四川省凉山州北部栽培苦荞麦的遗传多样性研究

用等位酶电泳技术测定了四川省凉山彝族自治州北部越西和甘洛２县的苦荞麦「Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｔａｔａｑｒｉｃｕｍ（Ｌ．）Ｇａｅｒｔｎ．」１７个栽培居群的遗传多样性和分化,结合农业生物学性状进行了分析。对７个酶系统的１５个位点的检测表明,苦荞麦居群内的遗传多样性水平高于该州南部的苦荞麦和其他地区甜荞麦,每个位点的等位基因平均数为１．９,多态位点比率为５２．１％,平均实际杂合度和预期杂合度分别为０．１９     

西南地区硬枝野荞麦(Fagopyrum urophyllum)居群的遗传多样性研究

采用等位酶电泳技术了云南省中北部昆明、富民、宾川3县（市）及四川省西南布拖县的硬枝野荞麦（Fagopyrum urophyllum)6个天然居群的遗传多样性和分化。硬枝野荞麦居群内维持有较高的遗传多样性,多态位点比率为50．0％,预期杂合度和观察杂合度分别为0．251和0．471。并对硬枝野荞麦（F.urophyllum)与栽培荞麦之间遗传变异作了比较。     

四川省凉山彝族自治州南部三县苦荞麦栽培居群的遗传多样性研究

采用等位酶电泳 技术测定了四川省凉山彝族自治州南部金阳、雷波和米易３县的苦荞麦「Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｔａｔａｒｉｃｕｍ（Ｌ．）Ｇａｅｒｔｎ．」８个栽培居群的遗传多样性和分化,结合农业生物学性状进行了分析。苦荞麦居群的遗传多样性水平较高,每个位点的等位基因平均数为１．８,多态位点比率为４６．６％,平均实际杂合度和预期杂合度分别为０．１８７和０．２１８,ＦＳＴ值为０．２２,居群间存在较明显的遗传分化,     

三七栽培居群遗传多样性的EST-SSR分析

利用EST-SSR标记分析比较6个文山三七居群的遗传多样性和遗传结构,并以2个近缘种为对照进行聚类分析。17对人参属EST-SSR引物在8个居群中共检测到205个多态位点。在居群水平上,6个三七栽培居群的平均多态性信息量为0.729,Ne i′s基因多样性为0.1568,Shannon多样性指数为0.2466,居群间的遗传分化系数为0.2350。研究显示三七具有丰富的遗传多样性,但彼此间具较高的基因交流,居群间遗传分化水平低,遗传差异主要存在于居群内;另外,遗传相似度和聚类分析显示,三七及其近缘种被划分为3个大类群,6个三七栽培居群被分为3个小类群,三七与珠子参有较近的遗传关系,而与屏边三七的遗传距离较远。     

昆仑锦鸡儿(豆科)的遗传多样性研究

采用ISSR方法,对昆仑锦鸡儿及其近缘种吐鲁番锦鸡儿的遗传多样性进行检测。结果表明,两个种多态位点百分率分别为79.07%和41.86%,昆仑锦鸡儿遗传多样性水平明显高于吐鲁番锦鸡儿;两个种间的遗传距离为0.394 3;昆仑锦鸡儿居群间的遗传一致度较高(平均0.961 4),遗传分化很低(GST:0.083 6)。     

缙云山特有植物缙云黄芩的遗传多样性研究

采用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳检测了重庆缙云山特有植物缙云黄芩7个居群70个个体的过氧化物酶、细胞色素氧化酶、超氧化物歧化酶、淀粉酶和酯酶5种等位酶,获得20个基因位点的资料,由此分析了其遗传分化水平。结果表明：缙云黄芩遗传多样性水平较高,多态位点比率P为45．7％,平均每个多态位点的等位基因数目A为1．46,平均预期杂合度He为0．205,平均观察杂合度Ho为0．352。缙云黄芩居群间遗传分化水平较高,Gst=0．401,居群间遗传一致度和遗传距离的平均值分别为0．741和0．300。缙云黄芩遗传多样性的40．1％来源于居群之间的基因差异,59．9％属于居群内的遗传分化,因而对缙云黄芩遗传多样性的保护,应保护其较多的居群。     

薇菜SSR分子标记的开发及遗传多样性初步探讨

利用改良FIASCO法(Fast Isolation by AFLP Sequences COntaining repeats)开发出的9对多态性SSR引物评价了薇菜(Osmunda japonica Thunb.)2个野生居群(庐山和恩施)、1个栽培居群(恩施)的遗传多样性和遗传分化水平。结果显示,9个SSR标记在3个薇菜居群中共检测到47个等位基因,每个SSR位点的平均等位基因数为5.222个,观测杂合度和期望杂合度分别为0.000~0.944和0.577~0.834,香农指数为0.962~1.860,表明各SSR位点多态性较高;各居群的平均期望杂合度均大于平均观测杂合度且种内近交系数均为正值,说明3个薇菜居群中都存在非随机交配现象;对各居群的相关遗传多样性参数分析表明,恩施野生居群遗传多样性最高,而其栽培居群最低;庐山野生居群与恩施野生居群间遗传分化系数为0.092,说明两地野生薇菜居群的遗传分化程度较低,AMOVA分析也表明遗传变异主要存在于野生居群内部。     

刚毛柽柳天然居群遗传多样性初探

柽柳是荒漠地区主要的灌木资源树种。以刚毛柽柳为代表,运用RAPD技术分析了广布于新疆境内9个刚毛柽柳(Tamarix hispida L．)天然居群的遗传多样性及居群间的遗传分化。10条随机引物检测到157个可重复的位点,其中多态位点155个,占总位点数的98．7％。由Shannon表型多样性指数和Nei基因多样性指数估计居群间遗传分化百分比分别为62．5％和55．30％,表明刚毛柽柳种内的遗传变异主要存在于居群间。根据以上结果,我们认为新疆境内刚毛柽柳天然居群的遗传多样性很丰富,居群间分化程度较高;繁育系统属于一种自交和不完全异交混合的交配类型;形成并维持其分布格局的主要因素是基因流的隔离。     

西双版纳地区流苏石斛遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术,对西双版纳分布的兰科濒危植物流苏石斛（Dendrobium fimbriatum）5个居群共114个个体的遗传多样性进行了研究。从100条引物中筛选出了12条用于扩增,共检测到117个位点,其中105个为多态位点。分析结果表明,流苏石斛居群水平遗传多样性较低。在物种水平上,流苏石斛多态位点百分率PPB为89．74％,Nei’s基因多样性指数日为0．3227,Shannon’s多样性信息指数见。为0．4779;在居群水平上,各个居群的多态位点百分率PPB差异较大（6．84％～39．32％）,平均值为23．93％,Nei’s基因多样性指数H为0．0871,各个居群的Shannon’s多样性信息指数见平均为0．1290。AMOVA分析的结果显示,流苏石斛的遗传变异大多数存在于居群间,占总遗传变异的74．79％。基于Nei’s遗传多样性分析得出的居群间遗传分化系数Gst=0．7443。各居群间的Nei’s遗传一致度（I）范围为0．5882～0．8331。Mantel检测发现,居群间的遗传距离和地理距离之间无显著的正相关关系（r=0．2419,P=0．2416）。鉴于流苏石斛的遗传多样性现状和居群遗传结构,我们建议对流苏石斛居群所有个体实施及时的就地保护,同时建立迁地保护居群,促进基因交流。     

荞麦及其野生种遗传多样性分析

荞麦起源于我国西南地区,该地区分布有大量荞麦地方品种和野生近缘种。本研究利用SSR分子标记,对从我国西南地区收集的81份荞麦及其野生资源进行遗传多样性分析。结果显示,利用19对SSR引物共检测出84个等位基因,每对SSR引物平均扩增出4.421个等位基因,19对SSR引物的平均Shannon's信息指数为0.985,平均PIC为0.478。81份荞麦及其野生资源的相似系数范围为0.500~1.000,分析发现大粒组荞麦种(甜荞及其近缘种、苦荞及小米荞、金荞)与小粒组硬枝万年荞亲缘关系比较近。通过聚类分析在遗传相似系数为0.732时,可将81份荞麦种质分为4个类群,第Ⅰ类由小粒组齿翅野荞、细柄野荞、小野荞麦、疏穗小野荞麦和硬枝万年荞组成;第Ⅱ类由甜荞和甜荞近缘种组成;第Ⅲ类都是由金荞组成;第Ⅳ类是由苦荞和小米荞组成。在遗传系数为0.920时,小粒组荞麦种可以明显区分出疏穗小野荞麦、硬枝万年荞、齿翅野荞及其细柄野荞。研究表明,19对SSR引物多态性较高,能较好反应荞麦及其野生种质的遗传多样性,本研究的结果为荞麦属种之间的亲缘关系分析和荞麦起源进化研究提供科学依据。     

金荞麦和苦荞麦抗菌活性内生真菌的筛选及鉴定

从药用植物金荞麦和苦荞麦的根、茎、叶、花中分离到62株内生真菌,并以金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)[CMCC(B)63501]、小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cu-cumerinum)和绵腐病菌(Pythium aphanidermatum)6种微生物为指示菌对分离到的内生真菌进行抗菌活性检测。结果发现,分离的内生真菌菌株KQH-01、KQH-02和JQY-1的发酵醇提取物具有较好的抑菌活性。形态学特征和分子鉴定确定菌株KQH-01为炭角菌属(Xylaria sp.)真菌,菌株KQH-02为球毛壳菌(Chaetomium globosum),菌株JQY-1为葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)。     

苦荞和甜荞查尔酮合成酶基因的克隆及序列比较

以苦荞品种‘西农9920’和甜荞品种‘西农9976’为材料,根据其它植物查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因DNA序列的保守区域设计的一对简并引物,进行PCR扩增,从2种荞麦基因组中克隆出了长度均为860 bp的CHS基因片段,对其进行回收、克隆,挑选阳性克隆测序;序列分析表明这2个片段含有CHS基因的N端和C端的结构域,分别为苦荞和甜荞的CHS基因片段,命名为FtCHS和FeCHS。对获得的2种荞麦CHS基因的DNA序列进行比较分析,发现两者间存在多达43处单碱基多态性,这些单碱基多态性可能是苦荞和甜荞种子中类黄酮含量差异的重要原因之一。苦荞和甜荞CHS与其它植物CHS的氨基酸序列的进化分析表明,其与同为蓼科的掌叶大黄和石竹科的满天星的同源性较近。     

栽培荞麦45S和5S rDNA的染色体物理定位研究

采用双色荧光原位杂交技术,对栽培荞麦甜荞和苦荞有丝分裂中期染色体上的45S和5S rDNA基因物理位置进行了定位分析。结果表明,甜荞有4对45S rDNA位点,位于ⅠS、ⅡS、ⅢL、ⅤL(L和S代表长臂和短臂,罗马数字代表染色体序号,下同);2对5S rDNA位点,位于ⅠL、ⅣS。苦荞有5对45S rDNA位点,位于ⅠS、ⅡS、ⅢL、ⅤL、ⅦS;3对5S rDNA位点,位于ⅠL、ⅣS、ⅥS。甜荞与苦荞的45S和5S rDNA位点具有明显的差异,显示其起源上关系较远。依据中期染色体45S和5SrDNA位点信息及经典核型特征,可以准确鉴别甜荞与苦荞8对同源染色体。     

Detection of Proteins Possibly Involved in Self-Incompatibility Response in Distylous Buckwheat

Buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) is a heterostylous plant displaying heteromorphic sporophytic self-incompatibility (SI). In order to detect proteins involved in SI, pistils from both long and short styles were isolated and then selfed or cross-pollinated. One-dimensional gel electrophoresis revealed that short pistils 2 h after selfing contained an unique 50 kDa protein. In the two-dimensional electrophoresis two distinct groups of proteins possibly involved in SI response were detected in the short, and one in the long pistils. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Genes outside the S supergene suppress S functions in buckwheat (Fagopyrum esculentum)

BACKGROUND AND AIMS: Common buckwheat (Fagopyrum esculentum) is a dimorphic self-incompatible plant with either pin or thrum flowers. The S supergene is thought to govern self-incompatibility, flower morphology and pollen size in buckwheat. Two major types of self-fertile lines have been reported. One is a type with long-homostyle flowers, Kyukei SC2 (KSC2), and the other is a type with short-homostyle flowers, Pennline 10. To clarify whether the locus controlling flower morphology and self-fertility of Pennline 10 is the same as that of KSC2, pollen tube tests and genetic analysis have been performed. METHODS: Pollen tube growth was assessed in the styles and flower morphology of KSC2, Pennline 10, F1 and F2 plants that were produced by the crosses between plants with pin or thrum and Pennline 10. KEY RESULTS: Pollen tubes of Pennline 10 reached ovules of all flower types. The flower morphology of F1 plants produced by the cross between thrum and Pennline 10 were thrum or pin, and when pin plants were used as maternal plants, all the F1 plants were pin. Both plants with pin or short-pin flowers, whose ratio of style length to anther height was smaller than that of pin, appeared in F2 populations of thrum x Pennline 10 as well as in those of pin x Pennline 10. CONCLUSION: The results suggest that Pennline 10 possesses the s allele as pin does, not an allele produced by the recombination in the S supergene, and that the short style length of Pennline 10 is controlled by multiple genes outside the S supergene.     

秦巴山区野生金荞麦的营养及有效成分研究

对秦巴山区野生金荞麦Fagopyrum cymosum营养成分和有效成分进行分析。结果表明,秦巴山区野生金荞麦营养丰富、有效成分(表儿茶素、芦丁等)含量较高。其中,粗蛋白含量较高,达20.03%,可作为高蛋白的金荞麦育种材料;金荞麦氨基酸总量为15.78%,其中必需氨基酸含量为5.54%,非必需氨基酸含量为10.24%,是一种氨基酸含量较丰富的资源植物。秦巴山区野生金荞麦可作为优良野生牧草资源与药用兼备的多用途植物,具进一步开发利用价值。     

甜荞FaesSTK基因在长花柱长雄蕊突变体lpls中的表达分析

采用RACE技术,从甜荞（Fagopyrum esculentum Moench）中克隆获得3种花型的STK同源基因FaesSTK,并对其序列特征进行分析。结果显示,甜荞3种花型植株STK同源基因序列一致,全长为967 bp,包含长689 bp的完整开放阅读框,编码一个由225个氨基酸残基组成的D类MADS-box转录因子。蛋白序列比对及系统发育分析结果表明,FaesSTK蛋白属于MADS-box转录因子中的STK进化系。包含1个由57个氨基酸残基组成的高度保守的MADS结构域;1个由82个氨基酸残基组成的次级保守区域的K结构域,在C端的转录激活区还含有另外2个高度保守的基序（AGⅠ和AGⅡ）。实时荧光定量检测结果显示,FaesSTK基因主要在甜荞lpls突变体的雄蕊、雌蕊和不同发育时期的幼果中表达,在根和花被片中仅能检测到微弱的转录信号,在叶和茎中不表达,其中在雌蕊和果实中的表达量极显著高于其他组织。推测该基因在花发育过程中可能主要参与调控甜荞lpls突变体雌蕊和果实的发育。     

荞麦籽粒结构的观察与分析

从荞麦籽粒的和分析中可以看出,荞麦的果皮和种皮容易分开,种子中心巨大的“Ｓ”形胚芽、胚根以及糊粉层虹适量科贮藏蛋白质存在的主要场所。在“Ｓ”形胚芽和胚根两侧是荞麦的两片叶子,由淀粉贮藏细胞组成。该细胞呈长方多棱体,细胞壁极薄且透明,人淀粉粒呈多面球形,大小均匀整齐,淀粉粒间结合紧密、严实,具有一定的几何构形。在淀粉粒间未发现基质蛋白质。