Rice chloroplast DNA: a physical map and the location of the genes for the large subunit of ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase and the 32 KD photosystem II reaction center protein

Summary By homogenizing rice leaves in liquid nitrogen, it was possible to isolate intact chloroplasts and, subsequently, pure rice chloroplast DNA from the purified chloroplasts. The DNA was digested by several restriction enzymes and fragments were fractionated by agarose gel electrophoresis. The sum of the fragment sizes generated by the restriction enzymes showed that the total length of the DNA is 130 kb. A circular physical map of fragments, generated by digestion with SalI, PstI, and PvuII, has been constructed. The circular DNA contains two inverted repeats of about 20 kb separated by a large, single copy region of about 75 kb and a short, single copy region of about 15 kb. The location of the gene for the large subunit of ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase (Fraction I protein) and the 32 KD photosystem II reaction center gene were determined by using as probes tobacco chloroplast DNAs containing these genes. Rice chloroplast DNA differs from chloroplast DNAs of wheat and corn as well as from dicot chloroplast DNAs by having the 32 KD gene located 20 kb removed from the end of an inverted repeat instead of close to the end, as in other plants.     

Mapping and genome organization of microsatellite sequences in rice (Oryza sativa L.)

In order to enhance the resolution of an existing genetic map of rice, and to obtain a comprehensive picture of marker utility and genomic distribution of microsatellites in this important grain species, rice DNA sequences containing simple sequence repeats (SSRs) were extracted from several small-insert genomic libraries and from the database. One hundred and eighty eight new microsatellite markers were developed and evaluated for allelic diversity. The new simple sequence length polymorphisms (SSLPs) were incorporated into the existing map previously containing 124 SSR loci. The 312 microsatellite markers reported here provide whole-genome coverage with an average density of one SSLP per 6 cM. In this study, 26 SSLP markers were identified in published sequences of known genes, 65 were developed based on partial cDNA sequences available in GenBank, and 97 were isolated from genomic libraries. Microsatellite markers with different SSR motifs are relatively uniformly distributed along rice chromosomes regardless of whether they were derived from genomic clones or cDNA sequences. However, the distribution of polymorphism detected by these markers varies between different regions of the genome. Received: 5 May 1999 / Accepted: 16 August 1999     

蓟马在芒果园田间的时空动态

蓟马是芒果的重要害虫,研究其在田间的时空分布旨在探讨成虫在栖息地的迁移规律。试验于2016年1月7日-8月9日在海南省儋州市中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所芒果种质圃进行。以黄色和蓝色粘虫板进行诱捕取样,点算粘虫板上蓟马个体数,以地学统计学方法研究蓟马的时空分布动态。试验期间蓟马种群在寄主植物集中开花期有一明显高峰;其半变异函数在种群密度高时多为高斯模型,密度低时为线性模型;在调查范围内,空间格局在密度高时为聚集分布、密度较低时为中度聚集分布、密度低时为均匀分布或随机分布;种群密度高时,空间异质性是由空间自相关引起。密度等值线图清楚地反映出蓟马分布随寄主植物花期的变化而变化,呈现出受寄主植物花吸引,当一种寄主谢花后迅速向其它开花寄主转移的变动特征。表明蓟马的空间分布受其种群密度影响,其种群密度及转移扩散在很大程度上受寄主植物花期的影响。     

玉米RFLP连锁图谱构建及大斑病QTL定位

玉米大斑病菌存在有生理小种分化的现象,目前5个已定名的生理小种在我国均已发现,还有一些尚未定位名的新类群也出出现,提高玉米对大斑病的抗性,只有提高数量抗性才能达到目的,为了弄清楚玉米对大斑病数量抗性的基因数目及效效应,利用抗病自交5系P138和感病自交系缩3为亲本构建了F2：3家系群体,采用RFLP标记构建了包含了124个标记的玉米RFLP连锁图,覆盖玉米基因组1999．8cM,标记间平均距离为16．5cM,定位了玉米大斑病的病斑长,病斑宽和病斑面积的QTL分别为3、3、2个,其联合贡献率分别为58．1％、71．5％和27．5％,没有检测到病斑数／叶的QTL,其表现为单基因或者寡基因控制的性状,研究结果增加了对玉米大斑病的认识,对玉米抗大斑病育种具有重要的指导意义。     

RAD-seq技术及其在昆虫学研究中的应用

限制性酶切位点关联DNA测序技术(restriction-site-associated DNA sequencing,RAD-seq)是在二代测序技术基础上发展起来的一种简化基因组技术(reduced-representation genome sequencing,RRGS)。RAD-seq利用限性核酸内切酶使基因组片段化,经过修饰后连接含标记的接头构建文库并进行测序。因其具有操作简单、实验成本低、通量高等优点,在分子生态学、进化基因组学、保护遗传学等领域得到应用。目前发展起来的RAD-seq技术主要包括利用稀有酶和物理打断方式进行基因组片段化的mbRAD、利用稀有酶和常见酶组合酶切的方式进行基因组片段化的ddRAD、利用IIB型限制性内切酶得到短片段文库的2bRAD、利用同裂酶和Illumina试剂盒建库的ezRAD和完全利用Nextera试剂盒建库的nextRAD。本文对每种RAD-seq技术的特点及其在昆虫种群遗传学、群落生态学、物种界定、系统发育和遗传连锁图谱构建等研究领域的应用进行了综述。     

糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)的AFLP指纹图谱分析

在对糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)的AFLP分析条件进行优化的基础上,利用该技术建立了14株产自不同地区的糙皮侧耳：DNA指纹图谱,并进行了数据分析。结果表明,在合成的14条引物的不同组合中,引物对E-3／M-3可以产生较多的DNA多态片段,E-AGC／M-CAT引物对的扩增效果最好,共获得184条DNA扩增带,其中多态性条带i101条,占54．89％。利用UPGMA法对所获数据进行聚类分析,计算得到糙皮侧耳菌株之间的遗传距离,发现不同品种间遗传距离差异较大,从0．192到0．754,说明糙皮侧耳的遗传多样性比较丰富。绘制的指纹分析树状图表明,14个糙皮侧耳菌株被分为6个组群,其中P17和杂3的相似性系数最高,达到了81．2％,而侧5与其他菌株的亲缘关系相对最远。     

番茄果实中焦磷酸：D－果糖－6－磷酸1－磷酸转移酶的结构和动力学特性

比较了番茄绿果实和红果实中焦磷酸－Ｄ－果糖－６－磷酸１－磷酸转移酶的两种酶型（Ｑ１和Ｑ２）的结构和动力学特性。绿果实中大分子酶型Ｑ２（绿Ｑ２）在酶蛋白量和酶活力方面均占绝对优势,而在红果实中小分子酶型Ｑ１（红Ｑ１）起主导作用。ＳＤＳ－ＰＡＧＥ凝胶扫描结果显示绿Ｑ２和红Ｑ２（红果实中大分子酶型）的亚基组成不同。组成该酶的α－基（６６ｋＤ）和β－亚基（６０ｋＤ）的化学裂解肽谱表明两亚基差异很大,同时证明构成Ｑ１和Ｑ２的β亚基具有相同的肽谱。分析Ｑ１和Ｑ２的圆二色性（ＣＤ）光谱表明绿Ｑ２和红Ｑ２均主要由α－螺旋和β－折叠构成二级结构,几乎没有无规卷曲。动力学分析表明激活剂果糖－２．６－二磷酸不同程度地影响Ｑ１和Ｑ２对正反应底物的亲和力,而对逆反应活性无明显影响。绿Ｑ２的正反应和逆反应最大活力比值低于绿Ｑ１,红果实中则反之。     

应用重组自交系群体定位大豆根重QTL

应用构建的NJRIKY(科丰1号×1138-2)大豆重组自交家系群体,对大豆根重QTL进行8次重复的随机区组分析;以该群体所构成的遗传连锁图谱为基础,采用复合区间作图法(Cartographer V.1.21)检测到3个与根重有关的QTL位于连锁群N3-B1和N6-C2上。其中rw1在N3-B1的端距离是66.31cM,位于A520T～ACCCA-GO5区间,rw2和rw3分别在N6-C2的端距离是169.91cM和179.71cM,并与OPW13和ACGCATO6重叠。LOD值分别是10.34、4.01和3.15,可以解释26.3％、9.2％和6.8％的遗传变异。加性效应估计值分别为-0.514、-0.303和-0.260。     

水稻叶绿体DNA克隆片段的分析和rbcL基因在重组质粒上的定位

杂交灿稻(珍汕97B)的叶绿体DNA克隆到pBR 322载体上后,从克隆库中筛选出含核酮糖1.5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基基因(rbcL)的重组子(19.3kb),用10种限制性内切酶分析了这个重组质粒并制作了完整的物理图谱,rbcL基因被定位在这个物理图谱上。     

粉垄耕作对黄淮海北部土壤水分及其利用效率的影响

连年旋耕导致犁底层上移、耕层变浅、水分利用效率（Water Use Efficiency, WUE）降低,严重制约作物丰收增产,尤其进一步激化缺水地区的农业用水供需矛盾。合理的土壤耕作是有效的解决途径,为此在黄淮海北部引入了粉垄这种新型深土耕作措施。以旋耕和深松为对照,设置了粉垄30 cm、粉垄50 cm、粉垄30 cm 地膜、粉垄50 cm 地膜、粉垄30 cm裸地、粉垄50 cm裸地等共8个处理,探讨不同耕作措施对土壤水分变化过程及WUE的影响。基于土壤湿度等值线图、土壤贮水消耗和WUE的分析可知,（1）与旋耕和深松相比,粉垄耕作后的耕层疏松深厚、土壤调蓄水分能力增强、总耗水量降低、WUE提高,其中粉垄各处理的总耗水量比旋耕和深松分别减少了12.2%―16.4%、10.2%―14.5%,产量WUE则分别提高了28.3%―50.6%、19.1%―39.7%;（2）粉垄的作业深度越深越利于降雨入渗和土壤水分调蓄,但总耗水量有所增加,WUE略有下降,其中总耗水量增加了5.0%,小喇叭口期和灌浆中期的叶片WUE分别下降1.6%和1.0%,产量WUE降低2.1%;（3）粉垄后覆膜克服了表土跑墒的缺点,减少了耗水量,进一步提高了土壤调蓄水分的能力和WUE,且作业深度越深,WUE提升越多,其中粉垄30 cm 地膜、粉垄50 cm 地膜的产量WUE分别比粉垄30 cm、粉垄50 cm提高了8.5%和17.3%,粉垄50 cm 地膜的小喇叭口期和灌浆中期的叶片WUE以及产量WUE分别比粉垄30 cm 地膜提高了8.3%、7.4%和5.9%。研究结果表明,这种新型耕作措施为打破犁底层、解决耕层变浅、提高水分利用效率提供了一种新的可行方法。