植物锚蛋白研究进展

锚蛋白重复序列模体是生物体内最普遍的蛋白质序列模体之一,在多种细胞活动中主要介导蛋白质-蛋白质的相互作用。综述了近年来有关锚蛋白参与植物信号传导的研究进展。     

小麦杂交种与亲本发育早期种子的基因表达差异及其与杂种优势关系的初步研究

为深入探讨小麦杂种优势形成的分子机理,选取3个冬小麦品种(系)为一组亲本,3个为另一组亲本,配制了正反交18个杂交组合,以授粉后6d的杂交和自交种子为材料,应用mRNA差异显示技术(DDRT—PCR)研究了小麦杂交当代种子与其亲本自交种子基因的表达差异,并与杂种优势进行相关分析。为降低DDRT—PCR技术假阳性的不利影响,对每个引物组合均作了两次PCR扩增,在处理数据时,仅统计能重复出现的条带。结果发现：杂交种和亲本之间的基因表达模式有8类共15种：(1)单亲沉默型(2种),(2)单亲一致型(2种),(3)正交或反交沉默型(2种),(4)正交或反交特异型(2种),(5)正交或反交单亲一致型(4种),(6)杂交种特异型(1种),(7)双亲共沉默型(1种),(8)表达一致型(1种)。分析发现,小麦杂交种和亲本间存在显著的表达差异。在差异表达类型中,杂交种特异型和双亲共沉默型比例最低。对上述15种表达模式与杂种优势进行相关分析,结果表明,表达一致型与各产量性状杂种优势之间的相关均不显著,说明杂种优势是由某些有表达差异的基因造成。9个产量性状均能检测到一种以上与其显著或极显著相关的基因表达模式,有些性状受正负相关效应的共同影响;沉默型(包括单亲沉默型、正交或反交沉默型和双亲共沉默型)和正交或反交单亲一致型在杂种优势形成中发挥重要作用。这些研究表明,在种子发育早期,基因的差异表达与杂种优势形成之间可能存在较为复杂的关系。     

日龄及性别对橘小实蝇实验种群飞行能力的影响

利用飞行磨系统对实验种群橘小实蝇的1、6、11、16、21、26、31日龄的7个雌雄个体分别进行22h连续吊飞试验,测定其累计飞行距离、累计飞行时间、平均飞行速度。橘小实蝇原始种群采自湖南长沙,经室内连续饲养约30代,成为试验种群。试验环境条件为连续光照条件,温度25℃,RH 60%—80%,光照强度为990 lx。整个吊飞过程不补充食物和水份。共得到179组吊飞数据,其中雌虫86组,雄虫93组,每个日龄处理不少于9头。结果显示随着日龄的增加,橘小实蝇雌蝇和雄蝇的飞行能力均逐渐增加,到达16日龄后雌蝇飞行能力迅速下降,表现为单峰型;雄蝇的飞行能力在16—31日龄一般维持较高水平,但在26日龄有一定波动。16日龄雌蝇和雄蝇的累计飞行距离分别是(2485.6±2287.2)m和(2152.3±1773.3)m。其中1头21日龄雄性个体的累计飞行距离最大,完成了8795.80 m的飞行。雌蝇累计飞行距离最远的发生在16日龄,为8116.6 m。日龄对橘小实蝇的累计飞行距离和平均飞行速度的影响都达到了显著水平(前者,F=2.88,P0.05;后者,F=4.98,P0.01)。雌蝇和雄蝇的平均飞行速度的差异达到了显著水平(F=4.10,P0.05)。日龄和性别的互作对平均飞行速度的影响也达到了显著水平(F=2.74,P0.05)。尽管实验种群不能完全代表野生种群,研究结果对研究橘小实蝇扩散规律及综合防治,特别是改进橘小实蝇雄性不育技术仍有重要的参考价值。     

番茄褐斑病菌产毒培养条件及其毒素的致病范围

对番茄褐斑病菌(Helminthosporiurn carposaprum)产毒条件和毒素对不同番茄品种的毒性进行了研究,结果表明,不同的pH值、温度、光照条件、培养天数所制备的毒素毒力差异显著,病菌的最佳产毒条件是室温25℃,光照12 h、pH值为6、振荡培养15 d;不同植物对病菌毒素的敏感性不同。     

黄瓜褐斑病菌毒素对抗、感黄瓜品种的作用

在黄瓜褐斑病菌毒素的作用下,黄瓜品种的根数、根长、芽长受到了抑制,根的电导值及叶片的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性升高。抗病品种的根数、根长、芽长受毒素的影响较感病品种小,即感病品种对毒素敏感,且抗、感品种的电导值差异达显著水平。抗病品种的PAL活性增加幅度较感病品种大。     

水稻锚蛋白基因家族分析和锚定膜蛋白的表达模式研究

锚蛋白重复序列模体是生物体内最普遍的蛋白质序列模体之一,在多种细胞活动中主要介导蛋白质与蛋白质的相互作用。采用生物信息学的方法,在基因组水平上搜索和鉴定了水稻锚定重复序列蛋白,通过分析蛋白质二级结构,进行水稻锚蛋白基因家族的聚类分析,并在此基础上,用RT-PCR的方法分析水稻锚定膜蛋白的表达模式,为水稻锚蛋白基因的研究提供了理论依据。     

长蠕孢菌产孢条件的研究

对番茄褐斑病原菌—长蠕孢菌产孢条件进行了研究,结果表明燕麦片琼胶培养基、Czapek培养基和PDA＋番茄叶片能促进产孢子,V8汁、PSA和番茄汁培养基抑制产孢;碳源果糖明显促进产孢,甘露醇抑制产孢子;氮源氯化铵促进产孢,蛋白胨和硫酸铵抑制产孢;光照和紫外线照射对长蠕孢菌产孢有明显促进作用,特别是紫外线照射60～80min时产孢量达到最大;偏低温或偏高温以及微碱性环境能促进长蠕孢菌产孢,温度为15℃或30℃,pH8～9时最有利于产孢。     

普通小麦不同优势杂交种及其亲本苗期根系基因的差异表达

为探讨小麦(Triticum aestivum L.)杂种优势形成的分子机理,选用普通小麦品种(系)3338、6554和2410TD及其强优势杂种A(3338×6654)和无优势杂种B(2410TD×6554),采用mRNA差异显示技术,对生长至三叶一心的根系(初生根)基因表达差异进行了比较研究.结果发现,小麦杂种一代苗期根系基因表达较亲本明显不同,表现为数量水平和质量水平上的差异,且差异表达基因的数目远高于我们以苗期叶片为材料的研究结果,表明小麦杂交种与其亲本间的基因差异表达与所研究的组织和器官有关.比较分析发现,在强优势杂种组合A中,超亲表达和偏高亲表达基因所占比例均明显高于无优势杂种组合B.以家族特异基因替代随机引物进行的差异显示结果表明,MADS-box家族基因在小麦杂交种和亲本苗期根系中存在着显著的表达差异,且差异表达类型以杂种特异表达和亲本基因在杂种一代沉默为主,说明MADS-box家族基因可能与小麦的杂种优势形成具有重要关系.对杂种和亲本基因表达差异与杂种优势的关系进行了分析和讨论.     

小麦杂种及其亲本苗期叶片家族基因差异表达及其与杂种优势关系的初步研究

为探讨小麦杂种优势形成的分子机理,以一套双列杂交组合的苗期叶片为材料,利用mRNA差异显示技术分析了杂种及其亲本间MADS－box、G－ box、Ser/Thr蛋白激酶、EIF－4A、ARF1基因家族共5类家族基因在杂交种和亲本之间的表达差异。并与杂种性状表现和杂种优势进行了相关分析。结果发现,除ARF1家族基因外,其余家族基因在杂种和亲本间存在显著的表达差异,差异表达类型可概括为4种：（1）双亲共沉默;（20单亲表达沉默;（3）杂种特异表达;（4）单亲表达一致。分析发现,MADS－box、G－box和EIF－4A家族基因在杂种和亲本间的差异表达模式相似,均以单亲特异表达和种特异表达类型所占比例最高。相关分析结果表明,以上所有家族基因的总体差异表达程度与所有性状的杂种表现均不相关,MADS－box家族基因中杂种特异表达类型与小穗数、单株产量和单穗产量杂种优势呈显著正相关,双亲共沉默类型与小穗数、千粒重和单穗产量杂种优势呈显著负相关,另外,EIF－4A家族基因中单亲表达一致型与单穗产量杂种优势呈显著正相,但双亲共沉默类型与小穗数和单穗产量杂种优势呈显著负相关,对于G－box基因家族而言,仅小穗数杂种优势和双亲共沉默类型成显著负相关,而蛋白激酶家族基因的各种差异类型与性状杂种优势的相关分析均不显著。这些研究表明,调控基因的差异表达与杂种优势形成有密切关系。     

普通小麦不同优势杂交种及其亲本苗期根系基因的差异表达

为探讨小麦 (TriticumaestivumL .)杂种优势形成的分子机理 ,选用普通小麦品种 (系 ) 3338、6 5 5 4和 2 410TD及其强优势杂种A(3338× 6 6 5 4)和无优势杂种B(2 410TD× 6 5 5 4) ,采用mRNA差异显示技术 ,对生长至三叶一心的根系 (初生根 )基因表达差异进行了比较研究。结果发现 ,小麦杂种一代苗期根系基因表达较亲本明显不同 ,表现为数量水平和质量水平上的差异 ,且差异表达基因的数目远高于我们以苗期叶片为材料的研究结果 ,表明小麦杂交种与其亲本间的基因差异表达与所研究的组织和器官有关。比较分析发现 ,在强优势杂种组合A中 ,超亲表达和偏高亲表达基因所占比例均明显高于无优势杂种组合B。以家族特异基因替代随机引物进行的差异显示结果表明 ,MADS_box家族基因在小麦杂交种和亲本苗期根系中存在着显著的表达差异 ,且差异表达类型以杂种特异表达和亲本基因在杂种一代沉默为主 ,说明MADS_box家族基因可能与小麦的杂种优势形成具有重要关系。对杂种和亲本基因表达差异与杂种优势的关系进行了分析和讨论