基因差异表达技术cDNA-SCoT在植物上的研究应用

目标起始密码子多态性(start codon targeted polymorphism,SCoT)分子标记是一种源于起始密码子ATG翻译起始位点保守区域来设计其侧翼单引物的标记技术.自从首次应用SCoT标记进行甘蔗(Saccharum officinarum)基因差异表达分析以来,该技术己被广泛应用于花生(Arachis hypogaea)、玉米(Zea mays)、铁皮石斛(Dendrobium officinale)、芒果(Mangifera indica)、西瓜(Citrullus lanatus)等植物的研究.本文介绍了cDNA-SCoT技术的原理、引物设计方法及特征,着重总结cDNA-SCoT技术体系筛选及其在抗病、抗寒、抗旱、遗传进化等方面的应用研究,以期为科研工作者在选择差异表达分析技术提供参考.     

我院承担的两个农作物生物技术研究项目通过结题验收

2008年1月17日,由我院生物技术研究中心承担的市科技攻关项目“主要粮食作物新品种DNA指纹图谱建立与应用”和市科技合作项目“玉米分子标记辅助选择及多抗性聚合育种技术研究”通过了市科委组织的专家验收。“主要粮食作物新品种DNA指纹图谱建立与应用”项目建立了玉米、     

“小麦/玉米/大豆”套作体系中不同作物间的相互作用及氮素的转移、吸收

在根系分隔盆栽条件下,采用15N土壤稀释标记方法,研究了“小麦/玉米/大豆”三熟套作体系不同作物间的相互作用及氮素的转移、吸收利用特性。结果表明,“小麦/玉米/大豆”套作体系促进小麦对肥料氮和土壤氮的吸收,不分隔处理的生物产量、15N总吸收量和总回收率得到显著提高,土壤残留15N丰度及总氮含量明显降低;玉米表现出套作优势（Awc<0,NCRwc<0）,不分隔处理的籽粒产量、籽粒15N吸收量、15N总回收率、土壤残留15N丰度及总氮含量较分隔处理提高17.17%、24.52%、17.63%、13.9%和10.1%;大豆表现出套作劣势,不分隔处理的15N总吸收量、籽粒15N吸收量、15N总回收率和土壤残留15N丰度降低,土壤总氮含量提高6.06%。“小麦/玉米/大豆”套作体系存在氮素的双向转移,以玉米向小麦、大豆向玉米转移为主。     

不同施肥处理对光合碳在花生-土壤系统中分配的影响

通过室内花生盆栽,设置NPK(常规氮磷钾施肥)、NPKS(常规氮磷钾加玉米秸秆)、NPKA(常规氮磷钾加腐殖酸)和CK(不施肥对照)4个不同的施肥处理,采用3次~(13)CO2脉冲标记的方法对不同施肥处理下光合碳在花生-土壤系统中的分配进行定量研究。结果表明:不同施肥处理对标记期内花生总生物量影响不显著,但是NPKA处理显著提升了花生根系生物量,较CK、NPK和NPKS分别高22.04%、19.47%和53.38%。NPKS处理地上部~(13)C丰度最高,但土壤中~(13)C丰度最低,NPKA处理土壤中~(13)C丰度最高。各处理地上部的~(13)C含量无显著差异,NPKA处理根系的~(13)C含量显著高于NPK且土壤~(13)C含量显著高于其他处理。NPKA处理地上部的~(13)C分配比例最低而土壤中分配比例最高,根系~(13)C分配比例与其他处理无显著差异,根系与土壤~(13)C分配比例之和显著高于其他处理。本研究表明腐殖酸能显著促进花生光合碳向地下部的转运。     

玉米自交系K 12花丝红色基因的分子标记

利用自交系K12和琼68的1套分离群体对玉米红花丝基因进行了遗传分析,发现K12的红花丝由1对显性基因控制,利用数量性状和质量性状基因定位的方法将K 12中控制红花丝的基因定位在第10染色体上,与SSR引物um c 1576的遗传距离为3.0 cM.     

60Co-γ射线诱变小麦品质突变体的筛选及分子标记检测

为了探索小麦品质性状的物理诱变效应,用300Gy的60Co-γ射线辐射小麦品种河科2号的干种子,对M3代234个株系的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、硬度和产量性状进行变异分析和SSR分子鉴定,以超过均值±2×标准差确定变异株系.结果表明,在M3代群体中,蛋白质含量有13个株系发生正向变异,5个株系发生负向变异;湿面筋含量有8个株系发生正向变异,3个株系发生负向变异;沉降值有6个株系发生正向变异,3个株系发生负向变异;硬度有2个株系发生正向变异,9个株系发生负向变异;产量有5个株系发生正向变异,4个株系发生负向变异.相关分析表明,M3群体蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值呈极显著正相关,表现出平行变异的趋势.初步筛选出蛋白质含量和湿面筋含量符合国家强筋小麦标准(蛋白质含量≥15％,湿面筋含量≥35％)的株系8个.经SSR分子标记检测,与控制小麦蛋白质含量的基因存在连锁的2个特异引物Xbarc164和Xgwm161在以上8个变异株系都呈现多态性标记,表明这些株系与蛋白质含量相关的基因可能发生了变异.     

利用分子标记辅助选育白菜薹复等位基因型雄性不育系

为解决白菜薹杂种优势利用中的杂交制种手段问题,以大白菜复等位基因型雄性不育系为不育源,设计定向转育方案,采用连续回交的方法转育不育性和农艺性状,同时利用分子标记辅助选择目标基因型植株,向白菜薹自交系中转育不育基因,创制白菜薹雄性不育系。通过26对SSR引物的筛选鉴定,获得与显性雄性不育基因Ms紧密连锁、且同样可以标记同一位点恢复基因Msf和可育基因ms的分子标记GSSR1。经过3个世代的回交转育,创制出了具有100%不育度和100%不育株率的白菜薹复等位基因型雄性不育系BGMS-3。以BGMS-3为母本,与6个白菜薹自交系杂交,筛选出1个强优势组合C3。     

黄瓜‘浙秀1号’种子纯度的SSR鉴定

种子纯度在种子生产中的重要性日益提升,分子标记技术因其具有高效、稳定、可靠等优点越来越多地被应用到种子纯度鉴定中。本研究利用SSR分子标记技术对黄瓜杂交品系‘浙秀1号’及其两亲本之间的多态性进行了引物筛选和种子纯度鉴定研究。结果表明,在699对供选SSR引物中,有3对引物分别在‘浙秀1号’杂交种和其双亲之间表现为稳定的共显性,杂交种带型为双亲的互补带型,适合于杂交种纯度鉴定。经田间试验验证,引物稳定性良好,且与田间鉴定结果非常接近,可用于‘浙秀1号’杂交种种子纯度的鉴定,显示出SSR标记技术在黄瓜杂交种子纯度的室内快速检测中有广泛应用前景。     

opaque-2玉米近等基因系的构建与赖氨酸含量快速检测

我国高赖氨酸玉米种质资源狭窄,opaque-2(o2)突变基因能大幅提高玉米赖氨酸含量,通过分子标记辅助选择构建o2玉米近等基因系并检测其赖氨酸含量具有重要意义。其中,要解决的两个关键问题是如何准确地将不同供体的o2突变基因导入受体系和如何快速地检测导入系的赖氨酸含量。本研究利用O2基因内紧密连锁的SSR共显性标记引物phi057检测玉米供体和受体自交系的多态性,利用其特异性和共显性构建o2近等基因系;参考已有研究,改进染料结合(DBL)法,测定18组构建成功的o2近等基因系的赖氨酸含量。结果表明,不仅在不同供体(CA339和山东2548)之间存在多态性,而且在不同受体系间也存在多态性,利用phi057能够成功地将不同供体的o2突变基因导入受体系,构建o2近等基因系;改进的DBL法分析表明,不同受体系赖氨酸含量变化较大,不同背景的受体系导入o2突变基因后赖氨酸含量增加的幅度差异也较大;普通玉米自交系间赖氨酸含量为0.223%~0.368%,构建成功的不同o2近等基因系间,赖氨酸含量为0.373%~0.527%,与受体亲本相比,赖氨酸增加幅度最低为13%,最高为74%。分析表明,phi057能准确筛选导入o2突变基因的受体系,结合改进的DBL法能快速地选择赖氨酸含量高的玉米。     

WebGIS客户端实现技术的比较研究及应用

WebGIS(网络地理信息系统)是当前GIS业内最热门的话题之一.WebGIS的开发技术和工具也越来越多.为此,在介绍Applet、栅格图形、VML等几种WebGIS开发的客户端实现技术的同时,对其优缺点进行了比较;分析了目前WebGIS混合实现技术存在的缺陷,并采用其中比较优秀的VML技术,针对环境地理信息进行了试验;最后,对这种VML技术结合与WebGIS的前景进行了讨论,指出了VML技术将在WebGIS的发展过程中起到相当大的作用.