植物数量性状变异的分子基础与QTL克隆研究进展

探讨数量性状变异规律以便对其进行遗传操纵一直是植物遗传学的一个重要领域。DNA分子标记和QTL作图技术的发展以及拟南芥和水稻全基因组测序的完成极大地促进了植物数量性状分子基础的研究。现已克隆了拟南芥ED1、水稻Hdl、玉米Tb1、番茄fw2．2和Brii9-2-5等控制目标数量性状的基因。数量性状表型变异不仅源于多个数量性状基因（QTL）的分离．而且还受到内外环境的修饰。QTL等位基因变异与孟德尔基因变异具有类似的分子基础,即基因表达或蛋白质功能发生改变。通过分析已克隆的植物QTL的变异特征及分子基础,讨论了植物QTL克隆技术策略,并对QTL研究所面临的挑战和应用前景进行了展望。     

构巢曲霉菌基因组中的数量可变重复序列的组成和分布

利用已经公布的构巢曲霉菌基因组测序结果,对该真菌已测序基因组(30．1Mb)中的数量可变重复(VNTR)序列进行了较为系统、全面地分析。结果表明,在已经公布的基因组序列中,共有4837个以1—6个核苷酸为基序的VNTR序列(长度大于15bp,匹配值大于80％),其碱基总数占整个基因组碱基数的0．31％,平均6．2kb碱基中分布有一个大于15bp的VNTR。其中数量最多的五碱基VNTR。数量达到1386个,其次为六碱基VNTR(1228个),三碱基VNTR(1199个),这3种VNTR总数达3813个,占VNTR总数的78．8％。数量最少的是二碱基VNTR,只有144个。在9541个开放阅读框架(ORF)中的VNTR总数为1683个,共分布于1356个0RF中。其中只有1个VNTR的ORF为1117个。与其他生物内VNTR的分布类似,在基因编码区中,以三碱基VNTR和六碱基VNTR占绝对优势,在阅读框架中的VNTR中分别占到58．0％和52．9％。编码区的三碱基、六碱基VNTR分别为该菌基因组中相应VNTR总数的约44．4％和38．6％。由于编码区的碱基数占基因组碱基数的59．3％,所以这两种长度的VNTR在编码区中的密度略低于基因组中的平均密度。在编码区上下游300bp调控区,除在编码区数量较多的三碱基VNTR和六碱基VNTR外,其他各种长度的VNTR的比例都超过了10％。可见300bp的上下游调控区域是单碱基、二碱基、四碱基、五碱基VNTR的富集区。在上游区域中,单碱基、二碱基和四碱基VNTR的比例比下游区域中多,五碱基VNTR的数量则基本一致。     

胡杨、灰叶胡杨果实空间分布及其数量特性的研究

胡杨、灰叶胡杨种间比较,果穗、种子在树冠上的垂直分布均表现为树冠上层最多,中层居中,下层最少,树冠南北侧相比较,南侧果穗量多于北侧.单果种子量在树冠各层次上差异不显著.胡杨单果重是灰叶胡杨的2.68倍,千粒重是灰叶胡杨的1.33倍,单果种子量是灰叶胡杨的2.14倍,单株种子量是灰叶胡杨的1.28倍,而单株果实量灰叶胡杨是胡杨的1.59倍.同一个种不同居群间比较,胡杨、灰叶胡杨均是单株果穗数和果穗果实数各居群间都存在差异,胡杨各居群间单果重、单果种子量差异不显著,而灰叶胡杨各居群间单果重及单果种子量差异极显著.表明胡杨在物质和能量上对后代的投资能力强于灰叶胡杨,生殖策略是通过较高的单果种子量来保证一定数量的单株种子量;而灰叶胡杨单果种子量较低,却是通过较高的单株果量来保证单株种子量,并且较小的种子占据空间生态位的潜能较胡杨占优势.     

水稻对叶瘟和穗瘟部分抗性的遗传分析

在一个水稻籼籼交重组自交系群体中,选用由感病株系构成的2个亚群体和2个不同的稻瘟病菌小种,进行了水稻对叶瘟部分抗性的QTL定位,还选用由感病而且抽穗期相近的株系构成的亚群体和另一个病菌小种,进行了水稻对穗瘟部分抗性的QTL定位,将病叶面积百分比(DLA)、病斑大小(LS)和病斑数(LN)作为对叶瘟部分抗性的性状,将病斑长度(LL)和孢子量(CA)作为对穗瘟部分抗性的性状。所构建的图谱包含168个标记。应用QTLMapper 1．01b,共检测到11个表现主效应的QTL和28对双因子互作,有3个表现主效应的QTL参与对同一性状的互作。QTL的主效应对单一性状的贡献率为4．7％～38．8％,而上位性效应对单一性状的贡献率为16．0％～51．7％,QTL的主效应对大多数性状的贡献率小于互作效应,表明互作效应对于部分抗性的重要作用。对穗瘟部分抗性的两个性状LL和CA,所检测到QTL总效应的贡献率分别达到70．6％和82．6％,表明由排除了主效抗病基因的感病株系组成的亚群体适合于进行部分抗性QTL定位。     

水稻蒸煮品质相关QTL定位及候选基因分析

挖掘与稻米蒸煮品质相关的数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL)，分析候选基因，并通过遗传育种手段改良稻米蒸煮品质相关性状，可有效提升稻米的口感。以籼稻华占(Huazhan, HZ)、粳稻热研2号(Nekken2)及由其构建的120个重组自交系(recombinant inbred lines, RILs)群体为实验材料，测定成熟期稻米的糊化温度(gelatinization temperature, GT)、胶稠度(gel consistency, GC)和直链淀粉含量(amylose content, AC)。结合高密度分子遗传图谱进行QTL定位，共检测到26个与稻米蒸煮品质相关的QTLs (糊化温度相关位点1个、胶稠度相关位点13个、直链淀粉含量相关位点12个)，其中最高奇数的可能性(likelihood of odd, LOD)值达30.24。通过实时荧光定量PCR (quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析定位区间内候选基因的表达量，发现6个基因在双亲间的表达量差异显著，推测LOC_Os04g20270和LOC_Os11g40100的高表达可能会极大地提高稻米的胶稠度，而LOC_Os01g04920和LOC_Os02g17500的高表达以及LOC_Os03g02650和LOC_Os05g25840的低表达有助于降低直链淀粉含量。这些结果为培育优质水稻新品种奠定了分子基础，并为揭示稻米蒸煮品质的分子调控机制提供了重要的遗传资源。     

笼养雌性果子狸同性数量对发情状态的影响及繁殖季节尿液雌激素浓度的变化

本研究试图揭示 (1)社会环境影响雌性果子狸 (Pagumalarvata)的交配日期 ,(2 )哺乳期母兽有雌二醇浓度升高的现象。通过检查是否排出交配栓并结合交配行为的发生与否确定开始交配的日期 ,使用放射免疫方法测定尿中雌二醇浓度。结果表明 (1)一雄两雌组中优势雌兽开始交配的日期显著早于劣势雌兽和单雌组雌兽 ,劣势雌兽和单雌组雌兽之间无差异 ;交配期优势雌兽尿液中雌二醇浓度明显高于劣势雌兽 ,而与单雌组中的雌兽无差异 ,但单雌组中雌兽尿液中雌二醇的浓度明显高于劣势雌兽雌二醇的浓度 ;(2 ) 5头母兽产后第二天雌二醇浓度开始上升 ,在第 5天时达到高峰 ,其中 4头母兽的雌二醇浓度共出现了两个峰值 ,其间隔为 16 75± 4 4 6 (4)天。上述结果说明 :(1)社会影响仅对优势雌性个体的繁殖有促进作用 ;(2 )哺乳期雌二醇水平的升高是季节性多次发情的基础。     

不同植被恢复方式下红壤线虫数量特征

退化红壤不同植被恢复方式下土壤线虫数量的顺序为：保护荒地＞干扰荒地＞马尾松＞小叶栋＞木荷＞混交林（木荷—马尾松）。土壤线虫数量的季节波动明显：春季和冬季较多,秋季居中,而夏季极显著少于其它季节（尸＜ｏ．０１）。就线虫数量季节变异系数所体现的群落稳定性而言,马尾松林地的变异系数最高（Ｐ＜０．０５）,指示其群落最不稳定。线虫数量在土壤剖面中呈明显的垂直梯度分布。在表层土壤,线虫数量与代表碳氮和生物活性水平的土壤质量指标,如有机碳、全氮、速效氮磷、微生物量、潜在可矿化碳氮、基础呼吸、酶活性等,一般呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）;而与代表土壤物理性质及交换性能的指标,如含水量、容重、颗粒组成、速效钾等一般没有相关性。鉴别分析（ＣＤＡ）将不同植被下的祥地分为３组,自荒１和自荒２为１组,小叶栋、木荷和混交林为１组,而马尾松单独为１组。总之,不同植被恢复下线虫数量的分异韧步体现了线虫指示红壤质量的潜力。     

柱状噬纤维菌免疫后兴国红鲤免疫细胞数量变化的研究

用柱状噬纤维菌灭活菌苗免疫兴国红鲤,于免疫后2周,4周分析对其外周血液和胸腺,脾脏,头肾和体肾中的免疫细胞数量变化进行了测定,结果显示：外周血液中,淋巴细胞有显著的增加,粒细胞和单核细胞有明显的下降,胸腺中淋巴细胞数目略有增加,脾脏中淋巴细胞有显著的增加,而粒细胞和单核细胞正相反,头肾中淋巴细胞有较多的增加,粒细胞数目增加不明显,单核细胞有大幅下降,体肾中,粒细胞和淋巴细胞大幅上升,单核细胞下降。     

广东省穿山甲种群数量调查与资源蕴藏量

20 0 0年 1 2月至 2 0 0 1年 3月 ,利用“洞口记数法”对大雾岭自然保护区穿山甲华南亚种的种群密度与种群数量进行了调查 ,结果表明 :保护区内穿山甲的种群数量为 65 2 7～1 5 6 5 9头 ,平均密度为 1 85～ 4 43ind /km2 ;不同栖息生境穿山甲的种群平均密度为 2 46～ 5 90ind /km2 ,密度大小依次为针阔混交林 >阔叶林 >灌木林 >针叶林。各栖息生境的洞口密度平均为 5 1 39± 1 8 31个 /km2 ,以针阔混交林的洞口密度最大 ,其次是阔叶林和灌木林 ,最小的是针叶林 ,且洞口密度大小存在极显著差异 (F =1 6 96>F0 0 1 ,3/30 =4 5 1>F0 0 1 ,3/36)。根据保护区内穿山甲的密度值 ,估计广东全省穿山甲的资源量为 1 42 73 0 9± 5 863 79头。     

覆膜对春小麦农田微生物数量和土壤养分的影响

研究了黄绵土区不同覆膜时期对旱作麦田土壤微生物数量及其与土壤碳、氮、磷含量的关系。丰水的 1 999年 ,土壤微生物数量增长早 ,延续时间长 ,覆膜 60 d微生物数量最高 (3 3 .93 8× 1 0 6 /g dry soil) ,其次为全程覆膜 (3 2 .2 5 9× 1 0 6 ) ;干旱的 2 0 0 0年微生物平均数量只有 1 999年的 3 6.5 % ,在后期有一定降水后微生物数量才出现高峰 ,以全程覆膜数量最高(1 4.83 6× 1 0 6 ) ,覆膜 60 d次之 (1 1 .5 2 9× 1 0 6 )。 1 999年各类群微生物数量同土壤有机碳之间均呈显著或极显著负相关。2 0 0 0年相关系数几乎全面下降 ,氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌 ,甚至微生物总量同土壤有机碳之间都已不再显著相关。 1 999年土壤全氮同氨化细菌、硝化细菌、亚硝化细菌、解磷细菌及微生物总量均呈显著或极显著负相关 ,2 0 0 0年只与氨化细菌、亚硝化细菌、微生物总数显著负相关。土壤速效磷含量在 1 999年与解磷细菌显著负相关 ,而在 2 0 0 0年相关已不再显著。两年试验结束后 ,全程覆膜处理有机质下降 2 1 .2 % ,覆膜 60 d处理下降 1 7.2 % ,覆膜 3 0 d和不覆膜处理下降相对较小 (4 .3 %和 6.7% )。由于施用化肥 ,土壤全氮有明显升高。速效磷在 1 999生长季和随后的休闲期都有升高 ,在干旱的 2 0 0 0