板栗花发育B类基因CmPI的克隆及功能分析

【目的】PISTILLATA(PI)基因作为控制花器官发育的B类功能基因中的一员,在花器官发育中起到重要的作用。为探究PI基因在板栗花发育中的功能,对板栗花器官B类基因PISTILLATA(PI)进行鉴定和功能分析。【方法】在板栗基因组数据中检索PI同源基因CmPI,并克隆编码区序列。利用在线工具对CmPI进行生物信息学分析。通过荧光定量PCR分析CmPI在板栗不同组织及不同花发育时期的时空表达模式。构建35S::CmPI-GFP融合载体,瞬时转化烟草叶片,进行基因表达的亚细胞定位分析。将过表达载体35S::CmPI转入野生型拟南芥获得过表达植株,验证CmPI在花发育中的功能。【结果】克隆到的板栗CmPI基因开放阅读框长度630 bp,编码209个氨基酸,有高度保守的MADS域(MADS-box)和K域(K-box),属MADS的Ⅱ型亚家族转录因子,定位于细胞核。CmPI主要在板栗雄花中表达。在拟南芥中过表达CmPI导致萼片转变为花瓣样组织。荧光定量PCR结果表明,CmPI过表达拟南芥中除C类基因AtAG表达量显著高于野生型外,其他A类、B类、E类基因的表达量均低于野生型拟南芥。【结论】鉴定到的MADSbox基因CmPI为板栗花发育B类基因,可导致萼片花瓣化,可能是抑制雌花苞片进一步发育的关键基因。

北京市板栗产业发展问题及对策研究

我国是世界板栗第一生产大国,也是板栗出口第一大国。板栗产业作为北京市山区农民经济支柱来源之一,发挥着极其重要的作用。从板栗生产、品种选育、贮藏加工和销售4个方面分析了北京市板栗产业发展现状,并对当前北京市板栗产业存在重栽轻管、品种良莠不齐、贮藏加工不科学等问题进行了深入分析,提出了良种化、提高贮藏加工水平等对策及建议。

兰花磷酸肌醇特异性磷脂酶C基因家族生物信息学分析

【目的】为研究兰花(Phalaenopsis equestris)中PI-PLC基因家族各成员在兰花中的生理功能。【方法】利用兰花基因组数据库,经过生物信息学分析,获得兰花PI-PLC基因家族成员的基因结构、染色体定位和编码蛋白,经过多重序列比对进行进化和分类分析。【结果】结果表明:兰花基因组中含有3个PI-PLC家族基因成员,分别含有9~13个外显子。TMHMM跨膜区结构分析显示,兰花PI-PLC蛋白均不含有跨膜区;MEME保守结构域分析显示,兰花PI-PLC蛋白均含有4个保守的EF、X、Y和C2结构域。【结论】以上结果对解析兰花PI-PLC蛋白的生物学功能提供重要的线索。

利用4个姊妹近等基因系群体定位水稻粒重和粒形QTL

粒重是决定水稻产量的三要素之一。利用世界上粒重最大的品种之一SLG-1(供体亲本)与小粒品种日本晴(Nipponbare,轮回亲本)杂交,在各回交世代选择粒重较大单株与日本晴回交,构建水稻粒重和粒形的姊妹近等基因系(SNILs)。对获得的73株BC4F1单株进行粒重频率分布统计,选择粒重频率分布在4个峰值处的代表性单株,自交获得4个BC4F2SNILs群体。利用BSA法(分离群体分组混合分析法),从均匀分布在水稻染色体上的1513对SSR标记中筛选出与粒重和粒形相关的多态性标记19对,以LOD≥2.5作为选择阈值,对粒重、粒长、粒宽和粒厚进行QTL扫描,共检测到6个区域的12个QTL,贡献率从7.22%到53.38%。这些QTL所在区域包含已克隆的粒长GS3和粒宽GW2,也包含没有精细定位的第2染色体的RM6318～RM1367、第3染色体的RM5477～RM6417和第6染色体的RM3370～RM1161等3个区域控制粒重和粒形的5个QTL。其中第3染色体上RM5477～RM6417区间存在粒形贡献率较大的新的QTL。构建含有这些粒重QTL的姊妹近等基因系,为进一步精细定位或克隆新的粒重或粒形QTL奠定了基础。

利用极端材料定位水稻粒形性状数量基因位点

利用极端大粒材料GSL156(千粒重71.9g)与特小粒材料川七(千粒重12.1g,轮回亲本)杂交、回交获得的BC2F2 216个个体为作图群体,在北京进行稻谷粒长、粒宽、粒厚、长宽比、千粒重等粒形性状的鉴定。采用单标记分析和复合区间作图法,利用SSR标记对粒形性状进行数量性状基因座检测。结果表明,上述粒形性状在BC2F2群体均呈正态连续分布,表现为由多基因控制的数量性状;共检测到与粒形性状相关的QTL28个,分布于第1、第2、第3、第4、第5、第6和第12染色体上。其中qGL3-2、qGL3-3、qGT12-1、qGT2-1、qGT5-1、qGW1-1、qGW12-1、qGW2-1、qGW5-1、qRLW3-1、qTGW12-1、qTGW2-1、qTGW3-3和qTGW5-1对表型变异的贡献率分别为13.70%、52.51%、21.13%、18.79%、20.92%、14.59%、18.33%、30.03%、20.05%、24.53%、13.47%、11.43%、21.30%和15.68%,为主效QTL。其中,第3染色体上检测出来的QTL最多。在所有检测到的28个QTL中,6个QTL的增效等位基因来源于小粒亲本川七,而其余QTL的增效等位基因均来源于大粒亲本GSL156,基因作用方式主要表现为加性或部分显性。第3染色体RM7580～RM8208区间是分别与粒宽、长宽比和千粒重相关的3个主效QTL的共同标记区间,第2染色体的RM7636～RM5812区间、第5染色体的RM3351～RM26区间和第12染色体的RM1103～RM17区间是分别与粒宽、粒厚和千粒重相关的3个主效QTL的共同标记区间,这些区间对粒形贡献率较大,为进一步精细定位或克隆这些新的粒重或粒形QTL奠定了基础。同时大粒亲本对稻谷粒长、粒宽、粒厚和千粒重等性状的增效作用显著。

板栗及其近缘种叶绿体SSR遗传多样性分析

为了探明板栗及其近缘种的亲缘关系并分析栗属的遗传多样性,基于叶绿体微卫星标记技术,选用4对呈现多态性的cp SSR引物,对板栗及其近缘种、野生种共6个种,56份材料进行遗传结构、遗传关系等分析。4个位点扩增等位基因数(Na)平均为3.25,有效等位基因数(Ne)平均为2.554,期望杂合度(He)平均为0.606,群体Nei’s遗传多样性(Hs)为0.320,各遗传参数值均低于核基因组对群体研究的相应值。另外,各种之间有丰富的cp SSR多样性,尤以野生板栗多样性指数最高。结果表明,我国天然野生板栗群体内蕴含更丰富的遗传变异,为我国板栗野生种质保育及可持续开发利用提供了基础数据和科学依据。

板栗低干矮冠多主枝开心形树体结构评价

为探讨低干矮冠多主枝开心树形对板栗产质性能的影响,以10年生‘金丰’板栗为试材,采用将整树冠层分层的方法,研究了低干矮冠多主枝开心树形的树体结构参数及不同冠层间板栗总苞的分布特征。结果表明：在垂直方向上,结果枝和总苞的分布主要集中在树体的中上部,下部有少量分布,其中结果枝和总苞均在1.0~1.5 m层间最多,而每果枝总苞数量在冠层两端最多。在水平方向上,发育枝、结果枝和总苞数量随冠层外移逐渐增多,集中分布于0.5~2.5 m的冠层范围,分别占总量的87.9%、89.9%和88.2%,其中结果枝和总苞在1.5~2.0 m的层间数量最多,体现了该树形立体结果的效果。该树形在保证坚果品质的同时,产量较自然开心形和自然圆头形提高30%以上。

新时期提高农业科研院所科研管理水平对策研究

文章剖析了我国农业科研院所科研管理的现状,总结了农业科研管理在人才队伍建设、管理模式探索方面存在的普遍问题,针对科研管理人员专业素质较低、工作动力不足,管理上分工不明确,信息技术落后以及科研档案不健全的问题提出招聘专业的管理专业人才,加强管理人员培训,制定行之有效的激励机制,明确分工,建立信息化管理平台,健全科研档案管理的对策。

新时期农业科研院所科技人才激励机制探析

社会的进步和事业单位分类改革的推进促使农业科研院所开始思考新的发展之道以提高竞争力。农业科研院所生存和发展的关键是农业科技人才,只有服务好人才,利用好人才,农业科研院所才能在改革的浪潮中手握利器,锐意进取,使改革成为促使其成长的助力。文章通过对农业科研院所现行人才激励机制的分析,指出了其中存在的平均主义盛行、职位晋升论资排辈和激励方式单一等问题。并针对这些问题,提出了打破平均主义,按能力和贡献分配,根据业绩和能力评定职称,激励方式多元化等建议。

湖北省十堰地区野生板栗cpSSR遗传多样性研究

为了明确神农架地区野生板栗资源遗传背景,选用4对呈现多态性的叶绿体微卫星引物,对湖北省十堰辖区内野生板栗进行了遗传结构和叶绿体单倍型分析。结果表明4个位点在4个居群的53个样本中扩增出10个等位基因。等位基因数(A)平均为2.5,有效等位基因数(Ne)平均为1.696,PIC值平均为0.312,各遗传参数值远低于核基因组对群体研究的相应值。4个等位基因从53个样本中共给出5种单倍型,既有共享率超过66%的单倍型,在房县居群中也存在稀有单倍型,其中丹江口和房县板栗天然野生居群,具有较高的单倍型多样性,杂合度分别为0.4062和0.3794,明显高于其他地区,显示两地是板栗的分布及遗传多样性中心。基于cpSSR数据,对板栗地方品种与天然野生居群间的遗传结构、关系及地方品种的起源进行了初步探讨。AMOVA分析显示,83%的cpSSR变异存在于居群之间,17%来自居群内。研究表明,十堰地区野生板栗具有较高的多样性,叶绿体单倍型分析更能直观的表现野生板栗的区域分布规律。

作物数量性状基因(QTL)克隆研究进展

此文首先简述了数量性状基因(QTL)克隆研究方法,然后较全面的总结了作物QTL克隆的研究进展,最后讨论了QTL调控的分子机理。对37个已成功克隆的QTL进行汇总分析表明:控制作物数量性状的有转录因子、蛋白激酶、细胞分裂素氧化酶类等基因;其中12个已成功克隆的QTL编码转录因子,说明转录调控因子是新的植株形态进化和变异的重要原因。随着测序技术的发展,海量的基因组数据将为QTL的遗传定位和分子剖析提供更多便利,越来越多的QTL将会被克隆出来。

新型高空探测系统

研发了一种新型全自动高空探测系统,其利用GPS定位,宽波瓣天线捕捉和低噪声接收的方法替代雷达或无线电经纬仪对高空探测仪进行跟踪定位和获取信息,具有不受低仰角的限制,目标不易丢失,性能价格比高等特点,成功将GPS应用于1680 MHz遥测数据传输体制.利用该系统进行了空中大气电场的探测实验,获得了满意的探测结果.由于系统轻便、操作简单、成本较低以及良好的机动性和可靠性,在近地空间环境探测和高空大气科学探测试验及常规的气象探测中有广阔的应用前景.

板栗CmFT基因的克隆及功能分析

【目的】FT(FLOWERING LOCUS T)是成花素基因,探究板栗(Castanea mollissima)CmFT的生物学功能。【方法】在板栗基因组数据库中,检索并克隆板栗FT同源基因,对其基因结构、编码蛋白进行分析。利用荧光定量PCR测定CmFT的时空表达情况。通过亚细胞定位分析CmFT在细胞中的表达位置。通过对CmFT过量表达拟南芥(Arabidopsis thaliana)的开花性状分析,验证CmFT的生物学功能。【结果】CmFT开放阅读框长度为525 bp,编码174个氨基酸,具有保守的PEBP结构域,定位于细胞核。CmFT在叶片和茎尖均有较高表达,并且于7月在叶片中的表达水平达到峰值。在拟南芥中过表达CmFT可提高开花促进基因AtFT、LEAFY(AtLFY)、SUPPRESSOR OF CONSTANS OVEREXPRESSION 1(AtSOC1)及开花抑制基因TERMINAL FLOWER1(AtTFL1)和FLOWERING LOCUS C(AtFLC)的表达水平,并导致植株提前开花。【结论】CmFT为板栗开花素基因,可促进成花。

安徽植物地理分布新纪录树种——华榛

2009年在位于安徽省金寨县境内的天马国家级自然保护区发现结有与榛属果实相似的大乔木,经3年观察和比对,确认该树种为华榛。因《大别山植物志》和《安徽植物志》尚未记载该区域存在野生华榛,本文报道该树种特征及在天马国家级自然保护区的自然分布状况。

板栗PPO基因克隆及生物信息学分析

【目的】研究PPO基因在栗仁受热褐变物质代谢中的生理功能。【方法】在对板栗果实转录组测序的基础上,获得1条PPO unigenes,克隆并对其进行生物信息学分析。【结果】克隆PPO基因完整开放阅读框1794 bp,命名为CmPPO,编码597个氨基酸,属于络氨酸酶基因家族蛋白,包含络氨酸普通中心区域和多酚氧化酶中间保守域。CmPPO编码的多酚氧化酶属于亲水性蛋白质,相对分子量66335.38,理论等电点(pI)6.45,属于酸性蛋白,不存在跨膜区,不属于膜结合蛋白。CmPPO蛋白酶的二级结构α-螺旋比例21.22%,无规则卷曲59.13%,延伸主链15.91%,β-转角3.85%。三级空间结构模型分析与蔷薇科苹果络氨酸酶结构(MdPPO1)有72.75%的序列一致度,53%的序列相似度,氨基酸序列一致性达到68.43%,推测它们具有类似功能。通过qRT-PCR验证,CmPPO基因在板栗不同品种、果实不同组织中表达差异与果实褐变度不一致,在弱褐变品种中表达却最高。【结论】褐变不是单基因控制,而是多基因、多种代谢途径共同参与作用的结果。

台风移动路径数值预报的影响因子初探

本文对一个区域中α尺度数值预报业务模式进行垂直分层增加和积 云对流参数化改进，并设计八种对比试验方案，对９４０６号台风进行模拟预报，通过 对比分析各方案模拟预报的台风移动路径，探寻数值模式对台风移动路径预报的 影响因子。

板栗PPO基因家族鉴定及生物信息学分析

【目的】褐变过程与多酚氧化酶(Polyphenol oxidases,PPO)密切相关,通过板栗PPO基因家族鉴定及生物信息学分析,为深入阐明PPO蛋白质的功能提供依据。【方法】从最新发布的板栗基因组数据库中鉴定到3个PPO基因:CmPPO1(BUA.CMHBY222345)、CmPPO2(BUA.CMHBY216654)、CmPPO3(BUA.CMHBY216989),并利用生物信息学方法,对其序列和基因编码蛋白的理化性质、结构功能等进行预测。【结果】(1)3个基因的CDS全长分别是1794、1809和1809 bp,分别编码氨基酸序列597、602和602 aa,属于亲水酸性蛋白质,不存在跨膜区,为非分泌蛋白。(2)CmPPOs蛋白酶的二级结构无规则卷曲比例最高,三级空间结构模型分析与蔷薇科苹果酪氨酸酶结构(MdPPO1)序列同源性超过70%。(3)对苹果、马铃薯和板栗3个易褐变物种的23个PPO基因编码蛋白进行多序列比对和保守结构域分析,明确板栗PPO和蔷薇科苹果有较高同源性。(4)对不同品种板栗仁中的PPO基因进行表达分析,只检测到CmPPO1,且表达量与酶活性相关性不显著,表明板栗仁中PPO活性不能直接影响褐变程度,不同品种褐变程度与PPO表达量呈显著相关。【结论】板栗PPO基因家族3个成员中,不同品种CmPPO1表达量与果实受热褐变程度呈显著相关。本研究为板栗抗褐变育种提供了新的基因资源,但鉴于PPO存在同工酶,表达调控机制比较复杂,特异表达和时空差异性有待进一步研究。

榛属ycf1基因生物信息学分析

为研究ycf1基因家族成员在榛属(Corylus)中的生理功能,利用榛属叶绿体基因组数据库,经过生物信息学分析,获得榛属ycf1基因家族成员的基因结构、定位和编码蛋白,经过多重序列比对进行进化和分类分析。结果表明,榛属叶绿体基因组中的ycf1基因家族成员不含有内含子;TMHMM跨膜区结构分析显示,榛属YCF1蛋白均不含有跨膜区;MEME保守结构域分析显示,榛属YCF1蛋白均含有3个保守结构域。研究结果对解析榛属YCF1蛋白的生物学功能提供重要的线索。

板栗幼树篱壁形树形试验初报

以良种板栗"燕红"为试材,采用拉枝整形的方法,以传统树形自然圆头形为对照,对板栗幼树新树形篱壁形在营养生长、结果性状及光合生理主要指标进行系统测定,研究板栗新树形-篱壁形对生长、生理、结果的影响。结果表明:篱壁形较自然圆头形受光面积大、光能利用率高、有利于光合产物的形成与积累,单位面积产量高。

关联分析定位水稻第4号染色体的芒性基因并结合连锁分析精细定位Awn4.1

芒性是水稻一个重要的驯化相关性状,但目前还没有其精细定位及关联分析的报道.利用303份栽培稻微核心种质材料和一个200株的BC5F2分离群体,考察其芒性表现和基因型,通过关联分析和连锁分析相结合的方法定位水稻第四号染色体的芒性基因.首先,运用logistic回归进行标记与性状的初步关联分析,在第4号染色体上发现了5个关联位点,包括了前人所发现的所有位点.然后,在其中一个位点Awn4.1的区间内加密标记,通过连锁分析与关联分析相结合的策略将芒基因Awn4.1精细定位在330kb的区间内,为克隆芒基因Awn4.1打下基础.结果表明,利用核心种质材料,结合连锁分析与关联分析方法能够更加高效和准确地定位水稻基因.