能源植物麻疯树遗传改良国内研究进展

麻疯树作为一种具有发展潜力的生物能源物种,受到人们的广泛关注,但由于缺乏适宜的品种,限制了麻疯树的推广。为了使育种工作者对我国麻疯树遗传改良的研究进展充分了解,本文对我国麻疯树遗传改良的目标、种质资源的收集与评价、遗传性状特征的研究、常规育种和生物技术改良等方面进行详细阐述,并对麻疯树的商业化推广种植提出展望。     

木薯栽培种与野生种叶片光合器官结构和酶学差异

为探究栽培型木薯高光效的机理,采用石蜡切片法和酶活测定等方法分别对木薯栽培品种Arg7(Manihot esculenta)和野生种W14(Manihot esculenta subsp. flabellifolia)进行了叶片解剖结构、光合淀粉累积关键酶活性、净光合效率和叶绿素含量的测定。对比分析两木薯种试验结果,发现栽培型木薯较野生种具有独特的叶片维管束鞘细胞结构,较高的PEPCase(50.41NADHμmol/(mg protein?hr)活性和净光合速率(36.82μmol/(m2s))以及低于野生种的叶绿素含量。另外,木薯种Arg7叶片中Rubisco、PEPC、AGPase和SuSy这4个酶活性动态变化与净光合速率变化趋势基本一致,表明木薯光合作用、淀粉合成以及光合产物的运输是个协同作用的过程。最后推断出栽培型木薯高光效的原因可能是叶片中存在一定程度的C4光合模式以及较野生种通畅的光合产物运输通路。     

麻疯树叶绿体?-3脂肪酸去饱和酶的BIBAC文库筛选及其生物信息学分析

旨在建立麻疯树BIBAC文库筛选目的基因快捷高效的方法,并对其克隆的叶绿体?-3脂肪酸去饱和酶基因进行生物信息学分析。本研究利用高密度杂交膜从麻疯树BIBAC文库中筛选到含有叶绿体?-3脂肪酸去饱和酶基因的克隆,对其测序并用生物信息软件对获得全长序列及编码的蛋白质序列的特性进行分析。将筛选到的阳性克隆进行测序,并将该序列与麻疯树叶绿体?-3脂肪酸去饱和酶基因进行比对,相似性达到99%,证实此克隆为含叶绿体?-3脂肪酸去饱和酶基因(JcFAD7)的BIBAC克隆。麻疯树叶绿体?-3脂肪酸去饱和酶基因长度为2655 bp,含有8个外显子和7个内含子,编码525个氨基酸。该基因编码的蛋白质为不具有信号肽的亲水性蛋白,二级结构元件多为α-螺旋和无规则卷曲,含有2个大的跨膜区域,在麻疯树中为单拷贝。本研究建立了高密度杂交膜从BIBAC文库中筛选目的基因快速高效的方法,同时也验证了该方法的可行性并对克隆到的基因进行了生物信息学分析。     

120份小桐子种质的分子遗传多样性分析

应用32条ISSR引物对13个自然居群的小桐子(Jatropha curcas Linnaeus)共120个个体进行遗传多样性分析.结果表明:(1)小桐子的遗传多样性水平很高.在物种水平上,平均每个位点的多态位点百分率PPB=90.68%,有效等位基因数Ne=1.4005,Nei遗传多样性He=0.2430,Shannon多态信息指数Ho=0.3743;在居群水平上,PPB=69.64%,Ne=1.1138,He=0.1098,Ho=0.163 3.(2)居群间的遗传分化低于居群内的遗传分化.居群间遗传多样性分化系数Gst=0.4718,居群间遗传分化占总遗传变异的47.18%,居群内的遗传变异为52.82%,基因流Nm=0.5598.导致居群内高的遗传变异水平原因主要是有限的基因流和遗传漂变.根据Nei遗传多样性分析和主成分分析结果,居群间的地理距离与遗传一致度不存在相关性.     

猪伪狂犬病病毒北京株的分离鉴定

从北京某猪场疑似猪伪狂犬病发病死亡仔猪脑及内脏中分离到1株病毒并进行了鉴定。该分离毒株接种ST细胞24 h后出现圆缩、聚集、脱落等典型的细胞病变(CPE);分离毒株能够被伪狂犬病病毒标准阳性血清中和;分离病毒接种家兔后,引起家兔出现奇痒等典型的伪狂犬病临床症状;同时根据GenBank公布的PRV的gD基因设计引物并扩增出特异性的目的片段,扩增产物经过测序比较,表明扩增产物序列为猪伪狂犬病病毒基因序列。以上结果证实该病毒为猪伪狂犬病病毒,依据分离地点命名为猪伪狂犬病病毒北京株。     

木薯耐寒相关microRNA的差异表达分析

采用荧光实时定量PCR(quantitative Real Time-PCR,qRT-PCR)技术对低温胁迫处理及对照的两个木薯品种C4和KU50材料进行差异表达分析。结果表明,该6个miRNA在胁迫材料与对照中的表达不同,不同品种及器官中也存在差异表达,且6个miRNA属于受低温诱导与上游调节基因相关的miRNA,这将成为今后研究的主要对象。     

蓖麻WRKY基因的电子克隆及其生物信息学分析

利用电子克隆技术从蓖麻EST库中发现了一个新的蓖麻WRKY基因。生物信息学分析表明,该基因编码一个由348个氨基酸组成的、相对分子质量为37．8kDa的蛋白,具有一个由60个氨基酸组成的WRKY结构域（164～224）,定位于细胞核。序列分析表明,该蛋白可能具有转录、转录调控、信号转导、胁迫应答等功能。     

应用SRAP标记研究木薯种质资源的遗传多样性

采用31对SRAP引物对80份木薯种质,包括本所从南美、泰国和非洲引进的76份木薯种质,以及华南系列的4个木薯品种,进行遗传多样性分析,获得207个扩增位点,其中多态性位点201个,平均多态性水平为97.1%,每对引物检测等位基因3～11个,平均为6.7个,扩增产物的片段大小范围在250～1 750 bp之间。根据品系间的遗传相似系数,利用UPGMA法进行聚类分析,以遗传相似系数0.635为阈值,将80个木薯品系分为4类群,分别包含38,6,33和3个品系。群体的基因杂合度为0.3 201,遗传多样性指数为0.4 766;群体内的平均多样性指数为0.2762,遗传分化系数为0.2181,基因流系数为1.7 921。实验结果表明,引进的国外资源丰富了我国木薯种质库,拓宽了中国木薯遗传育种的物质基础。     

木薯淀粉分支酶基因MeSBE2.2的克隆和表达分析

为了明确淀粉分支酶(SBE)在木薯淀粉合成中的功能,利用RT-PCR方法克隆得到了MeSBE2.2序列,并通过实时定量PCR(Q-PCR)分析其转录特点。结果表明,MeSBE2.2全长2 053bp,编码616个氨基酸,其编码蛋白质序列与蓖麻SBEII氨基酸序列的同源性最高,为91%。研究其转录特点发现:MeSBE2.2在块根和叶片中的表达模式有品种间差异性;器官特异性表达分析结果表明,MeSBE2.2主要在木薯块根中柱中表达;于3个不同生长时期的表达分析发现,MeSBE2.2在块根中表达平稳,在叶片中其表达量随植株生长呈显著下降趋势。本研究结果为进一步研究SBE家族在木薯块根淀粉合成中的功能提供了重要依据。     

木薯基因组SSR和EST-SSR在麻疯树和橡胶树中的通用性分析

利用木薯的419对EST-SSR引物和182对基因组SSR引物在5个麻疯树品系和2个橡胶树品系中进行通用性分析。结果显示,木薯EST-SSR在麻疯树和橡胶树中的通用性比例分别为55.85%和38.90%,而木薯基因组SSR在麻疯树和橡胶树中的通用性比例分别为37.36%和26.37%。由此推测,EST-SSR的通用性高于基因组SSR。此外,木薯EST-SSR和基因组SSR的通用性在麻疯树中高于在橡胶树中。本研究发掘的通用性SSR引物可以用于木薯、麻疯树和橡胶树间的比较作图、基因发掘和QTL定位研究。