粳稻穗角和每穗颖花数的遗传分析

 调查了粳稻直立穗品种丙8979与弯曲穗品种C堡杂交组合的P1、P2、F1、F2四个世代（2002年）和P1、P2、F1、F2、F2∶3五个世代(2003年）的穗角和每穗颖花数的表型分布。运用主基因+多基因混合遗传模型和分离世代加不分离世代联合分析的方法，对这两个性状进行了遗传分析。结果表明，穗角和每穗颖花数性状均受2对主基因+多基因共同控制。独立的2对主基因和多基因都存在加性 显性 上位性效应。穗角性状以主基因遗传为主；每穗颖花数性状以多基因遗传为主。     

播娘蒿甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆和表达分析

采用RT-PCR技术克隆了播娘蒿的甜菜碱醛脱氢酶基因全长cDNA序列(DsBADH)。DsBADHcD-NA序列全长1653bp,其中开放阅读框长1503bp,编码一个由501个氨基酸残基组成的蛋白质,推测的蛋白质相对分子质量为54kD,pI为5.5。序列比对结果表明DsBADH与其它物种的BADHs无论在核酸水平还是在蛋白质水平上都表现较高的同源性,表明BADH基因家族具有较高的保守性。DsBADH基因的氨基酸序列在进化上与同属十字花科植物BADH基因距离较近。蛋白质序列存在一个编码十肽的高度保守序列,该结构在醛脱氢酶中是高度保守的,这些残基可能包含NAD 结合位点及酶催化位点,而且含有与酶功能有关的醛脱氢酶高度保守的氨基酸残基Cys,表明DsBADH可编码活性蛋白。N端存在信号肽,初步将该酶定位于叶绿体。半定量RT-PCR分析表明,DsBADH在根、茎、叶以及角果中均表达,但在角果中的表达显著高于其它组织,而且表明DsBADH受盐诱导正调节表达。     

番茄SRAP-PCR体系优化与品种分子鉴定

对番茄基因组DNA的SRAP-PCR体系中Mg2+、dNTPs和引物浓度进行了优化,结果表明反应体系中适宜浓度为Mg2+ 1.5～3.0 mmol·L-1,dNTPs 0.05～0.20 mmol·L-1,引物0.25 μmol·L-1;模板DNA为10～20 ng(10 μL反应体系).运用优化的体系,筛选获得3个合作906与其父母本多态性标记引物组合.利用15个引物组合对11个番茄主要品种以及1个近缘野生种进行种质鉴定的SRAP标记分析,10个多态性的引物组合共检测到55个多态性位点,平均每个引物可鉴别3.7个品种,双引物组合me8/em8-1与me6-1/em14-1可以区分所有供试材料.应用NTSYS-pc软件进行聚类分析(UPGMA),园艺性状相似的品种在较近的遗传距离聚类,表明SRAP可有效用于番茄品种资源鉴定与遗传多样性分析.     

二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂比较

观察二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程并对分裂各时期参数进行统计分析.结果表明,同源四倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体相比,中期Ⅰ染色体构型复杂,有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体;中期Ⅰ及中期Ⅱ有部分染色体没有排列在赤道板上;后期Ⅰ及后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ有染色体不同步分离及不等分裂的现象;四分体时期还出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体.同源四倍体花粉母细胞减数分裂平均异常频率高达31.5%,二倍体则只有10.2%的细胞表现异常,说明同源四倍体遗传稳定性比二倍体差,减数分裂不正常是同源四倍体青花菜育性降低的细胞学原因.     

三类籼稻近亲型二元不育系的一般配合力研究

利用3个全同胞型二元不育系、11个回交型二元不育系和10个半同胞型二元不育系及其10个亲本纯合不育系,分别与南恢04、明恢86、辐恢838、先恢207和密阳46等5个恢复系按照NCⅡ交配设计配制了50个单交种和120个改良单交种,按随机区组的随机模型分析方法,对二元不育系主要性状进行了配合力分析.结果表明,所有性状的一般配合力方差和特殊配合力方差均达到了极显著水平.按照方差分析的分群比较法研究了三类二元不育系与纯合不育系单株产量及其构成因素的一般配合力差异,结果表明三类二元不育系单株产量和有效穗数的一般配合力都比纯合不育系极显著增加,回交型二元不育系和半同胞型二元不育系结实率的一般配合力也极显著高于纯合不育系,其他性状上二元不育系和纯合不育系没有明显差异.在水稻改良单交种育种中,以双亲具有近亲关系的二元不育系作母本进行适当配组,有可能选育出比相应单交种产量更高的水稻改良单交种.     

野生大豆GsADF1基因的克隆与表达分析

ADF蛋白是一种在真核生物中广泛存在的低分子量的肌动蛋白结合蛋白,在细胞分裂、细胞运动、植物顶端生长如花粉管伸长,根毛的形成等重要的生命活动中发挥着重要的作用.以野生大豆(Glycine soja)的叶片cDNA为模板,通过RT-PCR方法扩增分离获得GsADF1基因.该基因全长为693 bp,包含417 bp的开放阅读框;其编码的ADF蛋白含139个氨基酸残基.运用生物信息学方法将GsADF1与其他物种ADF蛋白氨基酸序列进行多重比对并构建系统进化树,发现GsADF1与其它生物的ADF蛋白具有很高的同源性.这说明植物ADF基因高度保守.为进一步研究GsADF1在野生大豆不同组织,器官以及不同发育期大豆种子中的表达情况,对它进行了荧光定量分析(Real time RT-PCR).结果表明:GsADF1在野生材料的根、茎、叶、花和种子中都有表达,且以根和花中表达量最高.而对其在不同发育阶段的种子中的分析表明该基因在15DAF、20DAF、30DAF、40DAF和45DAF的种子中都有表达,且以15DAF表达量最低,随后呈上升趋势.其表达量的变化表明GsADFI通过调节肌动蛋白可能参与了种子从胚胎发生到贮藏物质积累的转变.     

不结球白菜高亲和性硝酸盐转运蛋白NRT2.2的克隆和表达分析

以不结球白菜品种"苏州青"为材料,克隆得到了1个高亲和性硝酸盐转运蛋白基因——BcNRT2.2,该基因的全长为1593 bp,编码530个氨基酸。序列分析结果表明:BcNRT2.2基因含有AGWGNMG共识别基序,其氨基酸序列与拟南芥NRT2.2的同源性为86%;其二级结构主要由α-螺旋和自由卷曲构成;预测BcNRT2.2蛋白含有12个跨膜域。实时定量PCR分析结果表明:BcNRT2.2主要在根部表达,并受高浓度硝酸盐的诱导;BcNRT2.2在原始叶片中表达量较低,但受低温、高温和干旱胁迫的诱导后而高量表达。     

青稞Hva1基因的表达模式及表达载体的构建

为了解青稞种子胚胎成熟晚期丰富蛋白(LEA)基因Hva1与青稞抗旱性的关系,以抗旱性强的旱地紫青稞和抗旱性弱的大麻青稞为材料,研究了不同浓度PEG胁迫下Hva1基因在两个青稞品种中的表达模式。结果表明,Hva1基因在抗旱性不同的两个青稞品种中的表达均呈单峰模式,且抗旱性强的旱地紫青稞表达峰值和对应的PEG胁迫浓度均高于抗旱性弱的大麻青稞;PEG胁迫浓度大于13.18%时,旱地紫青稞的Hva1基因表达量高于大麻青稞。可见,Hva1基因的表达在青稞的抗旱中起到重要的作用,为此我们成功构建了青稞Hva1基因的过量表达载体,期望为抗逆性基因在青稞中的应用和抗旱新品种的选育奠定基础。     

pib基因启动子3'端缺失体的暗诱导特性分析

采用pib基因启动子3＇端缺失,将最下游的TATAbox、CAATbox和暗诱导元件YTCANTYY一起敲除来研究这两类顺式作用元件在该启动子中的功能和相互关系。结果显示：TATAbox和CAATbox以及3＇端序列缺失都不能使pib启动子丧失其启动活性,依旧保持其根部高效表达的特异性。含2、4和6个黑暗诱导元件YTCANTYY的pib启动子均具有暗诱导启动活性,24h暗处理后的3个构建转基因水稻（Oryza sativa ssp.japonica）根部的GUS活性都显著增加,茎、叶虽有增加但不明显,这表明pib基因启动子的暗诱导启动活性主要由YTCANTYY暗诱导元件所决定的,它不仅能够独立响应暗诱导还能补偿TATA、CAAT所缺失的功能。     

水稻不育系湘陵628S不同组合感光性差异的遗传解析

湘陵628S是优质矮秆抗倒两系早稻不育系,所配组合米质优,且适宜轻简化、规模化和机械化种植,目前已有40个“陵两优”系列品种通过国家或省级审定,并大面积推广应用。测配中发现,湘陵628S与绝大多数中晚稻亲本配组感光性强,在长江流域不能正常抽穗,限制了其育种应用。为了探究湘陵628S及不同杂交组合感光性差异的遗传机制,本研究结合等位性测验与基因型分析,对湘陵628S及恢复系的关键感光基因进行分析。结果发现,湘陵628S携带有隐性等位基因e1和Se-1e,显性等位基因Hd5^k、E₂、E₃和EF-1^t,总体表现出弱感光性。恢复系携带的E₁ (Ghd7)基因决定了不同组合的感光性强弱,所携带的Se-1 (Hd1)和Hd5 (DTH8)基因与感光性没有直接相关性。据此,我们开发了2个分子标记用于恢复系E1、Se-1等位基因型的分子鉴定,以加快弱/不感光杂交组合的选育。本研究为湘陵628S及其他不育系在杂交育种上的利用提供了重要的理论和技术指导。