云南保存橡胶树魏克汉种质资源亲子系谱分析

对“农业部景洪橡胶树种质资源圃”（云南景洪）保存的290份魏克汉种质资源进行了亲子系谱分析。结果表明,无性系GT1、PR107、PB86、RRIM600、云研277-5、PB5/51、IAN873的后代为210份,占72.41%。从表型看,魏克汉种质资源群体变异丰富,实际上遗传基础很窄。本文以GT1、PR107、PB86、RRIM600、云研277-5、PB5/51、IAN873为主线建立了亲子系谱图,并对部分种质资源的性状进行了分析,获得一些性状的传递遗传规律,供育种工作者参考。     

橡胶树魏克汉种质群体结构分析

群体结构是引起关联分析假阳性的最主要因素。本研究基于25个EST-SSRs位点,分析了283份橡胶树魏克汉种质群体的哈迪-温伯格平衡和群体分层情况。结果表明,在被检查的25个位点中13个位点偏离哈迪-温伯格平衡;在共祖系数为50%、60%、70%和80%时,283份种质中具有明确亚群归属的分别只有155份、110份、61份和22份,分别占总种质的54.78%、38.87%、21.55%和7.78%。同时,25个多态位点共形成了300个位点组合,20个位点组合(6.67%)呈显著的连锁不平衡状态,其中5个位点组合(1.67%)达到极显著连锁不平衡。由上可知283份橡胶树魏克汉种质所构成的群体具有一定的群体分层,但分化程度较小,可用于关联分析。     

云南保存橡胶树部分种质资源干形及分枝变异分析

对保存于"农业部景洪橡胶树种质资源圃"的1904份橡胶树81’IRRDB种质资源的主干通直度、主干分杈、侧枝分枝轮、侧枝粗细、侧枝分枝角、侧枝伸展等6个表型性状进行调查和分析。结果表明,云南保存橡胶树种质资源具有丰富的遗传多样性(0.2604~1.6731),多样性指数最高的是主干通直度,达1.6731,其次是主干分杈、侧枝粗细、侧枝分枝轮和侧枝分枝角,最低的是侧枝伸展。6个表型性状的相对分布频率最小值为2.92%~8.05%,最大值为41.26%~93.37%。用UPGMA法聚类,当欧式距离为1.05时,1904份样本被聚为5组,其中最大1组包括98.42%的样本,表明同一性状在每份种质资源间具有很大程度的相似性;用Furthest Neighbor法聚类,在欧式距离为1.45时,1904份样本被聚为7组。2种聚类方法都能将每份种质明显区分出来,表明各性状变异极其丰富。     

橡胶树种质资源遗传多样性研究——Ⅰ．速生种质遗传多样性RAPD分析

应用RAPD技术对8份野生种质和12份栽培种质进行遗传多样性分析,筛选到18个具有多态性扩增的引物．共扩增出128条带。据Nei-Li相似系数将20份材料分别聚为野生种质和栽培种质两大类。5个野生种质聚为野生种质类群,12个栽培种质和3个野生种质聚为栽培种质类群。研究结果表明,RAPD技术用于橡胶树种质资源研究,能够为野生种质优良特性导入栽培种质提供分子水平的参考依据。     

橡胶树种质资源遗传多样性研究I.速生种质遗传多样性RAPD分析

应用RAPD技术对8份野生种质和12份栽培种质进行遗传多样性分析,筛选到18个具有多态性扩增的引物,共扩增出128条带.据Nei-Li相似系数将20份材料分别聚为野生种质和栽培种质两大类.5个野生种质聚为野生种质类群,12个栽培种质和3个野生种质聚为栽培种质类群.研究结果表明,RAPD技术用于橡胶树种质资源研究,能够为野生种质优良特性导入栽培种质提供分子水平的参考依据.     

慈姑种质资源表型性状多样性分析

对保存在国家种质武汉水生蔬菜资源圃内慈姑41份地方品种、26份野生资源的遗传多样性进行了分析。结果表明:各性状多样性指数均较大,数量性状遗传多样性指数(1.840～2.039)高于质量性状(1.033～1.382),说明这些慈姑种质资源具有广泛的遗传多样性,且数量性状遗传变异更丰富;与慈姑种质资源产品相关的性状变异系数较高(24.16%～62.01%),利用现有资源选育球茎大、产量高的品种成为可能。基于慈姑资源13个表型性状的聚类分析,将67份慈姑种质资源分为3类,第Ⅰ类为野生资源类群,该类可进一步分为3个亚类,第Ⅱ类为栽培黄慈姑类群,第Ⅲ类为栽培乌慈姑类群,该类亦可进一步分为2个亚类,大类或亚类间亲缘关系较远,在慈姑杂交育种时宜选择类群间或者亚类间的材料为亲本。     

鹰嘴豆种质资源农艺性状遗传多样性分析

以100份鹰嘴豆种质资源为材料,应用聚类分析和主成分分析方法,对15个主要农艺性状的遗传多样性进行分析。结果表明,参试材料存在广泛的遗传多样性。其中,多样性指数最高的是株高,其次是百粒重;性状变异系数最大的是单株荚数,其次是单株粒重;基于各种质间形态标记的遗传差异,将100份鹰嘴豆种质聚类并划分为4大类群。第Ⅰ类群可作为选育丰产中粒型和株高适中的品种,第Ⅱ类群可作为选育矮秆耐密及特异粒色(型)品种,第Ⅲ类群丰产性较差可作为选育子粒球型、光滑的品种,第Ⅳ类群可作为选育大粒型、适宜机械化收获的品种。9个数量性状的主成分分析结果表明,前4个主成分累计贡献率达73.91%,各主成分性状载荷值反映了主要数量性状的育种选择潜力。综合分析种质资源农艺性状,为鹰嘴豆的有效利用提供一定的科学依据。     

用RAPD和ISSR检测的橡胶树野生种质和栽培品种的遗传多样性

用19个RAPD引物和12个ISSR引物对14份野牛橡胶树种质和我国的37份栽培品种进行了遗传多样性分析。RAPD引物共产生132条带,多态性带占88．6％,相似系数变化范围在0．432—0．947。ISSR引物其产生101条带,多态性带占87．1％,相似系数为0．505—0．941。平均基因杂合度分析表明野生种质比栽培品种具有较高的遗传多样性。根据UPGMA法对51份材料进行聚类分析,结果表明,ISSR分析中所有材料可分为2类：第一类为野生种质,第二类为栽培品种：而RAPD分析中野牛种质和栽培品种不能被分为明显的两人类。虽然ISSR和RAPD的聚类分析结果存在差异,但对两种方法进行的相关分析表明,他们之间仍存在极显著相关性,相关系数为0．574。品种PR107、热研217等一些栽培品种可以通过特异带在51份供试材料中被区分开。这些结果可以对橡胶树的育种上作起到一定的指导作用,同时RAPD和ISSR技术也是进行橡胶树品种鉴定和遗传多样性研究的有效手段。     

紫菀种质资源的评价与分析

紫菀具有重要的药用价值,为我国传统常用中药材,开展紫菀种质资源的鉴定和评价,是提高紫菀产量和品质的前提和基础。通过田间性状调查和室内分析,对取自河北安国和安徽亳州的44份紫菀种质进行性状和品质评价,并对种质遗传多样性进行聚类分析。结果显示:影响种苗质量三因素的变异程度为茎毛数>茎粗>芽距,室内发芽试验结果同样显示种苗的茎毛数对发芽率的影响最大,芽距最小;不同种源紫菀间的叶宽差异不明显,不同种源紫菀间的其他性状如叶长、株高和生长势等性状都表现不同程度的变化,不同种源间的干重和紫菀酮含量差异明显,都表现出极显著水平;不同种源间叶长、叶宽和株高与生长势呈显著的正相关,干重和生长势呈显著的负相关性,紫菀的干重和紫菀酮的含量呈负相关性;根据相似系数进行的聚类结果表现出明显的地域性,该研究明确了不同地区的紫菀为适应当地的生态环境,在遗传上发生了适应性的分化、变异,这为优良品种的选择和选育提供了有利的理论依据。     

中国甜瓜种质资源形态性状遗传多样性分析

对我国各地257份代表性的甜瓜种质资源的20个形态性状进行调查分析,研究其遗传多样性。结果表明,7个质量性状(果实形状、果皮底色、覆纹颜色、覆纹形状、果肉颜色、果肉质地和种子颜色)和6个数量性状(果实横径、果实纵径、单果鲜重、果肉厚度、可溶性固形物含量和种子千粒重)差异明显,其Shannon’s指数分别大于1.00和1.50。所有种质的平均遗传多样性指数为1.09,不同地区种质资源遗传多样性差异明显,多样性指数高低次序分别为：西北、华中、华东、华北、东北和华南。主座标标分析(PCO)将所有种质划分为3个区域,即厚皮种质优势区、厚皮和薄皮种质混合分布区、薄皮种质优势区,不同地区的种质在PCO图上的分布差异明显,西北地区的厚皮甜瓜种质和华中、华东地区的薄皮甜瓜种质广泛分布于3个区域中,其形态遗传多样性比其他地区的种质更加丰富,支持了新疆地区为厚皮甜瓜次级起源中心、黄淮及长江流域为薄皮甜瓜初级起源中心的观点。     

AFLP在橡胶树优异种质研究中的应用

采用377DNA测序仪（P.E.Corp.)用AFLP技术对25种分别具有高产／低产、抗白粉病／感白粉病、抗寒／不抗寒、死皮／不死皮性状的橡胶树（Hevea brasiliensis Mull.Ary)无性系（其中Wickham种质15种,Amazon野生橡胶树种质10种）进行了指纹图谱分析,从64对引物组合中选出2对引物组合构建了所有被研究种质的指纹图谱。2对引物共扩增出518条带,多态性比率超过98．6％。遗传多样性分析表明,橡胶树种质间遗传距离为0．25－0．81,RRIM600种质内遗传距离为0．07－0．17。通过基因分型分析获得一条大小为320bp的抗白粉病种质特有的片段。根据以上的AFLP数据进行了聚类分析,结果表明所有被研究种质几乎是依次聚成一个大类。     

AFLP Fingerprinting Analysis of Elite Hevea brasiliensis Germplasm

There are more than 6 000 clones of Hevea brasiliensis Mull. Ary germplasm in the germplasm garden of Chinese National Key Biotechnology Laboratory for Tropical Crops and some of them are elite germplasm demonstrated by production and previous studies. AFLP (amplified fragment length polymorphism) fingerprinting analysis was performed on 25 clones (15 of Wickham clones and 10 of Amazon wild clones which possess phenotypes with high-yielding/low-yielding, cold-tolerance/cold-sensitivity, oidium-resistance/oidium-sensitivity, tapping panel dryness (TPD)/healthy) respectively through a 377 DNA sequencer (P. E. Corp.) and PAGE electrophoresis results were analyzed by using GeneScanTMand GenotypeTM Analysis software (P.E.Corp.). The fragment profiles of different clones were obtained. Five hundred and eighteen fragments were generated by two primer combinations screened from 64 primer combinations and 511 fragments appeared to be polymorphic (98.6%). Genetic distance ranged from 0.25 to 0.81 between clones and ranged from 0.07 to 0.17 within RRIM600 clone. A specific 320 bp fragment of the oidium-resistant clones was found through genotype analysis. These results showed that AFLP fingerprints were highly reproducible and powerful and can be widely used in germplasm identification and genetic diversity analysis of Hevea brasiliensis. In addition, based on the AFLP data, cluster analysis was performed. Cluster results showed that all the clones studied were almost clustered into a group one by one.      

巴西橡胶成龄无性系茎段的试管微繁技术研究

巴西橡胶成龄无性系茎段组织培养在生产中有很大的潜在应用价值,但一直是橡胶树组织培养的难点,至今国内外鲜有成功的报道.本研究以在中国热带地区大面积推广种植的巴西橡胶树优良品种热研7-33-97不同生长时期成龄树茎段为外植体,进行无性系试管微繁技术研究.研究结果表明不同生长时期的茎段在自然条件中受污染程度不同,茎段真菌污染率为稳定期＞淡绿期＞古铜期,细菌污染率为淡绿期＞稳定期＞古铜期.不同生长时期的成龄树茎段需要通过不同的灭菌方法才能显著提高外植体的利用率,外植体灭菌方法显著影响橡胶成龄树茎段的组织培养效率;与稳定期相比,古铜期和淡绿期茎段在组织培养过程中诱导丛生芽萌芽快、萌芽多,是较优的外植体材料;古铜期和淡绿期茎段在激素配比为4.0～5.0 mg/L6-BA+0.5 mg/L GA3的条件下能很好的诱导抽出丛生芽;丛生芽在激素配比为2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/LNAA,1.0 mg/t 6-BA+1.0 mg/L KT+0.5 mg/L NAA或0.5 mg/L 6-BA+1.5 mg/L KT+0.5 mg/L NAA的条件下能很好的诱导丛生芽抽出健壮的芽条;丛生芽抽出的健壮芽条在激素配比为0.5 mg/L IBA+0.5 mg/L IAA的条件下能较好的抽根成苗.外植体生长时期、激素种类和浓度配比都是影响巴西橡胶成龄无性系茎段的试管微繁的重要因素.     

巴西橡胶树的脂酰辅酶A还原酶cDNA克隆及其序列分析

从巴西橡胶树差减cDNA文库中筛选到一个与脂酰辅酶A还原酶同源性较高的基因片段,根据该基因片段序列信息,设计特异引物,采用RACE进行差异片段的5’和3’端的扩增,获得长度为1365bp的cDNA克隆R28（GenBank登陆号：AY461413）。序列分析表明,该基因包含1149bp的开放阅读框,5＇-UTR为96bp,3＇-UTR为128bp,编码382个氨基酸,推测其蛋白质的分子量为43．5kDa,等电点为8．97,有一个跨膜螺旋N（187至215位氨基酸）和1个由17个氨基酸组成的信号肽（1至17位氨基酸）。R28含有脂酰辅酶A还原酶的保守（NADP结合蛋白保守区）,推测该基因是一个脂酰辅酶A还原酶基因。     

巴西橡胶树HbAIH基因的克隆及表达分析

鲱精胺亚胺水解酶(Agmatine iminohydrolase,AIH)是植物通过精氨酸途径合成多胺过程中的重要酶之一。本研究首次从巴西橡胶树中克隆了AIH基因HbAIH。序列分析结果表明HbAIH全长1 462 bp,开放阅读框长为1 137 bp,编码378个氨基酸。预测 HbAIH 蛋白的分子量是42.28 kD,等电点为5.09,是一个亲水性蛋白。氨基酸相似性比对结果表明HbAIH与大戟科木薯MeAIH、蓖麻RcAIH和麻风树JcAIH等具有很高相似性,且含有植物AIH中高度保守的与酶活性位点形成和参与底物结合的11个氨基酸位点。qRT-PCR 分析表明,HbAIH表达无组织特异性,在雌花中表达量最高,树皮、茎尖、胶乳、叶片和雄花中表达量依次降低。HbAIH在不同发育时期叶片中的表达存在变化,稳定期表达量最低,淡绿期最高,说明HbAIH可能参与橡胶树叶片发育过程。此外,低温、干旱、高盐、过氧化氢、乙烯利、茉莉酸甲酯处理以及橡胶树死皮的发生均能引起HbAIH表达变化。这些结果说明HbAIH可能参与了橡胶树生长发育、产排胶调控及逆境应答过程。     

巴西橡胶树HbCMT的克隆与表达分析

通过PCR和RACE技术克隆了巴西橡胶树中一个染色质甲基化酶(Chromomethylase, CMT)基因（HbCMT）。HbCMT长2697 bp,含有2556 bp的阅读框,编码851个氨基酸。推测HbCMT分子量为95.67 KD,等电点为5.38,氨基酸序列与可可、葡萄、黄瓜、鹰嘴豆、番茄、拟南芥CMT家族成员的同源性分别为77％、74％、72%、67%、64%和52%。定量PCR分析表明HbCMT在巴西橡胶树的根、树皮、叶、胶乳中均有表达,其中在胶乳中表达量最低,此外HbCMT在橡胶树自根幼态无性系的胶乳中表达比老态无性系胶乳中的表达低。     

巴西橡胶树一个编码含有C2结构域蛋白cDNA的克隆及表达分析

本研究根据从巴西橡树胶乳cDNA文库中获得的一个EST片段的序列信息设计引物,通过RACE的方法获得了橡胶树编码含有C2结构域蛋白的cDNA(命名为HbC2)。序列分析表明,HbC2长为1185bp,含有813bp的阅读框,140bp的5'-UTR和232bp的3'-UTR,编码270个氨基酸,分子量为30.9KD,等电点为6.29,含有保守的C2结构域。半定量RT-PCR分析表明HbC2在花、芽、叶、胶乳和树皮中都有表达,其中在胶乳中表达量最高。茉莉酸可抑制HbC2的表达,乙烯对HbC2的表达没有影响。此研究为进一步研究C2蛋白基因在橡胶树中的生物学功能奠定基础。