观赏凤梨生物技术研究进展(综述)

综述近年来观赏凤梨植物的应用和基础研究进展,重点介绍观赏凤梨的组织培养与种质资源保存,简述其遗传转化和遗传标记的研究,并对目前研究中存在的问题及今后发展提出建议。     

中国部分野生百合自交和组内及组间杂交亲和性研究

以百合属(Lilium)4个组13种野生百合为试验材料,配置80个杂交组合,分析中国野生百合自交、组内及组间杂交的亲和性.采用延迟授粉和切割柱头两种授粉方式和胚拯救技术,以克服受精前、后的障碍,提高育种效率.结果显示:百合自交亲和性存在一定差异,大花卷丹(L.leichtlinii)和兰州百合(L.davidi‘ unicdor cotton')自交不亲和;卷瓣组组内杂交在所配置的杂交组合中,仅有3个组合[垂花百合(L.c ernuum)×细叶百合(L.pumilum)、兰州百合×垂花百合以及兰州百合×大花卷丹]通过延迟授粉获得杂交胚,并通过组培获得杂交苗;卷瓣组与钟花组组间杂交亲和性较好.研究表明,对于大多数的杂交组合,延迟授粉比切割柱头对克服受精前障碍有效;而对于绝大多数的自交和杂交组合,组培能有效克服受精后障碍,并获得子一代苗.     

大花三色堇育种研究进展

该文概括总结了目前国内外有关大花三色堇(Viola × wittrockiana Gams.)的种质资源、主要性状遗传改良和育种技术等方面的研究进展。大花三色堇品种丰富, 且近缘种众多; 国内外对大花三色堇的主要观赏性状、营养性状及抗性等的遗传与改良进行了较为细致的研究; 通过采用杂交育种、多倍体育种、诱变育种和组织培养等技术取得了众多研究成果。雄性不育、花色花斑遗传规律和生物技术成为大花三色堇育种研究的工作重点。我国今后应在保护和利用其种质资源的基础上, 加快对大花三色堇新品种的培育。     

大花三色堇育种研究进展

该文概括总结了目前国内外有关大花三色堇（Viola × wittrockiana Gams.）的种质资源、主要性状遗传改良和育种技术等方面的研究进展。大花三色堇品种丰富, 且近缘种众多; 国内外对大花三色堇的主要观赏性状、营养性状及抗性等的遗传与改良进行了较为细致的研究; 通过采用杂交育种、多倍体育种、诱变育种和组织培养等技术取得了众多研究成果。雄性不育、花色花斑遗传规律和生物技术成为大花三色堇育种研究的工作重点。我国今后应在保护和利用其种质资源的基础上, 加快对大花三色堇新品种的培育。     

百合育种技术研究进展

百合（Lilium spp.）是多年生球根草本植物,包括观赏、食用和药用百合,具有较高的经济价值。百合遗传背景复杂、杂合度高、远缘杂交不亲和,且传统杂交育种周期长、育种精度低,难以快速高效地培育目标品种。目前,包括现代杂交育种、诱变育种、倍性育种、体细胞杂交育种和基因工程育种在内的现代育种技术均已在百合中应用。本文总结了百合杂交育种中远缘杂交不亲和的克服方法,诱变育种中的诱变条件,倍性育种中多倍体育种和单倍体育种主要采取的技术手段,体细胞杂交育种原生质体分离纯化和杂交的条件以及基因工程育种中百合遗传转化体系和基因编辑体系的研究进展。在此基础上,列举了不同百合育种方法和技术的研究案例,分析了不同育种技术面临的问题,并展望了百合育种技术的进一步发展和应用前景,旨在为未来百合育种技术及其应用的研究提供有价值的参考,并为更多百合新品种的创制提供依据。     

观赏海棠品种间的杂交亲和性研究和亲本选择

为筛选出优质亲本及杂交组合,确定最佳授粉时期,探究观赏海棠品种间的杂交亲和性,为观赏海棠的新品种培育提供参考,该研究以15个性状互补的海棠品种为供试材料,用离体培养法测定花粉活力、悬液法测定花粉含量并对其雄性育性进行评价;联苯胺-过氧化氢法测定其不同开花时期的柱头可授性;荧光显微观察法观察授粉后花粉管的生长及受精情况;人工控制授粉法研究5个杂交组合的坐果动态变化情况。结果显示,(1)根据花粉活力可将15个海棠品种的雄性育性分为不育型、较低型、中等型、优质型4类,其中‘印第安之夏’、‘冬红’等6个品种为优质父本。(2)海棠从开花前1 d至第6天的柱头可授性呈现“弱—强—弱”的变化规律,开花第3天时的柱头可授性最强。(3)授粉后4～8 h花粉开始萌发,48～96 h完成受精。(4)花粉育性和柱头可授性与杂交坐果率、种子饱满率间均存在显著的正相关性。授粉后2个月内是落果集中期,此后至果实成熟坐果率基本趋于稳定。‘冬红’ב印第安之夏’、‘草莓果冻’ב印第安之夏’为高坐果率杂交组合。研究表明,海棠雌雄蕊存在发育不同步现象,选择育性优质的亲本是杂交取得成功的关键,而受精后障碍是本研究中海棠杂交...     

植物的受精作用 第四讲 受精的障碍——不亲和性

在被子植物中广泛地表现为同种植物的异花受精,如果遗传背景差异较大(如属间、种间的关系)或差异太小(如同一朵花或同一个体不同花之间的关系)之间的传粉都不能导致受精,即使受精,胚和胚乳不能正常发育。这就是受精作用中存在的杂交不亲和性及自交不亲和性现象。这种受精的障碍是被子植物在长期进化过程中形成的,既有利于维持种的稳定性又能保持其生活力的一种适应性。     

菸草胚珠的离体受精

植物的离体受精,又称为试管受精,是六十年代发展起来的新技术。Kanta首先应用子房内传粉的方法,实现了罂栗的离体受精,Kanta等直接对罂粟的离休胚珠进行授粉,并获得成功。此后,离体受精技术得到迅速的发展,二十年来,已在三十多种植物中获得了不同程度的进展,其中包括自交不亲和性植物的自交受精和种属间的远缘杂交受精。离体受精技术,目前已发展成为植物的遗传育种和植物生理研究中一项重要的基本     

杂交石竹授粉受精及其胚胎发育过程的观察

以‘杂交石竹’为试验材料,利用荧光显微镜观察其授粉后花粉萌发、花粉管生长情况,采用石蜡切片法对其受精及胚胎发育过程进行观察研究。结果表明:(1)授粉后1h母本柱头上少量花粉开始萌发;授粉后4h大量花粉萌发,花粉管生长至柱头中部有胼胝质出现;授粉后6h花粉管生长至子房组织并有少量与胚珠结合;授粉后15h柱头中出现大量胼胝质,花粉管与胚珠结合数增多;授粉后24h胚珠周围出现多条花粉管,其中1条花粉管进入胚珠,部分进入胚囊的花粉管卷曲盘绕生长并产生胼胝质;精细胞与极核的融合主要发生在授粉后17~48h,与卵细胞融合主要于授粉后1~3d。(2)杂交石竹胚发育经过原胚、球形胚、棒状形胚、心形胚、鱼雷形胚和子叶形胚阶段。(3)杂交障碍表现为:只有游离的胚乳核而无胚发育的胚囊、合子未分裂、两极核未融合、球形胚败育。研究表明,杂交石竹存在受精前和受精后障碍,这是导致其结实率低的主要原因。     

SSR和SNP标记在荔枝遗传育种中的应用

荔枝育种长期以来主要依赖实生选种和表型选择,遗传改良进展缓慢,主要源于其种质资源遗传背景不清与品种名称混乱、杂种早期鉴定与功能基因发掘等现代高效育种技术欠缺等原因,因此亟待完善荔枝分子标记辅助选择育种技术,克服传统育种技术障碍,为荔枝遗传改良提供新的技术支撑。对近年来荔枝SSR和SNP两类特异性强的分子标记应用于种质亲缘关系研究、核心种质构建、种质精准鉴定与分子条码构建、真假杂种鉴别以及遗传图谱构建方面的进展进行了综述,以期为荔枝特异性分子标记在育种中的应用提供理论及实践参考。     

稻瘟病菌效应蛋白的分泌特征及其在水稻细胞中的转运

许多病原菌能够通过分泌不同的效应蛋白以调控植物的防御以及胞内进程,从而助其有效入侵植物组织。稻瘟病菌的效应蛋白根据其不同的定位特点,被分为细胞质效应蛋白与质外体效应蛋白两类。在侵染过程中,细胞内的侵染菌丝被源于宿主植物的交界面菌丝膜(extrainvasive hyphal membrane, EIHM)包围,由EIHM与侵染菌丝细胞壁形成的质外体隔间是效应蛋白分泌的"必经通道"。此外,在稻瘟病菌侵染过程中会形成一个高度局部化的结构—活体营养表面复合体(biotrophic interfacial complex, BIC),它能够聚集由侵染菌丝分泌的细胞质效应蛋白。该文综述了稻瘟病菌效应蛋白的功能及其迁移过程,介绍了BIC的两个重要的形成阶段,阐明了不同效应蛋白的定位特点以及胞间转运的动态过程,揭示了效应蛋白分泌、转运至水稻细胞质以及在水稻细胞之间移动的分子机制。     

高粱抗旱性鉴定方法及相关QTL定位研究进展

高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]是世界上重要的粮食、饲料、纤维和能源作物之一,因其根系发达、叶片蜡质层厚密、渗透调节能力强、光合效率高等特点,在干旱条件下具有很强的适应性。因此,高粱在气候变化、水资源短缺和满足世界粮食需求等方面发挥着重要的作用。干旱是制约世界农业生产的主要逆境因素之一,如何解决高粱在干旱条件下的产量问题仍然是育种工作者面临的巨大挑战。为了给高粱抗旱育种提供参考,本文综述了高粱抗旱性的鉴定方法、鉴定指标和优异抗旱种质资源,以及高粱花前抗旱和花后抗旱相关性状QTL定位的研究进展,并对高粱抗旱性研究的发展趋势提出了展望。认为应建立规模化高粱种质资源抗旱鉴定体系、选择合适的全生育期自然鉴定地点,筛选抗旱种质资源;利用高通量测序技术,高效挖掘高粱抗旱性基因;建立高粱遗传转化体系、运用基因编辑等生物技术,加快高粱抗旱育种进程。     

不同酸水解酪蛋白对W135群和Y群脑膜炎奈瑟菌荚膜多糖产量的影响

目的 探索不同酸水解酪蛋白对W135群与Y群脑膜炎奈瑟菌(脑膜炎球菌)荚膜多糖产量的影响。方法 分别以NaCl质量分数为37%和14%的酸水解酪蛋白作为有机氮源配制改良半综合高盐培养基和低盐培养基,利用全自动细菌发酵罐分别在两种培养基里培养W135群和Y群脑膜炎球菌,比较这两种菌株在两种培养基中的生长时间、收获液菌密度( A 600 nm 值)、收获液去菌体后与去复合多糖后上清中的荚膜多糖含量,以及纯化后的精糖产量;比较高盐培养基收获液及其2倍稀释液中不同终含量的十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide, CTAB)溶液对多糖沉淀效果的影响。结果 W135群与Y群脑膜炎球菌在两种培养基中的培养时间差异无统计学意义( P >0.05),但高盐培养基收获液的菌密度、收获液去菌体后上清液中的多糖含量均高于低盐培养基收获液,差异有统计学意义( P < 0.05),而高盐培养基收获液纯化后的精糖产量低于低盐培养基,差异有统计学意义( P <0.05)。高盐培养液2倍稀释后,在CTAB终体积分数为0.04%时,W135群与Y群脑膜炎球菌多糖全部沉淀,而未稀释高盐培养液即使CTAB终体积分数提高到0.14%,依然也不能完全沉淀 W135群与Y群脑膜炎球菌多糖。结论 不同酸水解酪蛋白对W135群和Y群脑膜炎球菌的生长密度和荚膜多糖产量有影响,用CTAB溶液沉淀荚膜多糖时需控制收获液盐含量。     

生境破碎化对苦豆子种子害虫种群数量及危害率的影响

苦豆子是一种典型的防风固沙先锋植物, 其生长分布呈典型的斑块化格局。于2017年6月至9月在宁夏灵武市宁东镇刘家寨地区选取了LJZ2017A(01—08斑块)和LJZ2017B(01—06斑块)两个样地共14个苦豆子植物斑块, 调查了各斑块内苦豆子种子害虫(豆荚螟)的种群数量及其危害率。结果表明: 在LJZ2017A样地斑块面积平均为1457.79 m2, 种子害虫数量平均为0.69只每荚, 密度为0.65只•m-2; 在LJZ2017B样地斑块面积平均为949.87 m2, 种子害虫数量平均1.46只每荚, 密度为1.30只•m-2。种子害虫对豆粒的危害率在LJZ2017B样地为49.91%, 明显高于LJZ2017A样地的24.50%。种子害虫密度与斑块面积的逐步回归分析显示随着斑块面积的增大而呈显著下降趋势(F =16.58, P = 0.0015, R=0.7617), 对豆粒的危害率随着生境破碎化程度增加呈增加趋势(F =7.45, P =0.0183, R=0.6189)。     

思茅松毛虫肠道真菌分离鉴定及水解酶活性初步研究

肠道微生物在昆虫的食物消化、免疫防御中发挥重要作用,但目前对昆虫肠道真菌了解不多。本研究以重要林业害虫—思茅松毛虫Dendrolimu kikuchii Matsumura为材料,分离鉴定其幼虫中的肠道真菌。采用传统微生物分离纯培养的方法从思茅松毛虫4龄幼虫肠道样品中分离肠道真菌,运用ITS序列分析鉴定,并对其产酶活性初步研究。经同源序列比对分析,思茅松毛虫4龄幼虫肠道中共分离得到12株真菌,分别属于德巴利酵母属Debaryomyces sp.,拟盘多毛孢属Pestalotiopsis sp.,青霉属Penicillium sp.,弯担菌属Curvibasidium sp.。产酶活性研究表明8株菌产纤维素酶,9株菌产淀粉酶,7株菌产脂肪酶,2株菌产蛋白酶。DKF-8产淀粉酶能力最高,酶活力是60.907 U/mL。DKF-10产纤维素酶能力最高,酶活力是14.276 U/g,菌株DKF-6产蛋白酶活力是5.561 U/mL,菌株DKF-8产蛋白酶酶活力是2.918 U/mL。思茅松毛虫4龄幼虫肠道真菌物种丰富度较低。本实验为未来深入研究思茅松毛虫肠道微生物功能提供了菌株材料。     

玻璃酸钠和曲安奈德治疗膝关节骨性关节炎的疗效比较

目的:比较关节腔内注射玻璃酸钠和曲安奈德治疗膝关节骨性关节炎的疗效。方法:将膝关节骨性关节炎患者随机分为2组,分别接受玻璃酸钠和曲安奈德治疗。随访6个月,评估每组患者的膝关节疼痛评分、关节功能、活动角度。结果:曲安奈德治疗后的第1、2周疼痛缓解作用、关节功能显著优于玻璃酸钠(P<0.05)。2组患者膝关节活动度在治疗后的第1、3个月内无显著差异(P>0.05),玻璃酸钠治疗后的第6个月关节活动度显著优于曲安奈德(P<0.05)。结论:曲安奈德和玻璃酸钠均可缓解膝关节疼痛,改善功能和增加膝关节活动度。曲安奈德早期疗效优于玻璃酸钠,但持续时间较玻璃酸钠短。     

马铃薯晚疫病抗性基因分子标记检测及抗性评价

马铃薯是重庆优势特色作物之一,但其安全生产受到晚疫病的严重威胁。马铃薯生产中种植抗病品种是防控马铃薯晚疫病最为经济有效和环境友好的途径。为了了解来自国内外不同种质的晚疫病抗性基因组成以及确定在重庆市具有晚疫病抗性的马铃薯品种(系),本研究以218份来自国内外的品种(系)为材料,进行了6个晚疫病抗性(R)基因分子标记检测,同时进行了田间晚疫病抗性评价及室内接种鉴定和筛选。研究结果显示,6个R基因的分子标记在供试材料中均有分布,但分子标记的组成不尽相同,主要分为4大类。第Ⅰ类含有具有广谱抗性基因的RB,晚疫病抗性评价表现为中抗以上;第Ⅲ类缺失R2 family基因标记,绝大部分表现为晚疫病敏感型;第Ⅱ类和第Ⅳ类中分别主要含有3个R基因(R2 Family+R3a+R3b)标记类型和4个R基因(R1+R2 Family+R3a+R3b)标记类型,这两类材料中表现出一定比例的晚疫病抗性水平,但第Ⅳ类中出现抗性表现的比例高于第Ⅱ类。结果说明含有RB基因标记贡献了较高的晚疫病抗性,缺失R2 famlily基因标记的材料可能不利于晚疫病抗性,利用这些基因标记辅助筛选有助于提高重庆地区晚疫病抗性育种效率。本研究评价了218份马铃薯材料6个重要R基因组成,并筛选出重庆地区表现抗性的多个材料,为新品种(系)的推广应用以及抗病育种选育提供了科学依据,同时为发掘新的抗病基因提供了遗传资源。     

芽孢杆菌dhs-330-021菌粉的制备及稳定性研究

目的:利用喷雾干燥工艺制备芽孢杆菌dhs-330-021菌粉,并研究菌粉的活性及稳定性。方法:以脱脂乳、海藻糖、β-环糊精和谷氨酸钠为保护剂,采用喷雾干燥(条件为:进口温度100℃,出口温度50～60℃,进样速度2～4mL/min)制备芽孢杆菌菌粉,以喷干存活率和菌粉活菌数为指标,选择最佳制备条件。结果:获得喷干保护剂配方为脱脂乳10.0%、海藻糖6.0%、β-环糊精13.0%、谷氨酸钠15.0%,喷干存活率为65.9%,菌粉活菌数为1.38×109CFU/g,存放180 d后菌粉活菌数为1.03×10~9CFU/g。结论:喷雾干燥工艺可以用于芽孢杆菌dhs-330-021菌粉的制备,获得的菌粉稳定性较好。     

Listr1遗传位点影响小鼠对约氏疟原虫易感性的研究

探讨Listr1遗传位点影响小鼠对疟原虫易感性的可能性及其初步作用机制。致死型约氏疟原虫(Plasmodiumyoelii17XL,P.y17XL)感染C.B6By-Listr1小鼠(BALB/c小鼠基因背景下引入C57BL/6小鼠Lis-tr1遗传位点的同类系小鼠)和BALB/c小鼠,分析二者生存率和感染率的差异;HE染色分析P.y17XL感染后第5天C.B6By-Listr1小鼠和BALB/c小鼠肝脏组织损伤情况;定量PCR法检测P.y17XL感染后小鼠肝脏组织第1、2、5天IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ的表达含量。结果显示,P.y17XL感染后4~8dC.B6By-Listr1小鼠虫血症水平显著高于BALB/c小鼠(P<0.05)。C.B6By-Listr1小鼠于感染后7~9d全部死亡;而半数BALB/c小鼠于感染后8~9d死亡,其余BALB/c小鼠至感染后第13天仍存活,两种小鼠生存率差异具有统计学意义(P<0.01)。C.B6By-Listr1小鼠P.y17XL感染后第5天肝组织HE染色可见到明显的疟色素沉积;而BALB/c小鼠全片基本未见到疟色素的沉积。P.y17XL感染后第2天BALB/c小鼠肝组织IL-6(P<0.05)、TNF-α(P<0.05)mRNA水平显著高于C.B6By-Listr1小鼠。结果表明Listr1遗传位点可以影响小鼠对疟原虫的易感性,与肝脏固有免疫相关。     

幽门螺杆菌相关miRNA与胃癌关系的研究进展

微小核糖核酸(microRNA,miRNA)是一种由内源基因编码长度约为22个核苷酸的非编码RNA,其能抑制靶基因蛋白质表达,有多种生物学功能。越来越多的研究表明,miRNA在多种肿瘤中异常表达,参与肿瘤发生、发展过程。幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)作为胃癌的主要致病因素,可通过调节miRNA的表达,在胃癌中起促进或抑制作用。现就Hp相关miRNA在胃癌中的作用作一概述。