我国糯玉米种质资源的遗传多样性和起源进化

我国共有糯玉米种质资源767份，分布于16个省、市、自治区，8个玉米区都有，其中82．4％分布于广西（273份）、四川（40份）、贵州（67份）和云南（252份）等西南地区．糯玉米起源于我国，其种质资源具有遗传多样性．

三因素随机区组试验结果的二次回归分析法

运用最小二乘原理，提出了三因素随机区组试验结果的二次回归分析法，包括建立试验指标与试验因素间的三元二次回归方程和有关显著性检验。此法开辟了分析因子试验结果的新途径，能从试验结果中提取新的重要信息，从而提高了因子试验结果的利用率。以一猪的饲养试验资料为例，介绍了该法的分析步骤。

利用小区平均数分析不完全双列杂交配合力的最小二乘法

本文提出了在随机区组设计下利用各小区平均数分析不完全双列杂交一般配合力（ＧＣＡ）和特殊配合力（ＳＣＡ）的最小二乘法。该法能对两类配合力进行显著性检验，能对各亲本ＧＣＡ间差异和各组合ＳＣＡ间差异进行显著性检验。与利用各小区单株观察值的最小二乘法相比，该法计算量小，较为简便、实用。

西南地区糯玉米种质资源的遗传多样性──Ⅰ.农艺性状

本文采用主成分分析法研究了29份西南糯玉米种质资源（其中15份来自云南，14份来自贵州）农艺性状的遗传多样性。结果表明，各性状的遗传差异都很大，其中穗粒重的变异系数达39．98％。其主要因子是形态及生育期、产量和子粒。用前两个主成分对29份种质资源进行聚类的结果与地理来源有一定的关系；在早熟矮秆高产类中，云南糯玉米种质资源较多；在中熟中秆高产类中，贵州材料较多。

不完全双列杂交样本容量的研究

将35个玉米自交系配制成20×15的不完全双列杂交,并作为总体。采用随机区组设计,三次重复。调查了抽丝期、株高和单株产量等性状。对总体和各容量的样本,都分析了一般配合力、特殊配合力、遗传方差分量和遗传力及它们的抽样方差和变异系数。结果表明:不完全双列杂交的最小适宜容量一组(遗传差异小的一组亲本)为8～12,另一组(遗传差异大的一组亲本)为6～9;样本容量对抽丝期和株高等遗传力高的性状的影响小于对单株产量等遗传力低的性状的影响;样本容量对一般配合力的影响小于对特殊配合力的影响。

MYB转录因子在植物抗逆胁迫中的作用及其分子机理

在植物抗逆反应体系中,通过转录因子调控功能基因的表达,是植物逆境应答反应的关键环节。作为植物体内最大的转录因子家族之一,MYB(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)类转录因子在植物抗逆胁迫过程中起着重要的作用。文章论述了MYB转录因子的结构特征、功能特性及其分子机理,并结合研究进展着重讨论了它们在植物抗逆胁迫中的作用。

西南常用玉米自交系SSR指纹图谱构建

本文对西南地区目前在生产上正在使用的73份(次)玉米自交系进行了SSR分析。从96对引物中筛选到多态性较丰富的20对引物,利用其中的233、250、265、277、286、290等6个核心引物的指纹组合将供试自交系完全区分开来,构建了西南地区常用玉米自交系的DNA指纹图谱。实验表明,利用SSR技术进行玉米自交系鉴定是可行、有效的。

西南糯玉米地方品种waxy基因序列多态性分析

为了解我国西南地区糯玉米和硬粒玉米waxy基因核苷酸多态性,对23份中国西南玉米地方品种(16份糯玉米和7份硬粒玉米)、2份美洲糯玉米种质的waxy基因第9外显子至第14外显子之间核苷酸序列进行测定,将所得序列与GenBank中的16份同源序列(来自小颖大刍草、繁茂大刍草和美洲地方栽培品种)进行序列比对。结果表明,西南糯玉米、西南硬粒玉米和小颖大刍草分别具有14、19和40个多态性位点,西南糯玉米waxy位点核苷酸多态性为西南硬粒玉米的30%,是小颖大刍草的14%,Tajima’D检验仅在糯玉米群体D值显著,HKA检验表明waxy位点未受选择作用;序列比对发现12份西南糯玉米第10外显子同一位置缺失15个核苷酸,该位点恰为糖基转移酶结构域的起始位置。可见我国糯玉米通过较为独特的突变机制而形成,在进化过程中经历了驯化瓶颈,奠基者效应使西南糯玉米waxy位点核苷酸多态性大大降低,从近缘物种中引入等位变异是改良玉米淀粉质量和产量的关键。

利用SSR鉴定水稻杂交种子纯度的研究

为发展 DNA标记技术在种子纯度鉴定上的应用 ,对 12个目前在生产上大面积推广的水稻杂交种进行了 SSR纯度鉴定。筛选出一批在常用亲本上具有较高多态性的 SSR引物 ,并与田间纯度鉴定结果进行比较研究。结果表明 :SSR鉴定的平均纯度与田间鉴定结果无显著差异 ,SSR可以用于杂交水稻种子纯度鉴定。

大豆MYB转录因子基因GmMYBJ6和GmMYBJ7的克隆及表达分析

MYB转录因子以保守的DNA结合域为共同特征,是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与植物代谢调控。本文根据植物中MYB转录因子的DNA保守结构域,通过RT-PCR和RACE的方法从大豆品种吉林3号的叶片中分离得到了2个MYB基因GmMYBJ6和GmMYBJ7,并对其结构特征和表达特性进行了分析鉴定。基因组DNA序列分析表明,两个基因都含有两个内含子;酵母系统检测表明,两个基因均具有转录激活活性;β-半乳糖甘酶活性分析表明,内含子的存在使两个基因的转录激活活性明显降低;实时荧光定量PCR检测结果显示,GmMYBJ6在大豆中的表达受ABA、GA3和NAA的诱导,而GmMYBJ7的表达则受ABA和NAA的诱导;半定量RT-PCR分析表明,两个基因在大豆的根、茎、叶、花和未成熟种子中均有表达。GmMYBJ6和GmMYBJ7为典型的R2R3-MYB转录因子新基因;他们在大豆中的表达可能与ABA和NAA的信号转导途径有关。

玉米与四倍体多年生玉米代换种质的选育及其基因组原位杂交鉴定

通过对玉米与四倍体多年生玉米杂种F1采用遮光调节开花时期、喷施低浓度赤霉素等提高可杂交性措施 ,选育出一个含有四倍体多年生玉米遗传物质的、在形态特性与普通玉米相似的种质 ,并对供试材料的表型性状进行了调查 ,对玉米及其与四倍体多年生杂交后代材料的体细胞染色体进行多色基因组原位杂交 (Multi colorGenomeinsituHybridization ,McGISH)检测。结果表明 :玉米与四倍体多年生玉米种杂交后代F2 ×P1的许多表型性状已经回复到玉米的特征 ;F2 ×P1自交一代 (BC1F3 )染色体数目为 2 0 ,在原位杂交检测的植株中有 17条与玉米亲本显色相同 ,另外 3条染色体区别于玉米基因组 ,检出为红色荧光且形态上小于玉米染色体 ,表明其来源于四倍体多年生玉米染色体。可见 ,BC1F3 是玉米 四倍体多年生玉米异源代换种质。

几种植物waxy基因的密码子用法特性分析

密码子简并性特征造成了不同物种或同一物种的不同基因在密码子使用上存在不同的偏爱性。本研究运用CodonW软件对水稻、玉米、高粱、小麦、大麦、拟南芥、豌豆的waxy基因的密码子用法进行了分析。结果表明:单子叶植物与双子叶植物waxy基因的密码子用法差异较大,前者偏向于使用以G或C碱基结尾的密码子,后者则偏向于使用以A或T碱基结尾的密码子。不同物种的waxy基因在密码子用法差异上表现为,进化上亲缘关系越近的物种其基因密码子用法越相似。因此,基于基因密码子用法的研究,可作为目前各种系统发育分析方法的重要补充,用于物种进化关系和分子进化机制研究。

不同类型玉米籽粒淀粉积累、相关酶活及基因表达差异分析

为探究不同类型玉米淀粉形成机理,对普通玉米、甜玉米、糯玉米淀粉积累、相关酶活及基因表达进行测定,分析不同类型玉米淀粉积累、相关酶活及基因表达之间的差异及相互关系。结果表明,不同类型玉米总淀粉和直链淀粉百分含量为:普通玉米>糯玉米>甜玉米,支链淀粉百分含量为:糯玉米>普通玉米>甜玉米,灌浆期间总淀粉和直链淀粉含量3个玉米类型间差异显著;灌浆期间,普通玉米各淀粉合成相关酶活性最高,甜玉米淀粉合成相关酶活性最低,糯玉米则介于普通玉米和甜玉米之间,但其GBSS酶活性很小。灌浆期间3个类型玉米除GBSS酶活性差异不显著外,其他淀粉合成相关酶活性差异显著;普通玉米淀粉合成相关基因表达量总体均高于甜玉米和糯玉米,甜玉米和糯玉米相关突变基因仍存在表达。表明不同类型玉米淀粉含量和组成上差异明显;普通玉米淀粉的形成需要淀粉合成相关酶相互作用,淀粉合成相关酶活性的缺失会改变淀粉组成;不同类型玉米淀粉合成相关基因表达差异显著,但都存在转录活性。对普通玉米进行相关性分析同时发现,淀粉的合成不仅受到转录调控,还受到转录后调控,淀粉的合成是淀粉合成各酶之间相互协调的结果。

玉米×四倍体多年生玉米F_1减数分裂构型及不同构型的染色体来源研究

利用品红染色和多色基因组荧光原位杂交技术分析了玉米×四倍体多年生玉米杂种F1减数分裂构型及其不同构型染色体来源。结果表明,玉米×四倍体多年生玉米杂种F1减数分裂构型平均为4.66I+5.00Ⅱ+5.12Ⅲ;荧光原位杂交结果显示单价体、二价体和三价体分别为绿、红和黄色荧光信号,表明单价体来源于玉米,三价体构型染色体来源于玉米和四倍体多年生玉米种同源染色体配对和二价体的染色体仅来源于四倍体多年生玉米种。这些结果进一步说明玉蜀黍属A、B和C染色体组组成更恰当。

玉米waxy基因密码子偏好性分析

运用CHIPS、CUSP和CodonW程序对玉米waxy基因的密码子进行了分析,将分析结果与大肠杆菌、酵母基因组的密码子偏好性进行比较。结果表明,waxy基因对一些密码子的使用存在明显的偏好性,特别偏好于使用以G或C结尾的密码子,且玉米waxy基因与大肠杆菌、酵母的密码子偏爱性有较大差异,分析结果对玉米waxy基因在这两类表达系统中的表达具有一定指导意义。

作物品种区域试验多年资料的联合分析方法

作物品种区域试验多年资料系参试品种在试验年份、地区上重复数不等的非平衡资料。本文根据最小二乘原理提出对这类资料进行分析的方法,以获得地区、品种、地区品种组合的最小二乘均数,检验其差异显著性,评价参试品种的生产能力,确定其适宜区域,为品种推广和合理布局提供依据。

玉米密码子用法分析

生物中普遍存在密码子使用偏性,这对外源基因的表达强度有着较大影响。本研究运用Codon W软件和CUSP程序对玉米基因组中的7402个蛋白质编码基因序列进行了分析,计算了编码氨基酸的密码子使用频率,并将其与人、酵母、大肠杆菌、果蝇等不同种类的模式生物及与拟南芥、烟草、水稻、小麦等双、单子叶植物进行比较,结果显示玉米密码子偏爱性与模式生物有不同程度的差异,与拟南芥、烟草双子叶植物的密码子使用频率差异较大,与水稻、小麦单子叶植物的密码子偏爱性一致。分析结果对玉米基因的转化及高效表达系统的选择等具有重要指导意义。

玉米2个光敏色素A基因的克隆、蛋白结构与光诱导表达模式

【目的】分析玉米2个光敏色素A基因(ZmPhyA1和ZmPhyA2)的蛋白结构及可能存在的功能区段,明确其响应于不同光线处理的表达模式。【方法】通过RT-PCR方法获得ZmPhyA1和ZmPhyA2编码的完整cDNA序列,推断2个基因编码蛋白的保守结构域,利用酵母双杂交测试其结构域间的物理互作,利用半定量RT-PCR技术分析不同光处理条件下ZmPhyA1和ZmPhyA2的表达模式。【结果】遗传进化树分析表明,ZmPHYA2与高粱光敏色素A的遗传关系要比与ZmPHYA1更近。ZmPHYA1与ZmPHYA2蛋白中含有1个GAF结构域、1个Phytochrome结构域、2个PAS结构域、1个HisKinaseA结构域和1个类似组氨酸激酶的ATP激酶结构。ZmPHYA1与ZmPHYA2自身和相互之间可以通过其C端539个氨基酸区段进行相互作用。ZmPhyA1和ZmPhyA2在黑暗、远红光和蓝光条件下表达量较高,在红光和白光条件下较低,并且前者的表达量均低于后者。【结论】ZmPHYA1与ZmPHYA2蛋白是2个具有功能的光受体蛋白,自身和相互之间可能通过C端539个氨基酸区段互作形成复合体,二者的表达水平受不同光质的调控。

SSR标记揭示的云南省、贵州省糯玉米与普通玉米种质资源的遗传差异

以贵州和云南的9个糯玉米地方品种和5个普通玉米地方品种为材料,用79对SSR引物共检测出330个等位变异,平均每个位点上的等位基因变异为4 18个,聚类分析结果表明在分子水平上糯玉米的确与普通玉米存在较大遗传差异,这种差异不仅仅表现在wax基因及其相关位点,而且遍布整个基因组。

小麦光敏色素基因TaPhyB3的克隆和表达分析

从小麦品种中国春中克隆了编码光敏色素基因B的脱辅基蛋白,将其定位于4D染色体的长臂上,并命名为TaPhyB3。TaPhyB3的开放阅读框为3501bp,编码一个128kD、具有1165个氨基酸的蛋白质。它与水稻、玉米和拟南芥在氨基酸水平上的一致性分别为93%、90%和73%。对不同光线处理7d小麦植株表达的分析表明,TaPhyB3在黑暗中表达最低、在白光下的表达水平最高,在远红光、红光、蓝光和白光下的表达水平分别是黑暗中的2.2、7.7、7.4和37.3倍。组织特异性表达分析表明,TaPhyB3在小麦幼苗所有组织中都表达,叶片中的表达水平是根的11.4倍。推测TaPhyB3的表达水平与小麦的光形态建成的程度呈正相关。