果 (Ballerina apple) ,是英国东茂林园艺研究所1 988年推出的极紧凑、独干的苹果系列品种 ,1 990年北京农业大学最先引入我国 〔1〕。L apins、 Tobutt等经过杂交试验表明柱型性状是由单显性基因 (Co)控制的 〔2～ 4〕。利用现有柱型苹果品种作为亲本选育新的柱型苹果品种在苹果生产上有重要意义 ,而且是可行的〔2～ 5〕。为给柱型苹果杂种实生后代的早期鉴定提供依据 ,赵玉军等对富士×舞姿的杂种后代的几个形态指标进行了遗传研究 〔6〕。在此基础上 ,我们对富士×舞佳的 92株 3年生杂种实生苗的…     

苹果柱型基因的ISSR分子标记研究

 以普通型苹果品种‘富士’和柱型苹果‘舞姿’以及其杂交后代的柱型与非柱型实生苗为试材, 建立了苹果的ISSR ( Inter-Simple Squence Repeat polymorphic DNA) 分子标记体系, 并将ISSR 标记用于苹果柱型基因Co 的遗传分析。结果表明, 在20μL 反应体系中各组分的用量为Taq DNA 聚合酶1U、Mg²⁺ 的浓度为2.5 mmol·L^-1 、模板DNA 用量20 ng、引物浓度0.2μmol·L - 1及退火温度52 ℃, 80 %引物具有良好的扩增能力。调整模板DNA 的用量、引物浓度及退火温度能够优化苹果ISSR-PCR 扩增体系。从所筛选的65 个引物中获得了35 个ISSR 标记, 其中33 个标记呈现1∶1 分离, 可用于苹果柱型基因的遗传分析。     

柱型苹果叶片的解剖学研究

利用常规的石蜡切片法,对苹果品种舞姿(柱型)、短枝富士、普通富士以及舞姿×短枝富士的实生后代的叶片结构进行解剖比较研究。结果表明,柱型苹果在叶片总厚度和栅栏组织厚度上明显有别于其他2种类型,表现为:柱型>短枝型>普通型;柱型苹果的海绵组织厚度与其他2种类型无显著差异。普通型苹果的叶片栅栏组织细胞一般排列成2层,其栅栏组织与海绵组织的厚度比值小于1;而柱型和短枝型的栅栏组织细胞通常排列成3层或4层,其栅栏组织与海绵组织的比值大于1,而且,随着矮化程度的加强,栅栏组织细胞层数和栅/海比有增加趋势。     

柱型苹果引种研究

在山东省的自然条件下进行了柱型苹果引种试验。结果表明,3个柱型苹果品种生长结果正常,表现出典型的柱型生长习性。柱型苹果与生产上常见品种的花期相遇,可以互为授粉树。利用M_(26)和M_9矮化中间砧可有效地控制树体高度和侧梢的产生,促进成花和结果。不同砧木或中间砧对柱型苹果果实的品质性状有一定的影响。在高度密植(0.6m×1.0m)条件下,1年生和2年生柱型苹果即可获得较高的产量。在供试的3个品种中,以特拉蒙综合表现较好。杂交试验表明,柱型性状是由单个显性基因(Co基因)控制的,利用现有的柱型苹果品种作为亲本选育新的柱型苹果品种是可行的。     

柱型苹果MdGAI基因的克隆及表达分析

以柱型苹果‘鲁加5号’茎尖为试材,克隆编码DELLA蛋白的MdGAI基因,并研究该基因的表达特点。结果表明,柱型苹果MdGAI的cDNA序列长度为2491bp,编码635个氨基酸。核酸序列与其它苹果属植物具有很高的同源性,在N端具有保守氨基酸结构域DELLA和VHYNP,在C端存在保守的氨基酸结构域VHVID和SAW。...     

苹果柱型基因Co的一个AFLP 标记的SCAR转换

 将苹果柱型基因的一个AFLP 标记成功地转换成了简单实用的SCAR 标记。首先对AFLP 标记片段进行序列测定, 然后根据序列特点设计了两对特异引物CoA1/ CoA2 和CoA1/ CoA3 , 每条引物长20 bp。PCR 结果表明CoA1/ CoA2 可以扩增出216 bp 和148 bp 两条带, 其中216 bp 的为柱型性状的特征带; CoA1/CoA3 可以扩增出273 bp 和205 bp 的两条带, 其中273 bp 的为柱型性状的特征带。两对引物在杂交后代中扩增出的特征带与柱型性状的分离重组率都很低(CoA1/ CoA2 为6. 3 % ±2. 5 %; CoA1/ CoA3 为7. 3 % ±2. 6 %) , 所以它们都可以作为该SCAR 标记的特异引物所用。     

威赛克柱型苹果与旭的AFLP多态性研究

以旭和威赛克等 8个柱型苹果品种 (品系 )为试材 ,建立了AFLP银染技术体系。经过引物筛选 ,发现引物PstI GAC/MseI TA和PstI GAC/MseI CG可分别在旭和威赛克之间各扩增出 1条特异片段 ,初步认为这两条特异片段可能与苹果柱型Co基因相关。     

柱型苹果杂种实生苗几个形态指标与柱型性状的关系

对富士×舞姿的60株3年生苹果杂种实生苗的叶面积、叶鲜重、叶片数目、节间长度、高粗比与柱型性状的关系进行了统计分析。结果表明:本组合中柱型类型具有较大的叶面积和叶鲜重,具有较多叶片,节间短,高粗比比值高。叶面积、叶鲜重、叶片数目、节间和高粗比可以作为普通型早期淘汰的参考指标,但不可作为中间型早期淘汰的参考指标。     

与苹果柱型基因(Co)相关的AFLP标记片段的克隆

Co基因是与苹果树体生长习性有关的一个主基因，是培育树体紧凑型苹果品种的一个十分重要的基因资源，所以，Co基因分子标记的研究对苹果育种具有重要价值。用PCR的方法将以短枝富士×舞姿的F1分离群体为试材筛选到的一个与Co基因连锁较为紧密的AFLP标记成功地进行了再扩增，同时也实现了此标记片段的克隆和转化。这一研究结果对该AFLP标记向SCAR标记的转换具有重要意义。     

柱型苹果品种选育研究(英文)

柱型苹果品种选育项目始于1994年,旨在将苹果柱型生长习性与其它优良性状结合起来。结果表明:杂种后代的生长势、早实性,对白粉病、轮纹病和绵蚜的抗性等与杂交组合有关。果实大小、果形、果肉硬度、风味品质、花期和果实成熟期为多基因控制的性状。筛选出了一个柱型基因(Co)的AFLP标记并成功地将其转为SCAR标记,其可以用于柱型苹果杂种的早期选择。几个优系的田间实验正在进一步进行中。     

黄瓜杂交二代抗黄瓜白粉病的蛋白质组学初步分析

通过分组分离法建立F₂代抗感池, 利用2-DE差异显示和质谱分析研究了抗病池和感病池的差异蛋白质组。抗感池经双向电泳检测到近500个蛋白点, 质谱分析鉴定出9种抗感池表达差异蛋白点,分别为抗病基因蛋白( SSP3110) , 14-3-3脑蛋白家族蛋白( SSP1411) , 粪卟啉原氧化酶Ⅲ ( SSP5513) , 碳酸酐酶( SSP5412 ) , α - 半乳糖苷酶( SSP5710 ) , 推定的蛋白( SSP6002 ) , 17.8 kDa 的热激蛋白( SSP0710) , 假想蛋白( SSP3111) , ( S) - 2 - 羟酸氧化酶( SSP4610) 。其中有3种蛋白的性质及生物学功能未知, 其余6种蛋白分别与光合作用、呼吸作用、抗病反应及信号转导等有密切关系。这些蛋白都可能是与抗性有关或与发育相关的蛋白网络中的一部分, 它们在黄瓜抗病反应中起着不同的作用。     

β–1,3葡聚糖酶基因转化提高苹果对斑点落叶病的抗性

为提高苹果抗病性,利用根癌农杆菌介导的叶片转化法,将带有NPTⅡ筛选基因、GUS标记基因及β–1,3葡聚糖酶目的基因质粒导入‘富士’和‘嘎拉’苹果。具有卡那霉素(Kan)抗性的转化株系,经GUS组织化学染色及PCR扩增检测,得到17个‘嘎拉’阳性株系和11个‘富士’阳性株系。选取‘嘎拉’和‘富士’各3个阳性株系进行Southern blot检测,结果表明外源目的基因已整合到所试转化株系中。选取‘嘎拉’及‘富士’各5个阳性株系进行半定量RT-PCR检测,除1个‘富士’株系没有条带外,其余株系均有阳性条带,且各条带的明亮清晰程度有差别,说明不同转基因株系中目的基因的表达量有差异。转化植株离体叶片接种苹果斑点落叶病菌进行抗病性表型检测结果证实,‘嘎拉’10个转化株系中8个株系表现抗病,7个‘富士’转化株系中2个株系表现一定的抗病性,抗病性的增强与目的基因的表达水平有关。     

利用cDNA．AFLP技术鉴定甘蓝显性核不育基因相关表达序列

 利用cDNA—AFLP技术， 比较分析了一个甘蓝与两个青花菜自交系回交转育的显性核基因雄性不育材料与对应可育亲本植株花蕾发育过程中基因表达的差异。将花蕾混合提取RNA合成eDNA建立6个eDNA池，分析128个弓l物组合获得了26000个片段，共鉴定24个片段与雄性不育相关，其中13条表现为质的差异，11条表现为量的差异；将其中引物组合A16T15产生的300 bp左右的差异片段进行克隆测序，BLAST结果表明，该序列与花粉特异性相关的硫氧还蛋白氨基酸序列同源性达89％ 。     

辣椒胞质雄性不育系与保持系蕾期基因表达差异分析

 利用cDNA-AFLP差显技术比较分析了辣椒细胞质雄性不育系及其保持系蕾期基因的表达差异, 获得了19条阳性差异转录片段, 其中在不育系花蕾中特异表达的有4条, 在保持系花蕾中特异表达的有15条。通过对19条差异片段进行序列同源性分析与功能分类, 结果表明: 在不育系花蕾中特异表达的其中3条与番茄和烟草线粒体、核糖体代谢相关基因有很高的相似性; 在保持系花蕾中特异表达的12条能找到与其相似性较高的序列, 这些差异片段代表的基因涉及转录调控、防卫和胁迫反应、电子传递和能量途径、DNA或RNA代谢、蛋白质代谢、转运通道、未知或假定蛋白等。推测辣椒细胞质雄性不育的发生可能受到多种代谢途径的共同调控。     

苹果果实酸/低酸性状的SSR分析

 以91株‘东光’和‘富士’的正反交F₁ 代群体为试材, 测定了成熟果实可滴定酸含量和果实不同发育阶段苹果酸含量的变化, 从表型上分析了苹果酸的遗传规律。利用140对共显性遗传的SSR引物对高酸和低酸个体群体分离分析, 筛选到一个与果实酸/低酸性状连锁的标记SDY085, 遗传距离为8.89 cM, 表型分析和标记分析都表明苹果果实酸/低酸性状由一对主效基因Ma/ma控制, 并且Ma对ma为完全显性, 而酸个体中苹果酸的连续分布则是加性多基因作用的结果。     

甘蓝中硫氧还蛋白编码基因THL1的分子特性及表达研究

采用PCR和RT2PCR技术, 以‘E1’甘蓝基因组DNA和柱头cDNA为模板对THL1基因进行扩增克隆, 得到的片段长度分别为732 bp和455 bp。序列分析表明, 克隆的DNA和cDNA序列与甘蓝‘西园四号’THL1的DNA和cDNA同源性分别为97.9%和98.3%, 两条序列内含子的大小不同; 同时, 前者第2内含子不符合典型的GT2AG规则: 即第2个内含子3′端碱基为AT。将THL1基因cDNA序列定向克隆到原核表达载体pET-43.1a ( + ) , 构建融合表达质粒pET43.1a ( + ) -THL1, 在大肠杆菌BL21中表达出分子量为74kD的融合蛋白, 经胰岛素检测, THL1有氧化还原活性, 表明THL1在大肠杆菌中得到了正确表达。     

几种果实不同组织总RNA提取及质量分析

以菊水梨为试验材料,通过2种改良CTAB法对果实不同成熟阶段提取的总RNA质量和产量的变化的影响,研究果实不同成熟阶段果皮和果肉总RNA提取的质量和产量,并针对梨果实不同成熟阶段采用不同的改良CTAB法,以较低的成本从果实中提取完整性好、质量高的总RNA。同时提取近成熟的红富士葡萄、富士苹果和丰香草莓3种果实总RNA。总RNA的质量和产量分析结果表明,方法Ⅰ和Ⅱ分别适用于成熟度较低和较高梨果实总RNA的提取,方法Ⅰ也适用于其它3种近成熟果实总RNA提取。并通过RT-PCR验证,所提取的总RNA可以满足基因克隆和表达等分子生物学实验的要求。