云南药用野生稻种质资源的白叶枯病抗性评价

[目的]鉴定评价云南药用野生稻对白叶枯病菌株的抗性,为药用野生稻的保护及抗病新品种选育提供理论依据.[方法]利用24个近年在云南稻作区流行的白叶枯病菌株及国内外部分标准强致病菌系对云南8个居群(OF1~OF8)的31份药用野生稻材料进行接种鉴定,测量病斑长度,按照抗性分级标准进行抗性等级划分,建立抗病谱,比较分析不同药用野生稻材料间和不同居群间的抗性差异.[结果]接种24个白叶枯病菌株21 d后,感病材料金刚30的病斑长度均超过20.00 cm,而未接种的叶片未发生任何变化,说明24个白叶枯病菌株均未丧失致病力;31份药用野生稻材料大多出现典型的白叶枯病症状,但抗病等级存在差异,其中,67.7%的供试药用野生稻对XOO8菌株表现抗病,说明XOO8菌株的致病性最强,所有材料均抗XOO14菌株,说明XOO14菌株的致病性最弱.31份药用野生稻的抗菌率均在50.0%以上,其中OF2-1的抗菌率最高,为100.0%,OF4-2的抗菌率最低,为50.0%.8个居群中,以OF5和OF7的抗菌率最高,均为100.0%,说明二者对24个白叶枯病菌株均表现抗性;OF4的抗菌率最低,为79.2%,仅抗19个菌株.8个居群抗性由强至弱排序为:OF5=OF7>OF6>OF1=OF2=OF8>OF3>OF4.各居群内样品个体间抗性差异明显,推测是由于野生稻杂合程度较高所导致.[结论]云南药用野生稻种质资源对当前在云南流行的白叶枯病小种及国内外部分强致病菌整体抗性较好,其抗性差异来源于居群内的杂合度,与地理分布无关,推测云南药用野生稻具有特异的优良抗白叶枯病基因,其在遗传研究和品种改良方面具有较大应用潜力.     

月季突变体抑制差减杂交cDNA文库构建及分析

为了分析月季花色花香突变机理和揭示花色花香代谢的相关基因, 利用抑制性消减杂交技术分离了月季红花无香突变体‘往日情怀’ (以下简称突变体) 与其野生型金黄色浓香品系‘金银岛’ (以下简称野生型) 之间表达差异cDNA片段。分别以突变体作为驱赶子, 野生型为检测子, 以及以野生型作为驱赶子, 突变体为检测子建立了两个差异表达cDNA文库WSSH和JSSH, 分别代表在突变体和野生型中特异表达的cDNA; 再经文库高密度点阵膜的杂交差示筛选分析, 在WSSH库中获得特异表达的27个阳性克隆, 在JSSH文库中得到25个阳性克隆。差异表达克隆测序后经BLAST比对分析发现WSSH文库中含有与红花突变体的花青素积累直接相关的CHS、DFR、细胞色素P450加单氧酶、乙二醛酶Ⅰ、己糖转移因子、MYB1 转录因子、S - 腺苷蛋氨酸转移酶、ADR等花色相关EST; JSSH文库中含有与野生型花香形成相关的月季甲基间苯二酚O - 甲基转移酶、转醛醇酶、Acyl-CoA 结合蛋白、钙调素结合蛋白、MYB92转录因子的EST以及导致芽变的Ty1-cop ia-like逆转座子。     

云南药用野生稻高质量染色体DNA的制备

药用野生稻是我国3种野生稻之一,蕴含丰富的优异基因资源,但由于其CC基因组与栽培稻的AA基因组差异大,远缘杂交不亲合,不易获得后代材料,导致育种中优异基因无法利用。构建大片段基因组文库是研究及利用基因的重要方法,而提取高质量的染色体DNA是建立BIBAC等大片段基因组文库的前提,但按常规方法很难从药用野生稻中提取到Mb级的染色体DNA,需要对提取体系进行优化。本研究对取材与研磨、细胞核的分离与包埋、组蛋白的去除与DNA释放、DNA的酶解与回收等实验步骤进行优化,从药用野生稻中成功提取出1.9Mb的高质量染色体DNA,并对酶解消化体系进行了摸索,制备的染色体DNA可用于构建大片段基因组文库。     

几种基因转移技术在小麦上的应用

采用基因枪法、电脉冲法、农杆菌介导法和浸泡法将外源基因质粒ｐＺＦＸ２导入小麦细胞中,经卡那霉素筛选,获得了抗生的愈伤组织和再生植株。通过此项试验,研究了不同方法的转化效果,摸索了适宜的小麦基因转化条件。     

乌头干药材基因组提取及RAPD分析

对收集自四川阿坝,云南丽江、曲靖、东川等地的6个乌头属药用品种样品提取了基因组DNA,并利用RAPD技术对其遗传多样性进行了分析。从117个引物中筛选出15个多态性引物,共扩增出97条DNA带,其中88条为多态性条带,占总条带数的90．7％。用NTSYS-pc2软件进行UPGMA聚类分析。并算出5个样品间的遗传相似性系数。     

月季MYB基因cDNA全长克隆和表达分析

 【目的】克隆月季花色代谢相关新基因的全长cDNA序列,并分析其表达功能。【方法】根据月季花色突变体SSH文库分析得到的差异表达EST序列设计引物,采用RACE技术进行全长cDNA克隆。【结果】克隆到1 125 bp的cDNA全长,GenBank登录号为Eu082130。这一cDNA序列编码1个包含294个氨基酸的前体蛋白,它与小金海棠MxMYB1和大豆的GmMYB176 蛋白的保守区同源性分别为70%和58%,都是只有1个MYB结构;而与具有两个MYB结构域的棉花GhMYB26、拟蓝芥AtMYB305和金鱼草AmMYB340同源性很低。该蛋白的分子量为32.33 kD,等电点为9.65,分子式为C1387H2201N435O440S10 。半定量PCR 分析证实了该RhMYB1基因与CHS基因在红花突变体中比在黄花亲本中表达量高。【结论】推测该基因是一个转录因子,参与调控花青苷的合成。     

高效抗虫基因PinⅡ转化水稻的研究

利用农杆菌介导的转化方法对1个籼稻品种和3个粳稻品种进行了转化。所用质粒为pCAMBI1300，其上带有马铃薯蛋白酶抑制剂基因PinⅡ和高效启动子ACT I以及调节子Intron。通过添加有利于转化的物质乙酰丁香酮及影响转化的各因素(农杆菌的培养方法、共培养天数、愈伤组织诱导方法及继代次数)进行综合优化后，建立了农杆菌介导的水稻高效转化体系。将成熟胚用pCAMBI1300，LBA4404浸染后，筛选出抗性愈伤组织并获得转化植株。其中抗性愈伤组织产生率最高达51．8％(粳稻)和31．5％(籼稻)，转化植株再生率最高达67．6％(粳稻)和47．5％(籼稻)。初筛苗中PCR阳性苗得率最高达33．3％(粳稻)和27．4％(籼稻)。PCR结果初步表明．Pin Ⅱ基因已整合到水稻基因组中。田间抗虫试验初步表明，阳性苗虫害率低于其受体亲本虫害率。本研究还在转基因水稻中发现了性状明显变异的植株，是进行水稻遗传背景分析和优良性状利用的宝贵材料。     

采用鳞茎诱导南美水仙植株再生

以南美水仙的鳞茎为外植体,通过诱导、继代增殖、生根培养,获得再生植株.结果显示:不定芽或小鳞茎的诱导频率随着6-BA的浓度增加而增大,当培养基中6-BA为3.0 mg/L、NAA为0.5 mg/L时,增殖倍数最大为7.1;生根培养基中附加IAA 0.5 mg/L、NAA 0.5 mg/L时,生根率最高为96%.本项研究为南美水仙快繁体系的建立和产业化生产及繁育新品种奠定了基础.     

三叶悬钩子自然居群遗传多样性的ISSR 分析

 利用ISSR分子标记对云南特有植物三叶悬钩子（Rubus delavayi Fanch.）的12个居群共248个个体进行了遗传多样性分析。结果表明：16个ISSR引物共扩增到199个位点,其中185个是多态性位点,占92.96%。三叶悬钩子居群具有很高的遗传多样性水平,在物种水平上平均每个位点的多态位点百分率（PPB）为97.99%,有效等位基因数（A_e）为1.427,Nei’s遗传多样性（H）为0.267,Shannon’s多态信息指数（I）为0.417;在居群水平上PPB为62.10%,A_e为1.289,H为0.177,I为0.275。居群间基因分化系数G_st = 0.3351,与AMOVA分析的居群间遗传变异量占总量的33.03%相近,说明三叶悬钩子居群间存在一定程度的遗传分化。居群间遗传分化占总遗传变异的33.51%,居群内的遗传变异为66.49%,基因流（N_m）为0.9923。通过Mantel检测,居群间的遗传距离与地理距离不存在相关性。UMPGA聚类分析和二维主成分分析（PCA）结果一致。导致居群内高遗传变异水平原因主要是有限的基因流,而居群间较低的遗传多样性水平可能与生态破坏和生物入侵有关。     

普通野生稻与栽培稻杂交后代游离小孢子的培养

云南元江普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)与栽培稻合系35杂交后代具有优良性状,但这些性状往往疯狂分离,很难稳定。若采用游离小孢子培养技术能将某一优异性状稳定下来,在短时间内培育成为稳定的纯系。本试验选取具有优良性状杂交后代材料的花粉进行游离小孢子培养,结果在10℃低温处理13 d后,于添加了Ficoll和活性炭的预培养基中继续培养16 d的花粉中成功地培养出高活性的小孢子,并诱导出愈伤组织。同时摸索了云南元江普通野生稻与栽培稻杂交后代游离小孢子培养的预处理条件、培养基组分和愈伤诱导的物理化学条件等,建立了栽培稻和野生稻杂交后代游离小孢子培养技术体系,为培育具有野生稻优良性状的DH株系,加快水稻育种速度奠定基础。