人工合成小麦CI184条锈病成株抗性基因的鉴定及分子标记定位

以硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦CI184、感病品种‘铭贤169’及其杂交组合的正反交F1以及CI184/‘铭贤169’F2、F2:3家系为材料,鉴定其条锈病抗性,对CI184条锈病抗性进行遗传分析;采用SSR分子标记技术和集群分离分析法进行多态性筛选,以F3抗病鉴定数据为依据,对CI184中条锈病抗性基因进行分子标记定位。结果显示:(1)CI184在苗期抗性鉴定中,对30种小麦条锈菌生理小种表现抗性,但对中国四川新出现的条锈菌生理小种V26表现苗期感病;在田间成株抗性接种鉴定中,CI184对中国流行的小麦条锈菌生理小种条中32、条中33、水源4、水源5、水源7和V26等表现出成株抗性。(2)CI184中条锈病抗性由隐性基因位点控制。(3)仅检测到一个控制条锈病抗性的QTL位点,位于1B染色体上Xgwm18和Xwmc626之间,暂时命名为Qyr.zz_1B,在四川和北京2个环境中可分别解释CI184中13.36%和18.07%的成株抗性贡献率。(4)Qyr.zz_1B位点的3个SSR标记和Yr15的1个SSR标记可以区分该位点与1B染色体上的其他抗条锈病基因,如Yr15、Yr24和Yr26/YrCH42。表明Qyr.zz_1B位点在小麦条锈病的抗病育种中具有潜在的应用价值。     

陕西省4种新记录植物

报道了陕西省4种新记录植物,分别是总序香茶菜[Isodon racemosus(Hemsley)H.W.Li]、绵毛金腰[Chrysosplenium lanuginosumJ.D.HookerThomson.]、紫花娃儿藤(Tylophora henryi Warburg)、球果假沙晶兰[Monotropastrum humile(D.Don)H.Hara]。对于补充完善陕西植物资源,研究秦岭植物区系有重要意义。凭证标本存于西北农林科技大学植物标本馆(WUK)。     

'百农64'×'京双16'小麦遗传连锁图谱构建

通过对小麦品种‘百农64’ב京双16’F3家系群体的SSR和AFLP分析,构建了含100个SSR标记(91个引物)和58个AFLP标记(12个引物)的小麦遗传连锁图,158个标记组成20个连锁群,覆盖小麦基因组3 114cM,标记间平均间距为19.7 cM.将前人未定位的12个SSR标记定位到了小麦遗传连锁图谱上.为小麦慢白粉病性等农艺性状的QTL分析打下了良好基础.     

小麦转录因子基因TaERF7的克隆及其表达分析

温光敏核不育小麦(Triticum aestivum)百农不育系(Bainong sterility,BNS)是一种良好的小麦杂种优势利用材料,利用其低温不育、高温可育的特性可以实现“两系法”杂交小麦育种。该研究为找到BNS育性转换的关键基因,从已有BNS不育和可育花药的基因芯片数据中,鉴定得到表达存在差异的TaERF7基因,并通过设计引物克隆了TaERF7的cDNA和启动子序列,采用qRT-PCR分析TaERF7对不同温度和光照的响应。结果显示:(1)生物信息学分析表明,TaERF7基因的CDS区有660 bp,编码219个氨基酸;TaERF7蛋白含有AP2结构域和2个EAR基序,属于第二类乙烯响应因子(Ethylene response factor,ERF);TaERF7的氨基酸序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtERF4同源,可能是一种转录抑制因子;TaERF7启动子区含有多个光响应和低温响应的顺式作用元件。(2)qRT-PCR结果表明,TaERF7在BNS的不同组织与器官中均有表达;在长日照(14 h)下,TaERF7在BNS中的表达量下调约0.47倍,而在短日照(10 h)处理下,TaERF7在BNS中的表达量上调约1.14倍;4℃的低温处理使TaERF7表达量在2 h内上调了约25.7倍,并且在48 h内一直保持较高的水平,而在37℃下虽然可以使TaERF7表达量在1 h内上调约0.71倍,但2 h后便急剧下调,到12 h时其表达量与对照相比已下调了约0.85倍。该研究结果初步证明,TaERF7基因可能特异性结合下游基因启动子的GCC box、DRE和CRT元件,调控下游基因的表达,从而影响了BNS的育性。     

转彩色马铃薯StAN1基因的烟草幼苗耐旱性分析

该研究以转彩色马铃薯StAN1基因烟草为材料、野生型烟草(WT)为对照,测定分析转StAN1基因烟草在种子萌发期、幼苗期和苗期对干旱(甘露醇)处理的耐受情况,并对苗期旱热共同胁迫的耐受情况进行测定分析,以探讨彩色马铃薯StAN1基因的功能,为耐旱彩色马铃薯育种提供新路径。结果显示:(1)转StAN1基因烟草鉴定显示,阳性率为82.6%,且转基因烟草的叶片明显变紫,花青素含量极显著高于野生型烟草。(2)在培养基甘露醇浓度为150 mmol/L时,点播在培养基上的转基因烟草种子第5天时的萌发率达到了7%,是野生型烟草萌发率的2.3倍。(3)在甘露醇浓度为0和100 mmol/L的培养基上竖直培养时,转基因烟草的根长分别是野生型烟草的1.46和1.30倍,根长比野生型烟草显著增长。(4)在干旱胁迫下,转基因烟草幼苗叶片中的脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶活性均显著高于野生型烟草,丙二醛含量均显著低于野生型烟草。(5)转基因烟草LEA基因和ERF基因在干旱和旱热处理中的相对表达量均高于野生型烟草。研究表明,StAN1基因在提高植物花青素含量的同时也提高了植物的耐旱性。     

漆树TvMYB1基因的鉴定及干旱响应潜力分析

该研究筛选漆树MYB转录因子家族成员,经同源比对、开放读码框(ORF)、序列基本特征等分析,选取其中的TvMYB1进行基本生物学信息及逆境表达分析。以一年生漆树(Toxicodendron vernicifluum)盆栽苗为材料,采用RT-PCR技术克隆漆树TvMYB1基因的cDNA,以漆树茎和根部的cDNA为模板对漆树TvMYB1基因进行克隆,采用实时荧光定量(qRT-PCR)分析经PEG6000胁迫后其在根部、茎、叶片中随处理时间的表达变化。结果表明:(1)生物信息学分析显示,TvMYB1基因ORF长900 bp,编码蛋白含299个氨基酸,分子质量为32.45 kD,理论等电点为9.51,其蛋白结构含有1个MYB不完全重复子结构域,属于1R-MYB类,亚细胞定位在细胞核内。(2)进化树分析显示,TvMYB1基因编码蛋白与阿月浑子(Pistacia vera)、可可豆(Theobroma cacao)、柑橘(Citrus sinensis)的MYB蛋白具有较近的亲缘关系。(3)qRT-PCR分析结果显示,经PEG6000处理后,TvMYB1在漆树不同组织中均可被诱导表达,在叶片中的表达量最高,而在根和茎中表达量相对较低。随处理时间延长,TvMYB1在根部和茎中的表达有递增的趋势,在叶片中则相反。研究认为,TvMYB1受渗透胁迫诱导,在漆树干旱响应中具有一定作用,是漆树逆境适应机制研究的重要候选基因。     

陕北黄土高原生物结皮中7种微藻的形态与分子生物学鉴定

陕北黄土高原实施退耕还林后,生物结皮成为其典型的地表覆盖类型,含有丰富的土生藻类,对固定土壤和促进养分循环具有极其重要的作用。该研究通过平板法与水滴稀释法对陕北黄土高原生物结皮土生藻类进行分离培养,采用光学显微镜观察结皮微藻的形态特征,并对单藻种进行分子鉴定,为黄土高原生物结皮藻类的研究奠定基础。结果显示:(1)共纯化获得7种结皮藻类,经光学显微镜初步确定,其中5株为绿藻、2株为蓝藻。(2)5株绿藻SM-2-1、DB-2-1、DB-2-2、SD-1和SD-2的序列长度分别为664 bp、663 bp、662 bp、589 bp和688 bp,GC含量分别为33.43%、49.47%、50.15%、50.76%和51.01%;2株蓝藻YJ-3、YJ-2的序列长度分别为570 bp和465 bp,GC含量分别为46.31%和49.03%。(3)序列比对并构建系统树分析发现,5株结皮绿藻可分为4个分支,分别为栅藻科(Scenedesmaceae)2株(DB-2-1和SM-2-1)、衣藻目(Chlamydomonadales)、环藻科(Sphaeropleaceae)、真眼点藻科(Eustigmataceae),但5株绿藻的5.8S+ITS2序列在属内差异小、非常保守,极易确定到属;2株蓝藻YJ-3和YJ-2聚在同一大类分支的伪鱼腥藻科(Pseudanabaenaceae)中,但分别归于不同的属。研究认为:5株结皮绿藻中DB-2-1藻株是Scotiellopsis属的一种、SM-2-1归于尖带藻属(Acutodesmus)、DB-2-2可能是红球藻属(Haematococcus)的一物种、SD-1是Ankyra属的一物种、SD-2归于真眼点藻属(Eustigmatos);2株生物结皮蓝藻中YJ-3可能是伪鱼腥藻科的一新物种、YJ-2可能是细鞘丝藻属(Leptolyngbya)亲缘关系较近的一新物种。     

美洲黑杨遗传差异的SRAP和EST-SSR分析

采用SRAP和EST-SSR分子标记对美洲黑杨I-69及与其有亲缘关系的4个美洲黑杨品种进行遗传差异分析,比较两种分子标记在遗传差异性分析中的适用性,为美洲黑杨的鉴别提供准确的分子技术依据。结果表明:(1)以SRAP标记筛选出21对引物组合,共扩增出287条谱带,多态性条带209条,多态性比率72.8%,遗传相似系数为0.548 1~0.769 2。(2)以EST-SSR标记筛选出17对引物,共扩增出86条谱带,多态性条带69条,多态性比率80.2%,遗传相似系数为0.444 4~0.717 2。(3)对SRAP和EST-SSR以及两者混合数据形成的3个遗传相似矩阵进行相关性分析结果显示,SRAP和EST-SSR分别同综合数据之间呈显著相关(r=0.844 2,r=0.830 8)。(4)聚类分析发现,两种分子标记的聚类结果有一定差异,SRAP聚类结果同综合数据分析的结果一致,说明SRAP标记更适用于杨树亲缘关系较近材料的遗传差异分析。     

宁夏4种新记录植物（二）

报道了宁夏4个新记录种——野豌豆(Vicia sepium L.)、小花柳叶菜(Epilobium parviflorum Schreb.)、长嘴薹草(Carex longerostrata C.A.Mey.)、狭盖粉背蕨(Aleuritopteris stenochlamys Ching ex S.K.Wu)。对于补充完善宁夏植物资源,研究宁夏植物区系有重要意义。     

混播白羊草和达乌里胡枝子叶片光合生理特性对水分胁迫的响应

以黄土丘陵半干旱区白羊草(Bothriochloa ischaemum)和达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)为研究对象,通过盆栽控制试验,设置3种土壤水分处理水平(HW、MW和LW,分别为田间持水量的80%±5%,60%±5%和40%±5%)和7个株数比例组合(株数比为0∶12、2∶10、4∶8、6∶6、8∶4、10∶2和12∶0),分析比较白羊草和达乌里胡枝子拔节期、开花期和结实期的叶片光合生理参数,探讨不同土壤水分和草种组合比例下二者叶片光合气孔交换参数随生育期动态变化规律,揭示水分胁迫下2种乡土草混播共存的生理生态机制。结果显示:(1)水分胁迫显著降低了2种草叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),且以白羊草的光合生理响应更为敏感;除LW土壤水分下达乌里胡枝子结实期的Pn降低原因为非气孔限制因素外,其余处理下均为气孔因素。(2)HW土壤水分下,白羊草混播下的Pn均值显著高于单播,但达乌里胡枝子呈相反趋势;MW和LW土壤水分下,白羊草混播下拔节期与开花期以及达乌里胡枝子结实期的Pn均显著高于各自单播,白羊草各生育期的水分利用率(WUE)均显著高于达乌里胡枝子。(3)在10∶2混播条件下,LW土壤水分处理的白羊草各生育期的Pn和WUE、以及MW和LW土壤水分处理的达乌里胡枝子结实期的Pn和WUE均显著高于各自单播。研究表明,白羊草与达乌里胡枝子株数比为10∶2时,有利于提高水分胁迫条件下二者叶片光合速率和水分利用效率。