延长马铃薯种质资源低温保存条件的探究

试管苗离体保存是马铃薯目前应用最广泛的种质资源保存方法,探究延长试管苗继代周期的保存条件可以有效减少风险并降低保存成本。从实验室种质资源库中挑选了6个不同基因型的马铃薯材料,以植株状态、株高和存活率作为指标,探究不同预生根处理、保存温度、培养基蔗糖浓度和继代方式对马铃薯试管苗保存的影响,以探索广泛适用于马铃薯试管苗长期低温保存的条件。不进行预生根处理的试管苗在低温保存的第60 d几乎不生长,随后死亡,说明预生根处理是试管苗低温保存的必要条件。4℃条件下试管苗的生长比7℃更缓慢,在第90 d时的株高明显更小,4个材料的试管苗存活率仅为53.75%,而7℃条件下存活率为100%,说明7℃更适于不同基因型马铃薯种质资源的低温保存。8%蔗糖浓度培养基中的试管苗在第90 d时的株高明显低于4%蔗糖浓度,存活率统计显示4%蔗糖浓度培养基中的试管苗在7℃保存第270 d时全部死亡,8%蔗糖浓度培养基中的试管苗存活率达到61.25%,表明8%蔗糖浓度能明显延长马铃薯试管苗的低温保存时间。由此可见,可以采用8%蔗糖浓度培养基和7℃环境温度用于大部分马铃薯株系的长期低温保存。此外,探究了一种试管苗-组培盒...     

利用CRISPR/Cas13a编辑技术获得马铃薯抗PVX植株

为探究利用CRISPR/Cas13a系统获得抗马铃薯X病毒（potato virus X,PVX）马铃薯的可行性,通过设计靶向PVX中TGBp1基因的小向导RNA（small guide RNA,sgRNA）,构建CRISPR/Cas13a基因编辑载体,以马铃薯栽培种Désirée为受体材料进行稳定遗传转化,并通过机械摩擦接种法鉴定转基因植株对PVX的抗性。结果显示,成功构建了靶向PVX的PVX-Cas13a载体,并获得了表达Cas13a的转基因马铃薯植株,对其中3个高表达Cas13a的株系进行PVX抗性鉴定,发现在接种PVX 10~20 d后,转基因植株系统叶上无明显发病症状,且PVX积累量均显著低于未接种PVX对照。表明靶向PVX的CRISPR/Cas13a系统能够有效抑制该病毒的积累,这为马铃薯抗PVX育种提供了一条有效策略。     

武汉地区马铃薯Y病毒株系的类型

马铃薯Y病毒(PVY)是严重危害我国马铃薯生产的主要病毒之一。本研究通过RT-PCR的方法,对依据症状采集的124份马铃薯叶片样品进行了病毒检测,并对其中PVY阳性样品进行了株系类型分析。结果显示,在93份PVY阳性样品中,PVYN/NTN/N??O类型株系占60.2%,而PVYO普通株系占20.4%,还有18个样品(19.4%)显示受到两种类型PVY的混合侵染。进一步分析表明,在PVYN/NTN/N??O类型株系中,PVYNTN、PVYN??O和PVYN三种株系分别占83.8%、12.2%和4.0%;而PVYO普通株系中,PVYO-FL和PVYO-RB两种变异型各占70.3%和29.7%。本研究结果显示,PVYNTN和PVYO-FL是检测样品中主要的PVY株系,该结果为指导马铃薯PVY的防治提供一定的依据。     

茄科作物基因组内源病毒元件的分析鉴定

利用6个茄科物种的35个公开基因组数据进行了茄科基因组内源性病毒元件（endogenous viralelement,EVE）的挖掘。结果发现，主要来源于花椰菜花叶病毒科（Caulimoviridae）等共17种疑似的植物EVE。其中，烟草脉明病毒（tobacco vein clearing virus,TVCV）序列以大片段的形式普遍存于几乎所有收集的茄科植物基因组中，含量大约在0.01%～0.32%，片段平均长度范围为500～2 300 bp，序列数量范围为200～5 000条。以马铃薯DM1-3基因组为例分析这些TVCV内源序列的分布和组成，发现内源性TVCV序列在马铃薯DM 1-3的12条染色体上分散排布，平均每条染色体上有57条序列；这些内源病毒序列与TVCV基因组比对，虽然它们无法覆盖TVCV完整基因组序列，但是能够覆盖完整的编码区。进一步通过RT-PCR和原位杂交定位，验证了TVCV在马铃薯材料中的存在和分布。