利用分子标记评价光皮桦种质园的遗传多样性

目的:对种子园的62份光皮桦样本的遗传多样性进行早期评价,为其种质资源保存及杂交育种中的亲本选配提供理论依据.方法:利用新开发的光皮桦ACGM分子标记研究光皮桦的遗传多样性.结果:该群体的Nei遗传多样性指数和多态位点百分数分别为0.2138和54.74%.结论:安徽(pop9)居群的观测等位基因数Na、有效等位基因数Ne、Nei基因多样性H和多态位点百分率P%最小,分别为1.1022、1.0723、0.0423和10.22%.临安(pop1)居群的观测等位基因数Na、有效等位基因数Ne、Nei基因多样性H和多态位点百分率P%最大,分别为1.4307、1.3125、0.1741和43.07%.     

光皮桦6个南方天然群体的遗传多样性

为揭示中国特有珍贵用材树种光皮桦(Betula luminifera)天然群体的遗传多样性和遗传结构, 采用AFLP分子标记, 分析了采自浙江、福建、江西、广西和贵州5个省区6个天然群体的120份样品。9对引物获得了355个位点, 其中多态性位点323个。分析结果表明光皮桦天然群体具有较高的遗传多样性, 多态位点百分率(PPL)达90.99%, 各群体的PPL和Nei’s基因多样性(h_j)分别为93.20-98.60%和0.3143-0.3645; 总群体遗传多样性指数(H_t)为0.3616, 群体间遗传分化系数(F_st)为0.0650, 群体间总的基因流较高(N_m= 3.5962)。AMOVA分析表明群体间的遗传变异占总变异的11.49%, 浙江临安群体和贵州修文群体间的遗传距离最大(0.0665), 江西龙南群体和广西龙胜群体间的遗传距离最小(0.0173), 且遗传结构分析显示这两个群体的部分个体可能来自同一近祖。Mantel检测发现, 群体间的遗传距离与地理距离没有显著相关性(r = 0.423, P = 0.113), 而与两两群体所在地的均温差呈显著相关(r = 0.449, P = 0.017)。结合群体实地调查, 可以得出光皮桦天然群体的遗传多样性和遗传结构的形成不仅与其广域分布、自然杂交、种子特性以及生活史有关, 而且与群体被人为砍伐、生境片断化等因素有重要关系。基于上述结果我们提出了光皮桦天然种群的保护策略。     

植物花青素苷生物合成及调控的研究进展

花青素苷( anthocyanin)是植物新陈代谢过程中产生的类黄酮物质,决定被子植物花、果实、种皮、茎、叶和根等的颜色,具有重要的营养价值和药理作用.近年来关于花青素生物合成途径的研究已取得突破,综述了植物花青素苷基因研究现状和发展趋势,包括植物花青素生物合成途径、参与生物合成途径中相关的结构基因和调控基因及功能研究以及影响花青素苷生物合成的环境因素等的研究进展.     

部分丛生竹同工酶的研究

本文采用聚丙烯（月+先）胺凝胶电泳法测定了5属28种竹叶的谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT),过氧化物酶(POD)和酯酶(EST)三种同工酶。测定结果表明,GOT同工酶比较稳定,对于竹子分属有较好的意义;POD与EST同工酶种间分化大,可作为竹子分种的参考依据。根据三种同工酶的酶谱及相似系数分析,结合经典分类,对丛生竹分类中存在的疑难问题提出了一些参考意见。     

景宁木兰花粉萌发与贮藏特性研究

以景宁木兰的花粉为试材,采用花粉离体培养法,用单因子与正交试验研究不同浓度蔗糖、H3BO3、CaCl2所组成的基本培养基对景宁木兰花粉萌发的影响,同时探讨不同贮藏条件和贮藏时间对花粉活力的影响。结果表明:景宁木兰在30 g·L-1蔗糖+200 mg·L-1H3BO3+200 mg·L-1CaCl2的液体培养基上萌发率最高(74.56%)。低温条件下有利于景宁木兰花粉生活力的保持,在-80℃条件下,花粉生活力下降较慢,并且随着贮藏时间的增加,经过硅胶干燥的花粉的活力明显高于湿润花粉的活力。     

光皮桦组织培养离体再生研究

采用正交试验等设计,系统开展了光皮桦组织培养高效再生体系研究。结果表明:光皮桦茎段外植体最佳诱导培养基及激素组合为MS+0.50mg.L-1 6-BA+0.10mg.L-1 TDZ+30mg.L-1蔗糖+5.50g.L-1琼脂,丛生芽最佳生根培养基为1/2MS+1mg.L-1 IBA+20g.L-1蔗糖+5.50g.L-1琼脂;丛生芽在最佳生根培养基上培养15d后获健壮生根苗,移栽成活率达90%。该实验结果为光皮桦的优良品种快繁以及遗传转化体系建立奠定了良好的基础。     

光皮桦ACC氧化酶基因BlACO的克隆和表达分析

ACC（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid）氧化酶（ACO）是植物乙烯合成过程中的关键限速酶,对乙烯的合成具有重要的调控作用。以光皮桦茎叶组织提取的RNA为模板,据已报道的ACO同源序列设计简并引物,通过RT-PCR扩增获得部分基因片段,结合5＇,3＇RACE方法从光皮桦中扩增出1个ACO的全长cDNA序列。该基因cDNA全长1262bp,具有一个957bp的完整开放阅读框架,编码含318个氨基酸的蛋白。与其他植物中的ACO基因进行同源性比对的结果显示,BlACO蛋白与欧洲白桦的同源性最高,达到97%。该基因在光皮桦的雄花和雌花中表达量较高,而在茎中的表达量较低。     

光皮桦miR164及其靶基因NAC1在低氮胁迫中的表达分析

氮是植物生长发育所必需的大量营养元素,植物缺氮后严重影响地上部分生物量的积累,因此,揭示植物如何抵抗或适应低氮胁迫的分子机制具有重要意义。杨树(Populus tremula × P. alba)NAC1(NAM, ATAF, CUC 1)基因位于调控网络上游,在低氮环境下调控下游关键基因的表达,进而调控根系生长以抵抗低氮胁迫。本文以光皮桦(Betula luminifera)G49-3无性系组培苗为材料,探讨了miR164及其靶基因NAC1对低氮胁迫的响应。通过RACE技术克隆了光皮桦NAC1基因(GenBank登录号：KT900889),全长1497 bp,编码358个氨基酸,N端具有高度保守的NAM结构域;运用5′-RACE验证了NAC1为miR164靶基因,切割位点在第10和11位碱基之间;采用qRT-PCR分析miR164与靶基因NAC1在低氮胁迫时的表达模式,发现miR164表达在根中的低氮处理前期(4 d)受到抑制,而后升高,而茎叶中表达模式与根不同;靶基因NAC1与miR164表达水平呈负相关,且在恢复实验组(重新添加全营养液)中,根中miR164表达上升,NAC1显示出相应的表达变化,暗示miR164及其靶基因NAC1可能在低氮胁迫响应中发挥调控功能。本研究结果有助于揭示miR164对NAC1在低氮胁迫响应中转录后水平的分子调控机制,为进一步研究miR164-NAC1在低氮胁迫响应中的功能提供有价值的信息。     

乳白石蒜rDNA-ITS序列分析及种内系统发育研究

对来源于不同产地的11个乳白石蒜(Lycoris albiflora Koidz.)种源的rDNA-ITS序列进行了扩增、纯化、克隆、酶切和测序,并对各种源的rDNA-ITS序列长度、G+C含量、碱基差异和遗传距离进行了比较分析,构建了系统发育树.结果表明,乳白石蒜11个种源的rDNA-ITS序列具有较高的同源性,但不同种源间的ITS序列长度和碱基变异较大;乳白石蒜rDNA-ITS序列总长度约为700 bp,共有318个变异位点;ITS1、ITS2和5.8S rDNA片段长度分别为222～245、240～252和163 bp;ITS序列中的G+C含量均明显高于A+T含量,ITS1和ITS2片段中的G+C含量分别为53.8%～70.5%和63.4%～73.4%;碱基变异类型多为颠换、转换、插入和缺失.种源间的遗传距离差异较大,其中浙江天目山种源(TM3)与浙江宁波种源(NB2)的遗传距离最小(0.000),其他种源间遗传距离为0.067～0.323.基于ITS序列分析结果可将11个乳白石蒜种源聚为3大类,第1类包括采自浙江天目山(TM1和TM2)和浙江宁波(NB3)的3个种源,花和花丝多为白色;第2类包含来源于不同产地的7个种源,花多为乳白色或乳黄色;第3类仅有采自浙江兰溪(LX)的1个种源,花色变异较大.研究结果表明,乳白石蒜种内有丰富的遗传变异,种源间的ITS序列差异与花的特征变化一致,但与地理分布并不相关;rDNA-ITS序列分析可用于乳白石蒜的亲缘关系、物种鉴别和遗传多样性研究.     

光皮桦中4-香豆酸辅酶A连接酶基因Bl4CL的克隆和表达分析

以从光皮桦茎叶组织提取的mRNA为模板,根据其他已克隆到的阔叶类树种中4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)基因的同源序列设计兼并引物,进行RT-PCR扩增,获得部分基因片段,然后结合5’,3’RACE方法从光皮桦中扩增出1个4CL基因的全长cDNA序列,命名为Bl4CL。该基因cDNA全长为1983bp(GenBank登录号FJ410448),具有完整的开放阅读框架(69～1697bp),编码蛋白为542个氨基酸,包含一个AMP结合功能域和一个含有12个氨基酸的功能基序。与其他植物中的4CL进行同源性比对的结果显示,Bl4CL蛋白与东北白桦的同源性最高,达到了98%。该基因在光皮桦的根和茎中表达量较高,而在花和叶中的表达量低。