应用正交设计建立芍药的SRAP反应体系

为快速建立优化的芍药SRAP扩增反应体系,应用L25(56)正交表,研究了Taq、Mg2+、随机引物、dNTPs和DNA模板5种反应组分的浓度变化对SRAP扩增结果的影响,直观分析和稳定性检测结果表明:正交设计可高效建立优化稳定的芍药SRAP反应体系;用该法建立的芍药SRAP-PCR优化反应体系为:25μL反应体系中含10×PCR Buffer(100 mmol/L Tris-HCl pH 8.3,500 mmol/L KCl)2.5μL,MgCl22.5 mmol/L,dNTP各0.25 mmol/L,引物各0.3μmol/L,TaqDNA聚合酶1 U,DNA模板120 ng。     

结球甘蓝雌蕊调控因子SPT与HEC1的克隆及相互作用分析

为研究SPT和HECs及其相互作用对甘蓝雌蕊发育的影响, 以结球甘蓝自交不亲和系E1为材料, 提取雌蕊总RNA, 根据拟南芥中SPT和HEC1基因设计引物, 采用同源克隆的方法克隆SPT基因, 其序列1085 bp, 开放阅读框(ORF) 1062 bp; HEC1基因ORF 696 bp。通过cDNA推导得到的氨基酸序列表明, SPT编码353个氨基酸残基, 预测分子量为37.67 kD, pI为6.83; HEC1编码231个氨基酸残基, 预测分子量为25.26 kD, pI为10.2。分析表明, 两基因在各器官中均表达, 但SPT在果实和雌蕊中表达量最高, 而HEC1在根和花蕾中的表达量最高。为检测两者的相互作用, 构建原核表达质粒pCold I-SPT和pGEX-HEC1, Pull-down试验表明两蛋白能够在体外相互作用。同时构建pGBKT7-SPT、pGADT7-HEC1及互换载体pGBKT7-HEC1和pGADT7-SPT酵母表达载体, 分别转化酵母Y2HGold和Y187感受态细胞后均未出现自激活和毒性现象, 融合后的二倍体酵母均能在SD/–Trp–Leu–Ade–His/X-α-gal/AbA板上长出蓝色菌斑, 表明SPT和HEC1能够相互作用激活下游的HIS3、AUR1-C、MEL1和ADE2报告基因, 酵母双杂交试验结果与Pull-down检测一致, 说明SPT和HEC1能够相互作用以调控雌蕊的发育。     

水稻纹枯病抗性关联分析及抗性等位变异发掘

采用苗期微室接种鉴定法,用144个分布于水稻全基因组的多态性标记,利用TASSEL软件GLM (Q)、MLM (Q+K)和MLM (PCA+K) 3种模型对456份水稻材料组成的自然群体进行纹枯病抗性关联分析。结果发现,有13个标记位点至少在两种模型中均被检测到与纹枯病抗性显著关联,单个位点可解释表型变异的1.84%~8.42%;其中10个标记位点位于以往报道的连锁定位的抗纹枯病QTL附近,3个标记位点(RM1036、RM5371和RM7585)是未曾报道的新的抗病相关位点。抗性等位变异RM7585-150对纹枯病发病病级减效效应最大;有259份材料携带抗性等位变异RM5371-129,占供试材料总数的56.8%,只有26份材料携带抗性等位变异RM1036-82,占供试材料总数的5.7%。水稻纹枯病发病病级与其含有的抗性等位变异数量呈极显著的负相关。本研究结果将为水稻抗纹枯病分子标记辅助育种提供理论依据。     

Y 系山定子 AP1同源基因的克隆及序列分析

以Y系山定子为试材研究AP1基因,试图为缩短果树童期提供理论依据。根据已登录的苹果AP1基因保守序列设计引物,以Y系山定子的基因组DNA为模板进行PCR扩增,获得1010 bp的基因片段;PCR产物纯化后,将其连接到pMD18-T载体上,连接产物转化大肠杆菌DH5α菌株感受态细胞,通过蓝白斑筛选、质粒长度和酶切鉴定,获得重组质粒并测序。测序结果表明,该序列有2个外显子、1个内含子及2个内含子的一部分,编码区共编码81个氨基酸;对氨基酸序列保守性分析发现,第13～81个氨基酸为MADS-box基因家族特有的K区域;其氨基酸序列在GenBank中同源性检索表明,Y系山定子与其他植物AP1同源基因的氨基酸序列同源性为67．9％～100％。研究结果为揭示Y系山定子早花现象的分子机制奠定了基础,对果树育种具有重要的理论价值和实际意义。     

小麦航天诱变矮秆突变系SP_3株穗数性状观察及分析

以我国首颗航天育种专用卫星"实践八号(2006)"搭载的冬小麦邯6172为材料并以原始亲本为对照,对SP3选育出6个矮秆突变系株穗数进行观察发现:(1)株高与株穗数两性状独立遗传,通过航天诱变可对株高、株穗数二性状同时进行改良。(2)株穗数变异是双向的,其幅度为-36.95%～12.06%,方差分析达0.01极显著水平。(3)株穗数显著高于对照的变异系比例较低,占观察群体的16.67%,其余变异系株穗数等于或低于对照,分别占33.33%的比例。(4)SP3株穗数性状稳定株系比例为16.67%,并被统计分析证实,其余株系仍在分离。(5)在以株穗数为目的航天诱变后代选育中,SP3代要注重田间性状观察,依不同变异群体性状表现,可分别采取以株系为单位混合收获和以单株收获的选育方法。     

不同烟草种质材料在水分胁迫下的生理反应

采用盆栽控水试验,初步研究了在水分胁迫下烟草的生理反应及其与抗旱性的关系。结果表明,烟草各生理指标对水分胁迫反应灵敏。在水分胁迫下光合速率下降26.6%~81.1%,蒸腾速率和气孔导度下降23.3%~69.4%,27%~78.7%,胞间CO2浓度上升5.4%~62.8%。试验在水分胁迫下测定了11个烟草种质材料的相关生理指标,由此可划分出不同抗旱性能的材料。     

腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性对小麦K、V、T型不育系育性及籽粒形成的影响

为进一步探寻小麦不育系的不育机制和籽粒不饱满的生理机制,以冀5418核基因为遗传背景,对同核异质K、V、T型不育系叶片、幼穗和籽粒中的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase, AGPase)活性和淀粉积累量进行了动态观测,并与各自的保持系进行了比较。在雌雄蕊原基分化期, 不育系幼穗中AGPase活性较保持系高9.33~27.94 μmol g^-1 FW h⁻¹, 差异达极显著水平(F=133.81, P<0.0001); 而在四分体期, 不育系幼穗中该酶活性极显著低于保持系(F=13.97~75.20, P<0.0001),差异为4.27~7.44 μmol g^-1 FW h⁻¹。雌雄蕊原基分化期至四分体时期,不育系叶片中AGPase活性较保持系高7.39~80.77 μmol g^-1 FW h⁻¹,差异极显著(F=135.76~5454.28,P<0.0001)。不育系强、弱势粒中总淀粉、直链淀粉和支链淀粉积累量、AGPase平均活性、淀粉含量及直/支比均极显著低于保持系,且这些指标均表现为强势粒显著高于弱势粒。Logistic方程显示,不育系籽粒淀粉积累量的减少主要由淀粉积累速率降低引起;籽粒AGPase活性与淀粉积累速率显著或极显著正相关(r=0.4460~0.7150, P=0.0004~0.0487);灌浆期, 叶片中AGPase活性与光合速率呈负相关(r=−0.28634, P=0.2823)。因此,雄性不育的可能原因是雌雄蕊原基分化期幼穗和叶片中AGPase活性高,幼穗发育所需能量供应不足;而四分体期幼穗AGPase活性低,影响花粉中淀粉积累。不育系对籽粒AGPase活性具有明显的不良胞质效应,降低ADPG供应水平,影响淀粉的积累,以及旗叶AGPase活性对净光合速率的不良影响,是籽粒不饱满的重要原因之一。     

贵州野生百合属植物保护与开发利用研究

对贵州野生百合属植物资源进行调查和收集,进行引种栽培试验。总结出贵州野生百合的栽培与繁殖技术,探讨百合保护利用现状和存在问题。转变资源优势为经济优势,为百合资源的引种保存提供技术支撑。     

苦荞新品种黔苦3号的选育及栽培技术

苦荞新品种黔苦3号(原名:黔威3号,代号:3-254)系贵州省威宁县农业科学研究所以威宁凉山苦荞为亲本,采用单株选择法选育而成。于2008年1月22日经国家小宗粮豆鉴定委员会鉴定,定名为黔苦3号,编号为国品鉴杂2008002,适宜在陕西、青海、河北、内蒙、宁夏、甘肃、云南、贵州、四川等省种植。2002年进行品种比较试验,平均产量为140.35kg/667m2,比九江苦荞(ck1)增产18.4%,比地方品种(ck2)增产22.3%。2003～2005年试验西南春播组平均产量为163.4kg/667m2,比对照九江苦荞增产16.6%,居参试品种第1位。参试点23个,增产点19个,增产点比例82.6%,比对照增产23.3%;西北春播组平均产量为155.7kg/667m2,比对照九江苦荞增产14.5%,居参试品种第3位。参试点28个,增产点22个,增产点比例78.6%,比对照增产21.8%。2005年在甘肃平凉、四川昭觉、贵州六盘水、甘肃定西、陕西靖边5个试点进行生产试验,平均产量114.37kg/667m2,较统一对照九江苦荞平均增产20.0%。2007年在云南昆明、昭通两个试点进行生产试验,平均产量166kg/667m2,较统一对照九江苦荞平均增产33.4%;较当地对照品种增产55.2%。     

根癌农杆菌介导的橡胶树花药愈伤组织遗传转化体系的建立

为建立根癌农杆菌介导的橡胶树遗传转化体系,以花药愈伤组织为受体,研究了农杆菌菌株、共培养温度、共培养时间、乙酰丁香酮(AS)等因素对遗传转化效率的影响。结果表明,农杆菌菌株、共培养温度和共培养时间对转化效率具有显著影响,AS不影响转化效率。2.2万个花药愈伤组织经EHA105菌株侵染后,转入未添加AS的培养基,22℃共培养6d,通过50mgL-1卡那霉素抗性筛选、叶片GUS染色、uidA和NptII基因PCR特异扩增、PCR产物测序及NptII基因Southern检测,鉴定出11株转基因植株,并通过嫁接和次生体胚发生,获得来自8个转基因株系的681株转基因植株,移栽成活253株。