甘薯若干性状遗传力的分析

本文比较了甘薯不同性状的遗传力,具有不同特征群体的遗传力,和不同重复次数条件下的遗传力;分析了参试品系的遗传变异系数和群体的环境变异系数对遗传力的影响;据此提出改进甘薯杂交育种选择过程的参考意见。     

甘薯4-香豆酸辅酶A连接酶基因的生物信息学鉴定和表达分析

4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate:CoA ligase, 4CL)在苯丙烷类代谢途径中具有重要调控作用。该研究利用转录组数据在甘薯品种QS48中鉴定了11个4CL基因,并将这些基因命名为Ib4CL1～Ib4CL11。序列比对和功能域分析发现, 11个Ib4CL蛋白均具有典型的4CL结构特征,包含保守的BoxⅠ和BoxⅡ的结构域。进化和保守基序分析显示,Ib4CL1和Ib4CL2属于Ⅰ类4CL,Ib4CL3属于Ⅱ类4CL,而Ib4CL4～Ib4CL11属于4CL类似蛋白。转录组数据和荧光定量PCR分析显示,Ib4CL3和Ib4CL10在甘薯QS48的叶中转录表达水平显著高于茎和块根,与绿原酸的积累呈正相关关系;Ib4CL4和Ib4CL8在嫩叶中表达较高,与花青素的积累密切相关。研究结果为进一步揭示甘薯4CL基因在苯丙烷类代谢途径中的功能奠定了基础。     

我国薯类基础研究的动态与展望北大核心CSCD

中国是世界上薯类生产大国,马铃薯、甘薯和木薯等在农业产业发展中发挥着重要作用。薯类主粮化已成为保障我国粮食安全的新措施,但其基础研究相对于"大作物"如水稻、玉米等还存在较大距离。开展三大薯类(木薯、甘薯和马铃薯)种质创新和新品种培育对推动薯类产业化意义重大,其中分子育种是其遗传改良的生长点和动力。从深化利用种质资源和基于基因组信息的基因挖掘,以及薯类共性和个性生物学问题的联合攻关等重要方面进行综述,阐明了薯类研究现状和趋势,旨为促进薯类分子育种技术的提升提供参考。     

甘薯块根细胞中β-淀粉酶主要定位于质体内

淀粉降解代谢与种子萌发、叶片光合作用、块茎和块根贮藏及肉质果实的发育密切相关.体外酶学实验普遍认为,β-淀粉酶是催化淀粉水解的重要酶之一,然而由于其在生活细胞中经常定位于叶绿体或质体之外,与淀粉基质在亚细胞水平上相互隔离,所以该酶在植物活体内的生理功能至今尚不清楚.我们最近首次发现,苹果果实生活细胞中的β-淀粉酶主要定位于质体内,与其淀粉基质居于同一亚细胞区域,但尚不清楚这一现象是否具有普遍性.本研究利用胶体金免疫电镜定位技术证明,甘薯块根生活细胞中的β-淀粉酶也是主要定位于质体内,围绕淀粉粒分布较多,其他亚细胞区域内β-淀粉酶分布很少,说明该酶主要分布于其功能区域.质体内胶体金分布密度随着块根发育的推进显著增加,但β-淀粉酶区隔于质体内的亚细胞分布特点在块根整个生长发育期没有变化.这些结果明确地展示出甘薯块根生活细胞中β-淀粉酶与其淀粉基质居于同一亚细胞区域内,为β-淀粉酶普遍参与植物生活细胞或贮藏器官生活细胞中的淀粉水解提供了证据.     

甘薯质体遗传方式的DNA指纹图谱分析

用DNA指纹图谱分析了甘薯（Ipomoea batatasLam.)徐薯18和AB78-1品系及它们的正反交子代叶绿体DNA,结果显示子代叶绿体DNA指纹均与母本相同,而未发现与父本或双亲相同的指纹图谱,因此在该杂交组合中质体遗传方式为母系遗传,这个结论与先前根据细胞学研究所推测的甘薯质体遗传试不同。表明旋花科植物可能并不存在一个一致的父系或双亲质体传递模式。DNA指纹图谱分析用于质体遗传的研究尚未见报道,本文对其优越性进行了讨论。     

烟粉虱在温室内甘薯寄主上生物学特性的研究

对烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)在温室内甘薯寄主上主要生物学特性的研究表明：烟粉氮成虫喜光、喜湿,晴朗高温时活动性强,但扩散飞行能力弱;多在白天交尾,多在中午产卵,具有强的惫鬃性．若虫一生脱皮3次,若虫(除一龄初期)固定生活。卵的孵化及成虫的羽化也多发生在中午。雌雄性比为1．628：1,成虫平均寿命14．25天,雌成虫平均寿命比雄成虫长6．9天,每雌平均产卵158．5粒。以两性生殖为主,也可孤雌生殖,两性生殖的产卵量及卵孵化率均高于孤雌生殖。     

甘薯同一不亲和群内品种间体细胞杂种

利用PEG融合方法,融合甘薯(Ipomoea batatas)B不亲和群内品种‘koganesengan'和‘bitambi'的原生质体.将融合处理的原生质体进行培养,共获得45株再生植株.4株再生植株形态上表现出融合双亲的中间特性,其中2株染色体数为融合两亲之和(2n=12x(2n 2n)=180),另外2株分别为41～103和35～100,因细胞不同而不同.经RAPD分析,这4株再生植株分别具有双亲特异的DNA扩增带或双亲都不具有的新扩增带.鉴定这4株再生植株为杂交不亲和的B群内品种间体细胞杂种.     

甘薯种质超低温保存研究进展

甘薯是重要的粮食及经济作物,其种质保存一般采用田间种质圃和离体试管苗保存两种方式.但因甘薯的生理特性及这两种保存方式本身存在的弊端,有必要开展新的保存方法研究.超低温保存是目前甘薯种质长期安全保存的最有效方式.本文对甘薯超低温保存的定义、方法及存在的问题和展望进行了论述,并对茎尖玻璃化法进行了详细介绍.     

耐盐紫甘薯花色苷组分分析和抗氧化性研究

利用高效液相色谱与二极管阵列检测器/电喷雾质谱联用技术研究了耐盐紫甘薯Z103中的花色苷类化合物,确定该品种含有15种花色苷,主要为被咖啡酸、阿魏酸、对羟基苯甲酸等芳香酸酰化的矢车菊苷和芍药苷,其中矢车菊素3-O-对羟基苯甲酰-槐糖苷-5-O-葡糖苷、芍药素3-O-对羟基苯甲酰-槐糖苷-5-O-葡糖苷、芍药素3-O-阿魏酰-槐糖苷-5-O-葡糖苷为首次报道;同时进一步考察了不同体系中,紫甘薯花色苷抑制脂质过氧化能力和对DPPH·、O-·2和HO·的清除作用,结果表明紫甘薯花色苷具有较强的抗氧化能力,且均具有量效关系。紫甘薯花色苷(0.4 mg/mL)对脂质体氧化的抑制率为83.24%,对DPPH·(0.20 mg/mL)、O-·2(4 mg/mL)和HO·(30μg/mL)的清除率分别为94.06%、96.62%和96.12%。     

栽培种甘薯及其近缘野生种nrDNA ITS序列分析

采用核糖体DNA内转录间隔区(nrDNA ITS)序列比较分析了甘薯及其近缘野生种的遗传多样性及系统进化关系,首次报道了栽培种甘薯‘徐薯18’(Ipomoea batatas‘Xushu18’)及其近缘野生种I.triloba(DOM),I.cordatotriloba(MEX),I.nil(PER),I.nil(JPN),I.hederacea Jacq.(USA),I.hederacea Jacq.(HK)和种间杂交种67-1(I.batatas‘Xushu18’×I.hederacea Jacq.)及回交种(67-1×I.batatas‘Xushu18’)的nrDNA ITS序列。序列分析表明,栽培种甘薯及其近缘野生种nrDNA ITS序列长度为570~600bp。其中,ITS1序列为185~209 bp,GC含量为53.11%~61.83%;ITS2序列为214~226 bp,GC含量为61.21%~72.89%;5.8S序列均为165 bp,GC含量为54.55%~55.76%。此外,栽培种甘薯及其近缘野生种ITS序列信息位点均集中在ITS1和ITS2区;与其他甘薯属植物相比,I.wrightii ITS2的末端缺失了6~8个碱基。系统进化分析表明,栽培种甘薯‘徐薯18’(I.batatas‘Xushu18’)和野生种I.triloba、I.cordatotriloba、I.lacunosa、I.trifida的亲缘关系较近,与I.wrightii、I.pes-tigridis、I.grandifolia、I.nil、I.hederacea Jacq.、I.purpurea的亲缘关系较远;杂交后代与栽培种甘薯‘徐薯18’(I.batatas‘Xushu18’)亲缘关系较近,与野生种父本I.hederacea Jacq.的亲缘关系较远。