黄麻长果种新品种“湘黄麻二号”的选育研究

黄麻长果种新品种“湘黄麻二号”是以“巴麻７２—２”中的一优良雄性不育株为母本，以“０７０—３６”为父本杂交，采用早期世代定向选择个别目的性状、较高世代选择经济性状的定向选择与混合选择相结合的方法育成．品系比较亩产原麻３５２．２公斤，较“广丰长果”增产１７．６％、较“宽叶长果”增产１４．２％．全国区试亩产纤维１５２．８５公斤，较对照“广丰长果”增产１４．６％。增产达极显著标准。该品种的显著特点是：生长速度快、后期不早衰；丰产性和稳产性好；纤维品质优良；有较强的抗病能力和较高的出麻率。     

海南三亚和文昌稻田蜻蜓目成虫群落调查分析

蜻蜓目（Odonata）昆虫生活在不同的湿地中,越来越多地被用作评估环境质量及其变化的生物指标。弄清海南稻田蜻蜓目成虫群落组成和种群发展动态,可以为评价海南稻田环境质量提供依据。本研究于2017年对热带地区三亚市和亚热带地区文昌市的第1季和第2季稻田蜻蜓进行抽样调查,结果显示：蜻蜓群落在海南两季水稻不同生长期都稳定存在,种类有5~15种,数量为每百丛(3.70±0.67)~(14.00±0.57)头。蜻蜓群落多样性指数（H′）为2.007~2.193,均匀性指数（J）为0.786~0.808,优势集中性指数（C）为0.148~0.190。三亚和文昌分别采集到蜻蜓成虫3科15种和2科17种,第2季种类多于第1季,共有物种11种,两季群落相似系数（C_s）为0.701,优势种相似系数（C_s）为0.857。在三亚两季的分蘖期、花期和结实期个体数量有显著差异,而文昌两季不同时期个体数量无显著差异。三亚位于南繁区,杯斑小蟌（Agriocnemis femina）、翠胸黄蟌（Ceriagrion auranticum）和截斑脉蜻（Neurothemis tullia）可能是对南繁稻田环境变化敏感的种类。     

狗尾草U6启动子的克隆及功能鉴定

狗尾草是重要的模式植物,是研究C4光合作用的优秀模型,具有热带植物的典型特征。U6启动子主要用于构建RNAi和CRISPR表达载体,有启动干扰发夹结构的表达和基因编辑引导序列复合结构的表达的作用,该启动子具有特殊的启动位点G,能够保证转录后RNA结构的完整性。随着CRISPR 技术的发展,利用狗尾草进行基因编辑的研究日益增多和深入,目前还没有针对狗尾草U6启动子的克隆及功能鉴定。U6启动子具有种属特异性,在转基因技术中,使用转化物种本身或亲缘物种的U6启动子能取得更高的的启动效率,本研究克隆了狗尾草2个U6启动子基因,并构建不同序列长度的U6启动子序列驱动GUS基因的表达,GUS融合表达载体转化狗尾草胚性愈伤,瞬时表达验证表明,克隆出的2个狗尾草 U6启动子在狗尾草上具有很强的启动效率;并且将该载体转化狗尾草后,获得了能够稳定表达GUS基因的转基因植株;将该U6启动子用于构建狗尾草PDS基因CRISPR编辑载体,获得能够稳定表达的白化苗,说明克隆的狗尾草U6启动子能够很好的启动基因编辑载体的转录。     

红心火龙果不同发育时期果肉呈色相关基因表达模式研究

火龙果属于仙人掌科量天尺属,是具有重要经济和营养价值的热带水果之一,其果实富含花青素和甜菜红素。在果实成熟后期甜菜红素的大量积累引起红心火龙果果实转色的现象。果肉色泽是评价火龙果果实品质的重要指标之一,然而其果实转色背后的基因表达调控模式并不清晰。深入研究火龙果果实发育过程中果肉颜色调控的分子机理有助于丰富火龙果品质形成的理论基础。本研究以‘美红一号’红心火龙果为实验材料,采集果实发育过程中9个不同时期的样品,通过比较转录组学共识别了96种差异表达的基因,最后分析发现15个与色素代谢通路相关的基因在果实发育不同阶段显著差异表达。GO功能富集分析发现差异表达基因主要富集在与结合活性、催化活性、转运活性和结构分子活性相关的功能分类上,且与色素代谢都有重要联系;KEGG代谢途径富集结果显示,次生代谢物合成途径、氨基酸和核酸代谢途径、酪氨酸代谢途径富集基因较多。利用实时荧光定量PCR技术对15个与色素相关的差异表达基因进行了验证,其结果与转录组分析结果一致。生理分析和转录组分析结果表明,红皮红肉火龙果发育过程中伴随大量甜菜色素的合成,且甜菜色素合成途径中DODA基因逐渐上调,在果实转色其中在P4时期明显的上升趋势,其它关键基因表达逐渐下调。本研究发掘火龙果中与果实转色相关的相关基因,为后续火龙果遗传改良提供了重要的目标基因和遗传基础。     

芦荟库拉索(Aloe vera L)再生体系的建立

对芦荟(AloeveraL.)组织培养和再生体系进行了研究,初步获得芦荟的初代和继代培养基为MS 6-BA2.5mg/L NAA0.2mg/L 蔗糖30mg/L,生根培养基成分为1/2MS IBA0.2mg/L NAA0.1mg/L 蔗糖30mg/L,愈伤组织培养采用粗壮的芦荟基部的白色部分,诱导愈伤组织的培养基为B5 6-BA2.0mg/L 2,4-D2.0mg/L 蔗糖30mg/L,采用Vc5.0mg/L抑制愈伤组织诱导过程中褐变的产生。诱导愈伤组织和外植体直接出芽2种方式并存。试管苗移栽后存活率为100%。采用潮霉素为抗性筛选标记,选择浓度为20￣30mg/L。     

油莎豆块茎油脂积累相关基因CeWRI1的克隆与功能分析

起源于非洲的油莎豆是迄今唯一已知在块茎中高水平积累油脂的新型草本油料作物。基于我国当前食用植物油和生物柴油原料供给紧张的局面,挖掘参与油莎豆块茎油脂积累的关键基因具有重要的理论意义和应用价值。WRI1（WRINKLED1）隶属于AP2/ERF转录因子家族,是一类被证实在油料种子发育过程中控制碳源由糖向油分配的关键基因。本研究采用RT-PCR技术从油莎豆的块茎中分离到一个WRI1同源基因（CeWRI1）,该基因的编码区为1116 bp,预测编码371 AA,其理论分子量为41.58 kDa,等电点为5.76,总平均疏水指数为-0.750,不稳定系数为60.75,细胞核定位,这与其转录调控功能是一致的。与拟南芥WRI1类似,序列分析显示CeWRI1含有2个保守的AP2结构域（PF00847）、1个VYL基序和1个14-3-3/BPM结合基序;相比AP2结构域和N端,其C端序列的变异较大,但包含与蛋白降解相关的PEST基序。qRT-PCR分析显示,CeWRI1在叶片、叶鞘、根、匍匐茎和块茎等主要组织中都有表达,且其在起始期、膨大初期、膨大中期、膨大晚期和成熟期等不同发育时期块茎中呈现先降后升的J型表达趋势,表达丰度最高的为成熟期,最低是膨大中期,这与油脂的积累模式大体一致。在烟草中的功能分析显示,CeWRI1的异源瞬时过表达可显著提高叶片的油脂（甘油三酯）含量,这进一步证实该基因具有油脂调控功能。上述结果表明CeWRI1是调控油莎豆块茎高水平积累油脂的关键基因之一,这不仅为进一步揭示油莎豆块茎油脂积累的调控机制奠定了坚实的基础,也为后期的品种改良提供了宝贵的基因资源。