Quantification of the biocontrol agent Pseudomonas fluorescens Pf153 in soil using a quantitative competitive PCR assay unaffected by variability in cell lysis- and DNA-extraction efficiency

Although often neglected, variability in cell lysis efficiency and DNA extraction yield represents the major hurdles of any polymerase chain reaction (PCR)-based quantification protocol in soil and other natural environments. In this study we developed a technique that minimizes the effects of these constraints, providing at the same time a reliable internal control to distinguish between PCR-inhibition and negative results. We used Pseudomonas fluorescens Pf153, a root-colonizing bacterium that shows biocontrol activity against tobacco and cucumber black root rot, as the target organism for PCR quantification. Prior to DNA extraction, the genetically engineered, cognate reference strain P. fluorescens CHA0/c2 was inoculated in a reference soil. CHA0/c2 in the reference soil and Pf153 in the soil sample were lysed in parallel and afterward the lysates were mixed in known proportions. CHA0/c2 carries the plasmid pME6031-cmp2 that contains an allelic variant (competitor) of the Pf153 specific sequence Pf153_2. In a quantitative competitive PCR (QC-PCR) assay the competitor allows the quantification of the target strain down to 0.66 Pf153 CFU/mg soil. Processing the reference strain in the same way as Pf153 enables the exact quantification of the target strain in biocontrol assays performed in natural soil, overcoming differences in DNA extraction efficiency and PCR amplification from different soil environments. This technique is easily adaptable to other Pseudomonas strains simply by replacing the competitor used here with one derived from a SCAR-marker which is specific for the strain of choice.     

在干旱和正常水分条件下玉米穗部性状QTL分析

穗部性状与产量密切相关,因此对其进行遗传剖析可为玉米高产育种提供理论基础,尤其是对干旱胁迫下的稳产有重要意义。本研究以玉米骨干亲本黄早四分别与自交系掖478和齐319进行杂交,构建了两套F_2:3群体(分别记为Y/H和Q/H)。在正常水分灌溉和干旱胁迫下对穗长、穗粗、轴粗、穗行数、行粒数、穗粒重和穗重等7个穗部性状进行了表型鉴定,采用基于混合线性模型的单环境分析和相同处理水平的联合分析方法进行了QTL分析。结果表明,在干旱胁迫下,2个群体的亲本及F_2:3家系的各性状值均低于正常水分条件,且穗粒重与穗长、穗重、穗粗呈正相关。在干旱胁迫下和正常水分条件下,通过两种检测方法共定位到75个玉米穗部性状QTL,其中Y/H群体共定位了20个QTL,分布在第1、第2、6、第5、第7、第10染色体上;Q/H群体共定位了55个QTL,分布在第2、第3、第4、第5、第6、第7、第9、第10染色体上;但是在干旱条件下两群体分别只检测到4个和19个QTL,明显低于正常水分条件下检测到的QTL数目。通过联合分析只检测到3个QTL与环境发生显著互作和6对QTL存在上位性互作效应,说明玉米穗部性状的遗传基础较为复杂。同时还发现,Y/H群体在正常灌溉与干旱条件下检测到2个一致性的QTL,分别是qKRE1-5-1和qKRE1-7-1,对表型变异解释的变化范围是6.15%~19.48%;Q/H群体检测到3个一致性QTL,分别是qKRE2-5-1、qGW2-10-1和qKRE2-3-1,对表型变异解释的变化范围是7.14%~16.65%,说明这些QTL受环境影响较小,能够稳定遗传,可以作为分子标记辅助选择的候选区间应用于玉米穗部性状抗旱性改良。     

利用基因芯片技术筛选棉纤维伸长相关基因

从回交近交系(backcross inbred lines, BIL)群体中选取纤维长度差异较大的两个系NMGA-062 (33.03 mm)和 NMGA-140 (25.87 mm),利用Affymetrix棉花基因芯片,分析其开花后10 d (DPA, days post anthesis)棉纤维伸长相关基因表达谱。在24 029条转录本中,两材料间差异表达的转录本有7 282条,占总数的30.31%;其中差异表达倍数在2倍或2倍以上的转录本有3 993条,占筛选转录本总数的16.62%,功能分类表明这些转录本主要包括功能预测基因(15.57%)、翻译、核糖体结构相关基因(13.54%)和翻译后修饰、蛋白质转换相关基因(9.29%)3大类。为了验证芯片数据的可信性,8个差异表达显著的基因(Ghi.10655.1.S1_s_at, ACO1, ARF1, SAHH, TUA6, TUA7, β-tub1, β-tub10)被用于实时荧光定量PCR。两种检测手段表现出一致性。随后,利用实时荧光定量PCR对3个与棉纤维相关基因(ARF1, β-tub1, β-tub10)在纤维发育不同时期(5、10、15、20和25 DPA)的表达模式进行了研究,结果表明,3个基因在纤维伸长发育时期(10和15 DPA)大量表达,推测这3个基因可能与棉纤维伸长有重要关系。     

安徽省农业气象灾害定量监测评估研究

介绍了利用遥感和GIS技术定量监测安徽省主要农业气象灾害的方法 ,并对灾害的发生分布规律进行了分析 ,提出了主要农作物灾损率评估方法 ,获得了安徽省主要农作物的灾损率指标     

茶花鸡主要数量性状的遗传分析

 本文按不同世代和不同性别分别估计茶花鸡主要数量性状的表型、遗传参数。结果表明,90日龄体重0至2代公鸡分别为539.40g,604.63g,609.50g;母鸡分别是598.20g,602.58g,606.40g.同0代相比,开产日龄提早7.07天,开产蛋重增加4.91g,300,500日龄产蛋量增加4.57和11.41个。本文着重估计3月龄体重遗传力,公鸡1代为0.34,2代为0.298,母鸡则是0.344和0.331;同代不同年度、不同性别合并估计为0.401和0.512,3月龄体重与开产日龄等21对性状间的遗传、表型相关在数值上存在一定的差异。     

大白菜叶球相关性状的QTL定位与分析

 应用 35 2个标记位点的大白菜AFLP和RAPD图谱和一套品种间杂交获得的重组自交系群体 ,采用复合区间作图的方法 ,对大白菜叶球相关的 7个农艺性状进行QTL有定位及遗传效应研究。结果表明 ,在 14个连锁群上检测到 33个QTL ,其中控制生育期的有QTL 3个 ,控制外叶数的QTL有 3个 ,控制球高的QTL有 7个 ,控制球径的QTL有 5个 ,控制球叶数的QTL有 4个 ,控制球重的QTL有 4个 ,控制荒重的QTL有 7个。另外 ,估算了单个QTL的遗传贡献率和加性效应 ,其加性效应各不相等     

红籽瓜数量性状的主成分与聚类分析

以红籽瓜自交系为试验材料,观测其11个主要数量性状,借助SPSS统计软件,进行多元统计分析。主成分分析结果表明,前5个主成分的累计贡献率达到86.05%;R型聚类分析显示,11个数量性状可分为5类,分别为:产量因子、粒重因子、生长因子、产籽因子和品质因子。两种分析共同揭示了红籽瓜各因子的性状组成,为品种培育提供理论依据。     

利用三倍体胚乳遗传模型定位爆裂玉米膨爆特性QTL

 【目的】探讨爆裂玉米膨爆特性的分子遗传基础，为遗传改良和分子标记辅助选择提供有益信息。【方法】以普通玉米自交系丹232和爆裂玉米自交系N04为亲本构建259个F2﹕3家系群体，利用SSR标记构建分子标记遗传图谱，利用三倍体胚乳遗传模型和区间作图法对F2﹕3群体在两种环境条件下的膨爆特性进行了QTL定位和效应分析。【结果】构建的爆裂玉米SSR遗传连锁图谱包含183个标记，覆盖玉米基因组1762.2 cM，标记间平均距离为9.63 cM。爆裂玉米的膨爆特性是由效应不等的多基因控制的数量性状，同时受环境条件的影响。两种环境条件下共检测到18个爆花率QTL，17个膨化体积QTL和21个膨化倍数QTL。单个QTL可解释的表型变异介于4.4%～28.0%，可解释的表型总变异为65.8%～96.6%，基因的作用方式为加性、部分显性、显性和超显性的QTL数目分别为2、1、4、20和1、5、1、22，超显性在膨爆特性的遗传中起着最重要的作用。【结论】与以往膨爆特性以加性效应遗传为主的研究结果不一致的主要原因在于三倍体胚乳模型对显性效应的细分和对显性效应较小QTL的显性效应的高估。     

烟草数量性状遗传距离的初步研究(云南省科委应用基础研究基金资助课题)

利用多元分析法测定了25个烟草品种7个农艺性状的主成分遗传距离,并据之进行了聚类分析。在5.5聚类水平下,25个品种划归为6类,各类间性状差异明显,类内相似,这种分类在育种中可用作亲本选配,结果表明遗传距离是度量烟草品种遗传差异的一个有效参数,值得进一步研究。     

大豆对SMV数量抗性的表现形式与种质鉴定

 在发现大豆对SMV具有数量抗性的基础上，选用96份大豆品种材料研究其在接种Sa、SC8、N1、N3等4个SMV株系条件下的发病率、病级、潜育期和病害扩展速度等4个数量抗性组分的变异。结果表明，品种间4个组分均存在明显差异；溧水中子黄豆、沛县天鹅蛋、诱变30等品种虽然对4个株系均感染，但在4个组分上均表现出较强抗性，且不同株系间差异较小，说明这些品种对大豆花叶病毒具有广谱数量抗性。研究证实以往报道的一些抗感染品种如溧水中子黄豆、AGS-19,其实是抗扩展的数量抗性品种。邳县茶豆、淮阴秋黑豆等品种对SMV的抗性可能属于数量抗性与质量抗性的叠和。大豆对SMV的数量抗性是曾被学术界忽视而又值得利用的一类抗性，它一般比质量抗性具有更宽的抗谱和更好的持久性。