美国生物质资源研究规划与举措分析及启示

发展生物质资源研究对于国家的可持续发展具有重要的战略意义。近年来,美国相继制订若干研究计划或发展路线图,并采取有效举措,持续推动生物质资源的研究、开发和利用。通过分析美国在生物质资源研究领域的重要举措,特别是分析其相关重要规划的具体内容,总结生物质资源研究面临的重要问题和研究热点,对发展我国生物质资源研究提出一些思考建议。     

桃花粉育性与花药颜色的关系及其SSR分子标记

以李属桃亚属的637份桃品种种质和栽培种瑞光19×Summergrand杂交的138株F1群体为试材,对桃花粉育性与花药颜色的关系及其SSR分子标记进行研究。结果表明:在所有品种中,橘红花药最多,占总份数的91.2%,其中绝大部分花粉可育;橘黄和黄色花药的种质数量次之;白色和浅褐花药的种质最少,且均表现为花粉不稔;整体表现为红色和黄色花药与花粉可育具有较强的正相关性。本试验从122对SSR引物中筛选出2对与花粉育性性状连锁的标记CPDCT013和CP-SCT012,根据这2个标记参考整合参考图谱的位置,将控制花粉育性的基因定位在桃第6条染色体上端。对已经报道的2个桃花粉育性标记CPPCT004和NNJ-I以及第6条连锁群的其他SSR位点在花粉育性不同的24个品种上验证,结果表明只有UDP96-001(125bp)可以用于桃花粉育性的分子标记辅助育种。     

利用SSR标记与毛细管电泳对甘蔗属进行的遗传分析

为探讨甘蔗属内不同种之间的遗传多样性,利用SSR标记与毛细管电泳技术,对来自甘蔗属3个不同种的12个材料19对引物进行检测,共检测到229个DNA多态性条带,19对引物扩增的DNA条带范围集中在100～260bp之间。12个甘蔗材料的Jaccard遗传相似度,最小0.09,最大0.65,平均为0.26。通过遗传相似性系数分析,UPGMA聚类图内12个甘蔗材料可分为两个群,三个割手密种材料分为一个亚群,甘蔗栽培品种与甘蔗热带种合为一个亚群。结果表明:热带种比割手密种具有和甘蔗栽培品种更亲近的遗传关系;SSR分子标记与毛细管技术结合,相比别的分子标记技术或电泳技术,具有更准确、简便、自动化等优点。     

猪UCP5基因克隆表达特性及与屠体性状的关联分析

通过3′和5′cDNA末端快速扩增(RACE)获得了猪UCP5基因全长cDNA序列,通过不同品种猪UCP5基因编码区和调控区单核苷酸多态分析,发现 -1 567 bp处存在A→T的突变,从而导致转录因子CdxA、HNF-1、Sox-5、GATA-2结合位点发生了改变．在金华×皮特兰F2代资源群中,使用PCR限制性片段长度多态性(RFLP)方法,对524头个体进行基因型测定,并与屠体性状关联分析,结果发现,AA型活体重极显著高于BB型(P < 0.01),AB型活体重显著高于BB型(0.01 < P < 0.05),AA型的后腿肌肉重极显著高于BB型(P < 0.01),AA型的后腿脂肪重显著高于BB型(0.01 < P < 0.05)．同时,通过实时荧光定量PCR获得了UCP5基因在初生仔猪心、肝、脾、肺、肾、眼肌、腹脂和大脑等不同组织中基因表达的特性,结果表明,UCP5在猪的各种组织均有表达,在脑和肺中表达量最多．t检验发现,初生达兰猪眼肌中UCP5的表达量显著高于金华猪．     

不同花色菊花品种花色素结构基因的表达特性

对红色、黄色、粉紫色和白色菊花品种不同开放度的花序舌状花中CHS、CHI、DFR、F3H、F3′H和3GT基因的表达量进行了相对定量分析。结果表显示:6个基因的表达因不同花色、不同发育阶段而异。‘钟山红鹰’(红色)中各基因的表达量均较高,且均在Ⅱ(松蕾期)或Ⅲ(半开期)期达到峰值,其中DFR、3GT基因的表达量远高于其他花色品种。‘金陵娇黄’(黄色)中CHS、CHI基因表达量较高,且Ⅰ(紧蕾期)、Ⅱ期表达量高于Ⅲ、Ⅳ(盛开期)期;3GT、DFR基因表达量分别高或低于‘金陵笑靥’(粉紫色)品种中相应基因的表达量,但均比红色品种低;F3H在4个品种中表达量最低,F3′H表达量接近或略低于红色或粉紫色品种,且各阶段表达水平较稳定。‘金陵笑靥’中DFR表达量仅次于‘钟山红鹰’,3GT和CHS表达量低于红色与黄色品种。‘钟山雪桂’(白色)中各基因仅有微量表达,除F3H外各基因的表达量明显低于其他花色品种。研究表明,花色素结构基因DFR、3GT是菊花花色素合成的关键基因,DFR很可能是限速关键基因,一定表达水平的CHS、CHI也是菊花花色素合成所必须的,F3H基因与花色素合成不存在直接相关。     

美洲黑杨×小叶杨杂种多倍体诱导研究

用不同浓度秋水仙素处理美洲黑杨(Populus deltoides)与小叶杨(Populus simonii)杂种后代以诱导产生多倍体,并采用流式细胞术(FCM)对初选的多倍体材料进行DNA含量分析.结果表明:小于0.1%秋水仙素浓度处理对诱导多倍体无作用;0.3%及其以上浓度处理对诱导产生多倍体效果较好,但随处理浓度增加秋水仙素对杨树的毒害作用增大, 0.5%浓度处理可使顶芽死亡率高达71.43%,且在顶芽死亡的植株中未发现多倍体单株.应用气孔性状对388株扦插苗进行多倍体初选后,采用流式细胞术对初选的5株拟多倍体进行DNA含量分析,鉴定到2株四倍体材料.获得的四倍体材料与二倍体植株在株高和叶绿素含量上差异显著,但在SOD和POD活性上无显著性差异.     

猕猴桃花粉原位生长过程中Ca2+的超微细胞化学定位

应用扫描电镜和荧光显微镜对软枣猕猴桃同种花粉在柱头上原位萌发及花粉管生长情况进行了观察,并用焦锑酸盐沉淀法对其授粉前后柱头及花柱中Ca2+进行超微细胞化学定位.结果显示:(1)猕猴桃柱头属于干性柱头,具有一道裂沟,乳突呈长圆柱形,授粉前后形态差异不明显.(2)授粉后3 h,花粉管生长穿过柱头表面,授粉后7 h,花粉管生长到达花柱底部;(3)授粉前后,柱头接受面靠近柱头外围细胞的角质层一侧细胞器内含有丰富的钙,而柱头非接受表面钙颗粒分布很少;(4)授粉前和授粉后3 h,花柱顶端钙颗粒较少,基部钙颗粒较多;授粉后7 h,花柱顶端和基部钙分布密度无明显差别;(5)授粉前后花柱顶端钙主要均匀分布在细胞质膜位置;在花柱基部授粉前钙主要分布在引导组织胞间隙中,授粉后3 h主要分布在细胞质内,授粉后7 h主要存在于细胞质、内质网上.研究表明,猕猴桃授粉前后,柱头和花柱组织中均含有钙,授粉前和授粉后3 h花柱中的钙呈现出梯度分布,授粉后7 h钙的梯度分布现象减弱甚至消失.     

植物化感抑藻的作用机理

对植物化感物质抑藻机理,即化感物质影响藻细胞的光合作用、破坏细胞膜、改变细胞酶活性、影响细胞超微结构及基因表达等几个方面进行了综合评述。研究表明,化感物质主要通过降低叶绿素a含量,破坏光合系统Ⅱ,使细胞膜结构裂解,酶活性改变,抗氧化系统破坏,细胞膜内超微结构受损,基因表达异常等几个方面来抑制藻细胞的分裂或直接杀死藻细胞,从而减少藻细胞数量,抑制藻类的生长。未来应该从更微观角度,即基因表达、分子和遗传机制等方面对化感抑藻机理进行深入研究,以期为开发安全、高效的抑藻化感物质提供理论基础。     

中华鲎虫外部形态结构的初步观察

中华鲎虫体由头、躯干和尾3部分组成.头部具1对复眼和1个无节幼体眼,复眼后有1个颈感器.第1触角细小、棒状,第2触角退化.口器由上唇、大颚和2对小颚组成,上唇为头部的突起物,大颚和2对小颚为附肢,第2小颚的皮肤皱褶延长扩大形成头胸甲.雌体躯干部由36个体节组成,雄体39个体节,前30节具附肢,共57对.雌体躯干部后6个体节无附肢,雄体躯干部后9个体节无附肢.尾节分叉,细长多节,具刚毛,左右两根尾鞭的分节不对称.     

精子介导GFP基因在小鼠早期胚胎中的表达

利用DIG末端标记技术和免疫组化技术分析了小鼠精子体外结合内化外源DNA的效率。试验结果表明,不同小鼠个体的精子结合外源DNA的阳性率有明显差异(P<0.01),平均为13%。利用考马斯亮蓝染色评价了小鼠精子顶体反应发生的情况,筛选出TYH培养液为较合适的体外受精液。利用小鼠体外受精技术,将体外转染GFP基因并获能的小鼠精子与成熟卵母细胞进行体外受精,受精卵进行体外培养,表达GFP胚胎的阳性率为4.7%。验证了精子介导制备转基因小鼠胚胎的可行性,并建立了利用精子载体法制备转基因小鼠胚胎的平台。