多子房小麦蛋白质双向电泳体系的建立及优化

为建立适用于显性多子房小麦细胞质效应的蛋白质双向电泳体系,以显性多子房小麦材料DUOII与特异细胞质材料TeZhiI杂交的F1幼穗为材料,采用TCA-丙酮法提取蛋白质,并在IPG胶条长度和pH范围、SDS-PAGE凝胶浓度及蛋白质上样量等方面,对多子房小麦幼穗蛋白质双向电泳体系进行了探究与优化.结果表明,本文采用的蛋白质定量方法准确度高(R²=0.9999),确立了17 cm, pH4～7的IPG胶条, 12% SDS-PAGE分离胶,上样量为900 μg的双向电泳方法体系,获得了最适合本研究蛋白质组分析的双向电泳图谱. 经PDQuest 2DE 8.0.1软件分析,2-DE图谱上可分辨出1.444±14个清晰蛋白质点,且重复性较高(95%), 相关系数为0.960. 建立了一套适用于显性多子房小麦细胞质效应研究的蛋白质双向电泳体系.     

小麦细胞增殖核抗原基因启动子的克隆及活性分析

细胞增殖核抗原（proliferating cell nuclear antigen,PCNA）基因是DNA聚合酶δ的辅助因子,在真核细胞DNA复制及其损伤修复中发挥着重要的作用.采用高效热不对称交互PCR法（high-efficiency thermal asymmetric interlaced PCR,hiTAIL PCR）从小麦西农1 376基因组中扩增得到小麦PCNA基因启动子片段,并命名为TaPCNA启动子. PlantCARE启动子在线分析软件预测含有光应答调控元件（Box I）、脱落酸应答元件（ABRE）、花粉发育应答元件（GGTT motif,GTGA motif）及细胞周期转换结合位点（E2F-binding site）等.为了分析其启动子活性, 通过替换pBI121载体上的CaMV35S启动子,构建了TaPCNA启动子与β-葡糖醛酸酶（GUS）基因的融合表达载体,通过农杆菌介导法在烟草叶片中进行瞬时表达. GUS组织化学染色结果表明,TaPCNA基因启动子能够驱动GUS基因在烟草叶片中表达,证实了所获得的启动子序列具有启动活性.本研究通过hiTAIL-PCR法克隆得到TaPCNA基因的启动子,为深入研究该基因的功能奠定了基础.     

小麦线粒体DNA的高效提取方法

以小麦黄化苗为材料, 通过简单差速离心、DNaseⅠ处理得到无核DNA杂质的线粒体, 用SDS和蛋白酶K裂解线粒体, 经酚/氯仿抽提除去蛋白, 并用RNase A消化而得到单纯线粒体DNA(mtDNA)。对所提取的mtDNA进行紫外吸收光度分析, A₂₆₀/A₂₈₀ 平均为1.92, A260/A230 平均为2.09, 平均每克黄化苗可提取mtDNA 26.85 mg; 并对mtDNA进行琼脂糖凝胶电泳和RAPD扩增, 均得到清晰的电泳图谱。结果表明: 此提取方法得到的mtDNA, 不但产率高、结构完整, 而且能有效去除核DNA、RNA和蛋白质等杂质, 获得高质量的mtDNA用于PCR反应和各种遗传学分析。研究还发现, 通过调整线粒体裂解温度(先50℃裂解1 h, 再37℃裂解1 h), 亦可大幅度提高mtDNA的产率。     

化学杂交剂诱导的小麦生理型雄性不育花药的活性氧代谢

以化学杂交剂SQ-1诱导的生理型小麦雄性不育及其对照植株花药为材料,研究了不同花粉发育时期花药中超氧阴离子(O-·2)生成速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量以及主要抗氧化酶活性的变化,以探明小麦花药活性氧代谢和生理型雄性不育的关系.结果表明,在幼穗时期,O-·2生成速率、H2O2和MDA含量、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均高于相应对照,而过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则低于或显著低于对照;在单核早期以及花粉败育主要发生期(单核后期和二核初期),O-·2生成速率、H2O2和MDA含量极显著高于对照,而SOD、POD、CAT和APX酶活性却极显著低于对照;在败育后的花药中,O-·2生成速率和H2O2含量与对照之间差异幅度缩小,但MDA含量依然加大,同期的几种抗氧化酶活性依然极显著低于对照.在败育的关键期,品种'西农1376'处理株花药的活性氧升高幅度比'西农2611'处理株较大,抗氧化酶活性降低幅度也较大,且'西农1376'处理株的相对雄性不育率也较高.可见,化学杂交剂SQ-1能诱导小麦花药中O-·2和H2O2大量积累以及SOD、POD、CAT和APX活性的极显著降低,引起花粉关键败育期花药活性氧代谢严重失衡和严重膜脂过氧化,导致大量花粉母细胞发育受到严重抑制,最终造成小麦生理型雄性不育.     

一株桑树内生拮抗菌的分离、鉴定及发酵条件优化

【目的】利用植物内生拮抗菌防治植物病害是一种有效的生物防治手段。本研究从健康桑树中分离筛选桑椹菌核病拮抗性内生细菌,为桑椹菌核病生物防治提供优良菌种。【方法】釆用组织分离培养法及抑菌圈法分离、筛选桑椹菌核病拮抗性内生细菌;根据菌体形态、培养特征、生理生化特性及基于16S rDNA序列的系统发育分析,对抑菌活性显著且稳定的菌株进行菌种鉴定;进而利用菌丝生长速率法检测活性发酵液的抑菌谱与热稳定性,并通过单因素及正交试验优化该菌株产生抑菌活性物质的发酵条件。【结果】从健康桑树中共分离获得55株内生细菌,其中XP-27菌株对核盘菌PZ-2的抑菌活性稳定且拮抗效果明显;XP-27菌株形态、培养特征、生理生化特性与芽孢杆菌属相符,基于16S rDNA序列的系统发育分析结果显示该菌株与多株甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)的亲缘关系最近,且处于系统发育树的同一分枝,故将XP-27菌株鉴定为甲基营养型芽孢杆菌,命名为B.methylotrophicusXP-27;抑菌谱与热稳定性实验结果表明XP-27菌株对灰霉菌SWU5、腐霉菌SWU3等10种常见植物病原菌具不同程度的抑制作用,且其发酵滤液热稳定性强;发酵条件优化结果表明该菌株最佳培养基配方与培养条件为:牛肉膏1.00%,淀粉1.50%,K_2HPO_4 0.05%,MgSO_4·7H_2O 0.10%,初始pH值为8.0,培养温度为30°C,接种量为7%,发酵时间为120 h。【结论】筛选获得的桑树内生细菌B. methylotrophicus XP-27对桑椹菌核病病原菌核盘菌PZ-2具有显著拮抗作用,可作为开发桑椹菌核病生防制剂的候选菌株。     

小麦多子房性状外显率影响因子的初步研究

为了提高杂交小麦的繁制种效益,选用具有不同山羊草细胞质的同质同核、同质异核、异质同核多子房小麦为试验材料,于成熟期调查多子房外显率,并用DPS7．05专业数据处理软件对调查结果进行方差分析,研究了多子房外显率表达的影响因素。结果表明,具有相同细胞核和细胞质背景的多子房小麦,各小花内第一、二、三粒子粒多子房外显率表达效应无显著差异;异质同核背景下的多子房外显率的表达效应也无显著差异;相同细胞质不同细胞核背景下的多子房外显率的表达效应达到显著水平。因此,欲提高小麦多子房性状表达的外显率,选择合适核型至关重要。     

粘类小麦细胞质雄性不育系育性基因的地区分布

以具4种细胞质、2种核类型的粘类小麦雄性不育系为测验种,对309份来自国内外不同地区普通小麦品种对应粘类小麦不育系的育性恢复和保持关系进行调查,研究粘类小麦雄性不育系育性基因的地理分布.结果表明:(1)普通小麦品种中广泛存在着粘类雄性不育系的恢复基因,所配组合中,高恢复度以上的组合占到45.24%;(2)所配组合F1小穗结实率范围在0~91.35%之间,其中0和60%~80%的分布范围较多;(3)具有恢复能力的品种在供试6个地区均有分布,但比例不同,中国南方、新疆内陆、青藏高原等春麦地区高,可育品种的分布比例均超过50%;具有育性保持作用的品种在中国黄淮海暖温带冬麦气候生态区和加拿大地区分布较多,在新疆麦区分布最少;(4)恢复度80%以上的品种在6个地区均有分布,但在各地区供试材料中的比例都不高.     

籼稻''''93-11''''一段基因组序列的完善及分析

超级杂交稻父本‘93-11＇的基因组序列测定的完成,为进行作物遗传改良和不同作物之间的比较基因组学研究提供了又一重要序列资源.但是,该基因组序列中还存在很多“缺口”,为使‘93-11＇的基因组序列更加精确,同时提供一些“缺口”填补策略和方法,本研究采用PCR扩增、回收克隆测序的方法对该基因组中一段长约160 kb、含有6个“缺口”的基因组序列进行了完善,并运用相关分子生物学和生物信息学软件进行了详细分析,结果表明：该6个“缺口”中,存在1个“缺口”估计错误,2个序列拼接错误;“缺口”主要位于非编码区,位于编码区的只有1个,其改变了对本处基因的注释,使此基因由原来的9个外显子增加为11个;填补“缺口”后,基因密度增加.     

不同激素配比和AgNO3对两种基因型大白菜子叶离体再生的影响

以‘08S555’和‘陕秋白’大白菜子叶为外植体,研究了激素配比和AgNO3对不定芽再生的影响。结果表明：‘陕秋白’的再生率高于‘08S555’,但出芽系数比‘08S555’低。在6-BA与NAA组合时,‘陕秋白’再生率最高,为68.33%,‘08S555’为28.33%;再生系数分别为1.09和2.81。在TDZ与NAA组合时,二者不定芽的再生频率分别为79.17%和45.83%;再生系数分别为1.24和2.55。这说明与6-BA相比,TDZ与NAA组合对两个大白菜子叶再生率的效果更好。AgNO3与细胞分裂素及生长素配合使用,能提高‘陕秋白’子叶不定芽的再生频率。当TDZ浓度为0.3mg·L^-1、NAA为0.5mg·L^-1和AgNO3为6mg·L^-1时,‘陕秋白’再生率最高,达到87.50%。     

粘类小麦雄性不育恢复基因的遗传分析及RAPD标记

利用RAPD分子标记对粘类小麦雄性不育系ms（Kots）-90-110的恢复系Rk5451的恢复基因进行了标记定位。选取具有高恢复力的恢复系康本材料Rk5451和Rk5253为父本与ms（Kots）-90-110杂交．F1代再与保持系90-110回交;以90-110／／ms（Kots）-90-110／Rk5451的BC1F1代分离群体为研究对象．利用分离群体分组分析法（Bulked Segregant Analysis．BSA）．以350个随机引物对Rk5451的主效恢复基因进行RAPD分析．筛选到27个可在亲本间扩增出多态性的引物．其中引物S120经多次重复能在亲本间及不育和可育池间扩增出稳定的多态性片段S120-1745。