小麦抗／感白粉病近等基因系基因表达差异的研究

采用cDNA-AFLP(cDNA-amplified fragment length polymorphism)技术,对小麦抗白粉病近等基因系Mardler/7*百农3217和百农3217材料的不同处理,于接菌后不同时间点的基因表达进行了表达分析。Mardler/7*百农3217及其感病轮回亲本百农3217在表达上存在差异;利用46对引物在抗/感近等基因系和感病轮回亲本DCINA处理发现283条差异带,对其中42条片段进行克隆测序,同源性分析发现包括信号转导相关的基因片段、与细胞壁的组成和结构相关的基因片段和与过敏性反应相关的基因片段。此研究结果发现其中的一些差异显示片段对小麦的抗白粉病机理的揭示具有重要作用。

大豆微核心种质与育成品种的种子蛋白11S／7S比值的分析

大豆种子蛋白的11S／7S比值与大豆蛋白的营养品质和加工品质密切相关。本实验以205份微核心种质和248份育成品种为材料，利用SDS-PAGE电泳分离11s球蛋白和7s伴球蛋白的各亚基，通过Gel-pro analysis4．5软件计算11S和7S的相对含量以及11S／7S比值。结果表明，参试品种的11S和7S的含量呈极显著负相关（r=-0.32，P〈0.01），微核心种质和育成品种11S／7S比值范围分别为O.55～4.95和O.74～2.61，平均值均为1.56，变异系数分别为O.24％和O.19％。在参试材料中，没有检测到蛋白亚基缺失的材料，但在微核心种质与育成品种中筛选出p和A3亚基含量低的材料，其中，p低含量材料所占比例分别为9.3％和16.5％，A3低含量率分别为1.5％和O，说明微核心种质的11S／7S比值变异大于育成品种。通过比较发现，微核心种质中的南方大豆在所有参试大豆中11S／7S平均值最高，黄淮夏大豆在所有参试大豆中11S／7S平均值最低。研究结果表明，微核心种质比育成品种具有更丰富的遗传多样性，是鉴定优异资源的重要物质基础。

内蒙古地区蒙药冷蒿的植物资源调查

对内蒙古呼伦贝尔、锡林郭勒草原5种生境(森林草原、草甸草原、典型草原、荒漠草原和沙地)中蒙药冷蒿资源进行实地调查,主要包括生物学特性、生境、资源面积及其利用等,为冷蒿的进一步研究提供必要的理论基础。

小麦种子根结构及胚芽鞘长度的QTL分析

为探讨小麦种子根结构及胚芽鞘长度的遗传基础,以小麦DH群体(旱选10号×鲁麦14)的150个株系为材料,利用凝胶室培养幼苗,测定种子根的数目和最大根长、胚芽鞘长度、根苗干重比等性状,并通过扫描仪测定幼苗种子根的总长度、根直径及角度。利用已经构建的DH群体遗传连锁图谱,采用基于混合线性模型的复合区间作图法分析上述性状的QTL。在1A、1B、2B、2D、3B、4A、4D、5A、5B、6A、7A和7B共12条染色体上检测到12个加性效应QTL和7对加性×加性互作效应QTL。QTL的加性效应值在0.02～8.45之间,对表型变异的贡献率为5.64%～12.37%。7对加性×加性互作效应QTL分布在1A-2B(2)、1A-6A、1B-2D、5B-6A、6A-7A和6A-7B等6对染色体之间,其互作效应值为0.20～7.45,对表型变异的贡献率为8.70%～15.90%。在染色体3B和7A上各检测到1个种子根结构相关性状的QTL簇。

小麦脂质转运蛋白cDNA结构及相应肽链构造特征的分析

根据测序获得的1条261 bp cDNA片段,通过电子延伸、设计引物,从小麦Mardler/7*百农3217(Pm2)的cDNA中扩增获得1条651 bp的cDNA片段,通过同源比对发现其包含小麦LTP1完整的编码序列。该片段包含基因的5′非翻译区42 bp,3′非翻译区261 bp,开放阅读框348 bp,编码115个氨基酸,预计蛋白的分子量为11.2 kD,等电点为9.46。此基因有8个位置保守的半胱氨酸(C)残基及25个氨基酸的信号肽,为典型的植物脂质转运蛋白基因。其基因序列数据库(GenBank)登录号为AY796184(基因)和AAV65513(蛋白)。通过疏/亲水性分析,发现肽链分子具有较大范围的疏水面。

小麦BAC shotgun测序文库的构建

为给小麦基因组中某一基因区域的测序与分析奠定基础,以小麦7B和7D染色体上的10个BAC克隆为材料,运用Large-Construct Kit和TOPO TA cloning kit两个商品化的试剂盒及HydroShearDNA剪切仪建立了BAC shotgun文库构建的技术体系,即利用该体系可以获得高纯度的BAC 20-50μg以及DNA 3-5 kb的目标小片段,5-20 min即可完成连接,一次转化可获得2000个重组克隆。利用这一方法,现已构建了10个小麦BAC shotgun文库,这些文库可为小麦基因组特定区段的研究奠定基础。

大豆胰蛋白酶抑制剂Bowman-Birk基因家族新等位变异分析

大豆胰蛋白酶抑制剂主要有Kunitz型胰蛋白酶抑制剂(KTi)和Bowman-Birk型胰蛋白酶抑制剂(BBI).BBI家族已经克隆的有BBI-A,BBI-C和BBI-D三类抑制剂,而KTi型家族包含有Tia,Tib,Tic,Tid,Tie,Tif,Tis和ti共8个多基因共显性控制单位点的多态类型及KTi1/2,KTi3等成员.本研究对大豆品种"绥农14"鼓粒期籽粒cDNA文库随机测序,组装出的175个contigs(或singletons),大豆胰蛋白酶抑制剂有关的contigs有17个,其中12个序列组装成的4个contigs,如contig5,contig35,contig8和contig9分别与BBI家族成员BBI-A1,BBI-A2,BBI-C和BBI-D有关,序列之间的相似性达到98%以上,均包含完整的可读框(ORF),并且存在新的等位变异,通过cDNA和基因组PCR扩增,克隆了BBI家族4个成员,证实了新等位变异的存在.通过比较分析籽粒形成时期的cDNA文库,发现大豆胰蛋白酶抑制剂基因表达随籽粒的发育和成熟而呈现由低到高变化趋势.大豆、水稻、花生、玉米和豇豆的Bowman-Birk蛋白酶抑制剂基因的序列聚类分析,表明禾谷类和豆科植物BBI家族具有共同的祖先.