Comparative Genomics for Gene Isolation in Legumes

The similarity in gene order between closely related taxa suggests that genomic information from model systems should facilitate gene isolation and characterization in target crops. If this is the case, a great deal of effort and investment can be saved by focusing attention on a few model systems that have appropriate applicability. Pea （Pisura sativum） provides a good test case： its genome is large and the insertion sites for repetitive elements, which comprise the bulk of its genome, are highly polymorphic （Jing et al., 2005; Vershinin et al., 2003）, so we expect a great deal of structural polymorphism between the genomes of Pisum lines. Yet the genetic map of Pisum is essentially coUinear with Medicago （Choi et al., 2004; Kalo et al., 2004）.     

分子标记辅助选育小麦抗白粉病、优质高分子量麦谷蛋白亚基聚合体

现代小麦育种的目标是选育丰产、综合抗逆性好的优质小麦新品种,将分子标记技术与传统育种方法相结合可以大大提高育种效率.本研究利用与小麦抗白粉病基因Pm21紧密连锁的共显性PCR标记、以及优质高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5 1Dy10特异的PCR标记对以小麦品种安农94212、安农92484为优质亲本和以抗白粉病小麦簇毛麦易位系为抗病亲本的杂交高代材料进行标记位点的检测,结合田间抗病性鉴定结果,筛选、培育出聚合有Pm21和1Dx5 1Dy10的抗白粉病小麦聚合体,为小麦抗病、优质育种提供了具有重要利用价值的中间材料.     

OsI2基因的克隆及其植物表达载体的构建

在旱稻IRAT109干旱胁迫下cDNA芯片分析结果的基础上,通过RT-PCR,5'-RACE及3'-RACE方法,从IRAT109总RNA中扩增得到了干旱胁迫下芯片表达谱中上升表达强度第二的基因全长序列,命名为OsI2,全长有523 bp,并对基因序列结构进行了分析.该基因与全长cDNA文库中的CT836140.1有99%同源.OsI2基因编码产物对应1个包含57个氨基酸的开放阅读框(ORF),为一功能未知蛋白.其编码产物也可能对应两个中间相隔19 bp的较小ORFs(43个氨基酸和42个氨基酸),都是功能未知的蛋白.在pBI121载体的基础上,将OsI2基因与CaMV35S连接成功构建了pBl121-OsI2植物表达载体,为进一步研究其功能创造了条件.     

三个卷瓣组百合的根尖染色体C-带比较

利用染色体组型分析进行种和种质资源的识别是一种有效的手段.本文利用Gemisa C-分带方法对三个卷班组百合南川百合(L.rosthornii)、川百合(L.davidii)和金佛山百合(L.jinfushanense)根尖染色体进行了研究.南川百合的带型公式为:2n=24=10C 8CI 2I 2N 2,川百合的带型公式为:2n=24=4C 2CI 2I 6I 2I 2I T 2T 2CNT 2,金佛山百合的带型公式为:2n=24=4C 4CI 4CI 4L 2I 2I 2I T 2.通过GemisaC-分带方法不但可以很好的区分各种的各条染色体,而且可以很好的区分这三个卷瓣组野生百合.     

结合PCA和GWAS解析甘蓝型油菜株型相关性状的遗传调控位点

作物株型改良是提高收获指数和产量的重要途径,为了解其复杂的遗传调控机制,以373份甘蓝型油菜组成的自然群体为基础,对4个株型相关性状(株高、第一分枝高度、有效分枝数和主花序长度)进行多环境下表型鉴定,组合利用全基因组关联分析(GWAS)和主成分分析(PCA)方法对株型的遗传调控进行解析.研究表明,PCA可以合理地解释株...     

木豆在干热河谷退化山地的生态适应性研究

2000年木豆(Cajanus cajan(L.)Millspaugh)引入云南省元谋干热河谷地区,观测其物候特征、生长适应性、抗旱适应性、抗光热适应性等植物学指标,以了解其对干热退化山地的整体生态适应性.结果表明,木豆能适应干热河谷的退化山地生长环境,其生长势优于原产地,表现出明显的速生性;木豆的抗光热能力较强,能适应于热河谷的不同光照及高温环境,但温度高于37℃,则光合作用停止;木豆的抗旱能力较强,能够通过不同的生理适应性度过旱季,完成其生长周期.木豆适应于干热河谷的生态环境,利用价值较大,是干热河谷退化山地治理与开发的优选灌木.     

生物基包膜抑制型尿素对土壤温室气体排放及小青菜产量的影响

为研究生物基包膜氮肥对土壤温室气体排放及小青菜(Brassica chinensis)产量的影响,采用密闭式静态箱-气相色谱法测定盆栽试验条件下施用不同类型包膜尿素对土壤温室气体的排放特征,探究不同类型包膜尿素对土壤温室气体排放综合增温潜势(GWP)、排放强度(GHGI)及小青菜产量的影响。结果表明:抑制型尿素(I)、生物基包膜尿素(CRU)、生物基包膜抑制型尿素(CIRU)能够显著降低N_2O、CO_2、CH_4 3种温室气体的累积排放量。与普通尿素(U)相比,处理I、CRU和CIRU的N2O累积排放量显著降低了20.79%～79.52%,CO_2的累积排放量显著降低了46.53%～62.24%,CH4的累积排放量显著降低了25.38%～30.11%。与处理U相比,处理I、CRU和CIRU的GWP分别显著降低了40.44%、60.66%和65.02%;温室气体GHGI与GWP呈现出同样的趋势,处理I、CRU和CIRU分别显著降低了26.32%、70.53%和78.95%。与其他处理相比,处理CIRU具有最优的温室气体减排效果。处理CIRU的小青菜产量最高,为1 960.00 kg·hm~(-2),较处理U显著增产68.00%。研究表明,生物基包膜抑制型尿素在提高小青菜产量的同时还可以减少菜地温室气体排放及氮素气态损失。     

甘蓝型油菜BnWRKY41的理化性质分析及BnWRKY41-2在花青素合成中的功能解析

甘蓝型油菜BnWRKY41-1通过负调控花青素合成相关基因的表达而显著抑制拟南芥叶片花青素的积累。为深入了解同源拷贝BnWRKY41-2在花青素合成过程中的作用,对BnWRKY41-1和BnWRKY41-2进行生物信息学分析,并从甘蓝型油菜品种‘中双11’中成功克隆BnWRKY41-2的全长编码序列,分别转化烟草和拟南芥 wrky41-2突变体,对其亚细胞定位和在花青素合成中的调控作用进行分析。结果表明,BnWRKY41两个拷贝均具有典型WRKY结构域,N端不含跨膜结构和信号肽,二级结构主要由无规则卷曲组成,蛋白质修饰以磷酸化为主。BnWRKY41-2定位在细胞核中,在拟南芥 wrky41-2突变体背景下异源表达 BnWRKY41-2 基因使突变体叶片中的花青素含量恢复到野生型水平,而且可显著调控花青素积累相关基因的表达。这些结果表明BnWRKY41-2与BnWRKY41-1在蛋白质结构及理化性质方面相似,并且在调控拟南芥叶片花青素积累方面发挥类似的生物学功能,起负调控作用。     

番红花花蕊分化期差异蛋白表达的鉴定与分析

通过蛋白质组学筛选和研究番红花花蕊分花期差异蛋白的变化,旨在揭示番红花花蕊分化的内在分子调控机制。利用MALDI/TOF/TOF-MS/MS质谱鉴定与分析技术筛选与鉴定番红花花蕊分化期的差异蛋白,结果表明：75个差异表达蛋白得以鉴定,分析其可能的功能后构建了番红花花蕊分化的分子调控模型,其中,糖代谢途径为分化提供了足够的能量和营养;氨基酸代谢中的甲硫氨酸tRNA连接酶、精氨酸酶等可能与细胞分裂素、多胺等分子信号调控有关;活性氧代谢中的抗坏血酸过氧化氢酶、过氧化氢酶、硫氧还蛋白过氧氢酶、甘露糖-3′5′-异构酶等可能调控植物激素信号和抗性机制;热激蛋白、蛋白伴侣保障蛋白修饰和加工的正常进行;延伸因子Tu、β-肌动蛋白、β-微管蛋白、3-oxo-γ(4,5)-类固醇-5-β-还原酶构建细胞结构。本研究鉴定了75个可能在番红花花蕊分化中发挥重要作用的蛋白,并分析了其可能的调控过程,为进一步揭示番红花花蕊分化分子调控机制提供了科学依据。     

猪泛素C端水解酶L1基因的克隆与序列分析

从人泛素C端水解酶L1(UCH_L1)基因出发,在dbEST数据库中同源搜索,找到1条与人UCH_L1基因编码氨基酸同源性较高且在香猪背最长肌中表达的EST(BM194679).通过电子克隆和进一步RT-PCR试验验证,获得猪UCH_L1基因全长cDNA序列,其全长 1 105 bp,开放阅读框(ORF)位于60～728 bp,编码223个氨基酸.同源性分析结果表明,与人、鼠UCH_L1基因cDNA编码区(CDS)同源性分别为91.2%和86.5%,蛋白质序列同源性均为96.6%.对该基因编码蛋白的结构和功能预测显示含有2个典型的疏水性区域,不含有信号肽,存在1个UCH_L1(pfam01088)保守结构域和多个磷酸化位点,属UCH_L1蛋白家族,故将该基因命名为猪泛素C端水解酶L1基因(登录号AY495532).