7个烤烟产量相关性状的QTL定位分析

以烤烟Y3和K326为亲本,采用单粒传法(SSD)获得一个包含262个F6株系的重组自交系群体(RILs)。基于该群体构建了一张含有24个连锁群、626个SSR标记,总长为1 120.45cM的遗传图谱。通过两年一点3次重复的随机区组田间试验,测定了株高、节距、叶数、茎围、茎叶角度、腰叶长和腰叶宽7个与产量相关农艺性状,采用混合线性模型的严格复合区间作图法(rMQM)在烟草全基因组范围内进行QTL扫描分析。结果显示:(1)烤烟7个目标性状在RILs群体内各株系间存在较大范围的连续变异,具有显著的双向超亲分离,且各性状的平均值很接近中亲值;7个农艺性状的平均广义遗传率为73.33%,其中株高和节距的广义遗传率在80%以上,而茎围和茎叶角度的广义遗传率则低于60%,表明7个与烤烟产量相关的农艺性状是既受微效多基因控制又受环境条件影响的数量性状。(2)共检测到30个QTLs分布在9条连锁群上,其中与株高、节距、叶数、腰叶长和腰叶宽相关的5个主效QTLs在连续两年中均可检测到,且具有较大的效应值,可解释大于10%的表型变异。(3)7个目标性状之间存在一定程度的相关性,与之对应在基因组中也存在一些较小区域,每个区域包含2个或2个以上紧密连锁的不同性状的QTLs。烟草产量相关农艺性状的QTL分析和主效QTLs的获得,为进一步利用分子标记辅助选择培育烟草高产新品种奠定了理论基础。     

转基因改良植物的胁迫耐性

干旱、盐碱和低温等逆境是严重影响栽培植物生产的非生物胁迫因素。导入外源目的的基因已发展成为改良作物对逆境胁迫耐性的新途径。现今已应用于植物胁迫改良的基因包括编码活性氧清除酶类、膜修饰酶类、胁迫诱导蛋白和渗调物质合成酶等基因。     

烟草NtSKOR1基因的克隆及功能分析

该研究利用拟南芥AtSKOR蛋白序列,通过NCBI的Blast搜索获得烟草NtSKOR1基因CDS序列。设计全长CDS扩增引物,通过RT PCR方法从栽培烟草中克隆得到NtSKOR1基因,对其进行生物信息学、表达特性等分析,并利用CRISPR/Cas9技术获得NtSKOR1的敲除材料。结果表明：(1)NtSKOR1基因CDS由2 466 bp核苷酸组成,编码821个氨基酸,推测NtSKOR1蛋白等电点为6.36,分子量为94.21 kD。(2)NtSKOR1定位于细胞膜,有6个跨膜区,无信号肽序列;NtSKOR1蛋白含有孔形成区(P)及锚定蛋白区(ANK)等典型SKOR类蛋白功能域。(3)进化树分析表明,烟草NtSKOR1蛋白与番茄和马铃薯的SKOR蛋白遗传距离最近,与禾本科植物的SKOR蛋白遗传距离较远。(4)组织特异性表达分析表明,NtSKOR1基因主要在烟草根中表达,其表达模式与拟南芥一致;钾胁迫处理后,NtSKOR1基因呈先降低后升高再降低的表达模式。(5)CRISPR/Cas9敲除NtSKOR1基因,烟草叶片钾含量显著降低,表明NtSKOR1基因是控制烟叶钾离子的关键基因之一。该研究结果为解析烟草钾离子吸收转运的分子机制提供重要依据。     

基于SSR标记对33份烟草材料的聚类分析

利用与烟草赤星病抗性连锁的6对SSR标记和随机选取的21对SSR标记,对33份具有不同赤星病抗性的烟草种质资源的遗传关系进行了分析。结果表明:基于3个烟草赤星病抗性QTL两侧的6个SSR标记可以较好地将抗病品种和感病品种区分开来。在遗传相似系数（GS）为0.44的水平上,可将33个烟草品种分为4个类群:具有净叶黄（国内）和Beinhart-1000（美国）赤星病抗源的烟草品种聚为一类（Ⅰ类）;抗赤星病的CV系列烟草品种聚为一类（Ⅱ类）;长脖黄、G140、NC82等感病品种聚为一类（Ⅲ类）;香甜烟草（N.suaveolens）单独聚为一类（Ⅳ类）。基于随机选取的SSR标记的聚类结果则不能看出与赤星病抗性的联系。     

金属结合蛋白基因及其在清除重金属污染中的应用

一些微生物和植物由于对毒性金属具有独特的抗性机制,使得利用它们来清除日益严重的环境污染已发展成为一种十分有效的技术——生物修复。研究表明,不同的金属结合蛋白（如MT 和PC）,在生物忍耐和降解过量重金属毒性机制中起重要作用。愈来愈多的MT 和PC基因被克隆,并已成功地应用于生物遗传转化,这些转基因生物在清除重金属污染方面已显示出潜在的应用价值。 Abstract:Heavy metal pollution has become a global environmental hazard.The use of microorganisms and plants for the decontamination of heavy metals is recognized as a low lost and high efficiency method for cleaning up metal contamination.It shows that various metal-binding proteins such as metallothioneins (MTs) or phytochelatines (PCs) play an important role in defense systems and detoxification to heavy metals in organisms.Many genes of MTs and PCs have been cloned and utilized successfully in genetically modified bacteria and plants for increasing remediation capacity.These transgenic organisms have been displayed a great potential in bioremediation and phytoremediation of heavy metals.     

多重PCR在烟草转基因检测中的应用

通过添加PCR增强剂DMSO,优化了检测转基因烟草中外源基因35S启动子、NPT Ⅱ基因和NOS终止子的PCR体系.将多重PCR应用于烟草转基因检测,实现了同一反应中可以检测35S启动子与烟草内源基因硝酸还原酶(NR)或NPT Ⅱ基因和NOS终止子.通过对待检样品试验,该方法稳定、可靠.