高浓度臭氧对大豆生长发育及产量的影响

采用开顶式同化箱(open-top chambers,OTCs)装置,设置活性碳过滤大气(CF,［O₃］<10 μg·kg^-1)和高臭氧(O₃)浓度(HO,约为80 μg·kg^-1)两个处理,研究开花后高浓度O₃对大豆农艺性状、叶面积、叶绿素、抗氧化系统与产量的影响.结果表明： 与对照(CF)同期相比,HO处理植株的叶面积和叶绿素含量显著降低(P<0.05);过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性极显著增强(P<0.01),但随着处理时间的延长,其活性逐渐降低;HO处理下植株叶片中可溶性蛋白质和抗坏血酸(AsA)含量降低,丙二醛含量显著升高,表明膜脂过氧化进程加快;大豆的单株干物质量、有效结荚数、籽粒数、百粒重和产量都有所降低,其中产量降低了47%,差异达极显著水平(P<0.01).     

基于叶绿体DNA ndhA和nrDNA ITS序列变异分析栽培柿及其近缘种亲缘关系

以柿属植物（Diospyros spp.）中与柿近缘的8种共30个基因型为试材,进行核糖体DNA(nrDNA)内转录间隔区（ITS）和叶绿体DNA ndhA序列变异分析,并通过软件计算两个序列及合并后的进化模型,依据进化模型采用ML法(maximum likelihood method)分析进化关系。为进一步弄清柿属植物种间亲缘关系和供试柿（Diospyros kaki Thunb.）种内分子差异提供了理论依据。结果表明：（1）ndhA序列长度变异范围在1 492~1 511,14个信息位点;ITS序列长度变异范围在660~761,56个信息位点。ITS、ndhA和ndhA+ITS（ndhA和ITS合并）最适碱基进化模型分别为（TrN+I+G）、（F81+I）和（GTR+I+G）。综合ITS和ndhA序列分析表明：柿与油柿和云南野毛柿亲缘关系最近,与美洲柿和乌柿最远。（2）21份柿品种材料的ITS长度均为730,包括4个变异位点,据此4个变异位点对供试柿种内21个品种进行聚类分析。研究认为,ndhA和ITS能较清楚解释了柿与其近缘种间的亲缘关系,并通过柿品种ITS的差异位点分析鉴别出栽培柿种内的差异。     

配子体自交不亲和植物花粉S基因研究进展

配子体自交不亲和植物的自交不亲和性是由雌蕊自交不亲和因子和花粉自交不亲和因子相互作用的结果。目前已经分离和鉴定了雌蕊自交不亲和基因及其表达产物。最近从金鱼草、Prumusdulcis、梅等植物中分离的F-box基因,它具有花粉S基因特点,即在花药、成熟的花粉和花粉管中特异表达;在基因位置上,与S-RNase基因紧密连锁;不同物种或同一物种不同品种F-box基因间核苷酸和氨基酸序列上存在高度多态性。通过分子生物学方法和杂交授粉试验证明所分离的F-box基因是花粉自交不亲和基因,但目前尚未分离出该类基因相应的表达蛋白。主要综述了配子体自交不亲和植物花粉自交不亲和基因的发现、基因的结构、雌蕊自交不亲和因子和花粉自交不亲和因子相互作用的模型。     

杜仲叶片不同发育时期数字基因表达谱分析

为在转录水平解析杜仲叶片发育过程中的基因表达模式,该研究通过数字基因表达谱技术对‘华仲6号’杜仲叶片从展叶(4月)到落叶(10月)不同发育时期的基因表达水平进行比较分析,共获得差异基因3 002个,其中1 764个表达量上调,1 238个下调,这些差异表达基因主要行使催化、氧化还原等功能,参与代谢过程和生物过程等;进一步Pathway富集分析发现,苯丙素类生物合成途径相关基因被富集,其中调控绿原酸合成的6个基因差异表达显著;对这些基因表达模式进行分析显示,4月中旬和9月中旬基因的表达量较高,暗示这两个时期对于绿原酸的合成具有重要作用。荧光定量RT-PCR检测6个绿原酸合成相关基因和12个随机选择的差异表达基因,验证结果显示表达谱测序结果可靠。该研究结果为揭示杜仲叶片在不同发育时期的分子调控机制奠定了基础,并为深入解析杜仲绿原酸合成机理,进而通过分子育种手段提高杜仲绿原酸含量提供新的路径。     

基于SSR标记的新疆野杏群体遗传多样性及遗传结构

利用27对SSR分子标记对新疆4个野杏群体遗传多样性和遗传结构进行分析,评价新疆野杏遗传多样性水平和分化程度,为新疆野杏合理保护与利用提供科学依据。结果显示：（1）27对SSR引物共检测到431个等位基因（N_a）,各位点平均等位基因数（N_a）和多态性信息含量（PIC）分别为15.96和0.84;物种水平上Shannons信息指数（I）和期望杂合度（H_e）分别为2.21和0.78。（2）群体水平上等位基因数（N_a）、有效等位基因（N_e）、Shannons信息指数（I）、期望杂合度（H_e）和观察杂合度（H_o）分别为10.98、5.85、1.92、0.79和0.55;其中新源县野杏群体遗传多样性最丰富,巩留县群体遗传多样性最低。（3）基于F统计量分析的遗传分化系数（F_st）为0.05,基因流（N_m）为5.26;分子方差分析显示新疆野杏群体大部分遗传变异来自群体内（95.4%）,群体间的遗传变异仅占4.6%。（4）新疆野杏群体遗传距离为0.06~0.49,平均为0.24;遗传相似度为0.61~0.94,平均为0.80;遗传相似度的聚类分析和遗传距离的主坐标分析结果一致,均将供试4个群体划分为两组;Mantel检测显示,新疆野杏群体遗传距离与地理距离无显著相关（r=0.332,P＝0.16）。研究表明,新疆野杏资源具有丰富的遗传多样性,群体遗传分化程度较低,群体间遗传距离较小,这与新疆野杏群体的大小和悠久的演化历史以及群体间频繁的基因交流相关。     

内蒙古西伯利亚杏群体遗传多样性和遗传结构分析

利用27对SSR分子标记对内蒙古地区13个西伯利亚杏群体的遗传多样性和遗传结构进行分析,评价其遗传多样性水平和分化程度,为内蒙古西伯利亚杏资源的合理保护与利用提供理论依据。结果显示:(1)27对SSR引物共检测到512个等位基因(Na),各位点平均等位基因数(Na)和多态性信息含量(PIC)分别为19和0.84;物种水平上Shannons信息指数(I)和期望杂合度(He)分别为2.25和0.73。(2)群体水平上的等位基因(Na)、有效等位基因(Ne)、Shannons信息指数(I)、期望杂合度(He)和观察杂合度(Ho)分别为6.95、4.48、1.60、0.76和0.56;其中科左后旗群体遗传多样性最丰富,克什克腾旗群体遗传多样性最低。(3)基于F统计量分析的遗传分化系数(Fst)为0.12,基因流(Nm)为1.86;分子方差分析显示内蒙古西伯利亚杏群体大部分遗传变异来自群体内(92%),群体间的遗传变异仅占8%。(4)内蒙古西伯利亚杏群体遗传距离为0.04~0.67,遗传相似度为0.33~0.83;遗传相似度的聚类分析、遗传距离的主坐标分析和遗传结构分析(Structure)均将供试13个群体划分为4组。Mantel检测显示,内蒙古西伯利亚杏群体遗传距离与地理距离呈显著相关关系(r=0.453,P0.01)。研究表明,内蒙古西伯利亚杏资源具有丰富的遗传多样性,这一特性与其群体的大小、悠久的演化历史以及自身生物学特性相关;内蒙古西伯利亚杏群体间存在中等程度的遗传分化,这可能源于自然地理隔离以及近期人类活动引起的生境片段化。     

Molecular mapping of a stripe rust resistance gene in wheat line C51

Stripe rust, a major disease in areas where cool temperatures prevail, can strongly influence grain yield. To control this disease, breeders have incorporated seedling resistance genes from a variety of sources outside the primary wheat gene pool. The wheat line C51, introduced from the International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA), Syria, confers resistance to all races of Puccinia striiformis f. sp. tritici (PST) in China. To map the resistant gene(s) against stripe rust in wheat line C51, 212 F ₈ recombinant inbred lines (RILs) derived from the cross X440 × C51 were inoculated with Chinese PST race CYR33 (Chinese yellow rust, CYR) in the greenhouse. The result showed that C51 carried a single dominant gene for resistance (designated YrC51) to CYR33. Simple sequence repeat (SSR) and resistance gene-analogue polymorphism (RGAP) markers that were polymorphic between the parents were used for genotyping the 212 F ₈ RILs. YrC51was closely linked to two SSR loci on chromosome 2BS with genetic distances of 5.1 cM (Xgwm429) and 7.2 cM (Xwmc770), and to three RGAP markers C51R1 (XLRR For / NLRR For), C51R2 (CLRR Rev / Cre3LR-F) and C51R3 (Pto kin4/ NLRR-INV2) with genetic distances of 5.6, 1.6 and 9.2 cM, respectively. These RGAP-linked markers were then converted into STS markers. Among them, one STS marker, C51STS-4, was located at a genetic distance of 1.4 cM to YrC51 and was closely associated with resistance when validated in several populations derived from crosses between C51 and Sichuan cultivars. The results indicated that C51STS-4 can be used for marker assisted selection (MAS) and would facilitate the pyramiding of YrC51 with other genes for stripe rust resistance.     

内蒙古居群抗寒西伯利亚杏繁殖生态学研究

对内蒙古居群抗寒西伯利亚杏的12个种源同一树龄的102株进行雌蕊败育率、花粉量、花粉活力、柱头可授性及自交不亲和性进行研究,以明确西伯利亚杏主产地资源的花期生物学特性和繁殖特性,为杏杂交育种和资源利用提供理论依据。结果表明:(1)有86.27%的西伯利亚杏雌蕊败育率低于90%;73.53%的西伯利亚杏单朵花花粉量在1×104～5×104之间;86.27%的西伯利亚杏花粉活力低于50%,且寿命较短。(2)花苞在将开未开时,柱头已经具备一定的可授性,开花后1～4d内柱头可授性保持较高水平,第5天开始有下降趋势。(3)荧光显微观察结果显示,授粉后16h时,96.08%的杏花花粉管在花柱上部;授粉后24h时,74.51%的杏花花粉管仍在花柱上部;授粉后48h时,35.29%的杏花花粉管到达花柱中部;授粉后80h时,花粉管到达花柱下部的杏花约50%,但受精胚珠数为0。研究认为,西伯利亚杏基本为自交不亲和。     

Cloning, characterization and promoter analysis of S-RNase gene promoter from Chinese pear (Pyrus pyrifolia)

The 5'-flanking region of the S(12)-, S(13)-, S(21)-RNase with a length of 854 bp, 1448 bp and 1137 bp were successfully isolated by TAIL-PCR from genomic DNA from 'Jinhua', 'Maogong' (Pyrus pyrifolia) and 'Yali' (Pyrus bretschneideri) genomic DNA. Sequence alignment and analysis of S(13)-, S(12)-, S(21)-RNase gene promoter sequences with S(2)-, S(3)-, S(4)-, S(5)-RNase 5'-flanking sequences indicated that a homology region of about 240 bp exists in the regions just upstream of the putative TATA boxes of the seven Chinese/Japanese pear S-RNase genes. Phylogenetic tree suggests that the homology region between the Chinese/Japanese pear and apple S-RNase gene promoter regions reflects the divergence of S-RNase gene was formed before the differentiation of subfamilies. Full length and a series of 5'-deletion fragments-GUS fusions were constructed and introduced into Arabidopsis thaliana plants. GUS activity were detected in S(12)-pro-(1 to 5)-GUS-pBll01.2 transgenic pistils and progressively decreased from S(12)-pro-1-GUS-pBI l01.2 to S(12)-pro-5-GUS-pBll01.2. No GUS activity was detected in S(12)-pro-6-GUS-pBll01.2 transgenic pistil and other tissues of non-transformants and all transgenic plants. The result suggested S(12)-RNase promoter is pistil specific expression promoter.