生长素合成途径的研究进展

生长素是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素, 参与植物生长发育的许多过程。植物和一些侵染植物的病原微生物都可以通过改变生长素的合成来调节植株的生长。吲哚-3-乙酸(IAA)是天然植物生长素的主要活性成分。近年来, 随着IAA生物合成过程中一些关键调控基因的克隆和功能分析, 人们对IAA的生物合成途径有了更加深入的认识。IAA的生物合成有依赖色氨酸和非依赖色氨酸两条途径。依据IAA合成的中间产物不同, 依赖色氨酸的生物合成过程通常又划分成4条支路: 吲哚乙醛肟途径、吲哚丙酮酸途径、色胺途径和吲哚乙酰胺途径。该文综述了近几年在IAA生物合成方面取得的新进展。     

西南地区小麦抗条锈病种质的遗传多样性及群体结构分析

全面了解西南地区小麦抗条锈病种质遗传多样性和群体结构信息,能有效提高抗病品种的育种效率。在本研究中,我们利用基于基因分型测序（GBS）技术的DArT-seqTM方法对134份小麦材料开展了全基因组基因分型,共获得了6919个多态性的SNP（single nucleotide polymorphism）标记。它们的多态性指数（PIC,polymorphism information content）的范围在0.01到0.50之间,平均值为0.32。根据SNP标记在134份小麦品种中的基因分型数据,计算了品种间的遗传相似系数（GS）,其变异范围为 0.51～0.98,平均值0.61。非加权组平均法（UPGMA,unweighted pair-group method with arithmetic mean）聚类分析结果显示根据来源地和亲缘关系的不同,这批小麦品种（系）可划分为五个群。主坐标分析（PCoA）结果显示,小麦材料清晰地聚集形成了两个群。第一类群由不同来源的小麦材料组成,群体较大且分布更紧密。而第二类群几乎都由贵州小麦组成,品种数目较少但更加分散。在抗条锈病基因的分布上,大多数携带Yr9基因位点的小麦品系聚集在第一类群中,而绝大多数携带Yr26抗病基因位点的小麦品系则聚集在第二类群中。本研究从基因型多样性水平上阐释了西南地区小麦抗病种质遗传背景,为西南地区和我国小麦的抗条锈病育种的提供了理论依据。     

小麦株高性状的QTL分析

自20世纪60年代农林10号矮秆基因被用于小麦育种以来,矮化育种成为世界范围内势不可挡的趋势,矮秆基因研究被越来越多的育种专家重视,先后鉴定出20余个矮秆基因,并应用其中6,7个基因,培育了大批丰产潜力大的半矮秆品种,应用矮秆冬小麦吕系DN3338（♀）和F390（♂）杂交得到的F2：3群体,研究小麦株高的遗传基础,以控制株高的数量性状基因座进行定位,利用240个F2：3家系,构建了含215个微卫星标记,覆盖3600cM,由21个连锁群组成的遗传 连锁图谱,并对该群体进行了4个环境（2年：2000年和2001年,2点：北京和石家庄）3重复的田间种植;采用区间作图法,对该群体的株高性状进行了QTL分析。结果表明：7个影响株高的QTL分别位于染色体1B,4B(2个）,6A（2个）,6D和7A上,每个QTL能解释5．2％－50．1％的表型变异,每个环境条件下检测出的所有QTL能解释64．8％－75％,的表型变异,除了7A上的QTL外,其他6个降低株高的QTL均来自ND3338,其效应介于0．94cm-9.33cm之间,且其中的4个在所有的环境下都能被检测出来,具有较高的稳定性,在4BS的Xgwm113标记附近有一主效QTL,其在不同的环境下能降低株高7．91cm-9.33cm,解释27．8％－36．2％,的表型变异,有着同农林10号中Rht-Blb相近的效应;同时在4BS上还发现一个和地点互作的QTL,该QTL在石家庄的两年试验中均被检测到,且有较大的效应值（80cm和7.6cm),因此,认为大部分的QTL能在所有的环境中检测到,这些QTO可以被用于品种改良和分子标记辅助选择育种。     

小麦光温敏核雄性不育基因的初步定位

农大3338是通过多年鉴定发现的一个优良的光温敏核雄性不育小麦品系,运用SSR和ISSR两种分子标记对其光温敏核雄性不育基因进行了定位,检测到了两个光温敏核雄性不育基因座位,并分别命名为ptms1和ptms2,其中ptms1的基因效应是ptms2的2～3倍。     

差异显示法分离水稻抗稻瘟病相关基因

采用mRNA差异显示技术,分析水稻稻瘟病抗源材料“地谷”叶片受稻瘟病菌侵染前后的基因的表达差异,获得87个差异片段。对这87个差异片段进行了回收、重扩增与克隆,并对其中的81个片段进行了杂交鉴定。斑点杂交结果证实其中6个片段受稻瘟病菌诱导表达。进一步克隆测序并进行数据库比对分析表明其中一个与水稻4号染色体中一推测的苹果酸合成酶高度同源,一个与水稻11号染色体上的RPR1基因高度同源,RPR1基因具有保守的NBS-LRR结构,并与水稻防卫反应的信号传导有关;另一个与水稻第6号染色体上一推测的硫氧还蛋白高度同源,其余3个为新的cDNA片段。     

小麦光温敏核雄性不育相关基因的G-box家族引物差式分析

用G-box家族引物对小麦光温敏核雄性不育系农大3338在可育与不育光温条件下进行mRNA差异显示,结果表明,在育性转换时期,这两种条件下的基因表达存在显著差异。回收了12个质的差异片段并进行反Northern印迹杂交验证,然后对5个阳性克隆片段HT1-G10、HT1-G3、HT2-G2、HT1-G4和HT2-G5进行了测序,同源比较显示：HT1-G10与小麦（Triticum aestivum）叶绿体基因rbcL和atpB的部分序列高度同源（96％）;HT1-G3与小麦（Triticum aestivum）组蛋白H2A基因高度同源（88％）;另3个片段为新基因片段。对这些基因片段的分析为揭示光温敏核雄性不育的发育机理提供了一些有效证据。     

一种小麦高、低分子量麦谷蛋白亚基的提取方法

用7.5%的异丙醇和0.3 mol/L的NaI去除醇溶蛋白和其他单体蛋白, 以二硫苏糖醇(DTT)为强还原剂, 以4-乙烯基吡啶 (VP)保护巯基, 防止其重新氧化。在25%的异丙醇和0.04 mol/L的Tris-HCl (pH=8.0)缓冲液中提取小麦总麦谷蛋白亚基、在4%浓缩胶和13%分离胶的不连续分离体系中进行SDS-PAGE电泳, 结果表明, 该方法不仅能有效去除醇溶蛋白和其他蛋白对麦谷蛋白亚基电泳的影响, 且高分子量麦谷蛋白亚基 (HMW-GS) 和低分子量麦谷蛋白亚基 (LMW-GS)的提取分离一步完成, 更重要的是, 利用该方法提取出的HMW-GS和LMW-GS在电泳分析中, 具有高的分辨率, 可以有效区分各电泳谱带, 为进一步研究奠定了基础。