玉米抗旱品种的筛选指标研究

培育玉米抗旱杂交种是减小因干旱带来的玉米产量损失的有效途径之一.但多年来对玉米抗旱品种的筛选指标一直没有系统研究.由于抗旱育种和抗旱种质资源鉴定评价有不同目标和要求,因而玉米抗旱品种筛选指标和种质资源抗旱性鉴定评价指标也应有所不同.本研究通过对121个玉米杂交种在不同水分条件下的产量进行分析,对不同品种筛选指标的特点进行比较,认为耐旱指数DTIv[即(Yd×Yw)/Ymw2]是玉米抗旱杂交种筛选的良好指标,而从抗旱系数[即Yd/Yw]发展而来的抗旱指数[(Yd/Yw)×(Ymw/Ymd)]是玉米种质资源抗旱性鉴定评价的良好指标.     

玉米蛋白质二硫键异构酶（PDI）基因的特征和表达

蛋白质二硫键异构酶（PDI）对蛋白的折叠和二硫键的形成起重要的作用.此外,PDI还执行许多其他的生物功能,是1个多功能酶. 本文通过研究玉米中1个PDI基因的特征和表达,探讨它的功能作用. 玉米中的PDI基因编码513个氨基酸.同源分析表明,该基因和水稻、小麦的PDI基因聚为一类,有很高的蛋白相似性.蛋白结构分析表明,该基因具有明显的PDI基因的结构特点,包括硫氧还蛋白活性位点(CGHC)以及内质网定位信号(KDEL).Northern杂交分析显示,该基因在发育种子的表达量高,同时受干旱、冷、ABA和盐等逆境胁迫诱导表达.PDI与GFP融合表达研究基因的亚细胞定位,表明该基因定位在除细胞膜外的细胞质和细胞器上.     

应用实时荧光定量PCR技术分析玉米水分胁迫诱导基因的表达模式

应用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR)技术,研究了玉米中10个水分胁迫诱导基因的相对表达量及表达模式。结果表明,在花丝中,除基因Mads和Grp外,其他8个基因均随干旱胁迫程度加重,相对表达强度增加;在幼穗中,除基因Mads外,其他9个基因均随干旱胁迫程度加重,相对表达强度增加。应用实时荧光定量PCR和宏阵列技术的研究表明,在水分胁迫条件下,基因Arf3、Mads、Trx和F15相对表达量较高,可能在玉米应答水分胁迫过程起更重要的作用。     

利用SSR标记对新疆主栽玉米杂交种SC704及其亲本的遗传变异检测

玉米杂交种SC704多年来一直是新疆玉米生产的主栽品种。为了评估不同地区品种的遗传变异程度,本研究利用SSR标记时来自全疆各玉米主要生产地的SC704及其亲本共46份材料分别进行了检测。结果表明,父本ZPL717中存在一定程度的杂合、变异等现象,而大部分母本ZPL773和杂交种的遗传一致性较好,但存在个别疑似混杂的材料。另外,在SSR扩增位点中,ZPL773与B73有94％一致,而ZPL717与M017之间只有41％是一致的。自然变异的累积和天然异交可能是导致SC704及其亲本遗传变异的主要原因。     

用渗透剂胁迫鉴定谷子芽期耐旱性的方法研究

采用PEG-6000、甘露醇2种渗透剂7种渗透势模拟水分胁迫,以谷子芽期发芽率、芽长、根长的相对值作为鉴定评价指标,研究谷子芽期耐旱性鉴定的水分胁迫条件。结果表明：在胁迫强度较弱时,40％谷子品种萌发、80％谷子品种胚芽、胚根的生长表现促进作用;在胁迫强度较强时,表现出抑制作用。在PEG-6000、甘露醇胁迫下,萌发耐旱指数与种子千粒重呈负相关。与相对发芽势主要表现为中度正相关,与相对根／芽比主要表现为负相关（PEG-6000胁迫）,与相对芽长、相对根长相关系数很小;相对芽长与相对根长的相关关系主要表现为中度正相关。种子萌发耐旱指数与相对根长两个指标宜作为谷子芽期耐旱性鉴定指标,-0.75MPa PEG-6000、-1.00MPa甘露醇处理可以作为谷子芽期耐旱性鉴定的水分胁迫条件。     

ISSR分子标记技术在分析玉米自交系遗传关系研究中的适用性

利用ISSR分子标记技术对59份玉米自交系和1份大刍草材料进行遗传多样性分析.21对ISSR引物共扩增出475条不同位置的带,平均22.6条;多态性带469条,平均22.3条,百分率高达98.7%;不同引物的多态性信息指数(PIC)在0.84～0.94之间.60份材料的遗传相似系数在0.23～0.48之间.经聚类分析,可将这些材料分成两大组,共9个亚组,并且在一定程度上与血缘和系谱是一致的,也存在一些例外.结果表明,ISSR标记尽管可以用于进行遗传多样性分析,但并不是最好的分子标记类型.综合考虑不同的分子标记类型的优缺点,认为ISSR标记在遗传研究较少的作物上应用潜力较大.     

中国重要玉米自交系种质资源子粒性状特征分析

玉米子粒性状是决定玉米产量的重要因素。为了解析中国重要玉米种质资源子粒性状的遗传变异基础,本研究以具有广泛遗传多样性的627份重要玉米自交系为材料,运用相关分析与逐步回归的方法,探讨了我国玉米自交系种质资源的子粒性状特征。结果表明,百粒体积与百粒重存在极显著正相关。逐步回归分析表明,百粒体积对百粒重表型变异的贡献高达78%。针对不同杂种优势群的子粒性状特征分析表明,粒宽对百粒体积的贡献率在瑞德、旅大红骨、兰卡斯特和P群中均为最大,贡献率在54%~71%之间。而在塘四平头类群中,粒厚和粒长的贡献率分别为45%和22%。该研究旨在为利用不同类型种质资源开展子粒性状遗传解析提供参考和依据。     

植物功能基因组学的发展现状与发展趋势

本文将评述植物功能基因组学研究领域最新的发展状况及其趋势。     

玉米ZmCIPK31基因原核表达及启动子序列分析

与钙传感器类钙调磷酸酶B蛋白(calcineurin B-like protein,CBL)互作的蛋白CIPK(CBL-interacting protein kinase)在植物特定的生长发育和应答胁迫过程中起重要作用。对前期研究得到的玉米ZmCIPK31基因构建原核表达重组载体,进行原核表达分析,转化重组质粒的大肠杆菌BL21菌株能够诱导出期望的目的蛋白。蛋白可溶性分析表明,它是可溶性的蛋白,通过淀粉树脂柱对其进行纯化,为下一步激酶活性分析提供了有活性的目的蛋白。同时,克隆了ZmCIPK31基因起始密码子ATG上游包括2189bp的启动子区段,顺式作用元件预测分析表明此区段不仅具有TATA-box和CAAT-box等启动子共有序列,还具有光应答、胁迫应答、发育相关、激素相关及其他功能未知的调控结构域。聚乙二醇(PEG)胁迫下,ZmCIPK31基因的诱导表达进一步表明其能够应答胁迫,且在地上部和根中的表达模式不同。     

葛根素对极低频电磁辐射下HFSF细胞中MMP-2 与COL1A1 的影响

目的：研究葛根素对极低频电磁场(ELF-EMFs)诱导的人胚胎眼巩膜成纤维细胞(HFSFs)中基质金属蛋白酶-2(MMP-2)与I型 胶原(COL1Al)的影响。方法：体外培养HFSF 细胞，并将其分为对照组、辐射组、葛根素组，通过明胶酶谱法检测MMP-2的活性， Western-Blot 检测MMP-2、COL1A1 蛋白的表达。结果：暴露于0.2 mT、50Hz 的电磁辐射系统24 h 后，HFSF 细胞(辐照组)MMP-2 酶活性较对照组增高20%，MMP-2 蛋白表达升高45%，而COL1A1的蛋白表达下降40%，差异有统计学意义(P<0.05)；而与辐射 组比较，葛根素组HFSF细胞MMP-2 酶活性下降33 %，MMP-2 蛋白表达降低44.1 %，COL1A1 蛋白升高80%，差异有统计学意 义(P<0.05)。结论：极低频电磁辐射可提高HFSF 细胞中MMP-2 的活性与蛋白表达，抑制COL1Al的合成，葛根素可在一定程度上 逆转这一作用。