水稻籼粳亚种间组合合子前生殖隔离及其与杂种育性的关系

生殖隔离对新物种形成和维系至关重要,其作用机制是生命科学的核心科学问题之一.水稻籼粳亚种间存在生殖隔离现象.迄今为止,对水稻籼粳亚种间合子前生殖隔离机制的研究还不够深入.本研究选用籼稻、粳稻和广亲和品种在内的12个品种,进行亚种间、亚种内和带广亲和基因的亚种间17个组合的杂交实验.通过扫描电子显微镜观察花粉在柱头上的附着,发现2/3的亚种间杂交组合柱头平均附着花粉粒数不足5粒,存在较强的合子前生殖隔离现象;3/4的亚种内杂交组合附着花粉粒数多于5粒;所有的带广亲和基因的亚种间杂交组合附着花粉粒数均大于5粒.同时观察到亚种间杂交花粉管伸长多出现空瘪、盘绕等异常现象,亚种内及带广亲和基因的亚种间组合比较正常.研究还发现,杂交组合花粉附着量与其F1育性不相关,说明合子前与合子后生殖隔离是两个独立的事件.水稻籼粳亚种间通过花粉粒亲和性和萌发状态的差异阻碍杂种后代的产生,该现象是合子前生殖隔离的表现形式.研究结果有助于进一步理解生殖隔离的机制,同时对杂种优势的利用具有一定启发意义.     

秋稻品种‘Dular’广亲和基因效应的RFLP分析

利用RFLP标记对秋稻品种Dular的三交（南京11／／Dular/2533）的F2群体与灿粳品种的测交F1进行了单株带鉴定,并对广亲和性的表达进行分析。结果表明：与第6染色体上标记RG213连锁的广亲和基因S5^n效应较大;不同位点广亲和基因具有明显的累加效应;位点内的互作导致了粳型配子的部分败育,同时还存在位点间的互作。     

柠檬UBE2I同源基因的克隆及表达模式分析

前期从香水柠檬自交不亲和花的转录组数据中筛选到一个上调表达的泛素结合酶UBE2I同源基因片段,为了弄清该基因的特性,开展了本研究。以香水柠檬(自交不亲和)和白花柠檬(自交亲和)为试材,根据从香水柠檬花转录组中获得的UBE2I基因片段设计引物,采用同源克隆方法获得了香水柠檬和白花柠檬这2个品种中UBE2I同源基因的ORF全长和DNA全长,对其序列进行生物信息学分析,再对其表达模式进行探讨。结果显示UBE2I基因在香水柠檬和白花柠檬中的ORF长度均为483 bp,二个品种ORF全长仅有一个核苷酸的差异,编码160个氨基酸,但其氨基酸序列无差异;DNA全长为2 267 bp,拥有有5个外显子和4个内含子,在第2个和第4个内含子序列中存在2个类似于启动子(TATAA)框的结构。UBE2I泛素连接酶蛋白理论等电点为7.64,分子量为17 981.474 44 Da,三级结构中有4个α螺旋、7个β折叠和10个无规卷曲,不是分泌蛋白,没有跨膜结构,肽链呈现疏水性。时空表达分析表明,UBE2I基因在香水柠檬的不同组织中均表达,但在不同组织中的表达存在差异,其中在花粉中的表达量明显高于其它组织,UBE2I在自交(香水柠檬♀×香水柠檬♂)后柱头中的表达量均比(香水柠檬♀×白花柠檬♂)杂交后柱头中的表达量高。本研究为进一步探索发现自交不亲和过程的泛素结合酶UBE2基因奠定基础。     

水稻广亲和性遗传的再研究

水稻广亲和基因的利用是克服亚种间杂种不育性的重要途径。但在广亲和性的遗传上不同研究者的结论不尽一致。以3种有广亲和品种参加的三交组合为研究材料,研究了品种Ketan Nangka的广亲和性遗传。结果表明水稻亚种杂交F1同时存在着雄性不育和雌性不育,但雄性不育对小穗育性的作用大小因组合而异;无论是在雄性不育位点还是雄性不育位点上,Ketan Nangka均具有相对应的中性基因（广亲和基因）;广亲和性的遗传特点与所用的籼粳测验品种间的杂种不育性密切相关;S－5位点的广亲和基因遗传符合单位点孢子体－配子体互作模型。     

栽培稻杂种不育性的遗传研究——Ⅲ.不同类型品种F_1花粉不育性的等位基因分化

以台中65等基因F_1不育系为遗传测验种,测定了栽培稻(O.sativa)45个品种在3个F_1不育基因座的基因型和等位基因的分化度。在S-E3基因座上,除Dular带有S_i/S_i基因型外,其余被测品种均带有S_i/S_i基因型。在S-E2和S-E5基因座上,籼型品种带有高频率的S_i基因,而粳型品种带有高频率的S_i基因。S_i和S_i均具有不同的分化度。籼型品种携带的S_i基因和粳型品种携带的S_i基因具有较高的分化度。中间型品种和广亲和品种的等位基因分化在S-E2基因座上与粳型品种相似,而在S-E5基因座上与籼型品种相似。此外,分析了各类型品种相互杂交F_1杂种在S-E2和S-E5基因座的杂合率、杂合度和杂合性。与籼/粳杂种相比,中间型品种(包括广亲和品种)与籼型和粳型品种杂交,F_1杂种均具有较低的平均杂合性,从而表现出较高的亲和性。因此,无论是杂种不育性还是杂种亲和性均由花粉不育基因控制。花粉不育基因也称为特异亲和基因。     

水稻酯酶同工酶Est_3位点的遗传

对139个水稻品种幼苗和其中的72个品种灌浆期胚乳酯酶同工酶进行测定,在阳极迁移率为0.818和0.876位置表现3种酶带类型:慢带型E_3~S,快带型E_3~F和无酶带型E_3~0。对不同酶带型品种杂交的F_1和F_2酯酶遗传分析表明:阳极标志酶带E_3~S和E_3~F分别受Est_3位点上两个共显性等位基因控制,而无酶带型则受同一位点上一个隐性无效等位基因控制。苗期和灌浆期遗传分析结果是一致的。胚乳酯酶还表现明显的基因剂量效应。据此,作者提出胚乳酯酶的遗传模式。     

利用核糖体展示技术筛选功能性蛋白质方法的建立

核糖体展示(ribosomedisplay)是一种体外筛选功能性蛋白质的有力的工具.利用体外转录和翻译偶联系统可以方便而快捷地完成核糖体展示.筛选系统利用一对能够紧密结合的蛋白质:人锚蛋白(ankyrin)和红血球膜带3蛋白细胞质区域(cytoplasmicdomainoferythrocytemembraneproteinBand3,Cdb3)作为模式分子,希望利用cdb3蛋白通过核糖体展示亲和选择得到锚蛋白基因.用于核糖体展示的人锚蛋白基因结构由组装PCR构建,通过PCR技术引入核糖体展示所需的结构元件.在亲和筛选步骤后,只能利用红血球膜带3蛋白筛选得到锚蛋白基因,而不能利用对照牛血清白蛋白(bovineserumalbumin,BSA)筛选得到,从而说明建立的核糖体展示技术能够正常发挥作用.     

小麦F-box/Kelch类基因TaFKOR23的抗逆相关表达模式及分子互作蛋白鉴定

为了解F-box成员在小麦中响应生物和非生物逆境的表达情况及作用机制,本研究自小麦抗叶锈病近等基因系Tc Lr15中克隆了F-box基因Ta FKOR23,该基因编码一个由421个氨基酸残基组成的蛋白,N端具有F-box结构域,中间带有2个明显的Kelch结构域,属于F-box/Kelch类型基因。系统进化分析表明,Ta FKOR23与粗山羊草(AegilopstauschiiCoss.)和二穗短柄草(Brachypodium distachyon(L.)P. Beauv.)中的F-box/Kelch-repeat protein OR23同源性均较高。利用q RTPCR对接种亲和及非亲和叶锈菌、激素处理、非生物逆境胁迫后Tc Lr15植株中该基因的表达模式进行分析。研究结果表明,Ta FKOR23基因表达受叶锈菌侵染而略升高,但在亲和与非亲和组合间的表达量无明显差异;受脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(Me JA)3种激素处理后,该基因均呈先升高后降低的表达趋势,且表达量于处理后12 h达到最高,Me JA对该基因的诱导表达程度略高于SA和ABA;盐胁迫处理后,除了12 h外,Ta FKOR23整体呈现上升的表达趋势,最高表达峰出现在处理后48 h;Ta FKOR23受聚乙二醇(PEG)处理的影响较小;该基因在旗叶中的表达量远高于其他部位。利用酵母双杂交文库筛选并验证与该基因编码蛋白互作的上游靶蛋白。经文库筛选得到11类可能与Ta FKOR23互作的靶蛋白,进一步回转验证及β-半乳糖苷酶检测结果表明Ta FKOR23与小麦S-期激酶相关蛋白(Ta Skp1)、SEC1家族运输蛋白SLY1(Ta SLY1)和几丁质酶2(Ta Chitinase 2)均存在相互作用。研究结果为深入解析小麦中Kelch类F-box基因的功能及代谢网络奠定了基础,并拓宽了对植物中Kelch类F-box基因的功能认识。     

籼粳交新种质康丰A对稻瘟病抗性的遗传

康丰A是利用带有广亲和基因的籼粳亚种间杂交育成恢复系97gk419与恢复系明恢70杂交(恢复系×恢复系),所形成的胞质正常、雄性可育,而无恢复性的特殊变异新种质,再与野败胞质不育系连续回交转育成的具有特殊核遗传背景的新型水稻三系不育系。本研究通过接种不同地区的53个稻瘟病菌系,发现康丰A对华南稻区尤其是福建稻区的稻瘟病菌系具有广谱抗性。以康丰A(同型保持系康丰B)与普感品种丽江新团黑谷(LTH)杂交,获得杂交F1和F2,分别接种稻瘟病菌系81278、Guy11、FJ2009-66和98013A。接种鉴定和遗传分析表明,康丰A对4个菌系的抗性均由1对显性抗病基因控制。等位性测定表明,康丰A抗菌系81278的基因与已知抗病基因Pi-1、Pi-2、Pi-ta和Pi-3呈非等位关系,与Pi-ta(Pi-?)呈现连锁遗传,暂命名为Pi-kf1(t)。     

紫色甘薯品系6种酶的同工酶分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,选用过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、细胞色素氧化酶(CYT)、淀粉酶(AMY)、酯酶(EST)、苹果酸脱氢酶(MDH)等六种酶的同工酶系统对14个紫色甘薯品种(系)进行了同工酶分析.结果表明:过氧化物酶(POD)、细胞色素氧化酶(CYT) 、超氧化物歧化酶(SOD)等三种酶的同工酶酶谱很丰富,分别有13、11、10条酶带;淀粉酶(AMY)、酯酶(EST)、苹果酸脱氢酶(MDH)等三种酶的同工酶酶带相对较少,分别为4、7、7条.聚类分析结果表明,所有供试紫色甘薯品系或品种分成7类:I类包括品系A1、A2、A7;II类包括品系B1～B3;III类包括品系B7和B8;IV类只有品系B9;V类包括品系A3、A4、A6;VI类只有品系A5;VII类只有品种"山川紫".     

核果类果树自交不亲和性研究进展

综述了核果类果树甜樱桃(Prunus avium L.)、杏(P. armeniaca L.)、扁桃(P. dulcis (Mill.) D. A.Webb)和梅(P. mume Sieb)等自交不亲和性的研究进展。着重讨论了S-RNase基因(S基因)和SLF基因(S-locus　F-box基因,或称SFB基因),S基因在杂交后代群体中的遗传规律,利用S基因的遗传特性选育自交亲和品种和确定S基因型的主要方法及其特点以及自交亲和机制的几种可能的类型。     

一个水稻半矮化和花发育异常突变体的遗传分析和分子定位

从粳稻品种‘日本晴’经~(60)Co诱变的M_2代材料中发现一个半矮化并且花发育异常突变体sd-df3,其表现为植株半矮化,分蘖增加,半包茎穗,雄蕊发育不良,无花粉。遗传分析显示,该突变体表型受1对隐性核基因控制。以杂合型突变体为母本,与广亲和品种Dular杂交,构建F_2分离群体,将该基因定位在水稻第3号染色体,In/Del标记333591与333818之间的物理距离约为227kb的范围,目前该范围内没有矮化相关基因报道。     

核果类果树自交不亲和性研究进展

综述了核果类果树甜樱桃(PFunus avium L.)、杏(P.armeniaca L.)、扁桃(P.dulcis(Mill.)D.A.Webb)和梅(P.mume Sieb)等自交不亲和性的研究进展.着重讨论了S-RNase基因(s基因)和SLF基因(S-locus F-box基因,或称SFB基因),S基因在杂交后代群体中的遗传规律,利用S基因的遗传特性选育自交亲和品种和确定S基因型的主要方法及其特点以及自交亲和机制的几种可能的类型.     

贵州稻种资源遗传多样性研究现状与展望

贵州稻种资源遗传多样性的研究与利用已取得较大进展.主要表现在(1)收集整理了地方稻种5168份并入国家种质库长期保存,系统完成其农艺性状和特性的鉴定与评价,筛选出一批矮秆、大穗、大粒、优质、特种稻、抗病虫、抗衰以及耐冷、抗旱性突出的优异种质;(2)研究表明,品种多样性是环境对品种的选择和品种对环境的适应双向作用的环境同化产物,在贵州高原低温高湿寡照生境下形成禾类和旱稻等种质资源;(3)开展了地方稻种中细胞质雄性不育恢复源、非sd-1基因新矮源、广亲和、双(多)胚等特性有利基因资源的鉴定和筛选;(4)明确了收集品种的类型及其保存途径,建立以基础样品、活动样品和核心样品的分类数据库为基础的资源信息管理系统.对推动研究工作的深入发展等问题展开了讨论.     

光裸星虫(Sipunculus nudus)不同发育时期卵细胞内参基因的筛选

内参基因的选择对功能基因表达量的归一化处理尤为重要。为了筛选出光裸星虫不同发育时期卵子的最适内参基因,利用qRT-PCR测定了甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、肽基脯氨酰顺反异构酶A(PPIA)、60S核糖体蛋白L10(60S-L10)、铁蛋白(Ferritin)、β-肌动蛋白(β-actin)、泛素C(UBC)、真核生物翻译起始因子(eIF)、NADH脱氢酶(NDH)、28S核糖体RNA(28S)、TATA盒结合蛋白(TBP)、18S核糖体RNA(18S)和琥珀酸脱氢酶A亚基(SDHA)共12个候选内参基因的表达水平,并通过4个程序(geNorm,NormFinder,BestKeeper以及RefFinder)综合分析了各基因的表达稳定性。结果显示:(1)12个候选内参基因均能获得特异性扩增产物,但表达情况各异;(2)对候选内参基因进行综合打分,得到候选内参基因稳定性排名为18S>GAPDH>28S>β-actin>UBC>e IF>NDH|TBP>PPIA|Ferritin>60S-L10>SDHA。18S和GAPDH稳定性较好,可作为不同发育时期卵细胞基因表达研究的单内参基因,或最优组合内参基因。     

贵州地方山羊DRA基因Exon5的多态性分析

本研究通过构建3个贵州地方山羊品种的DNA池,并对其MHC-DRA基因第5外显子进行SNPs位点的筛选和生物信息学分析,以丰富山羊抗病育种的基础理论资料。分析发现,在3个山羊品种的DRA基因Exon5中发现两个共同突变位点,分别是C~(172)T和T~(176)G,而贵州白山羊中多一个突变位点G~(205)A;生物信息学分析发现,C~(172)T和G~(205)A位点均引起RNA二级结构和最小自由能的改变。结果表明贵州地方山羊DRA基因具有较丰富的遗传多样性。     

贵州稻种资源遗传多样性研究现状与展望

贵州稻种资源遗传多样性的研究与利用已取得较大进展。主要表现在：(1)收集整理了地方稻种5168份并入国家种质库长期保存,系统完成其农艺性状和特性的鉴定与评价,筛选出一批矮秆、大穗、大粒、优质、特种稻、抗病虫、抗衰以及耐冷、抗旱性突出的优异种质;(2)研究表明,品种多样性是环境对品种的选择和品种对环境的适应双向作用的环境同化产物,在贵州高原低温高湿寡照生境下形成禾类和旱稻等种质资源;(3)开展了地方稻种中细胞质雄性不育恢复源、非sd-1基因新矮源、广亲和、双(多)胚等特性有利基因资源的鉴定和筛选;(4)明确了收集品种的类型及其保存途径,建立以基础样品、活动样品和核心样品的分类数据库为基础的资源信息管理系统。对推动研究工作的深入发展等问题展开了讨论。     

水稻广亲和品种核DNA cosm id文库的构建和鉴定

用改进的方法成功构建了一个高质量的水稻广亲和品种（Cpslo17)的核基因组cosmid文库, 文库以SuperCos 1为载体,克隆总数约为12万以上,克隆平均插入片段约40kb,空载率约为5％,文库容量覆盖水稻单倍基因组约9倍以上,用RFLP标记23D12R作为探针,从文库中分离到一个位于水稻广亲和基因座S5附近的克隆R2I19。     

中国汉族人群DNA酶Ⅰ基因多态性特点及与急性心肌梗塞的关系

目的:探讨DNA酶Ⅰ(DNase Ⅰ)基因多态性在中国汉族人群的分布频率、与急性心肌梗塞(acute myocardial infarction.AMI)易感性的关系.方法:以283名体检者及260名AMI患者为研究对象,提取外周血基因组DNA,应用PCR及PCR-限制性片段长度多态(PCR-RFLP)技术,分析DNA酶I基因8外显子单核苷酸多态位点A2317G及4内含子56bp可变串联重复序列(HumDNI)的多态性.结果:AMI组和对照组共检测到3种A2317G基因型及10种HumDN1基因型,其中A2317和HumDN13是AMI及对照组中分布频率最高的等位基因.但两组中A2317G、HumDN1各基因型和等位基因分布差异无明显统计学意义(P＞0.05).结论:DNA酶Ⅰ基因多态性与中国汉族人群急性心肌梗塞无明显相关性.     

柑桔种质资源过氧化物酶同工酶分析

用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了柑桔属,金柑属106份种质资源的阳极(酸性)过氧化物酶同工 酶。认为该酶为单聚体,由一个基因位点控制,有A、B、C、D、F五个等位基因被发现。分析结果,认为中国、日本及印度的宽皮柑桔并无酶谱基因型差别。本文还对部分种类品种的过氧化物酶谱基因型及其分类学关系作了初步探讨。