基于SSR标记的越橘亲缘关系分析及品种鉴定

利用SSR标记对22个越橘栽培品种进行遗传差异及亲缘关系分析,并建立一套稳定的越橘品种鉴定体系,以期为越橘种质资源评价、鉴定、管理及越橘新品种培育奠定基础。本试验优化了一套越橘SSR-PCR反应体系,筛选出15个条带清晰、重复性好、多态性高的SSR标记,对22个越橘栽培品种进行亲缘关系分析,聚类结果与各品种的遗传背景以及表型呈现高度的一致性。从以上15个SSR标记中筛选出可用于越橘品种鉴定的SSR核心引物NA961和NA1040,核心引物组合能够完全区分22个越橘品种。用核心引物制作了参照分子量标记,构建了22个越橘品种的指纹图谱,建立了一套完整的越橘品种鉴定体系。实践验证SSR标记用于越橘品种鉴别的方法可行、结果可靠。     

油茶脂酰辅酶A脱氢酶基因的克隆与表达分析

以国审油茶(Camellia oleifera)良种‘华硕’种子为材料,在已构建的转录组和表达谱数据库基础之上,采用RACE技术,克隆获得油茶脂酰辅酶A脱氢酶基因的全长c DNA序列,命名为Co ACAD(基因登录号KJ910338)。该基因c DNA全长为2702 bp,含有2487 bp的开放读码框,编码828个氨基酸,分子量为92.4113 k D,理论等电点p I为8.47,具有2个比较明显的跨膜区和酪氨酸蛋白激酶活性位点LVHGDFRIDNLVF,存在5个亚结构域;在Co ACAD基因c DNA全长序列的基础上构建表达载体,其中原核表达载体在宿主细胞BL21(DE3)中成功诱导表达,获得表观分子量约为93 k D的目的蛋白;实时荧光定量PCR分析表明,Co ACAD基因在果实膨大期和成熟期上调表达,预示着Co ACAD基因可能在种子发育过程中参与能量供应过程的调控。     

普通烟草MATE基因家族分析及功能预测

摘要：植物多药和有毒化合物排出家族（multidrug and toxic compound extrusion,MATE）是一类可转运毒素、金属离子、次级代谢产物的次级转运蛋白家族。该家族主要在植物的解毒机制中发挥作用,部分成员也参与植物的形态建成过程。MATE家族在烟草基因组中的数量、特征及功能目前尚未开展系统分析。本研究利用生物信息学方法对普通烟草（Nicotiana tabacum）基因组中的MATE基因进行了预测分析,共预测到131个基因,分为4个亚家族。亚家族3在进化树中形成较为独立的分枝,其跨膜区数量、亚细胞定位、保守结构域方面与其他亚家族不同。转录组数据显示,相当一部分MATE家族基因在所有组织中低量表达。GO功能注释结果表明该家族成员主要作为一种转运体,在应激响应、生物调控等过程中发挥作用。本研究为烟草及其他植物中MATE家族的鉴定和功能研究提供了数据基础。     

小麦PAL基因的克隆及赤霉菌诱导下的表达分析

利用苯丙氨酸解氨酶(PAL,phenylalanine ammonia-lyase)基因保守区域从小麦抗赤霉病材料苏麦3号中克隆获得4个PAL基因,分别命名为Ta PAL1、Ta PAL2、Ta PAL3、Ta PAL4。4个基因的开放阅读框(ORF,open reading frame)长度分别为2142 bp、2016 bp、2118 bp和2139 bp,分别编码714个、672个、706个和713个氨基酸。基因序列比对发现其相似性达到88.35%,所编码的氨基酸相似性为91.92%,氨基酸序列分析表明4个基因都包含HAL-PAL结构域及PAL结构域。通过接种禾谷镰刀菌,利用荧光定量PCR对PAL基因进行表达分析发现,4个PAL基因全部为上调表达,其中Ta PAL2、Ta PAL3和Ta PAL4最为明显。PAL基因的上调表达,说明PAL基因在小麦抵抗赤霉病菌侵染的机制中可能起着重要作用。     

核桃品种绿岭杂交后代主要性状的遗传分析与优株选择研究

为了培育出矮化、早实、丰产、优质等综合性状优于绿岭的核桃新品种,以绿岭核桃为亲本与辽宁1号、绿早进行杂交,测定了正反交组合374个杂交单株的13个性状,并对其进行了遗传分析,结果表明:杂交后代的表型性状具有较高的遗传多样性,各性状的变异系数均在17%以上,最高达72.40%;而果实相关性状的变异系数除可溶性蛋白质之外,均在20%以下。青皮率和脂肪含量的遗传传递力在4个杂交组合中均大于97%,其遗传受加性效应影响较大。果实相关性状的广义遗传力均在90%以上,说明其在遗传上是比较稳定的,可以在早代进行选择。从杂交后代中初选21个优株,采用主成分分析的方法,对其进行评价和优株选择。结果表明,以性状的累积方差贡献率达到74.3%,确定了4个反映核桃主要性状的主成分;通过计算各单株的综合评价值,在供试的21个优株中,选出了3个综合性状优良的单株,其结果与单株的实际表型相近;并发现短结果枝率、矮化指数和节间长度3个指标能够反映出核桃的矮化优良性状。     

基于表型性状的孔雀草种质遗传多样性分析

为了了解孔雀草种质间的亲缘关系,提高孔雀草种质的利用效率,从18个形态特征对40份孔雀草种质进行了遗传变异分析、主成分分析及聚类分析。结果表明,孔雀草表型多样性丰富,种质间表型性状变异程度高,变异系数(CV值)范围3.92%~46.25%,以花朵数最大,其次是冠幅和株高;Shannon-Weaver多样性指数则以叶片性状及花性状较高,平均2.0以上。国内种质比国外种质多样性更丰富。通过主成分分析,筛选出对总体方差累计贡献率达78.949%的4个主成分,并筛选出综合性状表现良好的种质10份。参试的40份种质在欧氏距离阈值为7.29处可分为两大类,一类植株生长势较强包含2份种质(水星黄色和橙色);其余38份种质为一类,在欧氏距离阈值为6.0处,又以花色差异可进一步划分为2个类群,说明生长势及花色可作为孔雀草种质依据表型性状分类的重要指标。     

42份武夷名丛茶树资源生化成分多样性分析

对武夷山茶区42份武夷名丛茶树资源的主要生化成分进行了评价鉴定和遗传多样性分析。结果发现,武夷山茶树资源的生化成分存在丰富的多样性和变异,平均遗传多样性指数达到2.06%,平均变异系数达到22.01%。通过多变量的主成分分析,前3个主成分代表了茶树生化成分多样性的89.02%的信息。基于生化成分,把42份武夷名丛聚类划分为3个类群。3个类群除了咖啡碱含量差异不显著外,其他各生化成分均存在显著差异。第Ⅰ、Ⅱ类群大部分为适制乌龙茶的资源,第Ⅲ类群大部分为适制绿茶的资源。并从中筛选出一批生化成分特异的资源。     

水稻籽粒矿质元素含量遗传及主要农艺性状相关性分析

通过了解水稻子粒钙、镁、铜、铁、锌和硒等矿质元素含量,以绿旱1号作为父本与102S、KD36S、7HS012及7HS013不育系为母本进行配组,对父本与杂交后代主要农艺及经济性状、水稻子粒中的矿质元素含量进行了遗传分析,并对各杂交后代的主要农艺性状和子粒中矿质元素含量以及各矿质元素含量间进行了相关性分析.结果表明,杂交后代农艺及经济性状多数表现出超高亲分离现象,且LK3的农艺及经济性状均表现为最好.水稻子粒矿质元素含量与部分农艺和经济性状存在明显的正相关或负相关关系,且K、Mg、Zn、Se等元素含量与水稻产量密切相关.水稻子粒中矿质元素含量大小依次为P＞K ＞Mg ＞S＞ Ca＞ Mn ＞Fe ＞Zn ＞Cu ＞Se,4个杂交后代的K元素含量表现出超高亲分离现象,LK2、LK3和LK4的Fe元素含量也表现出超高亲分离现象.水稻子粒大量与微量元素之间相关性最高,微量元素之间相关性次之,大量元素之间相关性最小,以7HS012不育系为母本得到的杂交后代农艺性状表现较好,矿质元素含量最高,7HS013次之,其他不育系表现一般.本研究为选育出耐旱及营养价值高的水稻新品种母本的选择提供了理论依据.     

籼爪交水稻F_2群体的蒸煮食味品质研究

分析了籼型高直链淀粉恢复系CG133R与糯性爪哇稻22号杂交衍生的F2群体的蒸煮品质变异及其与淀粉粘滞性特征间的相关性,以及F2群体颗粒结合淀粉合成酶(Wxa基因)和可溶性淀粉合成酶(SSⅡ-3基因)主效基因的遗传。结果表明:蒸煮品质指标和RVA谱特征值在F2群体中广泛分离,其中变异最大的是消减值,其次为胶稠度、直链淀粉含量。高直链淀粉材料各理化指标与RVA谱特征值的相关性不显著;RVA谱特征值在中、低直链淀粉含量和糯稻群体中与各理化指标存在显著或极显著相关;在中、低直链淀粉材料中,RVA谱特征值与糊化温度(GT)也存在显著或极显著相关。用Wxa基因和SSⅡ-3基因的分子标记检测到这两个基因在F2群体中存在偏分离,分别指向两个亲本类型。除高直链淀粉材料外,可以通过RVA谱特征值来辅助筛选优质水稻品种。     

不同生长环境下水稻穗伸出度的QTL分析

以十和田/昆明小白谷225个F14家系为作图群体,在云南省弥勒县(正常生长环境)、嵩明县(自然低温胁迫环境)、丽江市(自然低温胁迫环境)等3个试点不同年份共5种不同生长环境下进行了水稻主穗和分蘖穗穗伸出度的异地鉴定,并利用SSR标记对水稻穗伸出度进行了QTL分析。检测结果表明,在5种不同的生长环境下共检测到12个与水稻穗伸出度相关的QTL,分别分布于第1(2个QTLs)、2、4、6(3个QTLs)、7(3个QTLs)、9(2个QTLs)号染色体,对表型的贡献率为3.72%~22.17%。其中与主穗穗伸出度相关的QTL共11个,与分蘖穗穗伸出度相关的QTL共7个,其中6个在主穗和分蘖穗上均检测到。在与主穗穗伸出度相关的11个QTL中,q PE-7-1在4种环境下均被检测到,解释的表型变异为9.49%~22.17%;q PE-1-1、q PE-1-2、q PE-6-1和q PE-9-2 4个QTL在2种环境下均被检测到。在与分蘖穗穗伸出度相关的7个QTL中,q PE-1-2、q PE-7-1和q PE-6-1 3个QTL在2种环境中均被检测到,解释的表型变异率分别为4.35%~12.64%、13.22%~20.89%和11.49%~15.73%。