利用RFLP标记分析一对水稻籼粳交双单倍体的基因型

对一对籼(Oryza sativa ssp.indica)粳(O.sativa ssp.japonica)(“圭630”/“02428”)杂种进行花药培养获得81个双单倍体(DH),构建了有233个RFLP标记的水稻遗传连锁图谱。对各DH系的“圭630”等位基因组频率及图示基因型进行了分析。结果表明,该DH群体的平均基因组频率为49％,各DH系分布在29.3％～78.6％之间,集中分布在44％～49％之间;有130个RFLP标记出现显著的偏分离,偏父本与偏母本分离的标记数基本相等;同向偏分离的标记常集中在一些染色体或染色体的某些区段;各染色体的平均基因组频率分布在29％～65％之间,出现明显的偏父或偏母分离;一些DH中出现其特征完全来于某一亲本的染色体,可能与这些染色体在减数分裂期的同源配对和交换有关。     

绿盲蝽气味受体基因AlucOR40的克隆及功能研究

【目的】从绿盲蝽Apolygus lucorum触角中克隆气味受体基因Aluc OR40,研究该气味受体基因在绿盲蝽不同组织中的表达水平,然后对该基因的功能进行研究,为理解绿盲蝽的嗅觉识别机制提供理论基础。【方法】在绿盲蝽成虫触角转录组测序与分析的基础上,通过PCR技术克隆得到气味受体基因Aluc OR40的全长序列。用半定量RT-PCR研究该基因在雌雄虫不同组织中的表达水平。然后通过爪蟾卵母细胞体外表达该基因,并结合双电极电压钳检测了该气味受体对60种气味分子包括绿盲蝽性信息素组分和植物挥发物的反应。然后,利用触角电位技术测定羽化后3 d的绿盲蝽成虫对Aluc OR40的气味配体的触角电位反应。【结果】克隆了Aluc OR40(Gen Bank登录号:KU886190)。Aluc OR40编码398个氨基酸,蛋白具有7个跨膜结构域,N末端位于胞内,C端位于细胞外,符合昆虫气味受体的典型特征。半定量RT-PCR的结果显示,Aluc OR40在触角中特异表达,且在雄虫触角中的表达水平高于雌虫。双电极电压钳记录结果显示,Aluc OR40只对反-2-己烯醇一种气味分子具有特异反应。EAG实验结果表明,羽化后3 d的绿盲蝽雌雄虫都对反-2-己烯醇有反应,且雄虫触角的EAG反应显著高于雌虫。【结论】结果提示Aluc OR40参与了绿盲蝽对反-2-己烯醇的识别过程,推测其在绿盲蝽交配过程中雄虫对雌虫的识别中发挥作用。     

无标记转Fat-1基因真核表达载体的构建及转基因绵羊细胞系的建立

为了建立无筛选标记基因的转Fat-1基因绵羊细胞系,本研究将PCR克隆得到的Fat-1基因,合成的attB、Loxp序列并克隆入pN1-EGFP框架载体,得到可删除筛选标记基因的pEGFP-N1-Fat-1真核表达载体。体外转录合成phiC31整合酶mRNA并与线性化的pEGFP-N1-Fat-1载体共转染绵羊胎儿皮肤成纤维细胞,G418筛选得到表达绿色荧光的单克隆,再利用pET-28a-His-NLS-TAT-Cre质粒诱导Cre重组蛋白表达,将纯化后的Cre穿膜肽转导表达绿色荧光的单克隆细胞,将荧光淬灭的细胞系扩繁,提取基因组DNA,进行PCR及测序鉴定,得到无标记转Fat-1基因绵羊胎儿皮肤成纤维细胞系,为生产无筛选标记基因的转基因绵羊奠定基础。     

雌性偏好促进象型类的性别异时进化（英文）

性双型的特征通常被认为产生于种内争夺交配优先权的斗争。例如,现生和化石的雄性长鼻类动物具有较大的体型和较粗壮的上门齿。本研究阐释了如下现象:化石象型类动物(Elephantiformes,长鼻类的主要类群)一些性双型特征与其进化历史具有相关性,而与性别竞争并非直接相关。在中新世的葛氏铲齿象(Platybelodon grangeri)和狭齿嵌齿象(Gomphotherium angustidens)中,雄性比雌性倾向于具有进化中更进步的特征,如同雄性在进化中领先雌性一步。这种现象可能与雌性偏好的机制相耦合。在象型类动物进化的早期(繁荣期),性别选择压促使雄性比雌性产生更加显著的进步特征;然而,在它们进化的晚期(衰退期),性别选择压似乎减弱,性别的异时进化也减少。这种新的发现或许在大型有蹄类的演化过程中有一定的普遍意义,因为那些繁荣的类群中通常性双型显著,如鹿科和牛科;而衰落的类群中通常性双型不显著。     

毛竹花粉的形态及双受精过程研究

由于实验的材料、条件和技术的限制,关于竹类花粉形态、花粉管生长过程的研究十分少见。毛竹( Phyllostachys edulis)属于禾本科( Poaceae/Gramineae)竹亚科( Bambusoideae)植物,在我国广泛分布,具有重要的经济、生态和文化价值。由于其独特的生殖生物学特性,即开花周期长、结籽率低,所以对其开花材料的获取十分困难。该研究在其独特的开花特性基础上,结合野外实地观察,利用显微镜、环境扫描电镜、荧光显微镜等,对毛竹的花粉形态、结构以及花粉管的萌发与生长动态进行了首次报道。结果表明：(1)毛竹花粉近球形,平均直径为61.00μm,属于大型孢子。(2)毛竹成熟花粉落到雌蕊柱头上后,经过花粉与柱头的成功识别,开始萌发,并形成花粉管;随着花粉管的逐渐伸长生长,依次经过柱头和花柱,到达子房;约120 min后到达珠孔处,进入胚珠和胚囊,完成双受精作用。通过对毛竹花粉形态结构和花粉管生长至受精过程的动态观察,为毛竹花粉可授性、花粉生理、生化研究提供了实验技术准备。该研究结果完善和丰富了毛竹乃至整个禾本科植物在生殖生物学方面的研究内容。     

栽培一粒小麦3AA30中抗白粉病基因的鉴定及分子标记定位

栽培一粒小麦是普通小麦的近缘种,遗传多样性丰富,蕴含丰富的抗病基因,是小麦抗病性改良的重要资源。本文对栽培一粒小麦抗白粉病材料3AA30的抗白粉病基因进行了遗传分析和分子标记定位。结果表明,3AA30中含有一个隐性抗白粉病基因,暂命名为ml3AA30,找到了5个与该基因连锁的SSR分子标记Xgwm6、Xcfd39、Xcfa2185、Xcfa2141、Xcfa2155及2个STS标记Xmag2170、Xmag1491,并构建了ml3AA30的遗传连锁图,将该基因定位在小麦5A染色体长臂上。本研究为小麦抗病育种提供了新的抗源材料。     

三年桐EST-SSR标记的开发与种质遗传多样性分析

以三年桐品种对年桐发育中的种子为材料,构建c DNA文库,获得3202个原始EST序列,经过去除冗余和低质量序列后,获得1047条非冗余单一序列,利用MISA软件从其中的173个非冗余EST序列中搜索得到212个SSR位点。其中,二核苷酸重复类型为主导(68.39%),其次是三核苷酸重复类型(25.94%),其优势基元为AG/CT(43.87%)、AT/AT(19.34%)和AGC/GCT(5.66%)。针对可设计引物的68个序列进行EST-SSR引物设计,结合PCR扩增和数据分析,鉴定出14对多态性标记,用该14对引物对169份三年桐种质资源进行遗传多样性检测,共得到41个等位基因(Na),平均每对引物扩增出2.93个等位基因,期望杂合度(He)变幅为0.08~0.63,平均值为0.33,多态性信息含量(PIC)变幅为0.08~0.56,平均值为0.3,表明14对EST-SSR标记多态性较高,能较好地反映三年桐种质的遗传多样性。三年桐种质资源按群体进行非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类分析,群体间的相似度变幅为0.9604~0.9986,遗传距离变幅为0.0022~0.0404,表明三年桐群体间的遗传多样性相对较低,亲缘关系较近。对169份三年桐种质资源个体进行聚类分析,结果显示不同地理种源的遗传关系缺乏明显的地理结构。     

基于EST-SSR分子标记的青海高原以礼草属主要物种的遗传多样性分析

利用EST-SSR分子标记技术对青海高原以礼草属3个物种的21份材料进行遗传相关分析。遗传多样性分析发现97对引物中有50对引物可扩增出特异性条带,共扩增出103条条带,各个引物的扩增条带数范围为1~5,每个位点的平均变异数2.06。Popgene pc软件分析表明:梭罗草遗传多样性水平最高(PP=62.14%,h=0.2345),糙毛以礼草次之(PP=58.25%,h=0.2211),大颖草最低(PP=44.66%,h=0.1687);梭罗草和大颖草的遗传距离最小,遗传相似性程度最高,糙毛以礼草与梭罗草和大颖草的遗传距离均较远。梭罗草居群中玛多梭罗草与其他居群遗传距离相对较远,糙毛以礼草居群中克图尼哈糙毛以礼草与其他居群遗传距离相对较远,大颖草居群中克图尼哈大颖草与其他居群遗传距离相对较远。NTSYS2.10e聚类结果为21个居群可聚为3个组群,梭罗草组群10个;糙毛以礼草组群7个;大颖草组群4个。本研究可进一步为拓宽小麦族植物的遗传基础、野生基因资源利用及研究物种分布规律提供科学参考。     

2个玉米抗矮花叶病分子标记的有效性评价

玉米矮花叶病是玉米重要的病毒病害,培育抗病品种是防治该病最经济有效的方法,将常规育种方法与分子育种技术相结合可以大大提高抗病育种的效率。本研究利用前期研究开发的2个分子标记Indel186-9和SCAR112,检测100份常用玉米自交系的标记基因型,结合100份玉米自交系抗性表型鉴定结果进行2个分子标记辅助选择的有效性分析。结果表明,目前种质资源中高抗病材料较少,亟待进行抗病改良。本试验所用的自交系包括不同血缘,抗源主要来源于PB和四平头种质。Indel186-9标记和SCAR112标记的选择符合率均达到80%,同时使用两者选择符合率达到91.67%,其中抗病选择符合率达到100%。Indel186-9和SCAR112标记分别可以使抗病级别从平均7.26级提高到平均2.4级,平均7.63级提高到平均4.27级。试验证明2个标记均可用于对玉米抗矮花叶病材料的选择,正确组合使用可提高对玉米抗矮花叶病材料的选择效率。     

基于遗传和表型特征的海岛棉遗传多样性分析

依据海岛棉种质资源的遗传及表型特征对其遗传多样性进行研究非常重要,可为海岛棉杂交育种选配亲本、引进新的种质资源拓宽优异基因范围以及培育海岛棉新品种提供理论根据。本研究通过利用125对SSR分子标记鉴定结果和13个农艺性状2年田间表型调查结果,对94份海岛棉种质资源进行遗传多样性分析,将这些材料按照遗传和表型特征进行类群的划分和比较,结果表明:(1)通过标记分析共检测到420个位点,其中249个为多态性位点,并应用Nei-Li相似系数法对94份材料间的遗传相似系数进行评估,发现94份海岛棉资源材料的遗传相似系数在0.46~0.95之间浮动,同时利用SSR分子标记将94份海岛棉资源材料划分为4大类群,分类结果与系谱分析基本吻合。(2)对94份海岛棉资源材料进行13个农艺性状及品质性状2年调查分析,发现供试材料品质性状的变异范围较广,而产量性状的变异范围相对较小。其中,各品种中马克隆值的多样性指数最高,最小的是单铃重。聚类分析发现,第Ⅰ类群产量性状的平均值较高;第Ⅱ类群虽在产量性状上不占优势,但其品质性状的表现较其他组别优异;第Ⅲ类群多为低产低质品种;第Ⅳ类群品种品质较优,产量变化范围较大。(3)利用SSR标记和农艺性状分析2种方法对94份海岛棉资源材料进行分析,结果均显示出较丰富的遗传多样性;2种方法的聚类结果基本一致,聚类结果与地理分布有明显的联系。