棉花线粒体基因组细菌人工染色体文库的构建

以P30A细胞质雄性不育系黄化苗为材料,采用蔗糖密度差速离心和不连续蔗糖密度梯度超速离心提取棉花线粒体,低熔点琼脂糖包埋和原位消化裂解的方法制备高分子量的线粒体DNA(mtDNA),经BamHⅠ,HindⅢ酶切和PCR扩增进行纯度鉴定,并对其进行部分酶切,酶切片段与载体连接,电击转入大肠杆菌DH10B中,成功的构建了棉花线粒体基因组BAC文库。该文库共挑取3 840个单克隆,平均插入片段大小为15.5 kb,覆盖率超过70倍,研究结果表明该基因文库具有较高的质量。     

棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系差异蛋白质组分析

【目的】对棉花晋A细胞质雄性不育系及其同核异质保持系MB177（JB）雄性败育关键时期的花药进行差异蛋白质组研究,为进一步揭示棉花细胞质雄性不育机理奠定基础。【方法】运用双向电泳技术对晋A细胞质雄性不育系及其保持系小孢子发育的造孢细胞时期和小孢子母细胞时期表达的蛋白质进行分离（考马斯亮蓝染色）;采用PDQuest8.0.1软件进行斑点检测,并经统计学分析确定获得差异表达蛋白质;对这些差异蛋白质斑点进行LC-Chip-ESI-QTOF-MS质谱分析,用Mascot软件搜索NCBInr绿色植物,鉴定差异表达蛋白质;对差异表达蛋白质进行GO和KEGG功能分析。【结果】PDQuest8.0.1软件分析表明,晋A不育系和保持系在花药发育的造孢细胞时期和小孢子母细胞时期的花蕾总蛋白质斑点数分别为1 525、1 540和1 554、1 540,这些蛋白质斑点的分子量分布在10-100 kD,等电点分布在3-10。经差异定量研究和统计学分析,共鉴定到15个在晋A不育系与保持系间显著差异表达的蛋白斑点,15个差异蛋白质斑点都得到了质谱特异峰图。对应的蛋白质H（+）-转运ATP合成酶、谷胱甘肽还原酶、线粒体上的ATP酶亚基、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基和UDP-D葡萄糖脱氢酶在不育系与保持系花药发育2个阶段均差异表达;膜联蛋白、S-甲酸谷胱甘肽水解酶、momilactone A 合成酶类似物、一个具有丙二烯氧化环化酶活性的未命名蛋白质和一个位于线粒体上的保守预测蛋白质仅在不育系和保持系花药发育的造孢细胞时期差异表达;β-羟酰-ACP脱水酶、丙酮酸脱氢酶-α亚基以及与花粉发育相关的一个预测蛋白质仅在不育系和保持系花药发育的小孢子母细胞时期差异表达。这些差异表达蛋白质主要参与小孢子与绒毡层发育过程,它们的下调或上调表达可能造成发育与代谢过程的不协调性,产生不正常的小孢子和绒毡层提前解体,从而导致雄性不育。采用荧光定量PCR分析核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基基因和H（+）转运ATP合成酶基因的转录变化,它们在转录水平与蛋白质表达的趋势一致。【结论】晋A不育系的小孢子败育可能与能量代谢紊乱、茉莉酸合成途径损害、细胞内大量ROS积累、查尔酮合酶活性下降有关。雄性不育的产生是一个复杂的生物学过程,涉及到多个基因的相互作用,构成了一个复杂的调控网络。     

稻瘟病菌细菌人工染色体（BAC）基因组文库的构建

 稻瘟病菌是一种重要的植物病原菌,同时又是研究植物和病原物之间相互关系的一个重要试验系统。实验通过采用95-23-4a稻瘟病菌株经提取纯化得到该稻瘟病菌的细胞核基因组总DNA,用限制性内切酶部分酶解后,与经末端去磷酸化处理过的pCUGIBAC1质粒载体按一定摩尔比例相互连接,通过转化E.coli DH10B感受态细胞进而通过蓝白斑筛选挑取白色克隆从而构建了95-23-4a稻瘟病菌株的细菌人工染色体（BAC）基因组文库。通过进行酶切检测及Southern杂交分析后确定所构建的BAC文库平均插入片段29.1 kb,该文库覆盖7.4倍基因组,此基因组文库的构建为该菌致病相关基因的克隆奠定了基础。     

陆地棉胞质雄性不育系与保持系线粒体基因组RFLP分析

【目的】研究棉花细胞质雄性不育（CMS）系与保持系线粒体基因组的差异,为克隆棉花CMS基因奠定基础。【方法】以atpA, atp6, atp9, ccmB, ccmC, ccmFN1, cob, coxI, coxII, coxIII, matR, nad1bc, nad2, nad4, nad5, nad6, nad7c, nad9, rpl5, rrn18等20个线粒体基因保守序列为探针,利用Southern blot方法对棉花细胞质雄性不育系、保持系线粒体基因组进行RFLP分析。【结果】发现atpA、atp9、ccmB、nad1bc、nad6、nad7c、rrn18等基因在棉花不育系和保持系间存在明显RFLP多态性,其中atpA的差异最明显。【结论】atpA是棉花CMS系和保持系线粒体基因组间的一个明显差异位点。CMS系比保持系缺失一个rrn18拷贝。     

棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系的同工酶分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法 ,比较分析了棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系的过氧化物酶同工酶和细胞色素氧化酶同工酶。分析结果表明 ,晋A细胞质雄性不育系与其保持系的两种同工酶有着明显的差异 ,这种差异产生的时期与其细胞形态学观察到的小孢子败育时期一致。这说明雄性不育基因调控了同工酶的形成和差异。     

棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系的同工酶分析

本文采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法 ,比较分析了棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系的过氧化物酶同工酶和细胞色素氧化酶同工酶。分析结果表明 :晋A细胞质雄性不育系与其保持系的两种同工酶有着明显的差异 ,这种差异产生的时期与其细胞形态学观察到的小孢子败育时期一致。这说明雄性不育基因调控了同工酶的形成和差异。     

辣椒细胞质雄性不育系与其保持系基因组DNA的RAPD分析

利用RAPD技术对细胞质雄性不育系21A与其相应保持系21B的基因组DNA进行了比较分析,共使用了380个随机引物,其中有213个引物在两系之间都得到了扩增产物,不育系21A与相应保持系21B基因组DNA用213个引物扩增后有6条主差异带,主要表现为条带数目、条带位置和条带强弱的差异.找到了辣椒细胞质雄性不育系21A基因组DNA特异的RAPD片段CMS Y15500、CMS BE5850和CMS BG1900,并对这些特异片段的来源及其在细胞质雄性不育中的作用进行了讨论.     

植物细胞质雄性不育与线粒体基因组的分子生物学研究进展

本文综述了植物细胞质雄性不育和线粒体基因组基因及其表达产物的分子生物学研究进展。对细胞质雄性不育遗传因子的细胞器定位、线粒体基因组嵌合基因及其表达产物与细胞质雄性不育的产生的关系、育性恢复基因对线粒体嵌合基因表达的影响、线粒体质粒和RNA 编辑对细胞质雄性不育的影响等细胞质雄性不育的分子生物学研究进展进行了讨论。     

辣椒细胞质雄性不育系与其保持系线粒体DNA的RAPD分析

以辣椒细胞质雄性不育系21A及其相应的保持系21B为试材,从苗龄10~15 d的黄化苗中分离纯化线粒体并提取线粒体DNA。线粒体负染后电镜观察发现,分离纯化的线粒体形态完整,呈椭球形,杂质较少。电泳检测提取的线粒体DNA的琼脂糖,结果表明,线粒体DNA纯度较高,无降解现象,浓度为20~50 ng/μl,可用作RAPD分析。经初步筛选,100个RAPD随机引物中有8个引物表现出多态性,经再次重复筛选,获得了辣椒细胞质雄性不育系21A线粒体DNA与雄性不育性相关的RAPD标记CMSAG3430。     

辣椒胞质雄性不育系与保持系生化特性研究

对不育系K132A、保持系K132B不同发育阶段花药的生化特性进行比较分析,结果表明:不育系花药不同发育阶段的过氧化物酶、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶的比活力明显高于保持系,且呈逐渐增强趋势,而保持系却逐渐减弱。但是,不育系过氧化氢酶的比活力低于保持系,推断由于酶活性的异常变化引起花粉内代谢的失调从而导致败育。为阐明辣椒细胞质雄性不育的败育机理提供理论基础。     

玉米CMS-C同质异核、同核异质系叶绿体基因组比较分析

【目的】基于玉米细胞质雄性不育材料粗制线粒体DNA高通量测序数据,对叶绿体基因组进行组装。【方法】应用Illumina Hiseq 2500平台进行线粒体DNA测序。利用软件Velvet对过滤后的clean reads进行拼接和叶绿体基因组的组装。采用在线注释软件DOGMA(http://dogma.ccbb.utexas.edu/)对叶绿体基因组完整序列进行基因预测和基因功能分析。【结果】成功组装出C48-2和C黄早四2个不育系及48-2和黄早四2个保持系的叶绿体基因组,大小分别为140 473 bp(C48-2)、140 478 bp(C黄早四)、140 458 bp(48-2)、140 448 bp(黄早四),均包含84种编码基因,30种tRNA基因,4种r RNA基因。新组装的4个叶绿体基因组,在基因组大小及所包含的基因种类及数量方面都与叶绿体参考基因组具有较高的相似性,说明粗制线粒体的高通量测序数据可以用来组装叶绿体基因组。叶绿体基因组高度保守,但也存在SNP及InDel,基于不育系与保持系叶绿体DNA(cpDNA)的SNP位点设计特异引物,可用来鉴定区分CMS-C不育胞质与正常胞质。【结论】利用粗制线粒体DNA的高通量测序数据可以完成叶绿体基因组的组装,玉米CMS-C不育系与保持系的叶绿体基因组具有高度的一致性,但也存在一些多态性位点,基于多态性位点成功开发出可区分CMS-C不育胞质与正常胞质的特异标记。     

大白菜胞质雄性不育线粒体基因特异分子RAPD标记及克隆

用随机引物对大白菜细胞质雄性不育系及其保持系线粒体DNA的RAPD分析,在不育系与保持系的线粒体基因组间存在明显的差异,用引物S259在不育系中扩增并克隆得到特异片断(mt)S259-600bp,序列分析表明该片断与油菜线粒体基因NADH脱氢酶第四亚基序列有部分相似性,片段与雄性不育的关系还需进一步研究.     

榨菜胞质雄性不育系和保持系叶绿体多肽电泳比较研究

榨菜在生产上存在瘤茎空心等问题，急需品种改良。应用胞质雄性不育性（CMS）的遗传特性进行杂种优势的利用，是榨菜品种改良的主要途径之一。作者利用浙江大学园艺系选育的榨菜胞质雄性不育系，比较了不同生长时期榨菜不育系及其保持系叶绿体蛋白电泳的差异，以期了解包括叶绿体在内的细胞器与榨菜细胞质雄性不育性的关系。 　　1　材料与方法 　　1.1　材　料　对榨菜胞质雄性不育系及其保持系，分别取5～6片真叶的幼苗和已抽薹的幼嫩薹叶作为试材。 　　1.2　方　法 　　1.2.1　叶绿体的制备：采用密度梯度离心获得纯度较高的榨菜叶绿体。 　　1.2.2　叶绿体蛋白电泳：采用北京六一仪器厂的电泳仪电泳，所用分离胶浓度为12%，浓缩胶浓度为4%。电泳结束后，凝胶经染色及脱色处理后在岛津CS-930双波长薄层扫描仪上进行扫描。……     

南瓜基因组DNA的细菌人工染色体(BAC)文库的构建

[目的]构建南瓜基因组DNA的细菌人工染色体(BAC)文库。[方法]以南瓜幼芽为材料,利用HindⅢ酶切体系,初步构建南瓜基因组DNA的BAC文库。[结果]研究成功构建了南瓜基因组DNA的BAC文库。[结论]该技术为南瓜相关基因的克隆、功能验证、物理图谱的构建和基因组测序等研究工作奠定了基础。     

棉花雄性不育系网室蜜蜂授粉技术研究

旨在研究蜜蜂在棉花不育系上的传粉特征以及是否适宜棉花三系制种。本试验在网室内利用蜜蜂(Apis mellifera Ligustica Spinola)进行棉花不育系授粉,以人工授粉为对照,调查晴天与阴天蜜蜂在棉花保持系和不育系花朵上的造访频率和单花停留时间,并比较蜜蜂和人工授粉田间农艺性状、制种产量及成本。结果表明,晴天条件下,蜜蜂在棉花保持系的造访频率为60 次/h,不育系为49.2 次/h,差异达显著;阴天条件下,蜜蜂在保持系的造访频率为23.4 次/h,不育系为13.8 次/h,差异不显著。蜜蜂授粉和人工授粉单铃籽粒数有显著差异,而单株铃数和空果枝数差异达极显著,果枝数、铃重、衣分、子指、发芽率则无显著差异。蜜蜂授粉种子产量可达人工授粉的70%左右,但其制种成本远低于人工授粉,可节约费用三分之二。因此,合理利用蜜蜂授粉技术对棉花不育系制种具有重要的推动作用。     

烟草胞质雄性不育系与保持系线粒体DNA的RAPD分析

用124个10碱基随机引物对烟草2对雄性不育系及其保持系线粒体DNA的RAPD分析表明，不育系与保持系间有112个引物未扩增出多态性片段，占引物总数的92．56％．这反映了不育系和保持系线粒体的同源性。同时，在不育系与保持系的线粒体基因组间也发现了明显的差异，这些差异片段与雄性不育的关系还需进一步研究。     

甘蓝胞质雄性不育系的选育及其利用

从日本引进青花菜杂种19份,通过秋季田间经济性状和翌年春季开花习性鉴定,筛选出7份青花菜不育材料.用甘蓝类蔬菜自交系分别与其杂交,后代鉴定结果表明该7份青花菜不育材料为优良的胞质雄性不育材料.2000年以青花菜胞质不育材料为不育源,用甘蓝高代自交系为轮回亲本进行转育,连续回交5代,育成6个综合性状优良、配合力强、雄性不育株率和不育度均达100％的甘蓝胞质雄性不育系及相应的保持系.不育系植株生长健壮,苗期低温无叶片黄化现象,花瓣完全开放,雌蕊发育较正常,蜜腺较发达,雄蕊完全退化,杂交结实正常.利用该不育系配制一代杂种,经田间试验鉴定,筛选出5个优良杂交组合,通过进一步试验、示范,育成甘蓝新品种夏华2号在生产上推广应用.