中国谷子主产区谷子近缘种狗尾草的遗传多样性

用同工酶淀粉凝胶电泳技术分析了在中国北方谷子主产区采集与收集的谷子、谷子近缘野生种青狗尾草(包括谷莠子)和金狗尾草的代表群体。分析了12种等位酶(AAT、ADH、AMP、DIA、GDH、IDH、MDH、ME、PGD、GPI、PGM、SKD)的21个等位酶位点的数据。结果表明：青狗尾草同其它以自花授粉为主的一年生植物相比表现更高的遗传变异性。AAT—3、PGD、PGM在所有供试材料中均表现单态,而在金狗尾草中缺失(沉默)IDH-l。不同地理来源的青狗尾草同谷子的亲缘关系存在一定的差异,而且青狗尾草间的遗传差异同地理区域相关。本研究结果支持把谷子和青狗尾草划为一个种的观点。     

红菜薹新型细胞质雄性不育系的转育研究

以新型甘蓝型油菜（Brassica napus L.）细胞质雄性不育系（Eru CMS）为不育源,通过远缘杂交结合回交的方法,并运用组织培养、单株选择、异地加代种植的手段成功地将该不育基因转育到了红菜薹上。经检测所得的红菜薹（Brassica campestris L.ssp.chinensis L.var.utilis Tsen et Lee.）不育系苗期遇低温叶片不黄化,不育性稳定,蜜腺正常,不育度和不育株率均为100%。     

高粱A_1型质核互作雄性不育性的遗传及建立恢复系基因型鉴别系可能性的商榷

通过研究发现,高粱A_1型质核互作雄性不育系与恢复系杂交的F_2,可育与不育的分离比有的组合呈3:1;另一些组合呈15:1。因此,我们认为不育系的基因型应是S(ms_1ms_1ms_2ms_2),其相应保持系的基因型应是F(ms_1ms_1ms_2ms-2),而恢复系的核内基因型则有(Ms_1Ms_1Ms_2Ms_2)、(Ms_1Ms_1ms_2ms_2)和(ms_1ms_1Ms_2Ms_2)等三种。从高梁的遗传、育种和品种资源研究出发,有必要将这三种恢复系的基因型予以区别。本文从理论上阐述了建立这种恢复系基因型鉴别系的可能性,和大家商榷。     

小麦质核互作型雄性不育系及其保持系花药差异蛋白质组学分析

为了能从蛋白质水平揭示小麦细胞质雄性不育的分子遗传机制,采用IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳技术,对小麦质核互作型雄性不育系(S)-1376A及其保持系(A)-1376B在花药发育的单核期、二核期蛋白质进行了差异蛋白质组学研究,经考马斯亮蓝染色,得到了重复性较好的双向电泳图谱．PDQuest 软件在分子质量9.0～100.0 ku、等电点4～7 线性范围内,可识别约610个蛋白质点,对28个差异表达的蛋白质点采用基质辅助激光解吸分离飞行时间质谱进行肽指纹图谱分析,并利用Mascot 软件在NCBInr数据库搜索,鉴定出12个差异表达蛋白,其中5个差异表达蛋白可能与雄性不育有关,分别是泛素结合酶E2、甘氨酸富集蛋白、抗坏血酸过氧化物酶、假定半胱氨酸蛋白酶抑制剂及1, 5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小链克隆512,它们参与了物质能量代谢、细胞程序化死亡及花发育调控等过程,推测不育系(S)-1376A 雄性不育性可能与这些生理生化代谢有关．研究结果为揭示雄性不育机理提供了理论依据．     

青狗尾草RNAi途径相关基因的全基因组鉴定和表达分析

RNAi途径是RdDM途径的衍生途径,其中的AGO、DCL和RDR蛋白在植物的生长发育和响应非生物/生物胁迫过程中发挥重要作用。为了研究RNAi途径的3种主要蛋白在青狗尾草中的序列及结构特征,利用比较基因组学方法,在青狗尾草中鉴定到13个AGO基因、7个DCL基因和4个RDR基因,并对其蛋白质亚细胞定位、系统发育关系、保守结构域进行预测。同时,利用转录组数据分析RNAi途径的3类相关基因在青狗尾草的16种不同生长时期、不同生长条件下的表达模式。蛋白质结构域分析发现,SvDCL3b和SvRDR3缺少重要的结构域。转录组分析发现,SvAGO1b、SvDCL1a和SvRDR1在各家族中表达量较高,可能在RNAi途径中发挥主要作用,且大多数青狗尾草和谷子的同源基因间的表达模式基本一致。综上,本研究为理解RNAi途径的3种主要基因在调控青狗尾草的表观遗传修饰中的功能和作用提供初步的理论依据,为青狗尾草和谷子之间驯化的分子机制提供 参考。     

高粱A1核互作雄性不育性的遗传及建立恢复系基因型鉴别系可能性的商榷

通过研究发现,高粱A₁型质核互作雄性不育系与恢复系杂交的F₂,可育与不育的分离比有的组合呈3：1;另一些组合呈15:1。因此,我们认为不育系的基因型应是S(ms₁ ms₁ ms₂ms₂),其相应保持系的基因型应是F(ms₁ ms₁ ms₂ms₂),而恢复系的核内基因型则有(Ms₁ Ms₁ Ms₂Ms₂)、(Ms₁ Ms₁ ms₂ms₂)和(ms₁ ms₁ Ms₂Ms₂)等三种。从高粱的遗传、育种和品种资源研究出发,有必要将这三种恢复系的基因型予以区别。本文从理论上阐述了建立这种恢复系基因型鉴别系的可能性,和大家商榷。     

谷子显性雄性不育基因“Ms~（ch）”的细胞质转换

通过种间杂交和连续置换回交,选育出具有轮生狗尾草（Ｓ,ｖｅｒｔｉｃｉｌｌａｔａ（Ｌ．）Ｂｅａｕｖ．）细胞质的谷子（Ｓｅｔａｒｉａｉｔａｌｉｃａ（Ｌ．）Ｂｅａｕｖ．）核质杂种,以带有上位基因Ｒｆ的显性核不育植株为父本与此核质杂种杂交,已将显性核不育基因导入轮生狗尾草细胞质中,从其分离后代中选出了具有显性核不育基因的新核质杂种,为谷子的三系选育和细胞质研究创造了新工具,也为核互作杂优利用增加了核质互作优势新机制。     

具野稻细胞质的胞质型雄性不育系的体细胞克隆变异Ⅱ.体细胞克隆温敏核不育突变

在胞质型水稻雄性不育系IR66707A和IR69700A经离体培养而获得的136个体细胞克隆中,发现了温敏核不育突变5例。这类突变体在广州地区的自然气候下,早季至晚季前期表现为不育,晚季后期表现为可育。盛夏,在幼穗发育至花粉形成阶段对部分突变材料进行短日照处理。发现对短日照敏感的不育系农垦58S转换为可育,而供试的5例突变及另一对照培矮64S却与未经处理的材料一样仍表现为不育,表明它们的育性与日照长度的变化无关,在同一发育时期进行低温处理的结果显示,低温处理10d及10d以上者可发生育性转换。自交结实率在17.23%-42.19%之间,而未经处理的材料仍然表现不育,表明它们的育性转换与温度有关,以正常品种为父本与突变体杂交,F1全部为可育;F2可育与不育个体的分离比为3：1,以F1为父本与之测交,TF1代中可育与不育具体的分离比为1：1。遗传分析表明,这种温敏核不育突变为一对隐性核基因所控制,获得了由胞质型雄性不育变为胞核型雄性不育的突变体。这在体细胞克隆变异领域中是一种典型的突变。     

玉米核雄性不育材料的研究及其分子育种中的利用

玉米核雄性不育材料是宝贵的种质资源。本文概述了玉米核雄性不育材料的发现、研究和利用的最新进展情况,重点针对核不育基因在染色体上的定位、细胞学研究和标记性状的利用进行了简要综述,并对这一宝贵的种质资源在生物技术迅速发展条件下的利用提出了新构想。     

谷子逆境相关基因家族研究进展

植物抗逆分子机制是当前的热点研究问题之一,研究目的在于从分子水平上解释植物适应逆境的机制、获得各种抗逆基因并通过遗传工程提高植物抗逆性。介绍了植物响应逆境的分子机制,重点概述了近年来抗旱耐瘠典型作物谷子的抗逆相关基因家族的研究进展,同时展望了谷子基因功能研究的发展前景,以期为今后培育高效抗逆作物新品种提供思路。     

谷子种质资源抗黑穗病鉴定与过氧化物酶研究

对全国2050份谷子种质资源进行了抗黑穗病鉴定,对不同抗、感黑穗病的谷子种质资源进行了过氧化物酶活性、过氧化物酶同工酶的比较研究。结果表明,谷子不同种质资源对黑穗病的抗性存在着明显的差异。谷子种质资源对黑穗病的抗性比较稳定。谷子感染黑穗病后,抗病品种的过氧化物酶活性明显高于感病品种。过氧化物酶同工酶可以作为一种遗传标记。     

抗、感黑穗病谷子品种几种酶活性的比较研究

本文对7个不同抗、感黑穗病的谷子品种在不同时期进行了超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性的比较研究。结果表明,谷子感染黑穗病后,体内超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性均显著增强。抗病品种的酶活性明显地高于感病品种。这些酶活性的变化能够削弱或消除病菌对谷子的毒害作用,在谷子抗黑穗病过程中发挥重要作用。     

A Cytomorphological Study on the Anther Opening of Foxtail Millet and Wheat

A concept of “open space” in the anther tissue structure of foxtail millet (Setaria italica) and wheat (Triticurn aestivum) has been suggested. In the late stage of anther development, “open spaces” are formed beneath the epidermis at the opening place between two anther chambers. They get through the bilateral edge of the anther longitudinally making the chambers easy to open. “Open space” is considered to be one of the inner factors of anther opening in foxtail millet and wheat.     

谷子（Setaria italica）分子遗传研究进展

近年来不断发展和完善的生物技术为谷子的研究开辟了新的思路,且提供了新的手段。本文概述了谷子在分子标记、遗传图谱的构建、基因定位、功能蛋白基因的克隆、转基因技术等方面的研究进展,提出了谷子分子遗传研究中存在的问题,并对今后的发展趋势作了初步探讨。     

根癌农杆菌介导转化谷子的影响因素

利用GUS报告基因,建立了农杆菌介导的谷子(Setaria italica)遗传转化体系,并研究了多种影响因素对转化效率的影响,包括受体基因型、外植体类型、菌液浓度、培养基中乙酰丁香酮的浓度、侵染时间和共培养时间.确定了最优的转化条件为:以谷子幼穗诱导的愈伤组织为外植体,用低浓度的农杆菌菌液侵染30～40min,然后在含有0.1mmol/L乙酰丁香酮的LS培养基上共培养2d.     

谷子茎尖体外遗传转化体系的建立与优化

以谷子(Seteria italica)豫谷一号为实验材料,建立了一套简便、稳定的体外茎尖遗传转化体系。通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的茎尖转化法,对转化受体采取不同的处理方式,待拟转化株长到三叶期后进行PCR鉴定。探明了草丁膦(Basta)喷施处理用于谷子转基因幼苗筛选的最适...     

谷子孕穗期抗旱指标筛选

为研究谷子孕穗期在干旱环境的形态、生理、生化性状变化趋势,筛选谷子孕穗期抗旱性鉴定指标,以20个谷子品种为试验材料,在模拟干旱棚中分析了谷子孕穗期干旱胁迫条件下形态和生理、生化指标的变化。试验表明:单穗重、单穗粒重、株高、穗下茎长、千粒重与抗旱指数的相关性显著,可作为孕穗期抗旱性的形态指标;叶绿素含量、可溶性糖、丙二醛含量和超氧化岐化酶活性(SOD)4个指标与抗旱指数的相关性显著,可作为孕穗期的生理、生化指标。通过主成分分析确立了千粒重、单穗重、叶绿素和SOD等4个指标的相对值为谷子孕穗期抗旱性综合指标,以抗旱指数为因变量,4个综合指数为自变量建立的回归方程对供试品种的抗旱性进行预测具有高的准确性。     

谷子胚性愈伤组织粘液提取物对原生质体培养的影响

将谷子胚性愈伤组织粘液提取物添加到谷子原生质体培养基中,其对原生质体培养的影响表明该提取物有助于原生质体形成细胞壁;并且该类有粘液分泌的念伤组织的原生质体游离所需的酶液浓度低、处理时间短。由原生质体形成完整细胞的数量在一定范围内与谷子原生质体培养的植板率相对应;通过增加形成完整细胞的数量可较大幅度地提高原生质体培养的植板率。     

重组谷糠源过氧化物酶的克隆、表达及逆转结肠癌化疗耐药活性

本课题组前期首次从谷糠中获得具抗肿瘤活性的过氧化物酶FMBP。为了该蛋白质后期在体外的规模化生产,本研究以谷子cDNA为模板,利用基因工程手段构建了pMal-s-FMBP融合质粒,并优化诱导条件进行原核表达与纯化,最终获得纯度大于90 %的具抗肿瘤活性的重组FMBP（Re-FMBP）。研究发现,Re-FMBP可以逆转HCT-8/5-Fu耐药细胞对5-Fu的耐药性,耐药逆转倍数达到9.6倍。通过Annexin V/碘化丙啶双染色流式细胞仪检测显示：Re-FMBP能够诱导HCT-8/5-Fu耐药细胞发生凋亡;通过罗丹明123染色,流式细胞仪检测结果显示,Re-FMBP处理后,HCT-8/5-Fu耐药细胞内的荧光强度增强。说明Re-FMBP能够增加5-Fu药物在HCT-8/5-Fu耐药细胞内的蓄积。结果揭示,Re-FMBP蛋白可通过抑制耐药细胞增殖,诱导耐药细胞凋亡,抑制耐药细胞对5-Fu药物外排功能来增加HCT-8/5-Fu耐药细胞对5-Fu药物的敏感性。因此,谷糠来源的Re-FMBP蛋白可以作为肿瘤化疗辅助药物来开发。