甘蔗遗传转化的研究进展

综述了１０ａ来ＰＥＧ、电击，基因枪和农杆菌介导的方法应用于甘蔗遗传转化研究所取得的进展，并对影响甘蔗遗传转化效率的因素和今后的研究方向进行评述和探讨。     

碱裂解叶片两步快速制备PCR模板技术研究

广泛采用提取DNA作为PCR模板的方法主要有CTAB和SDS法2种,但步骤烦琐、耗时长。根据Taq酶储存液和PCR反应缓冲液所含K+离子、Cl-离子和Tween-20等成分,以0.05mol/LKOH为强碱裂解物、2%Tween-20为稳定剂配制碱裂解液,以0.05mol/L三羟甲基氨基甲烷盐酸(Tris-HCl)和2mmol/LEDTA为中和液,经加热裂解和中和两步制备PCR模板。以甘蔗叶片为材料,用新鲜配制含KOH和Tween-20的裂解液,将适量叶片放入一定体积的裂解液中加热裂解,再中和,形成裂解混合物。直接以裂解混合物为模板,甘蔗内源基因为靶基因,在优化KOH裂解浓度、模板体积、加热裂解时间以及添加适量聚合酶稳定剂的情况下,PCR反应稳定,重复性强。以有代表性的单子叶和双子叶植物叶片为材料,经过多种内源基因PCR反应的反复验证,证实了这种方法的广泛适用性。该方法通过两步制备PCR模板,无需DNA提取过程,使用材料少,可以实现活体PCR检测,为遗传分析和分子诊断提供简便、快速和高效的分析方法。     

甘蔗黑穗病及其抗病育种的现状与展望

就甘蔗黑穗病及其生理小种,甘蔗对黑穗病菌的抗性机制及其遗传,甘蔗抗黑病性鉴定技术,以及我国甘蔗抗黑病育种的现状进行评述,并对今后的研究方向进行了探讨。     

甘蔗抗黑穗病性评价及品种的抗性鉴定

采用人工浸渍接种法 ,对福农 83- 36等 9个新品种和 2个主栽品种 (ROC10和闽糖 70 - 6 11)进行抗黑穗病性鉴定 .通过病害进展曲线下的面积等 5个流行病学参数 ,结合标准对照种的抗性表现 ,综合评价其抗性 ,同时 ,采用系统聚类分析进行进一步验证 .结果表明 ,福农 83- 36、桂糖 84 - 332、川糖 78- 111及 2个主栽品种未发病 ,属高抗 ,云蔗 81- 173、福农 91- 0 70 7为抗 ,福农 81- 74 5为中抗 ,粤糖 85- 172 2、福农 90 - 6 6 52和闽糖 86 - 877为感 .文中还对如何客观评价甘蔗抗黑穗病性进行了探讨 .     

马尾松银松素合酶基因启动子区的克隆及特征分析

银松素合酶（pinosylvin synthase,PS）是合成银松素类植物抗毒素的关键酶。本文根据前期工作所获得的PS基因序列,设计基因特异引物,利用连接介导的染色体步行技术,从马尾松总基因组中扩增PS基因上游的启动子区;通过PLAN-CARE等分析软件对5′侧翼区近700 bp进行启动子特征分析,预测启动子区调控元件。结果表明,在翻译起始密码子上游167 nt处可能存在TATA-box。此外还发现3个GATA-box（-260 nt、-295 nt、-386 nt和-295 nt）和若干个TGAC-like序列。     

甘蔗抗坏血酸过氧化物酶基因(ScAPX)的克隆及表达分析

抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)是清除活性氧(reactive oxygen species,ROS)的重要酶类.本研究对针刺接种黑粉菌(Sporisorium scitamineum)后的抗、感基因型甘蔗(Saccharum officinarum)进行APX活性测定.结果表明,甘蔗接种黑穗病菌48h内,抗病品种(崖城05-179) APX活性显著高于感病品种(柳城03-182) (P＜0.05).借助电子克隆技术,结合RT-PCR方法,从甘蔗中分离到一个APX基因,并命名为ScAPX(GenBank登录号:KJ7565501).生物信息学分析显示,ScAPX基因全长l 171bp,包含一个1 038 bp的完整开放阅读框,编码345个氨基酸.ScAPX编码的蛋白不含信号肽,推测其为非分泌蛋白,定位于线粒体基质和叶绿体基质中的概率分别为91.1％和88.7％.实时荧光定量PCR检测结果显示,ScAPX在甘蔗根、芽、叶、蔗皮和蔗髓中均有表达,为组成型表达基因,表达量在蔗皮中最高,叶中最低,前者是后者的19.7倍;在外源因子处理后0～48 h,ScAPX基因的表达受水杨酸(salicylic acid,SA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)、过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)、脱落酸(abscisic acid,ABA)、氯化钠(sodium chloride,NaCl)和聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)诱导,SA、MeJA和H2O2处理后的ScAPX 转录本积累量峰值较外源激素(ABA)和环境(NaCl和PEG)胁迫早.前者的ScAPX转录本变化呈现出胁迫初期积累量增加,达到峰值后又逐步下降的特点;在同样的测试时间(处理后24 h)内,ABA、NaCl和PEG处理后ScAPX转录本在达到峰值后未见下降.虽然在外源胁迫下,ScAPX表达量变化存在明显差异,但其表达均表现出正响应上述外源因子对甘蔗的胁迫.本研究为后续深入鉴定该基因的功能与进一步应用提供基础资料.     

植物MYB转录因子的同义密码子使用偏好性分析

前人研究显示MYB（V-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog）转录因子对应答植物逆境胁迫等有重要作用,甘蔗MYB转录因子的研究报道并不太多。通过对与甘蔗亲缘关系近的禾本科作物玉米、高粱和水稻MYB转录因子基因家族的密码子使用偏好性进行比较分析。结果表明,3个物种的MYB转录因子的蛋白质序列上存在高度的保守性,仅有部分密码子使用不太一样,此外,分析还显示基因碱基组成有可能在一定程度上影响了密码子的偏好使用。     

棉花滩水库浮游植物群落结构演替特征及风险预警研究

水华的暴发是浮游植物在适宜的水文、气象及营养盐条件下大量增殖并聚集的过程,深入探索水华暴发与相应环境因子关系可为水华风险预警提供依据.以福建省龙岩市棉花滩水库连续两年的水文、气象和水质水生态监测数据为基础,分析该水库浮游植物群落演替规律,并建立了LSTM人工神经网络模型开展水华风险预警.结果表明:棉花滩浮游植物样品中共...