大白菜ACA基因家族的全基因组鉴定与表达分析

【目的】通过对大白菜ACA（Ca²⁺-ATPase）基因家族鉴定与表达分析,研究其家族基因间的共性与特性,为进一步揭示ACA家族进化关系提供数据支撑,为深入解析BraACAs在低温胁迫、盐胁迫以及自交不亲和方面的功能研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥ACA基因家族,同源比对出大白菜ACA基因家族,利用在线软件Expasy预测其分子量、理论等电点等理化性质;采用MEGA 5.0软件构建系统进化树;运用在线软件GSDS 2.0绘制基因结构图谱;TBtools对其染色体定位;McscanX软件进行拟南芥与大白菜ACA家族基因共线性分析;利用在线软件PlantCARE预测大白菜ACA基因家族启动子元件;通过在线工具Pfam和MEME进行蛋白保守结构域分析;利用qRT-PCR技术检测BraACAs在不同组织、非生物胁迫和自交异交授粉后的表达量。【结果】大白菜ACA基因家族有18个基因成员,分布在大白菜10条染色体上;根据进化树关系分成4组,分别包含3、4、4和7个成员;蛋白结构域分析显示,有13个成员包含N端自抑结构域。qRT-PCR结果表明,BraACAs主要在花与果荚中高表达;低温胁迫下,Bra002762与Bra035649表达量总体上调;盐胁迫下,Bra031701表达量显著上调;自交和异交授粉中,Bra003276和Bra024117差异性表达。对Bra002762、Bra035649、Bra031701、Bra003276和Bra024117亚细胞定位分析,发现这些基因均定位在细胞质膜上。【结论】大白菜ACA家族基因蛋白结构均含有4个ACA基因特有的高度保守结构域。该家族在大白菜不同组织中表达模式不同,5个ACA家族基因成员编码蛋白定位于细胞膜上,其中Bra002762、Bra035649、Bra031701与低温和盐胁迫响应有关;Bra003276和Bra024117与自交不亲和性相关。     

甜荞结实性及授粉受精过程中花粉管的生长动态

【目的】探究甜荞的结实性及授粉受精过程中花粉管的生长动态,为甜荞自交不亲和性机理的研究奠定基础。【方法】以同型花和异型花甜荞品种为材料,在温室条件下利用自然和人工杂交授粉,调查结实率,并对异型花品种的自交和杂交花柱进行荧光显微观察。【结果】1)同型花品种结实率31.5%~72.7%,其为自花结实性品种;异型花品种的结实率为0~6.3%,其为自花不结实品种。2)异型花的异类型花之间杂交结实,其中以长花柱为母本杂交时的结实率高于以短花柱为母本杂交时的结实率;异型花的同类型花之间杂交时不结实或结实率很低,少量的结实发生在长花柱与长花柱类型杂交之间。3)在异型花品种中,长花柱与长花柱杂交授粉,花粉萌发,花粉管伸长,但在花柱的2/3处(时间为1~1.5h)被抑制,其识别部位尚不清楚;短花柱与短花柱杂交授粉,花粉萌发,但花粉管没有伸长,因此其识别和抑制部位均在柱头;异类型花之间杂交花粉管发育正常,并且花粉发育速度快于同类型花之间杂交。【结论】异型花甜荞自交或同类型花之间杂交,花粉管在柱头或花柱中被抑制使甜荞结实率降低,从而降低产量。同型花品种自交可育,结实率提高,培育同型花甜荞是提高产量的有效手段。     

东北对开蕨孢子离体快繁技术研究

该实验以东北对开蕨的孢子为外植体进行离体培养试验，得出了东北对开蕨孢子离体快繁 的途径:孢子试管培养初步得出原叶体，原叶体通过扩繁数量增多，然后将这些原叶体进行试管外诱 导得到孢子体，培养孢子体即可得到东北对开蕨的植株。另通过配方比较得出:试管内采用MS 培养 基增殖效果最好，试管外培养过程中定期喷施0.1% KH₂PO₄ 诱导剂效果最好。     

梨4个SFBB~(-γ)基因的分离及遗传多态性分析

By using PCR-based molecular method,four new pear SFBB-γ genes were isolated from 8 pear cultivars known as S-genotypes.Length of PCR products from eight pear cultivars was around 1 200 bp.Sequencing the specific PCR fragments revealed four new SFBB-γ genes that were respectively named as SFBB 16-γ (EU422956),SFBB 17-γ (EU422957),SFBB 28-γ (EU422960)and SFBB 35-γ (EU422958).As for different SFBB-γ genes,variation in amino acid was higher in F-box region and variable region 1,and lower in variable region 2 t...     

芸薹属蔬菜自交不亲和性克服方法研究进展

芸薹属自交不亲和性较为普遍,花期自交则不能结籽或结籽率极低,在育种中影响种子产量。为了提高种子产量,综述了近年来克服甘蓝、大白菜和油菜自交不亲和的物理和化学方法,以为相关技术人员参考。     

甘蓝MLPK的原核表达及其互作蛋白分离体系的建立

M–位点受体激酶（MLPK）是甘蓝自交不亲和反应的正向调控关键元件,其参与自交不亲和反应的分子机制尚不明确。为了分离与MLPK相互作用的蛋白,在分析了MLPK功能域的基础上采用PCR技术扩增了MLPK激酶结构域编码序列（记为MLPKK）,通过体外定点突变技术构建了两种MLPK失活突变体（记为mlpk1和mlpk2）,然后以pET43.1a为载体构建了原核表达质粒pET43.1a-MLPKK、pET43.1a-mlpk1和pET43.1a-mlpk2,并进行了原核表达和纯化。纯化的融合蛋白pET43.1a-MLPKK、pET43.1a-mlpk1和pET43.1a-mlpk2分别与高度自交不亲和甘蓝‘A4’柱头总蛋白提取液进行孵育,孵育后利用融合蛋白序列中的6× His标签与Ni+结合的特性,钓取MLPK的互作蛋白,建立了分离MLPK互作蛋白的新方法。孵育产物经SDS-PAGE电泳显示,与两个突变体蛋白泳道对比,在pET43.1a-MLPKK与柱头总蛋白提取液孵育产物的泳道中成功获得了候选的与MLPK互作的蛋白条带,这为后续互作蛋白质谱鉴定以及功能解析提供了技术支持。     

椪柑无核优系的细胞学研究

以椪柑无核优系(Citrus reticulate Blanco)及其母本江西靖安有核椪柑(C.reticulate Blanco)、鄂柑1号(C.reticulate Blanco)为材料,从花粉形态、授粉亲和性和合子胚发育等方面研究优系无核机制。结果表明:无核优系花粉母细胞减数分裂异常比例显著高于其母本,花粉粒形态和小孢子母细胞的解剖学结构与母本有明显不同;无核优系自花授粉后的花粉管可以正常抵达花柱基部,自交亲和;无核优系胚胎早期败育,授粉后3周是败育主要时期;无核优系自花或异花授粉都不会产生种籽。无核优系果实无核的主要原因是胚胎早期败育。     

S-genotype identification based on allele-specific PCR in Japanese pear

Gametophytic self-incompatibility in Japanese pear (Pyrus pyrifolia Nakai) is controlled by the single, multi-allelic S-locus. Information about the S-genotypes is important for breeding and the selection of pollen donors for fruit production. Rapid and reliable S-genotype identification system is necessary for efficient breeding of new cultivars in Japanese pear. We designed S allele-specific PCR primer pairs for ten previously reported S-RNase alleles (S¹–S⁹ and S^k) as simple and reliable method. Specific nucleotide sequences were chosen to design the primers to amplify fragments of only the corresponding S alleles. The developed primer pairs were evaluated by using homozygous S-genotypes (S¹/S¹–S⁹/S⁹ and S^4sm/S^4sm) and 14 major Japanese pear cultivars, and found that S allele-specific primer pairs can identify S-genotypes effectively. The S allele-specific primer pairs developed in this study will be useful for efficient S-genotyping and for marker-assisted selection in Japanese pear breeding programs.     

果树自交不亲和机理及应用研究进展

综述了果树自交不亲和性机理的一些研究进展。主要包括自交不亲和性的表现、自交不亲和基因(S-等位基因)的表达与克隆、由S基因编码所决定的植物自交不亲和性的关键功能性蛋白(S-糖蛋白)的鉴定、S-糖蛋白的结构与功能、果树S基因型确定等以及应用自交不亲和机理的几种方法，并提出了该领域尚待解决的问题。     

中国梨品种自交不亲和新基因的分离鉴定

采用分子生物学技术、田间杂交试验和生物信息学方法研究了中国梨自交不亲和基因和品种的S基因型.从中国白梨和沙梨品种中分离鉴定了15个梨自交不亲和新基因;分析了新S基因的序列特征;确定了中国白梨中至少存在17个S等位基因,中国沙梨中至少存在10个S等位基因;鉴别了34个梨品种的S基因型.这些新S基因的发现和品种S基因型的确定为中国梨品种的优化配置、丰产栽培和遗传改良提供了科学依据.