中棉所12配制的2个杂交棉DNA甲基化遗传与传递

DNA甲基化在真核生物的生长发育过程中起着重要的调控作用。本研究用MSAP方法分析了中棉所12配制的2个杂交棉和亲本不同发育时期的基因组DNA 5′-CCGG位点胞嘧啶的甲基化水平及其遗传传递模式。研究表明: (1)杂交棉及其亲本不同发育时期的胞嘧啶甲基化水平不同,随着生育期的逐步推进,出现两头低而中间高现象;(2)两个杂交棉组合的DNA 甲基化总体水平为12.41%~20.05%,其中以内侧胞嘧啶全甲基化为主(约占6.90%~11.47%);(3)棉花中绝大多数CCGG胞嘧啶甲基化位点是由亲本稳定遗传给杂交种的,但杂交棉仍有1.14%~3.39%的位点显示了变异,其变异频率在不同亲本组合之间和不同发育时期都存在差异;(4)对甲基化差异条带测序分析发现,其功能涉及到富含亮氨酸重复、类PDR的ABC转运蛋白、GTP结合蛋白、病程相关蛋白、磷酸激酶、功能未知的蛋白质和反转录酶等,部分差异序列没有产生有意义的匹配。     

陆地棉产量相关性状的QTL定位

中棉所28和湘杂棉2号分别是以中棉所12×4133和中棉所12×8891配制而成的两个陆地棉强优势杂交种。以其F₂为作图群体,筛选6000多对SSR引物,利用两群体间27个共有多态位点,通过JoinMap 3.0软件整合了一张包含245个多态位点、全长1847.81 cM的遗传图谱。利用Win QTLCart 2.5复合区间作图法分别对两群体8个产量相关性状在F₂和F_2:3中进行QTL定位,在中棉所28群体多环境平均值的联合分析中检测到16个QTL,三环境分离分析中检测到43个QTL;在湘杂棉2号群体分别检测到20个和66个QTL。在A3、D8、D9等染色体上有QTL成簇分布现象,同时在两个群体中发现一些不受环境影响且稳定遗传的QTL。对考察的8个性状在两个群体中发现12对共有QTL,控制果枝数、衣分和籽指的QTL增效基因位点均来源于共同亲本中棉所12。综合分析推测中棉所12的育种价值主要是通过提高后代的结铃性来实现的。研究结果为棉花产量性状的分子设计育种提供了有用的信息。     

棉纤维发育相关基因时空表达与纤维品质的关联分析

以14个纤维品质差异的棉花品种(或品系)为材料,研究10个纤维发育相关基因时空表达变化与纤维品质的关系,为阐明棉纤维发育相关基因与纤维品质形成关系提供理论基础。利用实时荧光定量PCR技术检测10个基因在14个供试品种(或品系)不同纤维发育时期的相对表达量,结果表明,虽然遗传背景完全不同,但它们具有某些共同表达特征。GhExp1、GhCIPK1、GhSus1、GhSusA1和GhPL这5个基因都是在纤维伸长期优势表达;GhACT1、GhRacA和GhRacB是在纤维伸长前期和次生壁加厚期高表达;而GhCelA1和GhcelA3是在纤维伸长后期和次生壁加厚期优势表达。这些基因表达谱与纤维品质关联分析显示,GhRacA在23DPA高表达且表达量与纤维品质显著正相关,其余基因在低表达时其表达量与纤维品质呈显著性相关,而在高表达时其表达量与纤维品质无相关性。GhExp1在20DPA的表达量与纤维比强度和整齐度呈显著负相关,与伸长率呈极显著正相关;GhPL在23DPA的表达量与纤维长度呈显著负相关;GhRacA在5DPA和23DPA的表达量均与伸长率呈极显著正相关;GhRacB在10DPA的表达量与长度和整齐度呈显著负相关;GhCelA1基因在5DPA的表达量与纤维长度呈显著正相关,与马克隆值呈显著负相关,在10DPA的表达量与马克隆值呈显著正相关,与伸长率达到极显著正相关,与比强度呈显著负相关,与长度和整齐度呈极显著负相关;GhCIPK1、GhACT1、GhSus1、GhSusA1和GhCelA3 这5个基因在纤维发育各时期的表达量与纤维品质各指标未检测到相关性。     

TAIL-PCR方法研究花粉管通道法转化机理初探

本研究以通过花粉管通道法获得的Bt+Sck双价基因棉转基因植株为材料,利用改进的TAIL-PCR方法扩增T-DNA插入位点左、右边界的侧翼序列,结果表明:T-DNA侧翼序列均包含一段载体骨架序列;T-DNA插入区富含A,T碱基对,并且属于核基质结合区(Bind to nuclear matrices);T-DNA整合到棉花基因组后,其左、右边界均有缺失。花粉管通道转化的机理很复杂,该试验为进一步研究此转化方法提供了一种实用的研究方法。     

两个棉纤维发育相关基因的克隆与特征分析

棉纤维发育突变体是克隆棉纤维发育关键基因和阐明其发育分子机理的优异资源。陆地棉李氏超短纤维突变体(Li₁li₁)是显性单基因突变体,表现为显性纯合体(Li₁Li₁)致死,显性杂合时(Li₁li₁)表型为茎秆扭曲、叶片卷曲和纤维短至6 mm,而隐性纯合体(li₁li₁)则表现为株型和纤维发育都正常。本文对开花后10 d的李氏纤维发育正常材料(li₁li₁)和超短纤维突变体(Li₁li₁)胚珠纤维混合体进行mRNA差异显示反转录PCR(DDRT-PCR)分析,获得2条在李氏纤维发育正常材料中上调表达的差异片段。测序及DNA序列的生物信息学分析表明该差异片段分别与编码谷氨酸脱羧酶和质子焦磷酸酶的基因有较高同源性。通过电子拼接,5¢RACE和全长cDNA序列验证,克隆了棉花的谷氨酸脱羧酶(GhGAD)和质子焦磷酸酶(GhVP1)基因全长cDNA, 进一步对其功能和染色体定位进行了初步分析。转录水平分析表明,这两个基因在棉花根、茎、叶和纤维中组成性表达,在棉纤维中优势表达。利用本实验室陆地棉遗传标准系TM-1和海岛棉海7124培育的含140个单株的BC₁作图群体,将GhGAD和 GhVP1分别定位在第12条染色体和第8条染色体。     

棉花4个脂肪酸合成相关基因的克隆和表达特征分析

脂肪酸合成相关代谢在控制油的合成和抗非生物胁迫中均起着重要作用。其脂肪酸合成相关基因的时空表达水平直接影响油的含量和脂肪酸合成相关酶的活性。本研究克隆了4个脂肪酸合成相关基因,分别命名为GhKASII、GhKASIII、GhFAD和GhGPAT,其中GhKASIII、GhFAD和GhGPAT基因cDNA全长通过电子克隆和同源克隆得到。而GhKASII通过筛库和5'-RACE途径得到。组织表达分析表明, 上述4个基因在根、茎、叶及纤维发育不同时期均有表达,属于组成性表达基因。其中GhKASII、GhKASIII在25 DPA种子中表达量最高,GhGPAT在0 DPA胚珠和15 DPA纤维中表达量很高,GhFAD在0DPA胚珠, 15 DPA种子,20 DPA纤维中表达量均很高。不同非生物胁迫的诱导表达分析表明,上述4个基因均不同程度被茉莉酸甲酯,ABA,创伤和冷害等逆境诱导表达。     

引进美国棉花多抗育种种质的实步鉴定

选育棉花新品种,除利用不同育种手段,创造各种种质资源以外,引进外来的种质作为原始材料,也是可行而有效的途径之一.本研究所2000年初从美国德州农工大学Eil-Zik博士处引入一批纤维品质较好、抗病性较强的种质系(品种).种植证明这些材料的早熟性好、抗耐性强、纤维品质优良.     

种子低酚、植株有酚的棉花新品种

 从湘棉 10号与中 5 65 5杂交子代中选育出植株有酚、种子低酚的棉花新品种湘棉 18。湖南省棉花科学研究所以显性遗传的无腺体品种中 5 65 5为母本 ,以湖南省主栽品种湘棉 10号为父本进行杂交 ,杂交子代再以湘棉 10号为母本回交 3次 ,从 BC3F4 中选育到根、茎、叶有腺体、种子无腺体的突变株 ,经单株自交纯化 ,于 1995年育成湘X962 8。湘 X962 8棉籽的棉酚含量为 0 .0 3 0 4 % ,低于国家食品标准。 1997～ 1998年参加湖南省棉花品种区试 ,湘X962 8的皮棉产量达 1882 .2 kg/ ha,列参试品种首位 ,分别比常规有酚棉对照湘棉 10号 ( CK1)和有酚杂种一代对照湘杂棉 1号 ( CK2 )增产 15 .81%和 6.77%。湘 X962 8兼抗枯萎病和黄萎病 ,2 0 0 0年被湖南省农作物品种审定委员会命名为湘棉 18。湘棉 18是一个集粮、棉、油生产为一体的棉花新品种     

棉属详尽的RFLP图谱介绍

棉属详尽的ＲＦＬＰ图谱介绍张天真南京农业大学棉花遗传育种研究室南京２１００９５棉花是最早开展性状遗传研究的农作物之一。但是由于染色体小、数目多、多倍体遗传特性等原因，棉花的性状遗传研究还不够深入。１９９４年，美国得克萨斯州ＡＸＭ大学的Ｐａｔｅｒｓｏｎ...     

江苏棉花遗传研究进展

一、陆地棉质量性状遗传质量性状一般是由一对或少数几对主基因控制,以经典的孟德尔方式遗传,而且这类性状本身比较稳定,受环境条件的影响小,易于进行研究;此外,有些质量性状具有现实的和潜在的经济价值,有的有助于更好地认识棉花的遗传体系。1.芽黄突变体的遗传。陆地棉的芽黄性