用微卫星DNA标记分析水稻"培矮64S/Nipponbare"F2、F6群体的遗传结构

群体的构建与遗传结构分析是利用该群体开展进一步研究的基础。选用157对均匀分布在水稻12条染色体上且在双亲间具有多态性的微卫星标记分别对"培矮64S/Nipponbare"F_2群体(180个株系)和F6群体(330个株系)进行分析,分别对单个微卫星位点的群体分布、株系的遗传成分以及纯合进度进行分析。结果表明:各遗传位点和各株系的遗传成分表现连续分布,一些位点呈显著或极显著偏分离,双亲对株系呈不同的遗传贡献率,某些株系对亲本具有偏爱性;各位点和株系的纯合进度呈连续分布,分别与F_2、F_6杂异位点呈极显著正、负相关。这将有助于我们充分的认识籼粳交后代群体遗传结构特征,并为群体结构优化提供依据。     

水稻功能基因图位克隆研究进展

图位克隆是建立在植物分子标记图谱之上的一种基因克隆技术。利用分子标记技术对目的基因进行精细定位,用与目的基因紧密连锁的分子标记筛查DNA文库,构建包含目的基因区域的物理图谱,通过染色体步移等方法找到包含目的基因的克隆,再通过遗传转化试验对目的基因进行功能验证。介绍了基因图位克隆的研究技术原理与技术环节,并对近年来水稻功能基因图位克隆研究进展进行了综述。     

黑面神雌花气味传粉前后的变化及其生态意义

该文以与头细蛾传粉相关的叶下珠科植物黑面神为材料,采用动态顶空吸附法分别收集了该物种雌花传粉前后释放的挥发物,利用气相色谱-质谱联用技术分析了其化学成分,探索了三者间花气味的异同,并对其生态意义进行了讨论。结果表明:从该物种传粉前、传粉期和传粉后的雌花气味中共分离出22种挥发物(传粉前12种,传粉期15种和传粉后13种),以脂肪族衍生物和萜类物质为主。3-己烯醛、反-2-己烯醛、顺-3-己烯-1-醇、顺-乙酸-3-己烯酯、反-β-罗勒烯、β-石竹烯、β-蛇麻烯、反,反-α-金合欢烯和长叶烯是其主要挥发物。传粉前后雌花气味的化学种类及组成发生了显著分化,且这种变化主要是由于各时期主要挥发物发生改变而引起的。反-β-罗勒烯在传粉期含量最高,而在传粉后显著下降,3-己烯、反-2-己烯醛、顺-3-己烯-1-醇和顺-乙酸-3-己烯酯在传粉前含量均最高,β-石竹烯含量在传粉后显著升高,且长叶烯仅在传粉后出现。在传粉期和传粉后β-蛇麻烯和反,反-α-金合欢烯的含量均显著上升。同时,传粉期雌花的释放量明显高于传粉前和传粉后的。综上结果显示,黑面神雌花传粉前后花气味发生了质与量的改变。初步推测黑面神雌花传粉前后花气味的分化可能会有效阻止头细蛾对其进行再次访问,限制头细蛾在其雌花中过度产卵,进而来减少传粉头细蛾对宿主种子的取食,这无疑对维持叶下珠科植物-头细蛾专性传粉互利共生体系的稳定性具有重要的化学生态意义。     

离子束介导玉米全DNA导入转基因水稻遗传稳定性分析

利用早籼品系HZP145、 K17A、金23A为亲本,与离子束介导玉米全DNA导入的转基因水稻株系中的单株配制杂交组合.分析其杂种F1群体的主茎穗结实率、株高、单株有效穗的变异特点及抽穗整齐度状况,以此推断转基因水稻材料分离的形成原因.结果表明,转基因水稻材料分离的形成与其核基因组的遗传不稳定性有关,而与玉米基因片断导入受体细胞质以及环境因素的影响无关.文章还对转基因水稻材料在植物遗传育种中的意义及价值进行了讨论.     

应用焦磷酸测序技术快速检测猪流感病毒金刚烷胺耐药性的分子标签

【目的】本研究旨在通过焦磷酸测序技术对我国分离的H1N1、H3N2、H9N2等3种基因型的10株猪流感病毒分离株进行金刚烷胺耐药性鉴定。【方法】流感病毒M2蛋白5个关键位点氨基酸残基(第26、27、30、31和34位)中的任何一个发生突变会导致抗流感病毒药物中金刚烷胺抗药性的产生。本研究利用焦磷酸测序技术对2004-2008年国内分离的10株猪流感病毒M基因金刚烷胺耐药性分子决定区进行了鉴定,并进行抗药性分析。【结果】基于M2蛋白基因保守区序列建立的焦磷酸测序技术能用于国内猪流感病毒的快速检测,且具有较好的特异性和重复性。抗药性分析表明10株猪流感病毒国内分离株中5株H1N1分离株全部耐药,主要存在M2蛋白的V27T、V27I或S31N位点的突变,而4株H3N2和1株H9N2猪流感病毒分离株在M2蛋白5个关键位点上均未出现变异,表明其对金刚烷胺敏感。【结论】基于M基因的焦磷酸测序技术可以用于我国猪流感病毒金刚烷胺耐药性快速鉴定。     

分段DNA shuffling: 一种大分子海藻糖合酶有效的定向进化方法

[目的]红色亚栖热菌(Meiothermus ruber)海藻糖合酶(Trehalose synthase,M-TreS)将麦芽糖转化生成海藻糖只需一步反应,且具有很好的热稳定性及pH耐受性,是潜在的工业生产海藻糖的酶源.为了提高该酶的性能,有必要对其进行定向进化.[方法]M-TreS基因(M-treS)大小为2 889bp.该蛋白质分子本身具有很大的进化空间,但是却不宜进行全长基因Shuffling.分段DNA shuffling是为大分子蛋白质(基因≥2 000 bp)的进化而设计的一种方法.该方法分为三步:(1)用两对引物分别扩增目的基因的上游片段和下游片段;(2)上下游片段各自进行Shuffling; (3)利用重叠延伸PCR连接上下游突变群,建立完整基因的突变文库.[结果]结合易错PCR,通过该方法经一轮进化获得一株酶活力是野生型1.6倍、催化效率是野生型2倍的突变株.序列分析表明,该突变株共有6个位点发生了氨基酸的替代,其中一个来自易错突变,2个来自同源重组,3个为随机突变.[结论]分段DNA shuffling是进化大分子蛋白质的有效方法.     

有色稻米研究进展

有色稻米是一类特异水稻种质资源,主要由不同色素沉积在水稻种子的种皮内而形成,有色稻米富含蛋白质、氨基酸、植物脂肪、纤维素和人体必需的矿物质,具有特殊的生理功能,而且有色稻米种皮内的色素可作为安全的天然色素用做食品添加剂.其中最为常见的是红色稻米与紫色稻米.水稻红色种皮是由于其种皮内含有原花色素所致,该性状受Rc/rc和Rd/rd 2对基因控制,红色为显性,白色为隐性.RcRd表现红色,Rcrd表现褐色,rcRd和rcrd则呈现白色.Rc已被定位于水稻第7染色体上,而Rd则位于第1染色体上.前人研究表明,Rc基因编码一个典型的含bHLH结构的Myc类转录因子,其第6外显子内一个14bp片段的缺失致使种皮颜色由原先的红色变为白色.水稻紫色种皮是由于其种皮内沉积花色素苷所致.该性状由基因Pb与其互补基因Pa共同作用导致.当Pa基因单独存在时,种皮呈白色;当Pb基因单独存在时,种皮呈棕色;当P6基因和Pa同时存在时,种皮呈紫色.P6基因已被定位于水稻第4染色体上,而Pa基因则位于第1染色体上.     

作物数量性状研究进展

作物主要农艺性状和经济性状大多属于数量性状。传统数量遗传学采用数理统计方法,把控制数量性状的多基因系统作为一个整体进行研究。DNA分子标记技术的出现和发展,为数量性状研究提供了重要工具。自20世纪80年代以来,QTL定位的统计分析方法发展很快,先后提出单标记分析法、区间作图法及复合区间作图法等。目前,作物QTL研究取得了重要进展,一些重要作物、重要农艺性状的主效QTL基因已被相继克隆成功,作物数量性状的研究已经成为一个具有勃勃生机的热门领域。     

水稻籼粳交F2、F6群体遗传连锁图谱的比较分析

以部分基因组和全基因组测序水稻籼稻(O sativa L. indica)品种“培矮64S”(Pei’ai 64S♀)和粳稻(O sativa L. japonica)品种“日本晴”(Nipponbare♂)为构图亲本, 选取F2代180个株系为作图群体, 构建含138个微卫星位点的水稻遗传连锁图谱, 覆盖基因组2 046.2 cM, 平均图距17.1 cM, 即F2 图谱; 采用单粒传法获得F2:6 代330个株系, 用相同的多态性标记分析F6群体, 构建含92个标记连锁图谱, 覆盖基因组2 563.5 cM, 平均图距27.86 cM, 即F6图谱; F2、F6图谱在连锁群数、定位标记数、标记的位置顺序、遗传图距、平均图距等方面发生了较大变化, 并对产生这些差异的原因进行了初步分析。