变叶海棠种群多样性的形成与分化研究

 采用杂种指数和形象化散点图法, 探明了变叶海棠以兼性无融合生殖方式与陇东海棠和花叶海棠产生渗入杂交变异, 又以无融合生殖方式保持新产生变异的遗传, 经过数千万年的世代繁衍,形成现今这样极其复杂多样的渗入杂交群体, 该群体为3 个种的杂交复合体。由于杂种的全部或部分能育子代中发生的基因重组和增加基因的突变, 丰富了物种的基因库, 从而深入的揭示了变叶海棠具有多种高抗性的遗传机理。在变叶海棠居群内保护或栽植适量的陇东海棠和花叶海棠, 对于保持和促进变叶海棠多样性的形成与分化具有重要意义。     

利用远缘杂交创造核果类果树新种质的研究

以桃、杏、李、樱桃、杏梅等果树的 1 4个品种为亲本 ,3年来共进行了 80余个组合的远缘杂交试验 ,探讨了核果类果树远缘杂交的亲和性 ,并对远缘杂种幼胚进行了胚抢救。结果表明 ,铃铛花期授粉的坐果率显著高于初花期授粉 ;同一杂交组合 ,正反交坐果率差异显著 ,母本对远缘杂交亲和性影响很大 ,选择自交亲和或自然坐果率高的种或品种做母本容易克服远缘杂交的不亲和性 ;适宜场强的静电场、He -Ne激光处理及60 Coγ射线与He -Ne激光联合处理花粉 ,均能显著提高花粉离体萌芽率 ,用上述处理的花粉进行的远缘杂交坐果率也明显高于对照 ;60 Coγ射线单独处理则降低了花粉离体萌芽率 ,远缘杂交的坐果率也低于对照 ;对远缘杂种幼胚及时地进行胚抢救 ,并诱导形成多丛芽 ,是克服核果类果树远缘杂种不育性的有效方法。研究并筛选出了李、樱桃胚萌发与生长、多丛芽诱导与增殖以及生根培养等最佳培养基配方。目前已将欧洲甜樱桃×中国樱桃、大石早生李×泰安巴旦水杏及凯特杏×总统李等一批核果类果树远缘杂种定植于露地 ,其中欧洲甜樱桃与中国樱桃的种间杂种是国内外首次获得     

利用iTRAQ技术和转录组筛选芍药属远缘杂交不亲和基因

【目的】远缘杂交育种是目前牡丹、芍药品种改良和育种的主要方法,而远缘杂交不亲和一直是制约其快速发展的主要因素。本研究从牡丹、芍药远缘杂交授粉后不亲和应答相关的柱头差异蛋白与转录组方面深入研究,揭示牡丹、芍药远缘杂交不亲和的分子机理,为杂交育种提供理论依据。【方法】以芍药‘粉玉奴’自交、芍药‘粉玉奴’与牡丹‘凤丹白’杂交为供试材料,在授粉后24 h采取柱头,分别进行同位素标记相对定量(iTRAQ)和转录组技术分析。对所获得的蛋白和转录组数据进行生物信息学分析,并对其中可能与远缘杂交不亲和相关的基因进行定量PCR验证。【结果】利用iTRAQ技术分析牡丹、芍药远缘杂交后柱头中蛋白质的表达差异,共鉴定到685个差异蛋白,富集到了188条通路,其中显著富集的Pathway有18条。与不亲和授粉相关代谢通路有RNA降解、钙信号途径、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase signaling pathway,MAPK)信号途径、磷脂酰肌醇信号系统。在RNA降解代谢通路中,烯醇酶(Enolase)、热休克蛋白DnaK(HSP70)及病菌抗原(GroEL)均...     

云南几种杜鹃杂交育种初探

为了探究杜鹃花杂交育种规律,加快国内杜鹃花育种进程,本研究以云锦杜鹃、大白杜鹃、露珠杜鹃、蝶花杜鹃、映山红、羊踯躅为亲本进行了22个组合的常规人工杂交授粉试验,研究了云南几种杜鹃的杂交亲和性、坐果率、杂交种子重量与萌发率的关系。结果表明：云锦杜鹃在杂交组合中作父母本均具有较好的亲和性,坐果率21%~75%,杂交种子萌发率41%~88%,大白杜鹃次之,坐果率3%~66%,杂交种子萌发率76%~82%;杂交组合坐果率与母本的选择关系密切,母本亲和力越好坐果率相对越高;种子越重越有利于萌发,但萌发过程还同时受到环境因子和胚自身活力的影响。本研究结果对杜鹃花杂交育种具有借鉴意义,云锦杜鹃、大白杜鹃综合性状优良,杂交亲和性较好,可作为常绿杜鹃花育种的优秀亲本。     

植物异源单体附加系鉴定方法研究

植物异源单体附加系是利用外源基因进行品种改良和基因组研究的重要材料。综合阐明了形态标记、细胞学标记、生化标记、分子标记和原位杂交技术在鉴定植物异源单体附加系中的作用,并对各种技术的优缺点进行了综合比较。     

Development and application of fluorescence in situ hybridization (FISH) method for simple and rapid identification of the toxic dinoflagellates Alexandrium tamarense and Alexandrium catenella in cultured and natural seawater

ABSTRACT:   The toxic dinoflagellates Alexandrium tamarense (Lebour) Balech and A. catenella (Whedon and Kofoid) Balech produce potent neurotoxins, such as saxitoxin and gonyautoxin and have been mainly responsible for paralytic shellfish poisoning (PSP) in Japan. To prevent a negative effect on the fishery industry, it is necessary to identify these toxic species precisely and rapidly before and during the bloom. In this paper, a rapid and simple protocol of a fluorescence in situ hybridization (FISH) method using ribosomal RNA (rRNA)-targeted probes has been established for identifying the cultured strains and natural cells of A. tamarense and A. catenella . Using the FISH method established in this study, it was possible to identify these toxic species species-specifically and rapidly, within 30 min. The procedure of detection constituted three steps: (i) fixation/dehydration; (ii) hybridization; and (iii) washing; this made the identification simple. Moreover, this method did not require either special techniques or equipment, and the cost for detection was low. The specificity, rapidity, and simplicity of the developed method suggest that it might be useful for routine monitoring of these toxic microalgae.     

玉米转录因子基因ZmPTF1在转基因烟草中的表达

为了探讨转录因子基因ZmPTF1在玉米种子萌发中的作用,本研究根据GenBank中收录的玉米PTF1序列设计PCR引物,利用普通玉米自交系A318克隆得到ZmPTF1的全长cDNA序列.该序列开放阅读框包括1 446bp碱基,由481个氨基酸组成.本文构建植物表达载体PCAMBIA3301-ZmPTF1转化烟草W38,经过抗生素筛选和PCR鉴定得到转基因阳性烟草,对2株生长正常的T1转基因烟草进行southern杂交分析及RT-PCR检测,结果表明外源ZmPTF1已经整合进了烟草基因组中并且能正常转录并遗传.与对照相比,转基因烟草种子的发芽率、发芽势及萌发种子α-淀粉酶活性显着增高,表明ZmPTF1基因过表达会促进烟草种子提前解除休眠进入发芽阶段,提高烟草种子发芽势和发芽率.该研究结果为进一步研究ZmPTF1基因的功能提供理论依据.     

大豆种间杂交产量性状的遗传变异

1980年,我们用野生、半野生大豆与不同类型的栽培大豆杂交,共计10个组合.研究了杂种后代农艺性状的变异、遗传及其相互关系.结果表明:F_1;除百粒重外其它性状均有明显的杂种优势.F_2、F_3、F_4分离相当复杂,并出现许多超高亲单株和品系,其中最主要的产量性状为株高、主茎节数、每株荚数和粒数.这些性状变异幅度大,遗传力高,并与产量存在显著的正相关.有些组合百粒重与产量相关也比较明显.据我们研究,可以通过双亲百粒重预测其后代百粒重的大小,其公式为:(P_1P_2)~1/2(几何平均数)≤F_1(百粒重)<(1/2)(P_1+P_2)算术平均数.F_1与F_2,F_2与F_3百粒重之间关系密切,相关系数分别为O.9450、0.763l.这样,在F_l就可以选择百粒重.在高产×高产的组合中,后代分离高产单株和品系的机率大,实际产量也高,因此,可以早代淘汰组合.随着世代的增加,一些主要的农艺性状有明显的进化趋势,茎变粗,半直立、直立类型增多,F_2种皮分离出所有栽培大豆颜色(黄、黑、青、褐、双)及一系列的过渡色,还发现新的狸色,反映出大豆种皮色的进化历程.     

芝麻野生种与栽培种的交配能力

本试验以野生种(S.schinianum)和栽培种(S.indicum L.)宜阳白、中芝5号、鄂芝1号和中芝7号为亲本进行了正反杂交。以栽培种作母本,一次授粉和重复授粉均不能产生种子。以S.schinzianum作母本则产生秕种子,重复授粉提高秕籽率,但这些秕种子于土中不能发芽。离体培养授粉后8天的幼蒴仅野生种作母本的组合产生了小植株、植株的形态特征与野生种相似。