基于SRAP标记的甘薯遗传多样性与起源演化分析

以包含甘薯近缘野生种、地方品种和育成品种的129份种质为供试材料,采用SRAP分子标记对其进行遗传多样性分析,同时用MEGA软件结合DPS软件绘制甘薯及其近缘种进化树。结果表明:(1)基于SRAP标记的124份甘薯栽培种平均遗传距离为0.1848,5份野生种平均遗传距离为0.4822,野生种与栽培种之间的遗传距离平均为0.4135。(2)当遗传距离为0.31时,可以把近缘野生种和栽培品种完全区分开。124份栽培种可以在遗传距离为0.21处划分为8个类别。(3)在基于SRAP标记绘制的进化树上,129份甘薯及其近缘种种质按演化顺序分为3部分,分别为处于进化树最底端的由5个近缘野生种组成的第Ⅰ部分、处于进化树中部的由6个育成品种和1个地方品种组成的第Ⅱ部分,以及进化树上部由117份地方品种和育成品种组成的第Ⅲ部分。(4)从进化时间来看,近缘野生种平均进化时间最长,地方品种次之,育成品种最短,与理论预期一致,同时菲律宾引入的品种与我国福建地方品种进化时间一致,验证了甘薯经由菲律宾引入我国福建地区这一传播途径。SRAP标记可以有效的运用于甘薯遗传多样性及其起源与演化分析。     

优质甘薯种质福薯1号鉴定及利用研究

福薯1号是福建省农业科学院作物研究所以广薯62为母本,A48、福薯26等8个品种为父本计划集团杂交获得的优质甘薯种质。该种质作为亲本材料具有开花习性好、结实率高的特点,杂交获得的后代品系具有入选率高、食味品质好、商品品质优、抗病性强等特点,利用福薯1号为母本已选育出3个品种通过国家甘薯品种鉴定或福建省审定。     

甘薯紫外光受体IbUVR8基因克隆及表达特性分析北大核心CSCD

UVR8是植物唯一的UV-B紫外光受体,为深入研究甘薯UVR8的功能,该研究以叶菜型甘薯‘福菜薯23号’为试验材料,采用CODEHOP结合RACE技术,设计简并引物,克隆得到甘薯UVR8全长cDNA序列,并命名为IbUVR 8,利用qRT-PCR分析IbUVR 8在非生物胁迫下的表达特性,并通过原核表达获取IbUVR8蛋白,为IbUVR 8基因在甘薯花青素合成调控作用奠定理论基础。结果表明:(1)成功克隆获得甘薯IbUVR 8基因(NCBI登录号KT749986),该基因全长开放阅读框为1329 bp,共编码了441个氨基酸,相对分子量为47 kD,理论等电点为5.72。(2)序列对比和进化分析结果显示,IbUVR8与番茄、马铃薯UVR8蛋白序列相似性高,进化相对保守。(3)qRT-PCR结果显示,IbUVR 8基因在甘薯中具有组织特异性,表达量为叶片>茎>根;在低温、干旱和NaCl等非生物胁迫下,IbUVR 8基因在3种不同叶色甘薯中均为上调表达;在激素GA 3和重金属Cu 2+胁迫下,IbUVR 8基因在不同甘薯材料的表达趋势差异显著。(4)原核表达获得大小约为80 kD的IbUVR8-GST融合蛋白。研究认为,甘薯IbUVR 8基因受低温、干旱和NaCl等胁迫影响,推测IbUVR 8可能在甘薯抗逆胁迫信号通路中发挥调控作用。     

蔓割病不同抗性甘薯品种的茎部细胞结构观察

蔓割病是我国南方薯区甘薯主要病害之一,本研究采用直接观察、显微和超微结构观测等方法,对高抗、中感和高感蔓割病的3个甘薯品种(高抗品种:金山57,中感品种:热薯1号,高感品种:新种花)接种蔓割病菌28 d植株充分发病后其茎基部细胞的侵染结构进行了观察。结果表明,在用清水作对照处理时,3个品种茎部组织的细胞形态和结构正常且完整,细胞代谢强。高抗品种金山57无论是接种组还是对照组,均未发现病原菌丝的存在,其茎下部、中部和上部细胞结构相对完整。中感品种热薯1号,蔓割病菌从其茎基部侵入后导致茎基部细胞破损坏死,而中部寄主-病原互作较为活跃和典型,造成养分运输受阻,茎基部接种后病原菌丝会沿着寄主茎部的维管束和其他组织一直向寄主的茎部末端蔓延,遭受侵染后的部位其细胞反应与高感品种新种花类似。高感品种新种花遭受蔓割病原菌侵染后,病原菌菌丝从茎基部新鲜剪口侵入后进入表皮细胞、皮层、维管束并在甘薯茎基部蔓延至中部、上部,直至寄主整株枯死,甘薯茎的木质部导管出现侵填体,质壁分离;与此同时,细胞壁的沉积物及乳突在病原菌的入侵处形成,各种无定型物质或纤丝构成的织网迅速包围入侵菌丝。     

薯瘟菌对甘薯叶片光合特性及叶绿体结构的影响

为探讨甘薯(Dioscorea esculenta)被薯瘟菌(Ralstonia solanacearum)侵染后的响应,以抗病品种‘湘薯75-55’和感病品种‘胜利百号’为材料,对甘薯叶片的光合特性和叶绿体结构进行了研究。结果表明,薯瘟菌侵染后,‘胜利百号’叶片的细胞膜透性(MP)明显增大,叶绿素(Chl)含量下降,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)下降,胞间二氧化碳浓度(Ci)和内源ABA含量急剧升高,且细胞膜完整性被破坏,叶绿体数目减少、膨胀模糊、基粒片层松散解体以及淀粉粒变小;而‘湘薯75-55’的各个指标变化不大,细胞膜结构完整,叶绿体基粒片层排列整齐。因此,薯瘟菌侵染后不同抗病品种甘薯叶片在光合特性和叶绿体结构上表现出显著的差异。