基于FISH和GISH技术的芝麻栽培种和野生种染色体组特征比较分析

为揭示胡麻属物种进化特征,探究胡麻属基因组结构演变及物种进化,促进野生资源的开发利用,以芝麻栽培种豫芝11号和2n=26类型野生种S.alatum 3651为试验材料,采用荧光原位杂交(FISH)和基因组荧光原位杂交(GISH)技术对芝麻栽培种和野生种染色体组特征进行分析。结果表明,芝麻栽培种和野生种均为2n=2x=26类型;rDNA-FISH杂交结果显示,栽培种的13对染色体中,3对染色体(第7、8、9对染色体)的短臂端部携带45S rDNA特异信号,显示为随体特异染色体;2对染色体(第5、11对染色体)的短臂携带5S rDNA特异信号,5S rDNA与45S rDNA信号位于不同染色体上。野生种的13对染色体中,有2对染色体(第4、7对染色体)携带45S rDNA杂交信号,1对染色体(第4对染色体)携带5S rDNA特异信号,5S rDNA与45S rDNA信号位于同一染色体不同位置,表明栽培种与野生种的染色体组特征差异较大。GISH杂交结果显示,分别以栽培种和野生种的基因组DNA作探针与自身染色体杂交,每条染色体上携带不同强弱的杂交信号,而与对方染色体杂交,均表现出极少的杂交信号。芝麻栽培种和野生种具有相同的染色体数目,但染色体rDNA数量、分布及其GISH信号均存在明显差异,说明栽培种和野生种亲缘关系较远。

枝条蜜环菌栽培种液体培养技术

蜜环菌菌种是人工培养进行扩大繁殖和用于生产的纯菌丝体。菌种质量的好坏直接影响天麻、猪苓栽培的成败和产量的高低。总结了枝条蜜环菌形态特征、生长环境要求以及栽培种液体培养操作流程。

花生栽培种EST-SSRs分布特征及应用研究

利用自行开发的20160条花生栽培种荚果EST,通过序列拼接,获得8289条无冗余EST。经搜索,共检测出740个SSR位点,分布于651条EST中,发生频率为7.8%,平均每6.8kbEST序列含一个SSR位点。功能注释结果表明具生物过程、分子功能和细胞组分的EST分别为73、111和56条。在花生荚果EST-SSR中,三核苷酸重复类型出现频率最高,占总SSR的62.8%,其次是二核苷酸重复类型,占总SSR的33.6%。在出现的26类重复基序中,AG/TC重复基序出现频率最高,AAG/TTC次之。利用Primer premier5从651条含有SSR的EST中共设计引物233对,从中随机选取100对引物检测EST-SSR在花生栽培种中的多态性及在野生种中的可转移性。结果表明,有86对引物在供试的22个花生栽培品种中得到有效扩增,其中10对在栽培种中具有多态性,每对引物检测出的等位基因数2～3个,平均2.2个。可扩增引物在野生种中的可转移率为12.5%～100.0%,平均96.0%。在野生种间检测出多态性的引物76对,每对引物检测出等位基因2～9个,平均4.06个。

谷子抗除草剂基因从栽培种向其近缘野生种漂移的研究

作物同种及栽培种与近缘野生种之间的基因漂移 (基因流 )是防范作物品种生物学混杂及评估转基因新种质田间释放后所产生的生态学效应的重要基础参数。本研究以显性抗除草剂 (拿捕净 )谷子种质作为花粉供体材料 ,以青狗尾草作为花粉受体材料进行了栽培种向其主要近缘野生种基因漂移的检测研究。研究结果表明 ,尽管一般认为谷子及其近缘野生种是自花授粉植物 ,栽培谷子的性状基因仍可向周围 60 m范围内的青狗尾草漂移 ,其基因流的频率随着距花粉供体中心距离的增加而递减 ,花粉供、受体植株相邻 0 .0 3m时基因流频率最高 ,平均达 1.14%,基因流锐减的陡坡发生在 0 .5 m以内 ,与花粉供体植株相距 2 0 m时基因流频率开始趋向于零 ,但某些方向 60 m时仍可检测到基因漂移。气候因素中影响基因流频率高低的主要因素是风 ,在本试验条件下顺、逆风基因漂移的频率相差 2倍多。

油菜3个栽培种发芽期耐盐性评价

对油菜种质资源进行耐盐性评价是培育耐盐油菜品种的基础性工作。本研究在室内分别采用3种盐(NaCl)浓度(86 mmol/L、170 mmol/L、256 mmol/L)对芥菜型油菜(Brassica juncea)、白菜型油菜(B.rapa)和甘蓝型油菜(B.napus)等3个栽培种的203份种质资源进行盐胁迫,结果表明盐胁迫对各栽培种的发芽率有不同程度抑制作用,白菜型油菜表现最好,甘蓝型油菜次之,芥菜型油菜最差。基于发芽率筛选出14份优异种质。进一步利用梯度浓度盐(NaCl)溶液对其进行胁迫,发现各栽培种发芽率均随着盐浓度的升高呈下降趋势,符合Boltzmann曲线,但白菜型油菜下降最为缓慢。通过比较盐胁迫下各栽培种6个性状值(胚轴长、根长、总鲜重、地上部分鲜重、总叶绿素含量和电导率)后发现,白菜型油菜发芽期耐盐性优于甘蓝型油菜和芥菜型油菜。对170 mmol/L NaCl胁迫下14份种质各性状值的主成分分析表明,白菜型油菜Br2、甘蓝型油菜Bn1和Bn3为最耐盐种质,可用于耐盐油菜品种的培育。

栽培种花生荚果大小相关性状QTL定位

以远杂9102为母本,徐州68-4为父本杂交衍生的F5和F6共188个家系,构建了一张包含365个标记,总长度713.07 c M,标记间平均距离1.96 c M的栽培种花生遗传图谱。图谱包含22个连锁群,各连锁群平均长度12.37~81.39 c M,连锁群上标记数量3~46个。结合2013和2014年采集的荚果表型数据,采用Win QTLcart 2.5软件的复合区间作图法（composite interval mapping,CIM）进行QTL定位和效应估计。2个环境下共检测到41个QTL,其中与荚果长、宽、厚和百果重相关的QTL分别为13、7、13和8个,表型变异解释率为3.14%~18.27%。有6个QTL在2种环境下被重复检测到,其中百果重相关的2个（q HPWLG13.1、q HPWLG14.1）,分布在LG13和LG14连锁群,遗传贡献率为6.95%~14.60%;与荚果长相关的3个（q LPLG2.2、q LPLG13.1、q LPLG14.1）,分布在LG2、LG13和LG14连锁群,遗传贡献率为3.14%~18.27%;与荚果厚相关的1个（q TPLG3.4）,分布在LG3连锁群,遗传贡献率为8.24%~9.24%。本研究涉及性状存在9个QTL热点区,每个热点区涉及2~3个性状,表型贡献率为3.57%~18.27%。

花生属植物起源、分类及花生栽培种祖先研究进展

了解花生属植物的起源、分类及栽培种花生的野生种祖先对利用野生种改良栽培种花生品种和扩大其遗传基础均具有重要意义。花生(Arachis hypogaea L.)是重要的油料作物和植物蛋白质来源,现已经鉴定出花生属植物有80个种,分属于9个区组;花生区组包括花生栽培种和其它30个野生种,花生栽培种与花生区组的野生种杂交亲和,与其它区组的野生种杂交不亲和。通过种间杂交、细胞学和分子标记等现代生物技术对花生属种间亲缘关系进行广泛深入的研究,目前比较一致认为A.duranensis和A.ipa觕nsis最有可能是栽培种花生的野生种祖先。通过各种途径利用花生野生种质资源改良花生栽培种和进行种质创新是今后花生研究的重要方向之一。

花生栽培种(Arachis hypogaea)类型间遗传差异的SSR分析

本文采用110对SSR引物分析28份花生栽培种资源(7份多粒型、5份龙生型、8份普通型和8份珍珠豆型)间的遗传差异,其中有46对引物在不同品种间检测出2￣9个等位基因,多态性信息量(PIC)为0.080￣0.869。对28份材料的聚类分析表明,SSR聚类结果与根据形态特征的分类结果基本一致,但在多粒型品种上存在一定差异。标记pPGSseq15C12在本研究中所有的珍珠豆型品种上均扩增出特异性条带,序列分析表明该标记在珍珠豆型与其它类型间扩增片段的差异是由于ATT重复次数不同所致。

地黄栽培种与野生种内源激素含量的差异

块根的发育和形成与植物内源激素密切相关。本研究测定地黄2个栽培种和2个野生种在生长发育过程中内源激素含量表明,地黄叶片中IAA、ZR和ABA含量变化均呈单峰曲线,即在拉线期及快速增长期逐渐升高,之后逐渐降低,但各生育期栽培种叶片中IAA、ZR和ABA含量均高于野生种;栽培种与野生种块根中IAA和ZR含量变化规律明显不同,在拉线期与快速增长期,栽培种迅速上升,而后逐渐降低,而在整个生长期野生种变化不明显;整个生育期参试品种叶片中GA含量变化不大,栽培种在快速增长期根中GA、ABA的含量迅速上升,而野生种变化不明显。从上述变化规律来看,地黄块根的形成与发育是多种内源激素协同作用的结果。IAA和ZR是块根起始分化关键激素,决定了块根的形成,GA、ABA在地黄块根的发育与膨大中起了更重要的作用。

基于EST-SSR标记的越橘栽培种和几个中国野生种的遗传结构分析

【目的】遗传结构分析能够提供个体的血统来源及组成信息,是遗传关系分析的重要手段。研究越橘栽培种和中国野生种的遗传结构差异,以期为我国越橘育种中野生越橘资源的发掘、利用提供遗传背景依据。【方法】筛选EST-SSR引物并对越橘属84份种质资源的基因组DNA进行PCR扩增,利用ABI 3730xl DNA遗传分析仪进行毛细管电泳分离,统计条带并计算遗传多样性指数,利用STRUCTURE软件构建遗传结构图并进行基于Nie’s遗传距离的聚类分析和主成分分析。【结果】1)从54对EST-SSR引物中筛选到8对高多态性引物,共检测到101个等位变异,平均值12.63,有效等位基因数(Ne)、Shannon’s多态性信息指数(I)、观察杂合度(Ho)、期望杂合度(He)平均值分别为8.711、2.262、0.523和0.860,多态性信息含量(PIC)为0.640~0.915,平均值为0.845,所选引物多态性高。2)贝叶斯遗传结构分析表明,当K=4时,ΔK最大,供试材料被划分为4个类群,类群S1主要是红豆越橘(Vaccinium vitis-idaea)和蔓越橘(V.macrocarpon),以红果类型为特征;类群S2主要是笃斯越橘(V.uliginosum),以抗寒为特征;类群S3主要包括南高丛越橘(V.corymbosum SHB)和兔眼越橘(V.ashei),以低需冷量为特征;类群S4主要包括北高丛越橘(V.corymbosum NHB)和半高丛越橘(V.corymbosum HHB),以高需冷量为特征,表明越橘种质资源内部存在明显的遗传结构差异,4个类群与材料的抗寒性、低温需冷量特性等有明显的对应关系。3)N-J聚类分析和主成分分析结果表明,野生越橘与引进的栽培品种之间亲缘关系较远。4)供试84份材料中Q值≥0.6的品种占91.67%,绝大多数供试越橘资源遗传背景较单一。【结论】从国外引进的越橘栽培种和我国野生种间存在一定程度的基因交流,不存在绝对的生殖隔离,可以通过杂交的方式获得变异植株,实现越橘种质创新和遗传基础拓宽,应加大我国野生越橘资源的发掘和利用。

桑树栽培种的随机扩增DNA多态性（RAPD）研究

通过２０个随机引物的扩增结果，显示出分属于４个栽培种的２０个材料的ＲＡＰＤ多态性，表明各种、品种间遗传分化上的差异：计算了２０个材料的遗传相似系数和遗传距离，建立了它们的ＵＰ－ＧＭＡ系统树：结果表明小官桑与鲁桑系有较近的亲缘关系，广东桑有较复杂的遗传背景。进一步探讨了桑树栽培种及种内各品种之间的亲缘关系。

基于SRAP分子标记的栽培种花生遗传连锁图谱构建

采用新型分子标记SRAP（sequence-related amplified polymorphism）技术,以杂交组合（豫花4号×郑8903）的F2群体为材料构建花生栽培种的分子遗传连锁图谱。采用238对SRAP引物对豫花4号和郑8903进行多态性筛选,结果表明用SRAP引物能充分反映两亲本之间的多态性,每个引物组合可产生10~30个左右清晰可辨的条带。筛选多态性较好的78对引物对其F2群体进行分析,共得到287条多态性条带,每对引物组合产生的多态性条带从1~9条不等,平均产生3.68个多态性条带。采用Mapmaker/EXP3.0软件对产生的287个标记位点构建连锁群（LOD≥3.0）,共223个标记位点进入到22个连锁群中,总长2 129.4cM,标记间平均间距为9.55cM。标记在整个连锁群中分布相对比较均匀,这是目前首张基于SRAP分子标记建立的花生栽培种遗传连锁图谱。

马铃薯栽培种与野生种叶肉细胞融合及体细胞杂种鉴定

以马铃薯栽培种Solanumtuberosum‘中薯二号’的无性系 3# 、 8# (2n =4 8)和二倍体野生种Solanumchacoense (2n =2 4 )的无菌苗为原生质体来源 ,比较了PEG (聚乙二醇 )融合和电融合两种方式马铃薯原生质体融合效果的影响。结果显示 ,两种融合方式对细胞的融合率没有显著差异 ,但电融合的细胞植板效率和愈伤组织分化能力均显著高于PEG融合法。在早期挑选的生长旺盛的愈伤组织再生的 10 0个株系中 ,经RAPD标记检测有 97个系为体细胞杂种。杂种植株经流式细胞仪倍性分析表明 ,5 2 6 %为六倍体 ,14 4 %为八倍体 ,14 4 %为非整倍体 ,18 6 %为混倍体。叶绿体SSR引物NTCP 9用于细胞质重组检测 ,结果显示 ,体细胞杂种中叶绿体具有偏亲现象 ,大多数杂种只含有单一亲本的叶绿体类型 ,只有16 5 %株系为叶绿体重组的杂种植株。

RP-HPLC法测定栽培种越橘果中花色素苷的含量

目的:建立测定不同越橘果中花色素苷含量的方法。方法:采用0.1%HCI 的甲醇溶液对16种越橘果进行提取,以矢车菊-3-半乳糖苷(Cyanidin-3-galactoside chloride)为对照品,采用 Zorbax SB C_(18)色谱柱(150mm×4.6mm,5 μm),以甲醇-甲酸水溶液作为流动相进行二元梯度洗脱,检测波长为525nm,流速:0.5 mL·min^(-1)。结果:花色素苷在0.032～0.96μg·mL^(-1)的浓度范围内呈良好的线性关系(r=0.9993),平均回收率为96.1%。结论:本方法简便、快速、准确、可靠,可以作为越橘果花色素苷含量的测定方法。

干旱胁迫对东北红豆杉野生种与栽培种生理与次生代谢的影响

为探究干旱胁迫下东北红豆杉野生种与栽培种生理指标、次生代谢物含量以及相关基因表达量的差异,采用盆栽控水法模拟干旱胁迫环境,测定红豆杉叶片相对含水量、可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮、丙二醛、游离脯氨酸含量及光合参数等指标;采用RT-PCR结合RACE技术克隆抗旱相关基因(TcDBTNBT、AP2、DREB、PsaK)。结果表明,干旱胁迫下,野生东北红豆杉光合参数,即净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(G_(s))、叶绿素及相关基因(AP2、PsaK及TcDBTNBT)均呈下降趋势且始终高于栽培种,如干旱胁迫至第48天时,野生种P_(n)值约为栽培种的1.69倍,叶绿素含量约为栽培种的2.23倍;而野生种细胞间隙CO_(2)浓度(C_(i))、乳酸脱氢酶(LDH)、葡萄糖激酶(GCK)及细胞色素c(Cytc)则呈显著上升趋势且始终高于栽培种,C_(i)值在持续干旱胁迫至第48天时约为栽培种的1.32倍,LDH酶活性在第24天后急剧上升为栽培种的1.24倍,至第48天时约为栽培种的1.37;而东北红豆杉栽培种可溶性糖、可溶性蛋白、类胡萝卜素、类黄酮、脯氨酸、丙二醛、谷胱甘肽等次生代谢物含量以及DREB基因表达量均呈上升趋势且显著高于野生种,栽培种MDA含量干旱胁迫至第48天时,约为栽培种的1.36倍;栽培种谷胱甘肽(GSH)在第32天达到峰值,约为野生种的1.15倍,而后呈下降趋势,至第48天时,约为野生种的1.14倍,栽培种精氨酸和鸟氨酸转氨酶含量第16天时急剧上升,分别为野生种的1.05倍和1.19倍,而栽培种天冬氨酸含量在第24天达到峰值,约为野生种的1.07倍。综上所述,东北红豆杉通过糖类、氨基酸的显著增加来抵御干旱胁迫,磷酸戊糖途径是红豆杉体内重要的葡萄糖代谢途径之一,能量代谢方面野生东北红豆杉显著优于栽培种,从光合参数分析栽培种抵御干旱胁迫的能力不及野生东北红豆杉,而栽培种干旱胁迫应答的次级代谢产物如类黄酮等含量显著高于野生种。

秸秆与麦粒复配栽培种基质对羊肚菌菌丝酶活性的影响及配方优化

【目的】研究不同秸秆原料制成的菌种培养基质化学成分属性对羊肚菌菌丝分解利用基质的几种关键酶活性的影响及菌丝生长表现的差异。【方法】以油菜、水稻、小麦和玉米4种作物秸秆为制作羊肚菌栽培种的主要原料,并分别与麦粒复配,形成羊肚菌栽培种培养基质。对秸秆和麦粒等原料的营养成分进行了测定,比较了羊肚菌菌丝降解淀粉、纤维素、半纤维素和木质素的6种关键酶活性水平,及活性氧分子(reactive oxygen species,ROS)含量。【结果】观察到油菜秸秆与麦粒复配的栽培种基质中羊肚菌菌丝长势较好,菌核形成较多。油菜秸秆与麦粒的复配配方既能全面提高上述六种酶的活性水平,又能提高ROS含量,与菌丝长势和菌核形成情况的表现一致。结合栽培试验,验证了使关键酶活性水平全面上调的油菜秸秆加麦粒基质配方较为有利于羊肚菌高产。综合考量制作成本、栽培产量和经济效益,对基质配方进一步优化,得到优选的复配配方主料中油菜秸秆和麦粒重量分别占75%和25%,具有用料简单、重量轻、成本低、产量高等优点。【结论】揭示了不同原料种类与配比制成的栽培种基质可导致羊肚菌菌丝分解利用基质的关键酶活性水平的差异,为羊肚菌栽培种基质配方优化提供理论启示与实践借鉴。

平菇栽培种培养过程中胞外酶活性变化的研究

利用棉籽壳为主料制作平菇栽培种,测定其生长发育过程中几种胞外酶活性变化情况.结果表明,在平菇栽培种培养过程中,羧甲基纤维素酶、滤纸纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶活性整体上随时间延长呈下降趋势;漆酶和过氧化物酶活性整体上随时间延长呈上升趋势,但不同菌株的酶活变化趋势有所差异.本研究为平菇生理研究打下了良好的基础.

枇杷栽培种的随机扩增DNA多态性(RAPD)研究

运用RAPD(RandomAmplifiedPolymorphicDNA)分析技术 ,对江苏省常绿果树研究中心 16个枇杷(E .japonicThunbLindl)品种的基因组DNA进行了分析 ,从 5 0个随机引物中筛选出 19个引物 ,可从各个品种的基因组DNA扩增出谱带 ,总数为 2 33个 ,其中多态性DNA片段 176个 ,公共性DNA片段 5 7个 ,表明这些枇杷品种间存在着丰富的遗传多样性。根据DNA片段的电泳结果 ,计算出品种间遗传相似系数及遗传距离 ,应用UPG MA方法建立了品种遗传关系的系统树 ,将 16个品种分成 5类。从随机引物中筛选出 2个随机引物能从各个品种的基因组DNA扩增出DNA片段 ,在 16个枇杷品种中 2个引物扩增出 19个DNA片段 ,其中 3个为公共 ,16个为多态性或单态性DNA片段。这些结果可为枇杷品种鉴定、分类、亲缘关系确立及品种选育中杂交组合亲本选配提供一定的依据。

甘蔗栽培种单倍体基因组SSR位点的发掘与应用

甘蔗是世界上最重要的糖料作物之一,由于尚未完全破译栽培种基因组,导致SSR标记匮乏,难以覆盖全基因组,限制了甘蔗遗传研究的进展。本研究以栽培种R570的4660个BAC文库片段序列(累计总长为382 Mb,预测到25,316个编码蛋白基因)组装成的一套甘蔗单倍体基因组的模板,利用MISA (Microsatellite identification tool)软件,发掘SSR位点;并综合分析其与4种禾本科植物(高粱、玉米、水稻和二岁短柄草)SSR位点的分布特征;选取50对以TG和AG重复基序的SSR引物,分别利用4个甘蔗属材料(R570、ROC1、LA purple和SES208)和24个重要甘蔗亲本,对SSR引物进行扩增效率验证和多态性分析。共发掘到27,241个SSR位点,平均每个BAC片段有6.29个SSR位点,平均密度为71.33个SSR Mb?1,远低于高粱的平均密度(350.00个SSR Mb?1)。在重复基序中,占比前2位的分别为单核苷酸基序(11,079个)和三核苷酸重复基序(6447个),合计占总SSR位点数的64.33%。与甘蔗不同的是, 4种禾本科植物中的三核苷酸基序类型数量最多、占比最大。此外,在单核苷酸重复基序中, A/T所占比例最高,为84.8%, C/G所占比例最低,为15.2%;在三核苷酸重复基序中, TGT/ACA所占比例最高,为16.04%。总之,禾本科植物基因组富含A/T的基序。在50对SSR引物(TG基序41对和AG基序9对)的多态性验证中,共有45对(90%)能够扩增出清晰的条带,其中35对(70%)在4个甘蔗材料上呈现多态性。进一步利用20对多态性较高的SSR引物对24个甘蔗重要亲本材料进行分析,共扩增到95个等位基因,平均每对引物扩增4.75个,验证了这些引物应用于甘蔗遗传多样性研究的可行性。本研究鉴定的甘蔗栽培种单倍体基因组SSR标记,有效增加了甘蔗遗传研究中可用的分子标记数量,可直接用于甘蔗群体遗传多样性分析和重要性状遗传机制的解析,为甘蔗分子育种的深入研究奠定了基础。

菊花二倍体野生种与栽培种间杂种的幼胚拯救

对二倍体野生种甘菊、菊花脑、异色菊与栽培菊花进行远缘杂交与杂种幼胚拯救研究。结果表明:影响二倍体野生种与栽培菊花杂种幼胚拯救的关键因素是基因型和幼胚拯救时期,较适宜的时期是授粉后13～18d;基本培养基对幼胚拯救影响不大,较适宜的激素配比为BA2.0mg.L-1+NAA2.0mg.L-1;二倍体野生种作母本与栽培菊花杂交幼胚拯救的成功率明显高于反交。RAPD及形态学鉴定结果证实了杂种的真实性。