陆地棉CC-NBS-LRR基因的克隆及特征分析

根据抗病基因核苷酸结合位点(Nuc leotide b ind ing site,NBS)设计简并性引物,从陆地棉cDNA中进行RT-PCR扩增。获得含NBS保守域的EST,进一步用RACE技术和TAIL PCR技术获得其中1个EST的全长基因序列,并获得GHNBS基因的5′调控序列。此基因被命名为GHNBS。该基因的编码区长2 583 bp,编码861个氨基酸,GHNBS编码的氨基酸序列与拟南芥R基因具有28%的同源性。GHNBS与拟南芥的其他几个NBS-LRR基因比较发现,它们在保守区外的相似性相当低。Southern杂交和网上数据库搜索分析都表明GHNBS是1个寡拷贝基因。通过半定量RT-PCR分析发现GHNBS在棉花的蕾、花瓣、韧皮部、根及叶中均有表达且在根、叶中表达量比其它部位强,在木质部基本不表达。     

高品质棉主要农艺性状及经济性状的杂种优势

选用3个通过种间杂交后代选育的棉花高品质系(种)与4个抗棉铃虫棉花品种(系),按3×4不完全双列杂交设计,配置24个F1组合.对杂种一代主要农艺、经济和纤维品质性状进行杂种优势及遗传分析.结果表明:F1籽、皮棉产量具有一定的中亲优势,竞争优势差,其遗传以加性效应为主,其次为显性效应;铃重F1优势明显,无论中亲优势、超亲优势、竞争优势均有一定的正向优势,其遗传以显性效应为主,其次是加性效应;结铃数和衣分多表现为负优势,其遗传以加性效应为主,结铃数无显性效应;h2B和h2N均以衣分最高,分别为74.5%和85.9%,皮棉产量其次,分别为60.2%和70.2%,结铃数最低,均为 13.1%;纤维品质性状优势明显,尤以竞争优势表现突出,其遗传以加性效应为主,其次为显性效应.     

不同来源麻疯树种子的含油量和脂肪酸组成分析

本研究比较我国贵州、缅甸、泰国以及澳大利亚等地的7个种质的麻疯树种子的种仁含油率及脂肪酸组成,用索式抽提法测定种仁含油率,用GC-MS对脂肪酸组成进行测定.结果发现中国贵州的麻疯树材料种仁出油率为60.30%,远高于其他地方的材料.在麻疯树种子中鉴定出了9种脂肪酸,含量较多的脂肪酸种类为棕榈酸C16 : 0、油酸C18:1和亚油酸C18:2,分布范围分别为12.60%～14.66%、45.54%～56.10%和20.28%～36.72%.麻疯树种子的不饱和脂肪酸含量都很高,分布范围为76.17%～84.22%,其中,中国贵州材料中不饱和脂肪酸含量达到84.22%.     

棉花烟酰胺合成酶基因GbNocotin及其启动子的克隆和功能分析

【目的】克隆棉花烟酰胺合成酶基因及其启动子,明确其表达特征,分析其在转基因育种中的应用前景。【方法】根据对一个棉花Maxxa BAC克隆（78L16）的测序结果,首先从海岛棉品种海7124中PCR扩增获得了棉花烟酰胺合成酶基因GbNocotin的启动子序列,并利用网上数据库PLACE对该序列进行调控元件的预测分析。其次构建该启动子与GUS 连接的重组载体pGbNocotin::GUS,并通过花浸染法转化拟南芥并获得转基因植株,分别在幼苗期和成熟期对转基因植株进行GUS染色分析。然后通过RT-PCR获得GbNocotin的开放阅读框（ORF）序列,并利用Mega5.0对GbNocotin进行进化树分析,最后利用实时荧光定量PCR（Real Time PCR）对该基因进行组织表达,诱导表达分析。【结果】GbNocotin的启动子区为1.8 kb,通过相似性比较预测发现该启动子含有1个专一性Fe缺乏诱导元件IRO2OS,还含有干旱、重金属、病原物等逆境响应元件以及植物激素响应元件等。对转化pGbNocotin::GUS拟南芥植株的GUS染色结果表明,在幼苗期GUS基因主要在根部以及下胚轴处表达,而在成熟期除了在根部表达外,还在果荚的基部、花序以及叶柄基部表达。GbNocotin的开放阅读框含有864个核苷酸,编码287个氨基酸,该蛋白等电点为6.76,分子量为 32.7 kD。虽然在第11-286位氨基酸处具有NAS保守结构域（PFAM accession number: PF03059）,但是与其他植物来源的该类基因相似性较低,与相似度最高的拟南芥的ATNAS3也仅有43%的相似性。GbNocotin的表达具有器官差异性,在根和茎中的表达最强,其次是棉纤维和花,但是在叶片及胚珠中表达量很低。另外,该基因在缺铁条件下表达量显著上升,在缺铁处理一周后棉花幼根中的表达量较对照增加9倍。而CuSO4、PEG、脱落酸（ABA）以及赤霉素（GA）处理均抑制其表达,但是抑制程度不同。尽管4种条件处理24 h后都会使GbNocotin的表达量显著降低,但是CuSO4和ABA的抑制效果最为显著。而48 h后,PEG和GA处理基因的表达量得到恢复,但是CuSO4和ABA处理表达量仍然较低。【结论】GbNocotin的表达具有器官差异性,并受铁缺失诱导以及胁迫条件抑制。该基因与棉花Fe的吸收可能密切相关,有潜在的应用价值。     

GroEL基因抗番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)的研究

利用烟粉虱体内GroEL基因,构建了具有抗生素标记的SUC2-GroEL和无抗生素标记的CaMV35SPDRB10 2个植物表达载体.通过农杆菌介导法转化番茄,获得抗性再生苗.对抗性植株进行PCR、RT-PCR以及病毒检测.PCR检测结果表明:SUC2-GroEL载体和CaMV35S-PDRB10载体转化的阳性植株分别有11株和9株.RT-PCR检测结果显示:SUC2-GroEL载体和CaMV35S-PDRB10载体转化植株分别有6株和2株检测到GroEL基因特异条带,说明GroEL基因在转录水平得到表达.农杆菌病毒接种和带毒烟粉虱传毒检测结果显示,SUC2-GroEL 载体转基因植株3、4和5号和CaMV35S-PDRB10载体转基凶植株5号均未表现发病症状,证明利用GroEL基因抗番茄黄化曲叶病毒具有可行性,而且SUC2启动子诱导的GroEL抗性更加理想.     

间作及几种物理防治对番茄黄化曲叶病毒病的防控效果

番茄黄化曲叶病毒病(TYLCVD)是以烟粉虱为传播媒介的病毒病,该病害的暴发直接导致番茄毁灭性绝产.从控制传播媒介烟粉虱种群数量着手,用黄板监测烟粉虱种群数量的变化,探讨了设置防虫网、铺设地膜、间种黄瓜、棚体覆盖紫外吸收膜等处理对烟粉虱种群数量的防控效果.采用平行跳跃式5点取样方法统计数据,采用SAS 9.1对数据进行统计,利用极差分析法对试验中涉及的影响因素进行分析.结果表明,设置防虫网处理较无防虫网处理烟粉虱种群数量少33.41％.铺设黑白地膜、银黑地膜对烟粉虱种群数量和番茄黄化曲叶病毒病有较好的防控效果,黑白地膜、银黑地膜较黑色地膜烟粉虱数量分别少54.50％、50.55％.统计后期覆盖防虫网、黑白地膜处理的发病率最低,为8.18％.间种黄瓜对烟粉虱的种群数量无显著影响,间作黄瓜处理下铺设黑白地膜发病率仅为8.05％,而铺设黑色地膜发病率达11.25％.影响TYLCVD发病的物理因素的主次顺序依次为:地膜、防虫网、黄瓜,最优组合为铺设黑白地膜、设置防虫网、间种黄瓜.覆盖紫外吸收膜较覆盖普通PVC膜烟粉虱种群数量少37.13％,紫外吸收膜处理下铺设银黑地膜田块发病率最低,为9.85％.大棚覆盖PVC膜,铺设不同地膜时,黄板监测统计的烟粉虱种群数量显示挂置2～9d时诱集的烟粉虱种群数量上升幅度最大,诱集烟粉虱成虫数量由少至多依次为黑白地膜、银黑地膜、透明地膜、无地膜、黑色地膜.     

棉花MYB转录因子基因GbMYB5的克隆及表达分析

在对陆地棉Maxxa BAC文库所获得的一个BAC克隆进行测序分析过程中,发现一个新的MYB类转录因子,为探明其在棉花中的表达模式,采用RT-PCR技术从海岛棉品种H7124中克隆出该基因,命名为GbMYB5(GenBank登录号为:JF820389)。GbMYB5基因全长1 105 bp,编码277个氨基酸。RT-PCR结果表明GbMYB5基因在棉花的茎、叶、蕾、絮和未成熟的种子中均有表达,尤以叶片中的表达水平最高。重金属胁迫可短暂抑制GbMYB5基因表达,但表达量在处理48 h后回升到正常水平。PEG、脱落酸和赤霉酸诱导均可增强GbMYB5基因的表达。另外,构建了含有GbMYB5基因全长的植物过量表达载体,转化烟草。经PCR检测获得目的基因正常表达的转基因烟草9株,为研究该基因的抗逆作用奠定了基础。     

棉花CLE多肽家族的全基因组鉴定与生物信息学分析

【目的】CLE(CLAVATA3/Embryo surrounding region-related)多肽是一类小分子分泌蛋白,在植物生长发育过程中,对于维持分生组织细胞增殖与分化间的平衡起到重要的信号转导和调控作用。CLE家族是迄今为止报道的最大的植物多肽分子家族,也是近十年来研究最为热门的植物多肽激素。尽管CLE基因家族在拟南芥和水稻等模式植物中取得较多的研究进展,但在棉花中有关CLE多肽基因家族的研究尚属空白。通过对CLE多肽家族的鉴定及演化研究,可以为进一步挖掘棉花中的功能多肽及其信号转导研究提供一定的理论基础。【方法】本文以亚洲棉(Gossypium arboreum L.)、雷蒙德氏棉(G. raimondii Ulbrich)、陆地棉(G. hirsutum L.)和海岛棉(G. barbadense L.)为研究对象,利用生物信息学方法和已鉴定的拟南芥CLE基因序列,在棉花基因组中进行同源比对,并对4个棉种中的CLE家族成员进行全基因组鉴定和分析。【结果】共得到148个棉花CLE候选基因。陆地棉和海岛棉中CLE基因数量都分别是亚洲棉和雷蒙德氏棉的2倍。聚类分析将所有CLE基因分为5个亚组。Ka/Ks分析表明大部分基因都经历了负选择作用,有11对基因经历了显著的正选择作用。转录组数据分析发现,除海岛棉中的GbCLE39、GbCLE13、GbCLE43,陆地棉中GhCLE34、GhCLE9以及亚组棉中的GaCLE4外,大部分CLE基因在棉花组织中的表达量较低,这与多肽在植物体内含量较低相一致。CLE核心保守基序分析发现了12个棉花特有的多肽,其中有2个多肽来源于受到强烈正选择作用的基因,因此在后续研究中可以对其进行进一步深入分析。【结论】本文利用生物信息学、比较基因组学等方法,首次对棉花的CLE基因家族进行了鉴定和分析,对于进一步挖掘棉花中的功能多肽及其信号调控网络研究提供了一定的理论基础。     

宁字棉R2棉花新品种

宁字棉R2(原MR2)是江苏省农业科学院农业生物技术研究所和创世纪转基因技术有限公司联合选育而成。2004年参加安徽省棉花品种区域试验,2005年区试和生产试验同时进行。2006年1月通过安徽省品种审定委员会审定,编号皖审棉06100524。1特征特性生育期130d左右,属中早熟陆地棉杂交种。株高100cm,株型较松散,呈塔形。叶片中等,叶色深绿,棉铃卵圆形,铃重5.3g,衣分41.27%,子指10.12g。吐絮畅,易采摘,絮色洁白。早熟性好,霜前花率在90%左右。前期生长发育快,中后期长势仍较强。2产量表现2004-2005两年安徽省区试平均:每公顷子棉3773.85kg,比对照皖…