培育抗旱稻和耐涝稻的研究

旱灾、涝灾(洪灾)给粮食经济作物构成了严重威胁,重者颗粒无收,造成重大经济损失。面对这些年年要发生的灾害,生物科研工作者肩负着重任。如何培育出抗旱稻和耐涝稻新品种以适应旱涝灾害,使其损失降到最低程度呢?运用现代生物技术加强这两方面的研究有可能达到既定目标。目前已     

黄瓜霜霉病抗病基因的RAPD及SCAR标记

以感霜霉病黄瓜L18-10-2和抗霜霉病黄瓜129为亲本构建F2代分离群体,以F3代植株霜霉病抗性鉴定表示F2代各单株抗病性并得以区分各单株杂合或纯合感病性,采用RAPD技术和转SCAR的方法筛选黄瓜抗霜霉病基因分子标记.结果显示,在318条RAPD引物中有18条引物表现出两亲本间多态性,其中引物P18的SB-SP18561扩增片段与霜霉病抗病基因之间紧密连锁,根据交换率和Kosambi函数公式计算其遗传距离为7.85 cM.回收SBSP18561片段并克隆和测序,其准确长度为561 bp.将该RAPD标记转换为SCAR标记,长度为494 bp,命名为SSBSP18494.     

含不同Anti-Waxy基因拷贝数的稻米直链淀粉含量分析

将含单拷贝Anti-Waxy基因的纯合植株分别作为父本或母本进行正反交,获得两组含双拷贝Anti-Waxy基因的杂交后代,分析了未转基因对照、转基因亲本及两组杂交后代糙米直链淀粉含量以揭示不同Anti-Waxy基因拷贝数对降低稻米直链淀粉含量程度的影响.结果显示,2个单拷贝转基因水稻糙米直链淀粉平均含量分别为10.72%和11.13%,比对照分别降低17.98%和14.84%;两组正交和反交杂交后代糙米直链淀粉平均含量分别为8.96%和8.23%,其平均值为8.60%,比2个转基因杂交亲本糙米直链淀粉含量分别降低19.78%和22.73%,比对照降低了34.20%.结果表明,增加转基因水稻基因组中Anti-Waxy基因拷贝数在一定程度上能够进一步降低稻米直链淀粉含量,通过将独立转化获得同品种转基因植株之间杂交可以成为获得高表达转基因植物的途径.     

农杆菌介导GUS基因对多年生黑麦草转化的研究

通过检测愈伤组织中GUS基因的瞬间表达,研究农杆菌LBA4404/pCAMBIA1301介导多年生黑麦草的转化体系。通过对多年生黑麦草瞬间表达率的比较,确立了其遗传转化的最佳优化条件。研究发现,多年生黑麦草不同品种的转化率在25%~45%之间变化。多年生黑麦草遗传转化最佳优化条件是预培养10d的胚性愈伤组织、浓度为0.5~0.8OD的农杆菌菌液以及2d共培养时间。在共培养基中添加100μmol/L乙酰丁香酮能有效地提高植物瞬间表达率。两种侵染处理方法比较结果为滤纸滴加法比浸泡法更优。转化后对愈伤组织的干燥处理能抑制农杆菌过度繁殖,能改善愈伤状态,有利于提高转化率。     

转双价抗虫基因毛白杨无性系85号抗虫性研究

以优化的毛白杨无性系85号最适遗传转化体系为基础,通过农杆菌介导法将Bt(CryⅠAc)和API双价抗虫基因导入毛白杨无性系85号基因组.在高浓度卡那霉素的培养基上诱导不定芽和根,初步选择到200株转化植株,PCR检测显示,66株呈阳性反应.Southern杂交和ELISA检测进一步证明,Bt(CryⅠAc)和API双价抗虫基因已整合到毛白杨无性系85号基因组中,并得到了表达.对转化植株用舞毒蛾幼虫进行饲虫试验,结果显示昆虫幼虫的死亡率高达60.0%~77.8%,且存活幼虫的生长发育也受到了明显抑制.研究结果为杨树抗虫育种提供了新的种质资源.     

中国沙塘鳢属鱼类线粒体12S rRNA基因序列分析

沙塘鳢属鱼类为东亚特有的小型淡水经济鱼类,中国产沙塘鳢属鱼类分类问题长期存在争议。本文测定了中国产沙塘鳢属鱼类全部种类的线粒体12S rRNA基因部分序列,结合GenBank中下载的2种日本沙塘鳢属鱼类和塘鳢科鱼类同源序列,探讨中国产4种沙塘鳢属鱼类的物种有效性,分析沙塘鳢属鱼类的系统发育关系。作者所使用的同源序列长度为690bp,其中变异位点258个,简约信息位点201个,包括插入/缺失位点34个,转换/颠换平均值为3.0,表明12S rRNA基因是研究沙塘鳢属鱼类系统发育关系的合适分子标记。基于p-distance模型的6种沙塘鳢属鱼类种内遗传距离为0.000—0.024,种间遗传距离为0.058—0.064,支持暗色沙塘鳢和中华沙塘鳢为不同种,中国产沙塘鳢属鱼类包括中华沙塘鳢、河川沙塘鳢、海丰沙塘鳢、鸭绿江沙塘鳢4个种的观点;至于中国还有没有新的沙塘鳢属鱼类,尚有待进一步研究。系统发育分析表明海丰海塘鳢是河川沙塘鳢的姐妹群,暗色沙塘鳢与O.hikimius的亲缘关系最为密切,而同属其余类群之间的系统发育关系则由于自展数据支持率较低而尚不明确。中国产沙塘鳢和日本产沙塘鳢并未单独分群,推测沙塘鳢属鱼类的共同原始祖先可能广泛分布于中国、朝鲜和日本等东亚地区,约在4.9—6.5百万年前的上新世开始分化,系统发育过程比较适合离散假说。     

粘类小麦细胞质雄性不育系育性基因的地区分布

以具4种细胞质、2种核类型的粘类小麦雄性不育系为测验种,对309份来自国内外不同地区普通小麦品种对应粘类小麦不育系的育性恢复和保持关系进行调查,研究粘类小麦雄性不育系育性基因的地理分布.结果表明:(1)普通小麦品种中广泛存在着粘类雄性不育系的恢复基因,所配组合中,高恢复度以上的组合占到45.24%;(2)所配组合F1小穗结实率范围在0~91.35%之间,其中0和60%~80%的分布范围较多;(3)具有恢复能力的品种在供试6个地区均有分布,但比例不同,中国南方、新疆内陆、青藏高原等春麦地区高,可育品种的分布比例均超过50%;具有育性保持作用的品种在中国黄淮海暖温带冬麦气候生态区和加拿大地区分布较多,在新疆麦区分布最少;(4)恢复度80%以上的品种在6个地区均有分布,但在各地区供试材料中的比例都不高.     

Giemsa-C带揭示的绵枣儿多倍体复合体染色体变异

绵枣儿是分布在东亚的多倍体复合体。以Giemsa-C带法对分布在中国的绵枣儿24个居群进行了染色体变异分析。AA和BB细胞型大部分居群未发现变异,分别具a2和b1染色体的近着丝点着丝粒带。AABB虽无居群内变异,但居群间有所不同。其中柳林、商南和徐州居群带型相同,带纹丰富。元宝山居群只有b1的近着丝粒带,而灵岩山居群具a2和b1的近着丝粒带。根据已有的研究资料推测,绵枣儿b1和a2上的近着丝粒带显示的应当是高度重复的rRNA基因;大庆和文县居群一个体该位点的杂合可能是由于部分rRNA拷贝的同源染色体间转移;AABB起源后随时间推移会发生rRNA重复位点的丢失;柳林等居群丰富的带纹可能是其刚刚起源时重复基因关闭的表征,随时间推移同样可能会丢失。另外大量的实验证据表明,BB比AA细胞型可能更易于发生染色体结构变异。     

反义trxs基因导入对小麦籽粒脱支酶活性的影响

以转反义硫氧还蛋白基因株系01TY34-73-9及其对照品种‘豫麦34’为材料,运用PCR检测和酶活性测定的方法,对转基因株系遗传稳定性以及转基因与对照种子中脱支酶活性进行测定。结果显示:(1)外源基因已经稳定遗传至后代;(2)转基因种子在不同成熟时期和不同萌发过程中的脱支酶活性与对照相比均有不同程度的降低平均降低10.3%,但仅花后25 d到收获后5 d脱支酶活性显著低于对照,其中最低值出现在花后30 d,平均比对照下降了12.0%;(3)在花后30 d和后熟5 d萌发过程中,转基因种子脱支酶活性始终低于对照,平均下降6.2%和22.2%。表明反义trxs基因的导入干扰了小麦trxh基因的表达,使trxh转录量减少,小麦籽粒中脱支酶的活性受抑。     

植物角质层蜡质合成与调控的分子生物学研究进展

角质层覆盖于陆生植物的地上部分。沉积于其表面的外角质层蜡质组成了植物与外部环境之间的屏障。蜡质的合成是由大量酶类协同作用的结果,又是一个积极可调控的过程。综述了近年来角质层蜡质合成与调控的分子生物学研究进展,包括突变体筛选、基因克隆和鉴定,以及功能基因组学研究等三方面,并对植物蜡质代谢基因克隆鉴定中存在的问题进行了探讨。