NaCl胁迫下二倍体和同源四倍体西瓜幼苗DNA甲基化差异分析

【目的】研究二倍体和同源四倍体西瓜幼苗NaCl胁迫后形态学指标差异和DNA甲基化变化情况,分析不同倍性西瓜幼苗之间耐盐差异,结合形态学指标从表观遗传学角度解释二倍体和四倍体抗逆性差异机制。【方法】以3组不同倍性（二倍体、四倍体）西瓜幼苗为研究对象,待长至三叶一心时,用含有0、100、200、300和400 mmol·L^-1 NaCl的1/2 Hoagland营养液处理西瓜幼苗,NaCl处理8 d之后,鉴定西瓜幼苗受到的盐害指数,并运用甲基化敏感扩增多态性（methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP）技术,分析NaCl处理8 d之后二倍体和四倍体西瓜幼苗叶片基因组DNA甲基化水平和模式的变化。【结果】NaCl处理后,形态学指标比较发现,随着NaCl浓度的增加,三组西瓜幼苗的受伤害程度都随着增加,在不同的西瓜品种之间受伤害程度有差异,但是同一品种内同一NaCl浓度下,西瓜幼苗受伤害程度二倍体大于四倍体;从甲基化水平看,西瓜幼苗基因组DNA全甲基化率、半甲基化率、总甲基化率都随着NaCl浓度的增加而降低,同一NaCl浓度处理下甲基化率二倍体大于四倍体,二倍体和四倍体西瓜甲基化水平与其受伤害程度呈正相关;从甲基化模式来看,NaCl胁迫后DNA的去甲基化比率降低,超甲基化比率升高,并且其变化幅度是四倍体大于二倍体,不同倍性西瓜幼苗的甲基化模式与其受伤害程度呈负相关。【结论】NaCl胁迫后西瓜幼苗基因组DNA的甲基化状态发生了变化,并且这种变化与NaCl胁迫程度高度线性相关,西瓜幼苗通过降低甲基化率和降低去甲基化比率来应对NaCl胁迫,四倍体较二倍体有更低的甲基化比率和去甲基化比率,抗逆性四倍体强于二倍体。     

中华蜜蜂二倍体雄蜂人工培育及形态测定

【目的】研究中华蜜蜂（Apis cerana cerana）二倍体雄蜂并进行人工培育,测定其形态指标,明确中华蜜蜂二倍体雄蜂的生物学特性。【方法】采用复式移虫方法培育中华蜜蜂蜂王,待蜂王性成熟时进行CO₂麻醉处理后放回原群,用糖水进行奖励饲喂。蜂王产下大量未受精卵,待雄蜂出房后采用颜料进行标记。雄蜂性成熟后,利用蜂王人工授精技术使蜂王与本群子代雄蜂进行母子回交（多雄交配）。控制蜂王产卵,将工蜂巢房中刚孵化的幼虫移至恒温恒湿培养箱（相对湿度：95%;温度：35℃）中进行人工培育。幼虫前3日龄食物配制为：蜂王浆90％,无菌水10％;第4-6日龄食物成分比例为：蜂王浆50％,葡萄糖6％,果糖6％,酵母抽出物1％,无菌水37％;从第7日龄起食物比例为：蜂王浆43％,葡萄糖9％,果糖9％,酵母抽出物1％,无菌水38％,直到幼虫进入排便期为止。采用流式细胞仪对人工培育和蜂群工蜂巢房出房的雄蜂进行倍性鉴定,并对蜂群工蜂巢房出房的单倍雄蜂和二倍体雄蜂进行形态指标测定比较。【结果】室内人工培育的中华蜜蜂总羽化率偏低,平均为36％,其中26.9％为雄蜂;通过流式细胞仪分析雄蜂倍性发现人工培育的雄蜂92％为二倍体,蜂群工蜂巢房中出房的雄蜂82%为二倍体雄蜂;形态指标测定显示,二倍体雄蜂的初生重与生殖器官重分别为99.78和6.05 mg,均比单倍体雄蜂（分别为105.64和7.02 mg）显著偏小,而前翅长、前翅宽、翅钩数等指标差异不显著。【结论】中华蜜蜂近亲交配的蜂群会产生二倍体雄蜂,部分二倍体雄蜂可在蜂群中发育至成蜂出房,其形态指标与单倍体雄蜂存在一定差异。     

坐瓜节位和授粉品种对三倍体西瓜单瓜重及着色秕籽的影响

[目的]探究坐瓜节位和二倍体授粉品种对三倍体西瓜着色秕籽的影响.[方法]以2个不同三倍体西瓜为材料,采用3个不同类型的二倍体西瓜材料给三倍体西瓜3个不同节位授粉的双因子试验,试验重复2年,统计不同处理组合的单瓜着色秕籽和单果重.[结果]坐瓜节位对着色秕籽的形成差异显著,低节位显著高于高节位.不同年份,授粉品种对不同三倍体西瓜的着色秕籽的形成的差异不一致,对三倍体西瓜材料VS8-27授粉的单瓜着色秕籽两年均值显著较高的为二倍体材料S660,对三倍体西瓜材料VS8-45授粉的单瓜着色秕籽两年均值显著较高的为二倍体材料S279.二倍体授粉品种对三倍体西瓜单果重无显著差异,低节位坐瓜的单果重显著高于高节位的.[结论]三倍体无籽西瓜的着色秕籽数与二倍体授粉品种、坐瓜节位显著相关,与授粉品种种子大小无关,坐瓜节位低的着色秕籽多.三倍体无籽西瓜单果重和授粉品种无显著相关,坐瓜以主、侧蔓第三雌花留瓜较好.     

健蒜、多籽蒜和新疆蒜的核型特征

采用压片法对健蒜（Allium robustum）、多籽蒜（A. fetisowii）和新疆蒜（A. roborowskianum）3 种5 居群进行核型分析,结果表明,多籽蒜染色体数为2n = 2x = 20 和2n = 3x = 30,核型分类为2B 类;健蒜和新疆蒜染色体数均为2n = 2x = 16,核型分类均为2A 类。多籽蒜中裕民-塔城居群的核型公式为K（2n）= 2x = 20 = 12m + 7sm + 1st,裕民居群二倍体和三倍体核型公式分别为K（2n）= 2x = 20 = 12m +6sm + 2st 和K（2n）= 3x = 30 = 18m + 6sm + 6st。新疆蒜2 个居群的核型公式都为K（2n）= 2x = 16 = 12m +4sm。健蒜的核型公式为K（2n）= 2x = 16 = 14m + 2sm。健蒜的1 条m 染色体和新疆蒜奇台居群的1 条sm 染色体的短臂上有随体出现。不同种类的染色体相对长度组成存在差异,多籽蒜含L、M2、M1 和S染色体,新疆蒜缺失L 和S 染色体,健蒜缺失L 染色体。多籽蒜种内存在倍性分化,首次发现三倍体。     

盐胁迫下二倍体马铃薯叶绿素含量和抗氧化酶活性的变化

在离体条件下研究盐胁迫对二倍体马铃薯富利亚(Solarium phureja,PHU)和窄刀薯(S.stenotomum,STN)杂种(PHU-STN)无性系叶绿素含量和杭氧化酶活性的影响,以期为二倍体马铃薯耐盐性鉴定与评价提供理论依据。根据盐胁迫下6项生长参数的表现建立耐盐程度不同的3个组:5份耐盐无性系、5份中耐盐无性系、5份感盐无性系。以四倍体品种Bintje为耐盐对照,Mainechip为感盐对照,用0(CK),10,20和30mmo1/L的NaCI进行胁迫,测定叶绿素含量、超氧化物竣化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性的变化。结果表明,随着盐浓度的升高,耐盐组叶绿素含量相对值呈先升高后降低的趋势,中耐盐组和感盐组则呈降低的趋势,二倍体组间差异极显著;耐盐组的SOD活性相对值呈升高的趋势,中耐盐组和感盐组呈先降低后升高的趋势,二倍体组间差异极显著;耐盐组和中耐盐组POD活性相对值呈先降低后升高的趋势,感盐组呈降低的趋势,二倍体组间差异极显著。因此,叶绿素含量、SOD和POD活性可以作为二倍体马铃薯耐盐性鉴定的间...     

秋水仙素诱导获得自交结实的海滨雀稗体细胞突变体

以海滨雀稗Adalayd幼穗离体诱导获得的胚性愈伤组织为材料,在愈伤组织继代培养基中添加500~2000 mg/L秋水仙素,诱变处理24,48和72 h后,离体筛选得到浅黄色颗粒状愈伤组织在分化培养基上再生出植株,再生植株结实性调查结果显示,获得的1960株不同秋水仙素处理的再生植株和688株原始对照组织培养再生植株中,经1000 mg/L秋水仙素诱变处理24 h获得的2个单株上分别收获了4和3粒种子,500 mg/L秋水仙素诱变处理24 h获得的1个单株上收获到1粒种子;3个单株上收获的M₁种子各取1粒播种于盆体,均可发芽成坪,分别记为SP2008-1、SP2008-2 和SP2008-3,M₁种子苗上分别收获到了自交结实的M₂代种子253,38和45粒,种子千粒重分别为0.471,0.440和0.496 g。染色体计数结果表明,SP2008-1和SP2008-2染色体数2n=20,与原始对照Adalayd染色体数目相同,为二倍体;SP2008-3的染色体数为20和40条的分别占86.7%和13.3%,是二倍体和四倍体的嵌合体。RAPD检测结果表明,SP2008-1、SP2008-2和SP2008-3在分子水平上均与对照Adalayd存在差异,为自交结实型海滨雀稗体细胞突变体。     

植物异源多倍体中特定染色体组的剥离与重建

由于异源多倍体物种的进化时间久远,难以知晓确切的二倍体亲本,现在推测的自然界现存二倍体种又经历过独立的演化,因此,通过特定的实验方法从天然的异源多倍体物种中剥离出特定染色体组并重建异源多倍体的基本种,将为研究异源多倍化过程中祖先基因组的遗传与互作提供独特的材料。现已通过不同的杂交策略,从异源六倍体普通小麦和异源四倍体种甘蓝型油菜中成功重建它们的一个基本种。例如以人工合成的芸薹属异源六倍体（如埃塞俄比亚芥与白菜杂交的AA.BBCC)为桥梁,其中的C染色体组被选择性的丢失后产生的芥菜型油菜（AA.BB）与埃塞俄比亚芥杂交形成的杂种（BBAC）自交后便可重建黑芥(BB)祖先种;将四倍体与二倍体种之一杂交后形成的同源异源六倍体（如AAAACC）连续自交,使处于同源四倍体状态的染色体组（A）快速丢失而重建另一个二倍体基本种（CC）。     

二倍体马铃薯体细胞电融合参数的优化

以有性杂交不亲和的抗虫、抗晚疫病的野生二倍体马铃薯Solanum pinnatisecta(2 n=2x=24)和抗晚疫病的二倍体材料DY4-5-10(2n=2x=24)的无菌苗叶片为原生质体来源,进行了电融合的研究,以优化马铃薯高效融合的参数。研究结果表明:其最佳的电融合参数为预融合电压1.0×105V/m,时间60 s,脉冲强度1.8×106V/m,脉冲宽幅20μs,脉冲次数1次。其有效融合率为28.89%,破损率为13.33%。     

雌核发育二倍体鲫鲤及其他倍性鱼cdc2基因cDNA全序列克隆及表达分析

为研究雌核发育二倍体鲫鲤产生二倍体卵子的分子机制,实验采用PCR和cDNA末端快速分离法,克隆获得了雌核发育二倍体鲫鲤第三代(G3)、二倍体红鲫、三倍体湘云鲫和四倍体鲫鲤的细胞周期相关基因——cdc2基因cDNA全序列.结果显示,4种不同倍性鱼cdc2基因均编码含有302个氨基酸蛋白,而且编码的蛋白都含有与其他CDK激酶相当保守的序列PSTAVRE;同源性分析发现,4种鱼cdc2基因编码的氨基酸序列之间的相似度大于97.6％,说明Cdc2蛋白在这4种不同倍性鱼中具有高度保守性.采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)对cdc2基因在G3、二倍体红鲫、三倍体湘云鲫及四倍体鲫鲤早期卵巢中的表达进行分析,结果发现,G3cdc2基因比普通二倍体红鲫和三倍体湘云鲫表达要高,比四倍体鲫鲤的表达水平低.该研究从分子水平证明了G3早期性腺中存在着大量的多倍体卵原细胞.同时,研究表明,cdc2基因在雌核发育二倍体鲫鲤早期卵巢的高表达暗示着G3多次进入S期却不经历M期导致二倍体配子的产生.     

基于形态特征的泥鳅染色体倍性分析

为了寻求一种简便且实用的鱼类染色体倍性检测方法,本研究对二倍体与四倍体泥鳅(Misgurnusanguillicaudatus)的18个可量性状和5个鳍式进行了比较分析.结果发现,2种核型的泥鳅的可量性状比例存在诸多差异(如体长/头长、体长/吻长、体长/尾柄高、头长/体高、头长/吻长、头长/尾柄高、眼后头长/吻长、尾柄长/尾柄高等).判别函数分析结果表明,利用所有具有极显著性差异的比例变量的最高区分准确率为93.4%,而仅利用头长/尾柄高和头长/吻长的比例组合区分的准确度为91.3%.因此,头长/尾柄高和头长/吻长的比例差异可作为区分二倍体和四倍体泥鳅的主要形态标记.