中国石蒜SSR体系的建立及性状对应分析

 为开发利用石蒜属球根花卉资源和开展分子标记辅助选择育种,利用正交试验和单因素试验建立了中国石蒜的SSR分子标记体系：20 μL含Taq酶0.5 U、Mg ²⁺ 1.5mmol · L^-1、dNTP 0.125 mmol · L^-1、Primer 0.5 mmol · L^-1、DNA 50 ng。利用该体系对石蒜属的8个物种和中国石蒜种内35个无性系进行扩增,每对引物在种间平均得到7个多态性位点,在中国石蒜种内得到9.5个多态性位点,反映出该体系具有较好的通用性和稳定性。利用对应分析法对中国石蒜的花葶高度、开花期等性状和SSR扩增条带之间的对应关系进行关联分析,初步得到与迟花期‘Oct’性状相关的Ly97和Ly98条带,与中矮花葶高度‘Mid’、‘Low’性状相关的Ly84、Ly87和Ly97条带等,并提出开展进一步的杂交和遗传测定,对辅助选择标记的可靠性进行验证。     

杉木应压木形成中的显微特征及主要代谢成分变化

为了解析主要代谢成分与杉木(Cunninghamia lanceolata)应压木形成的关系,以3年生直立杉木苗为研究对象,与垂直方向倾斜45°放置30、60和90 d后观察其生长性状并测定木质纤维素含量,使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对木质部代谢成分进行鉴定和解析。解剖发现应压木木质部管胞发生变形;化学成分测定发现总木质素和半纤维素含量增加,纤维素含量降低;GC-MS检测出应压木、对应木和直立木中共有成分20种,其中有机酸7种、单糖3种、二糖2种、醇类3种、氨基酸2种、酚类和糖苷类各1种;主成分分析结合显著性检验发现,3个时期应压木和直立木中有11种共有差异代谢物,其中乙醇酸、甘氨酸、核糖酸和棕榈酸在应压木中的含量显著低于对应木和直立木,苹果酸、松醇、肌醇、半乳糖和蔗糖在应压木中的含量显著高于对应木和直立木。本试验结果从代谢角度解释了杉木应压木形成中的生物学变化,可为揭示木材形成的分子机制提供新途径,并为高品质木材的定向培育和木材功能性改良提供理论依据。     

模拟氮沉降和混栽对杉木和浙江楠根系生长的影响

为探明杉木-浙江楠混栽状态下根系生长特征及其对日益严重的氮沉降的响应,通过控制模拟氮沉降(0、45 kg·hm-2·a-1)和不同种植方式(杉木和浙江楠纯栽、杉木-浙江楠1:1行状混栽)两个条件,分析不同种植方式和氮沉降模式对杉木、浙江楠根系生长的影响.试验结果表明:混栽抑制杉木根系生长,促使杉木根冠比降低;纯栽条件下,施氮导致杉木根系生长受磷限制,与浙江楠混栽能够解决施氮造成的磷限制问题;氮沉降提高了浙江楠土壤氮有效性,导致其倾向将更大比例生物量分配至地上部分竞争光资源,从而抑制了自身根系生长;浙江楠一旦建立地上竞争优势,将反馈地下部分从而造成其根生物量升高.     

花叶络石的组织培养

通过对植物生长调节物质种类、质量浓度及配比对花叶络石Trachelospermumjasminoides‘Variegatum’茎段和腋芽诱导、增殖、腋芽增殖、最佳继代时间和生根的影响进行探讨,旨在建立花叶络石组织培养的再生体系,为其产业化生产提供技术平台。结果表明:花叶络石较理想的腋芽诱导培养基为MS BA 3.0 mg.L-1 NAA 0.1 mg.L-1,其诱导率为88%;最佳的腋芽增殖培养基为MS BA1.5 mg.L-1 NAA 0.1 mg.L-1,增殖系数为6,继代周期以25 d为佳,最佳的生根培养基为1/2MS或1/2 MS BA 0.1 mg.L-1 NAA 0.1 mg.L-1,生根率均达到90%以上。表4参6     

光皮桦SSR分子标记体系的建立

采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）-硅珠法提取光皮桦Betula luminifera嫩叶DNA,利用近缘种日本白桦B. platyphylla var. japonica和欧洲白桦B. pendula的引物,建立光皮桦简单重复序列标记（SSR）反应体系。在体系建立过程中,采用单因素法分别对影响聚合酶链式反应（PCR）反应的因素进行分析。结果表明：在20 μL反应体系中,模板DNA用量、Mg²⁺浓度、脱氧核糖核苷酸（dNTPs）浓度、引物浓度、T_aq DNA聚合酶用量分别为60 ng,1.500 mmol·L^－1,0.175 mmol·L^－1,2.500 mmol·L^－1,1.0 × 16.67 nkat时结果最好;引物退火温度比日本白桦扩增时提高1 ℃时效果佳。PCR扩增产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳后随机挑取其中3对引物扩增的多态性片段进行克隆测序,对引物的通用性做进一步检验,序列经比对后得到的与原物种序列相似度（max ident值）均在95.0%以上。可见,近缘种日本白桦和欧洲白桦的SSR引物可以在光皮桦上应用。图7表2参17     

香榧雌花芽部分内源激素的 HPLC 分析及动态变化

以香榧Torrega grandis `Merrillii' 雌花芽为材料, 研究了芽体中内源吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA )和赤霉素(GA3 )的提取、纯化方法和色谱测定条件。结果发现以石油醚作萃取剂, 并结合添加水不溶性聚乙烯吡咯烷酮和过Sep-PakC18小柱处理可达到较好的提纯效果。采用ODS-C18反相柱和Waters 486 型紫外检测器。用甲醇-水(体积比为50∶50 , 用乙酸调节pH为3.0 )作流动相, 流速为1 mLmin-1 , 柱温设为25 ℃, 进样量20 L , 分离IAA 和ABA 时紫外检测波长为280 nm 。分析GA3 时紫外检测波长为210 nm , 选用外标法进行定量。测定结果显示:该方法回收率高, 重演性好, 符合痕量分析要求。从2004 年2 月21 日至4 月29日的香榧雌花芽分化过程中, 芽体中IAA 和GA3 的质量分数呈现先上升后下降的变化趋势,而ABA 的质量分数表现出上升略下降再明显上升 的变化。图4 表4 参11     

杉木纤维素合成酶类似蛋白基因ClCslD1的克隆及其生物信息学分析

纤维素合成酶类似蛋白(CSL)作为一种重要的膜蛋白与纤维素合成酶具有相类似的蛋白结构,都含有D,D,D,QXXRW保守区.利用其他物种中的CesA基因的保守序列设计简并引物,采用反转录-聚合酶链式反应(RTPCR)结合cDNA末端快速扩增技术(RACE)成功地从杉木Cunninghamia lanceolata中扩增出一个含有完整阅读框架的cDNA序列,长度为4 150 bp,开放阅读框架为3 396 bp,编码1 132个氨基酸并含有保守的D,D,D,QXXRW天冬氨酸残基序列.应用美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库对获得的基因进行序列分析比对,发现它属于CslD基因家族,命名为ClCslD1基因.多重序列比对结果分析表明,该蛋白与来自颤杨Populus tremuloides,水稻Oryza sativa,拟南芥Arabidopsis thaliana等的同源基因相似性高达71％以上.利用生物软件对其进行生物学分析,为进一步研究其在植物纤化中的功能奠定基础.     

施肥对石蒜生长的影响及其营养诊断的方法

对石蒜栽培中土壤营养、叶片营养与生长的关系进行研究。结果显示,石蒜鳞茎球重增量和围径增量随施肥量的增加呈现出明显的单峰曲线变化趋势,鳞茎的最大生长量比对照组增产15.7%,过量施肥会造成减产;依据养分平衡原理,确定了根据土壤肥力状况的施肥量模型;利用叶分析法对石蒜营养诊断方法进行初步尝试,得到叶片氮磷钾营养元素的临界浓度为3.05%,19.40%和31.29%,维持一个高于该临界浓度的营养水平对保证植株的产量至关重要。     

“生物技术概论”通识课程教学方法改革探索与实践

“生物技术概论”是生命科学领域的基础性课程,也是生物技术基础知识和前沿科学相结合的综合性课程。通过分析大学生对“生物技术概论”课程的认识,从教学内容、教学方法与手段、考核形式等方面对通识课程教学进行了改革与实践,总结出一套符合通识课程的教学经验：在通识课程的教学中要求内容简单明了、实用,紧跟科学发展前沿;教学形式和手段应该多样化,要理论与实践相结合,提倡双向交流式授课和利用现代化教学工具进行教学;考核方法追求灵活多变。这些教学经验,可以为素质教育的开展和通识教学的改革提供一定的借鉴。     

紫楠转录组EST-SSR标记开发及通用性分析

紫楠(Phoebe sheareri)是商品材金丝楠木的原植物种之一,现存野生资源日益减少,为了进一步掌握其遗传多样性和遗传结构特征,大规模开发该种表达序列标签-简单重复序列(expressed sequence tag-simple sequence repeat,EST-SSR)标记迫在眉睫。本研究首次进行紫楠转录组高通量测序,挖掘SSR位点和开发EST-SSR标记,并进行引物的初步验证以及在楠属植物的通用性检测。结果显示,通过Illumina Hiseq 2500测序共获得43 781条Unigene,应用MISA软件鉴定了6 958个SSR位点,分布频率为15.89%,平均每5.31 kb出现1个SSR位点。紫楠SSR位点共包括340种重复基元,以二、三核苷酸为主,其优势重复基元分别为AG/CT(23.99%)和AAG/CCT(12.81%)。基于不同重复基元类型设计合成了94对SSR引物,以10份紫楠及同属4种楠木的基因组DNA为模板对其有效性及通用性进行初步验证,筛选出具有清晰扩增产物的引物41对,其中32对具有多态性,其平均等位基因数2.75个,观察杂合度(heterozygosity,Ho)、期望杂合度(heterozygosity,He)、多态信息含量(polymorphism information content,PIC)分别为0.369、0.563和0.541,且在同属材料中通用性较高。紫楠转录组测序获得的Unigene可作为SSR标记开发的有效来源,所获得的EST-SSR引物可为紫楠及楠属其他树种的遗传结构分析、种质资源利用及遗传图谱构建提供有效的分子标记。