大豆7S与11S球蛋白QTL元分析及候选基因挖掘

大豆蛋白作为重要营养来源,其含量在大豆种子中约占40%。7S球蛋白（b-伴大豆球蛋白）和11S球蛋白（大豆球蛋白）约占种子总蛋白70%,其含量直接影响大豆蛋白品质及特性。因此,大豆7S与11S球蛋白含量相关QTL定位与候选基因挖掘非常重要。研究调查国内外已报道的42个7S与11S球蛋白相关QTL数据,通过利用BioMercator ver.2.1软件对其进行元分析得到11个Meta-QTL区间。利用《京都基因与基因组百科全书》和基因本体数据库分析Meta-QTL区域基因,确定18个参与调控7S与11S球蛋白含量的相关基因作为候选基因,该候选基因分别参与植物生长发育、氨基酸生物合成等过程。其中1个基因被注释为编码2S白蛋白超家族蛋白,6个基因与蛋白质合成相关细胞器的生长发育相关,5个基因被注释为编码影响贮藏蛋白积累的转录因子家族蛋白,6个基因与贮藏蛋白运输的分子机制相关。研究结果对大豆7S和11S球蛋白相关QTL定位及分子辅助育种具有重要意义。     

抗草甘膦真菌的分离鉴定及其功能基因表达

利用瓶培养富集技术从草甘膦工厂排污口的污泥中筛选到一株高抗600mmol/L草甘膦的菌种,命名为ND-H;通过形态学观察、18S rDNA和5.8S rDNA-ITS的序列分析确定ND-H为串珠状赤霉(Gibberella moniliformis),其高抗草甘膦的特性尚未见报道;采取称干重法测定菌株随时间变化和不同培育条件下的生长量,表明其在液体培养基中的对数生长期为24~84h,最适生长温度为28℃,最适环境pH值为7.0;克隆了该菌的EPSPS基因,该基因受草甘膦诱导上调表达。研究结果将为培育转基因抗草甘膦作物提供新的抗性基因资源。     

基于致病基因序列的LAMP方法检测番茄种子携带的溃疡病菌

本研究选取番茄溃疡病菌(Clavibacter michiganensis subsp.michiganensis,Cmm)致病岛上的chpC基因的部分序列,作为环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)靶标片段进行LAMP引物设计。对反应体系优化后进行特异性测定,结果表明供试的89株番茄溃疡病菌中86株检测结果为阳性,3株为阴性,供试的14株非番茄溃疡病菌(其他重要植物病原细菌)均为阴性。检测番茄溃疡病菌菌悬液样品的阈值为4.8×10~5 CFU·mL~(-1),对DNA样品的检测阈值为1.8×10~(-2) ng·μL~(-1),并据此建立了番茄溃疡病菌的LAMP检测方法。将该方法应用于番茄种子携带Cmm的检测,通过提取种子浸提液样品的总DNA,实现了对番茄种子携带Cmm的直接检测。与普通PCR相比,该方法更加快捷简便,不依赖PCR仪等昂贵的仪器设备,可以丰富现有的番茄溃疡病菌分子检测体系,为口岸等检疫部门提供简单易行的检测初筛手段。     

基于共线性分析的大豆种子硬实性QTL定位及候选基因预测

大豆种子硬实度关乎食品与饲料加工。为提高大豆种子硬实度分子标记辅助选择的效率，发现相关候选基因，利用染色体片段代换系（chromosome segment substitution lines, CSSL）对大豆种子硬实性进行了两年的QTL定位研究，结合前人得到的25个种子硬实性QTL，利用MCScanX对整个大豆基因组进行分析，生成共线性区组，评估大豆种子硬实性QTL之间的共线性，确定了位于Gm02片段的中心QTL。利用多个数据库分析hub-QTL区段的基因，锚定了8个与大豆种子硬实性相关的候选基因。从CSSL群体中选择种子硬实性不同的两个品系和轮回亲本，用于随后的实时荧光定量PCR分析，发现候选基因Glyma.02G269400和Glyma.02G269500在CSSL群体中硬实性不同的2个品系及轮回亲本绥农14中的表达差异显著。Glyma.02G262600在绥农14中的相对表达量约是CSSL-136的5倍，而在CSSL-200中表达量中等，推测该基因抑制大豆种皮的形成。