种子有刺毛与无刺毛胡萝卜转录因子DcTTG1的分离及表达分析北大核心CSCD

胡萝卜种子中刺毛严重影响胡萝卜播种质量。在胡萝卜播种前需要将种子上的刺毛用机械或者人工方法去除。转录因子TTG1(TRANSPARENT TESTA GLABRA 1)是调节植物刺毛发育的主要因子之一,而在胡萝卜中未有研究报道。本研究报道一种从武汉洪山区野生胡萝卜(武野)中,筛选到植株、茎叶及种子均无毛的材料(命名为:武野-无毛),并对其毛发育调节转录因子DcTTG1进行研究。结果表明,武野和武野-无毛材料的DcTTG1长度均为1011 bp,均可编码336个氨基酸残基。两个材料的DcTTG1序列上有3个位置不同,导致其推导的氨基酸有3个位点不同。两个材料DcTTG1蛋白序列,均含有4个WD-40基序。以拟南芥为外群,进化分析上胡萝卜的DcTTG1与其他伞形科的TTG1处在同一分枝上,其他科植物的TTG1也处在同一分枝上。表达分析表明,DcTTG1在武野材料中的茎、叶及授粉5 d的花,表达量显著高于武野-无毛,但在未授粉花及形成的种子(授粉20 d)不存在显著性。     

野生瓣化型雄性不育胡萝卜‘武野-不育’的特征鉴定与分析

胡萝卜雄性不育材料,在胡萝卜育种中具有重要作用。本研究描述了一种从武汉市洪山区野生胡萝卜材料中获得的野生瓣化型胡萝卜雄性不育材料(‘武野-不育’,简称‘Wuye-BY’)的特征。该野生瓣化型雄性不育胡萝卜特征在于:无明显膨大的肉质根,嫩茎、叶片及其叶柄深绿色,几乎无毛,无花瓣和花药。花萼数量8~10个,花丝数量为0~2个,染色体数目为2n=18。双悬果顶端及其花丝顶端具有大量的蜜液,能接受栽培胡萝卜花粉。杂交F1的根大小、根重,胡萝卜素、总糖和维生素C含量,具有明显优势。     

胡萝卜人工种子包衣材料的筛选

以胡萝卜SK4-316种子苗下胚轴为外植体诱导培养的体细胞胚,进行人工种子的制作。结果表明,海藻酸钠包埋体系制作的人工种子萌发率较稳定,PEG体系的萌发率高于前者,但萌发后成苗率较低。以MS液体培养基作包埋培养基,4%海藻酸钠、2% CaCl₂·2H₂O、0.1 mg/L GA₃、0.2%活性炭组成的海藻酸钠复合包衣剂制作的人工种子,在1/16MS培养基、24℃下培养萌发率最高,可达97.02%。     

芹菜雄性不育的创制及线粒体不育候选基因鉴定北大核心CSCD

芹菜花小、花多及花发育不一致,以及种子小等特点,限制了芹菜杂交育种及制种。为此,创制雄性不育性彻底的不育材料,对于芹菜遗传育种及制种具有积极意义。本研究以津南实芹为材料,于2017年利用辐射诱变的方法,获得一份芹菜雄性不育材料(命名为:QCBU-001)。通过多年田间研究表明,QCBU-001花药彻底肉质化,无法形成花粉,能够自由接收外来花粉,形成种子。杂交试验表明,QCBU-001杂交种子能够正常发芽生长,杂交优势明显。线粒体基因组分析表明,QCBU-001线粒体基因组长度为260,872 bp,含有52个mRNA,21个tRNA和7个rRNA。进一步与NCBI上公布的不育芹菜材料W99A和可育材料W99B线粒体基因组比对,以及设计引物对津南实芹线粒体基因克隆均表明了QCBU-001是由Cox 1发生突变导致其不育。为此,QCBU-001为芹菜CMS雄性不育材料,可用于芹菜杂交育种和制种中。     

胡萝卜人工种子基本制作流程的建立

通过在胚状体的产生、包埋和发芽过程中进行优化试验,建立胡萝卜人工种子基本制作流程,使人工种子在无菌条件下成苗率达96％,移栽到温室后成活率达79％。     

刺毛碱蓬种子多型性及其对极端盐渍环境的适应

采用盆栽和生长箱培养方法,对真盐生植物刺毛碱蓬2种形态种子的发育形态特点和萌发过程中对盐度响应的特征进行研究,以了解其对极端盐渍环境的适应.结果表明:(1)在施加0.2%～0.6% NaCl条件下刺毛碱蓬种子产量对盐度增加存在正响应,且在不同生长时期产生形态特征完全不同的2种形态种子,其中一种体积较大、种皮较软且脱水子叶为深绿色(简称软皮种子),软皮种子成熟、干燥脱水后的子叶中有叶绿素存在;另一种体积较小、种皮坚硬且子叶为白色(简称硬皮种子).(2)对2种形态成熟的脱水种子分别在去离子水和700 mmol·L-1 NaCl溶液中浸泡0、12、24 h后测定其种子萌发率、子叶叶绿素含量及光合作用能力的变化,结果发现,无论是否有盐胁迫,软皮种子吸水后的总萌发率均显著高于硬皮种子;软皮种子吸水3 h后即能检测到光合放氧,但经盐处理的种子与去离子水处理的种子其光合放氧能力无显著差别.(3)刺毛碱蓬2种形态的种子在高盐度条件下具有分批次萌发的特征;软皮种子子叶含有叶绿素在吸水后不久进行光合作用并形成幼苗,而硬皮种子萌发迟,但传播扩散远,这些特征在种子萌发和种群建成过程中起到了分摊萌发风险的作用,使刺毛碱蓬具有对更大范围盐渍环境的适应特性.     

种子有刺毛与无刺毛胡萝卜转录因子DcTTG1的分离及表达分析

胡萝卜种子中刺毛严重影响胡萝卜播种质量。在胡萝卜播种前需要将种子上的刺毛用机械或者人工方法去除。转录因子TTG1(TRANSPARENT TESTA GLABRA 1)是调节植物刺毛发育的主要因子之一,而在胡萝卜中未有研究报道。本研究报道一种从武汉洪山区野生胡萝卜(武野)中,筛选到植株、茎叶及种子均无毛的材料(命名为:武野-无毛),并对其毛发育调节转录因子DcTTG1进行研究。结果表明,武野和武野-无毛材料的DcTTG1长度均为1011 bp,均可编码336个氨基酸残基。两个材料的DcTTG1序列上有3个位置不同,导致其推导的氨基酸有3个位点不同。两个材料DcTTG1蛋白序列,均含有4个WD-40基序。以拟南芥为外群,进化分析上胡萝卜的DcTTG1与其他伞形科的TTG1处在同一分枝上,其他科植物的TTG1也处在同一分枝上。表达分析表明,DcTTG1在武野材料中的茎、叶及授粉5 d的花,表达量显著高于武野-无毛,但在未授粉花及形成的种子(授粉20 d)不存在显著性。     

磷酸钾溶液预处理对胡萝卜种子发芽的影响（简报）

用渗透压为-0.5～-1.5MPa的磷酸钾溶液,在5～27.5℃下,对胡萝卜种子进行1～3周预处理,其中以-0.75MPa、20℃下处理1周的发芽势最大,平均发芽日数最短,而处理之间以及处理和对照之间的总发芽率无明显差异。     

转基因雄性不育系及其在杂种种子生产上的应用

雄性不育为农作物杂种优势的利用开辟了一条经济有效的途径。本综述了利用生物技术培育转基因雄性不育的多种策略,以及繁育用作大田配制杂交种的母本雄性不育系的新方法;探讨了其应用于商业化杂种生产的重要性及前景。     

矮败蓝标型小麦不育系的选育与研究

利用蓝粒太谷核不育硬粒小麦89-2343[AABB 4D(MS2)/4E]与普通小麦7739-3(2n=42)杂交、回交所产生的蓝粒可育株与白粒矮败材料杂交、回交,育成了一份矮败蓝粒小麦.选用13份遗传背景不同的白粒普通小麦与之杂交、回交,育成了13份矮败蓝粒小麦.对后代的粒色和育性分离进行分析,蓝粒矮败不育株占22.1%,白粒非矮秆可育株占77.7%,表明蓝粒基因、Ms2和Rht10均位于附加染色体上,且连锁紧密;但不同轮回亲本,矮败蓝粒的传递率有差异,477A的传递率最高,接近50%.细胞学分析表明矮败蓝粒小麦仍为单体附加系;探讨了矮败蓝粒小麦在群体改良和杂种小麦生产中的应用.     

胡萝卜育种研究(综述)

胡萝卜是高度异花授粉作物,由于存在近交衰退,因而很难通过系内授粉培育出综合性状优良的品种。随着雄性不育系的发现,进而培育出整齐一致的一代杂种。本文综述国内外胡萝卜育种与科研现状,提出胡萝卜育种的主要目标,着重介绍雄性不育在胡萝卜育种中的应用,为加快胡萝卜育种研究提供思路。     

青花菜细胞质雄性不育相关LncRNAs的鉴定与表达分析

细胞质雄性不育系的应用可有效提高杂交种质量。该研究利用illumina测序技术鉴定青花菜细胞质雄性不育相关LncRNAs,对其靶基因和表达特征进行分析,并随机选取16个LncRNAs用qRT-PCR技术检测其表达特征,为进一步阐明LncRNA参与青花菜雄性不育发生机制提供新的路径。结果表明:(1)鉴定获得青花菜雄性不育相关LncRNAs共4326个,其中37个LncRNA在不育系及其保持系中差异表达。(2)差异LncRNAs可预测得到370个cis靶基因,这些靶基因部分为雄性不育相关的转录因子和生物蛋白。(3)XLOC_006651、XLOC_016660、XLOC_003494和XLOC_013121在不育系和保持系花蕾发育早期表达量较高,之后随着花蕾的发育,表达量逐渐下降;XLOC_021769和XLOC_038964呈先降后升的表达模式,且XLOC_038964和XLOC_012613在花蕾不同发育阶段不育系的表达量均高于保持系。(4)16个LncRNA均可在花梗、花萼、花瓣、雄蕊及雌蕊中表达,且XLOC_038964、XLOC_011575、XLOC_013157、XLOC_039677、XLOC_037356、XLOC_034182和XLOC_017574呈现出相似的表达模式,在雄蕊和花梗中表达量较低,花萼和花瓣中较高,雌蕊中表达量最高。     

粘类小麦细胞质雄性不育系的RAPD分析

利用250条10-聚寡核苷酸随机引物对具粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、易变山羊草(Ae.variabilis)、偏凸山羊草(Ae.ventricosa)和二角山羊草(Ae．bicornis)细胞质不育系及其保持系5-1的总DNA进行了RAPD多态性分析,其中31条引物对4种不育系及其保持系总DNA均无扩增,217条引物扩增条带完全相同。有2条随机引物在2种不育系之间有特异的扩增片段,其中引物S22在偏凸山羊草细胞质雄性不育系基因组DNA中扩增出分子量约为1600bp的特异带,引物S202在粘果山羊草细胞质雄性不育系基因组DNA中扩增出约1300bp特异带。线粒体基因组DNA的RAPD分析表明,4种不育系及其保持系mtDNA存在明显的差异。证明了S22—1600为偏凸山羊草细胞质不育系及其mtDNA基因组DNA的RAPD特异片段．S202—1300可能为粘果山羊草细胞质不育系及其ctDNA基因组DNA的RAPD特异片段。     

南鹤虱凝集素的研究

本文对伞形科16种植物(药用部分)是否存在凝集素进行了筛选。发现野胡萝卜果实与芹菜果实中有凝集素。野胡萝卜果实(中药名称南鹤虱)抽提液的凝血活性较芹菜强。 采用CM-纤维素及DEAE-纤维素对南鹤虱凝集素进行分离纯化。用聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定其纯度。用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定亚基分子量为32600。 此凝集素对热及酸较稳定,对碱略差。对人的A、B、O血型无专一性。能凝集兎、小鼠、牛及鸡的血,但不凝集蟾蜍的血。 此凝集素的凝血活性能被D-木糖及N-乙酰葡萄糖胺轻微地抑制。 经shiff试剂检测表明南鹤虱凝集素为一糖蛋白。糖含量为3.4％。此凝集素分子中的谷氨酸门冬氨酸、精氨酸及絲氨酸的含量较高。     

国内辣椒雄性不育育种及分子生物学研究进展

辣椒是常异花授粉植物,杂种制种成本较高。利用雄性不育育种可以降低杂种成本,近年来成为育种单位及科研院所研究的热点。介绍了国内开展辣椒雄性不育育种的情况,阐述了有关辣椒雄性不育研究的进展,涉及已被利用的遗传类型、不育系的来源和恢复系的研究,对近年来开发的不育和保持基因标记、恢复基因标记、基因的克隆进展进行了描述,为国内辣椒育种研究者提供参考。     

灯盏花雄性不育种质鉴定与花药发育的细胞学研究

对云南泸西栽培灯盏花群体进行调查,发现了灯盏花雄性不育种质个体,其出现频率约为1.06×10-4.对所发现的灯盏花不育株形态特征及其花药发育过程进行了观察,并对花粉活力进行鉴定.结果显示:(1)灯盏花不育株根、茎、叶形态与正常可育植株基本相似,管状花小,花丝短,花药瘦小,无花粉粒散出或花粉无活力.(2)灯盏花在其花药发育的小孢子母细胞时期、四分体时期、小孢子时期和单核早期,由于绒毡层细胞液泡化、提前解体,不能为小孢子或花粉发育提供所需物质,导致小孢子母细胞和四分体解体,产生无花粉的花药;或小孢子和单核花粉胞内降解,形成不同形状和外壁纹饰的败育花粉.研究认为,灯盏花花药绒毡层异常是其花粉败育的主要原因.     

TA29-barnase基因转化甘蓝产生雄性不育植株

用PCR技术从烟草革新1号品种的总DNA中扩增了TA29基因的启动子和从解淀粉芽孢杆菌的总DNA中扩增了核糖核酸水解酶基因(barnse),将其构建成融合基因,并克隆于pCAMBIA2301载体上。通过根癌农杆茵介导转化甘蓝下胚轴,经Km选择压下连续选择、扩繁和进行生根培养,获得了甘蓝转基因植株。经GUS、PCR和Southernblot检测,证明TA29-bar-nase融合基因已经整合至转基因植株的染色体中。经花器官观察,转基因植株中有雄蕊退化的雄性不育和半不育植株出现。用正常花粉对不育株进行人工授粉,不育株能正常结实,这表明转基因不育植株的雌性器官发育正常,其不育性与TA29-barnse融合基因在转基因植株中的表达有关。     

水稻温敏核不育突变体0A15-1的育性表现及遗传学研究

水稻细胞质型雄性不育系IR69700A的幼穗经离体培养,获得一个体细胞克隆突变体0A15-1。经短日照和低温处理表明,0A15-1具有在高温下不育和低温下转为可育的特性,是一例温敏不育突变体。花粉染色显示0A15-l属于典败型不育。通过与明恢63、优B和广陆矮等多个父本的杂交,其F2和BC1群体的育性分离比都揭示0A15-1的不育性状受一对隐性核基因控制,并且为孢子体型雄性不育。该新种质可以用于对相关温敏核不育基因进行分子标记及用于两系法生产杂交水稻。     

枸杞胼胝质酶基因克隆及在雄性不育材料中的表达分析

以雄性不育枸杞‘宁杞5号’和正常可育枸杞‘宁杞1号’为材料,提取不同发育时期枸杞花蕾RNA,反转录合成cDNA,利用胼胝质酶的β-1,3-葡聚糖酶属性进行同源克隆和半定量RT-PCR分析.结果表明:(1)所克隆的胼胝质酶基因(LG1)属于植物糖基水解酶第17家族基因,编码344个氨基酸,有5个氨基酸保守区在4种植物的花药β-1,3-葡聚糖酶基因中都存在.(2)LG1在正常可育枸杞花药中高量表达,在雄性不育枸杞花药中表达沉默,但基因序列并没有发生突变.(3)经苯胺蓝染色观察,雄性不育枸杞花药四分体分解受阻与LG1基因表达沉默同步.研究结果提示,LG1基因是受不育基因调控的下游基因,参与了枸杞花粉的败育过程,LG1基因沉默是雄性不育枸杞花粉败育的一个重要原因.