花苜蓿抗旱耐盐EST—SSR标记筛选

为了给花苜蓿（Medicago ruthenica Trautv．）抗旱耐盐的生态适应性研究提供特异的遗传标记,在已公布的70对鹰嘴豆抗旱耐盐EST—SSR标记中筛选出稳定性好、多态性高的8对引物,并用这8对引物对挑选出的11个居群的286个个体进行扩增,获得111个等位基因。平均等位基因数为13．88;平均观察杂合度为0．497;平均预期杂合度为0．687;多态信息含量从0．313到0．883不等,平均值为0649。以上结果表明,筛选出来的8个EST—SSR标记可以用于花苜蓿的遗传多样性分析,而且遗传多样性处于较高水平。多态性丰富的EST—SSR引物适用于花苜蓿生态适应性进化分析,对揭示花苜蓿抗旱耐盐基因型的遗传变异和地理分布格局以及探讨花苜蓿抗旱耐盐的适应性分化机制有重要意义。     

小麦耐盐种质的筛选鉴定和耐盐基因的标记

通过对 40 0份材料的芽期、苗期鉴定 ,筛选出 11份耐盐性较强的普通小麦 (TriticumaestivumL .)、小麦和黑麦 (SecalecerealeL .)、小麦和延安赖草 (Leymuschinensis (Trin .)Tzvel.)杂交后代材料 ,其中耐盐性突出的材料有 :普通小麦品种“红蚂蚱”、“科遗 2 6”、“希望”(Hope) ;小麦与黑麦杂交后代材料 98_46、98_113、98_131;小麦与延安赖草杂交后代材料 98_16 0、98_16 1、98_16 3。耐盐性表现最突出的材料是 98_113和 98_16 0。细胞学鉴定和原位杂交及醇溶蛋白酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (A_PAGE)分析和低分子量谷蛋白SDS_PAGE分析 ,证明 98_113是稳定的小麦 黑麦二体附加系 ,但具体附加的是黑麦的哪条染色体还不清楚 ;98_131是小麦 黑麦 1B/ 1R易位系。结合其他 1B/ 1R材料的耐盐表现 ,提出了黑麦 1R染色体短臂上存在耐盐基因的可能性。对 (98_16 0×BanacakaMska)F2 代分离群体苗期抗盐鉴定分析 ,表明在这一杂交组合中的耐盐性状可能由一个主效基因控制。应用SSR标记技术 ,筛选到了与 98_16 0耐盐性状连锁的SSR标记WMS6 7和WMS2 13,它们与耐盐基因的遗传距离分别为 13.9cM (centMorgan)和 31.0cM。结合小麦SSR图谱分析 ,将该主效抗性基因定位在 5BL上。     

水稻抗旱耐盐蛋白质组学研究进展

抗旱耐盐是水稻抗逆研究的重要方向。水稻抗旱耐盐蛋白质组学研究通过观察水稻在干旱和盐胁迫条件下的蛋白质组表达情况,动态分析水稻的蛋白质组变化,使研究的结果和性状联系更紧密,相对于从基因组水平上研究更具实际意义。简要介绍了水稻蛋白质组研究的基本方法和技术并重点叙述了水稻抗旱耐盐蛋白质组研究取得的成果。     

利用组织培养研究植物耐盐机理与筛选耐盐突变体的进展

概要介绍近年来利用组织培养研究植物耐盐的机理,培养的细胞与整株植物之间耐盐的相关性,列举国内外从17种植物筛选出的耐盐细胞系及其再生植株的研究结果,讨论了选择细胞的耐盐性在再生植株表达的问题,并展望这项研究工作的前景。     

耐盐绒毛白蜡特异性SCAR分子标记的鉴定

该研究以耐盐型和盐敏感型绒毛白蜡及其F1代为材料,采用混合品系分析法进行RAPD分析。结果显示:在随机选取的150个10碱基随机引物中,仅有引物S20在耐盐基因池和盐敏感基因池间扩增出特异而可重复的592bp的多态性片段,命名为S20-592。获得的RAPD标记S20-592经克隆、测序、重新设计一对特异性引物转化成更稳定的SCAR标记。通过F1代个体验证,耐盐型个体均能扩增出此差异条带而盐敏感型个体中不能扩增出此差异条带,证明该SCAR标记的特异引物可用于耐盐绒毛白蜡物种的快速分子鉴定。     

植物转录因子家族在耐盐抗旱调控网络中的作用

植物对干旱和高盐环境的适应是一个复杂的生物学过程,涉及多条信号通路的交叉调控。其中,通过转录因子发挥的调控作用对增强植物的耐盐抗旱特性具有重要意义。结合最近的相关研究,重点综述了植物中的MYB、b ZIP、WRKY、NAC、AP2/ERF等各类转录因子在响应高盐干旱胁迫的信号通路中与ABA信号通路、ROS信号通路、Sn RK2信号通路及H2O2信号通路等存在的交叉整合作用,以期为利用基因工程手段增强植物的耐盐抗旱性提供更有效的改良途径。     

植物抗旱耐盐基因的研究进展

近几年许多与植物抗旱耐盐相关基因被克隆和分析,同时通过转基因技术将这些基因转到植物中异源表达,能显著提高转基因植物的抗旱耐盐能力。这些基因主要包括渗透调节基因、蛋白类基因(如信号传导中的蛋白激酶基因)及转录因子等。在逆境条件下,渗透调节基因通过合成脯氨酸、甜菜碱、糖类和多胺类等渗透调节物质维持植物中的渗透平衡;蛋白激酶基因产物是细胞信号传导中的组分,这些基因能促进植物对干旱失水反应和逆境信号的传递,启动抗逆基因的表达;转录因子通过与相关基因的特异性结合来调控其表达,进而产生相关调控蛋白等物质增强植物在逆境中的生存能力。本文主要综述了这三类抗逆基因的研究现状及其生物学机理,讨论并分析这些基因在应用中尚待解决的问题,为发掘更多的抗逆性的基因资源和进一步开展分子育种工作提供参考。     

苜蓿中华根瘤菌与耐盐有关的DNA片段的克隆

以耐盐的苜蓿中华根瘤菌(\%Sinorhizobium meliloti) \%042B为材料,制备其总DNA,经过限制性内切酶\%Eco\%RⅠ的部分酶解,利用电洗脱方法回收15～25kb大小的DNA片段。以碱法制备载体质粒pLAFRⅠ,用\%Eco\%RⅠ将其切成线状,然后用T\-4DNA连接酶将回收片段与线状载体连接,利用包装蛋白进行包装后,感染大肠杆菌(Escherichia coli)S17\|1,构建了042B的基因文库。以固体亚硝基胍作为诱变剂处理出发菌株,在05mol/LNaCl的条件下,从2000个菌落中筛选得到12株042B的盐敏感突变株,以其中稳定的盐敏突变株GZ17为受体菌,利用两亲本杂交将含有042B的DNA片段的pLAFRⅠ重组质粒转移到GZ17中,在含有四环素和05mol/LNaCl的基本培养基上筛选出能够耐盐的阳性克隆,获得了与耐盐有关的7kb长的DNA片段。对该片段进行亚克隆,最终获得了4kb与耐盐有关的片段。     

番茄耐盐体细胞变异体的离体筛选

以上海主要栽培番茄品种“鲜丰”的下胚轴作为外植体诱导愈伤组织,用NaCl进行直接高盐胁迫和逐渐加大盐浓度胁迫筛选。研究结果表明,逐渐NaCl浓度胁迫筛选获得的耐盐性大多属生理适应性,直接高盐胁迫筛选才有可能获得真正的耐盐突变体。直接高盐胁迫筛选再生出的12株耐盐植株,在150mmol/L NaCl的盐胁迫下,幼苗的成活率可达66％,而未经胁迫筛选过的原始株成活率则为零。其中,2株耐盐突变株能正常开花、结果。其在盐胁迫培养基中芽体的生根率、鲜重及干重均显著高于原始株。     

花苜蓿小尺度空间遗传结构研究

以花苜蓿（Medicago ruthenica Trautv.）为材料,在内蒙古克什克腾旗建立两个25 m×50 m的样方（山谷YF1和山坡YF2）,采集该范围内的所有个体,利用8对SSR分子标记对其遗传变异特性进行分析。结果显示,克什克腾旗花苜蓿居群遗传多样性较高。两个居群个体的空间自相关分析结果表明,9 m内的个体间为非随机邻近交配,且在同距离范围内,山谷居群的个体间遗传相似性更低,推测此区域可能是历史和地理因素塑造了花苜蓿丰富的遗传多样性,两个小尺度空间格局的个体间基因流模式主要受地形影响。     

野生扁蓿豆种质资源AFLP遗传多样性的分析

本研究采用AFLP标记对河北省、辽宁省、吉林省、山西省、内蒙古自治区和西藏自治区的10份野生扁蓿豆居群进行遗传多样性分析。从64对AFLP引物组合中,筛选出8对扩增条带清晰、多态性高的引物组合,8对引物共扩增出640个条带,其中多态性条带有472个,多态性位点百分率为73.8%;Nei's基因多样性指数平均为0.157,Shannon's多态性信息指数平均为0.099;居群间遗传相似系数(GS)平均值为0.827。聚类和主成分分析可将10个扁蓿豆居群聚为3大类,结果与居群的地理分布大致相符,呈一定的地域性分布规律。由此可见,AFLP分子标记研究结果能较好地揭示扁蓿豆居群间的遗传多样性。对我国各地的野生扁蓿豆资源的广泛收集、评价和基因资源的保护有重要的意义。     

扁蓿豆遗传多样性的等位酶研究

利用垂直聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-PAGE)对24份扁蓿豆种质材料进行分析.结果表明:扁蓿豆具有较高的遗传多样性;4种等位酶共确定了6个等位酶位点,多态性百分率76%,平均每位点的等位基因的有效数目为1.492,平均预期杂合值为0.321;居群总遗传多样度为0.321,居群内的遗传多样性为0.273,居群内的遗传变异为81.9%,基因流(Nm)为1.4,居群间有一定的基因流动.UPGMA聚类分析结果表明:24个扁蓿豆天然居群可分为5大类,地理条件相似的居群优先聚为一类.     

扁蓿豆育成品系遗传多样性的RAPD研究

用 RAPD分子标记对4个扁蓿豆育成品系进行遗传多样性分析.结果表明:筛选的12条多态性RAPD引物共检测出126个等位基因位点,平均每条引物检测到10.5个位点,多态位点比率占94.4%.扁蓿豆品系的Nei's遗传多样性指数(H)为0.266 2,Shannon多样性指数(I)为0.414 5.Nei's指数估算和分子方差分析(AMOVA)均证实扁蓿豆品系的遗传多样性主要存在于品系内,品系间有一定的基因交流(基因流为2.756 7).聚类结果表明,品系00-61和00-81遗传差异相对较小,品系90-36与前两者之间的遗传差异较大,品系93-21与各品系的遗传差异最大.     

中国扁蓿豆遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR标记,对来源于中国7个省(市)的44个扁蓿豆居群的亲缘关系进行了分析。从80条ISSR引物中筛选出多态性强、重复性好的16条引物,对44个扁蓿豆居群基因组DNA进行扩增,共扩增出133条谱带,平均每个引物扩增出8.31条带,其中多态性带115条,多态性位点百分率为87.08%。扁蓿豆种质间遗传相似系数变化范围在0.436～0.908之间。利用UPGMA聚类分析,44个扁蓿豆居群被划分为8个类群,与地理来源有较高的相关性。     

扁蓿豆和苜蓿种子萌发期抗旱性和耐盐性比较

为明晰扁蓿豆[Medicago ruthenica(Linn.)Trautv.]和苜蓿(Medicago varia Martin.)种子萌发期的抗旱性和耐盐性强弱,以不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)和Na Cl溶液模拟干旱和盐胁迫,研究了不同程度干旱和盐浓度对采自甘肃景泰的扁蓿豆和苜蓿品种阿尔冈金(M.varia Martin.cv."Algonquin")种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,干旱胁迫和盐胁迫降低了扁蓿豆和苜蓿种子的发芽率、发芽指数、活力指数,抑制了胚芽和胚根的生长。-0.3~-0.9 MPa和-1.5 MPa的PEG处理下苜蓿和扁蓿豆种子的相对发芽率间无显著差异,-1.2 MPa的PEG胁迫下苜蓿种子的相对发芽率显著高于扁蓿豆。-0.3~-1.2MPa的PEG胁迫下苜蓿种子的相对发芽指数均显著高于扁蓿豆,其相对芽长无显著差异。Na Cl渗透势为-0.9~-1.5 MPa时,苜蓿种子的相对发芽率显著高于扁蓿豆;-0.3~-1.2 MPa的Na Cl胁迫下苜蓿种子的相对发芽指数和相对活力指数均显著高于扁蓿豆。通过种子萌发期的相对发芽率、相对发芽指数、相对活力指数、相对胚根长和相对胚芽长5项指标,应用隶属函数法对参试材料种子萌发期抗旱性和耐盐性进行综合评价的结果表明,苜蓿品种阿尔冈金种子萌发期的抗旱性、耐盐性均强于来自景泰的扁蓿豆。此结果和人们以往对扁蓿豆和苜蓿的认识"扁蓿豆的抗旱性和耐盐性优于苜蓿"不一致。     

内蒙古3种生态型扁蓿豆遗传多样性与亲缘关系的分析

采用SSR分子标记结合21个表型性状对来自内蒙古3种生态型扁蓿豆种质资源的遗传多样性和亲缘关系进行了分析.结果表明:3种生态型的22份扁蓿豆材料在考察的4个质量性状上差异明显;在17个数量性状上,总体变异程度为黄花型扁蓿豆>扁蓿豆>细叶扁蓿豆;表型性状的遗传相似系数在31.59～113.27间,变异系数为43.30%.SSR分析结果显示,18对引物平均多态性比率为80.09%,引物平均等位位点数为6.06,位点多态性信息含量平均为0.32,遗传相似系数在0.37～0.47间,变异系数为61.80%.表型性状聚类、SSR分子标记聚类及主成分分析结果均显示,黄花型扁蓿豆和扁蓿豆的亲缘关系较近,与细叶扁蓿豆的亲缘关系较远.     

内蒙古扁蓿豆遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记对分布于内蒙古不同地区的扁蓿豆(Medicago ruthenica)8个地理种群进行了遗传多样性研究.结果表明:扁蓿豆具有较高的遗传多样性;15个引物共扩增出363个位点,物种水平上Nei s基因多样性指数为0.198 9,Shannon多样性指数为0.303 7;种内总基因多样性为0.308 6,种群内基因多样性为0.198 9,64.45%的遗传变异存在于种群内,35.55%的遗传变异存在于种群间,种群间的遗传分化系数为0.355 5,基因流为0.906 4,8个种群间基因交流较少,遗传分化较强.UPGMA遗传距离聚类结果表明,生态地理条件相似的种群优先聚集.     

扁蓿豆不同分布区野生居群形态多样性研究

结合数量统计分析对扁蓿豆14个居群的14项形态特征进行了研究,结果表明:除叶长、荚果长、荚果宽、荚果形状、种子长和千粒重以外,其余形态性状在居群间或居群内都表现显著差异;以14个形态性状为基础的聚类分析将所研究的14个居群分为4类;主成分分析结果显示株高、叶面积、花序结荚数、花序种子数和种子宽等5个性状是造成扁蓿豆表型差异的主要因素.