麻类作物组织培养及遗传转化研究进展

概述了国内外红麻等麻类作物快速繁殖、花药培养、原生质体培养、体细胞胚发生、器官发生等几个方面的组织培养以及遗传转化的研究进展,并对存在的问题进行了讨论,提出了进一步研究的一些见解,以期为促进麻类组织培养及遗传转化研究提供科学依据。

圆果黄麻纤维素合成酶基因CcCesA1的克隆及利用反义载体转化拟南芥

以圆果黄麻(Corchorus capsularis L.)"179"茎部韧皮为材料,利用同源克隆和RACE技术,克隆黄麻纤维素合成酶基因CcCesA1 5′端500 bp序列外的全部cDNA。其序列长度为2529 bp,编码627氨基酸残基,经Blast基因比对和蛋白质结构分析,确定是黄麻纤维素合成酶基因。半定量RT-PCR分析表明,CcCesA1在植株不同部位表达量具组织差异性,依次为茎部韧皮>根>叶>顶芽>麻骨。利用CcCesA1基因部分cDNA序列和3′UTR区,构建黄麻CcCesA1基因反义载体,用测序验证的阳性质粒转化模式植物拟南芥。Southern杂交结果表明,外源基因以单拷贝方式整合进入基因组,转基因拟南芥生长严重受阻,植株变得矮小且茎部易弯曲倒伏,角果数量变少,长度变短,纤维素含量有不同程度的降低,本研究结果表明,所克隆的黄麻CcCesA1基因除了参与植物其他生理代谢过程外,还参与纤维素的生物合成。

棉麻纤维作物雄性不育研究进展及展望

棉麻是我国重要天然纤维作物。本文对我国棉麻作物雄性不育的类型、雄性不育的选育及雄性不育的机理等研究进展进行了综述,并讨论了棉麻作物雄性不育研究发展方向与杂种优势利用有关问题,同时提出了雄性不育系选育的思路。

利用SRAP、ISSR、SSR标记绘制黄麻基因源分子指纹图谱

以国内外引进保存的231份黄麻种质资源为材料,分别采用SRAP、ISSR、SSR分子标记和编程DNA指纹图谱分析软件,绘制黄麻遗传资源基因组DNA指纹图谱。结果表明,通过筛选出的35对SRAP引物对231份黄麻品种进行标记分析,获得96份黄麻品种DNA指纹图谱;11个ISSR多态性引物对96份材料进行DNA标记分析,获得45份黄麻品种DNA指纹图谱;49对SSR多态性引物对48份黄麻品种进行DNA标记分析,获得13份黄麻品种DNA指纹图谱,累计完成了154份黄麻品种基因组DNA分子指纹图谱绘制。每一个被识别的品种都具有其独特的分子"身份证"。其他77份地方品种因与部分品种遗传相似性过高,未能被识别,表明黄麻地方品种存在较为严重的同种异名现象。

基于“华占”的强优势杂交组合的株高与主穗长遗传分析

株高与穗长是水稻品种的关键性状,有效利用水稻性状间的杂种优势是培育高产品种的关键技术手段。以“华占”配制的‘天优华占’‘恒丰优华占’‘五丰优华占’3个杂交组合为供试材料,构建了包含P1、P2、F1、F2、BC1-1、BC1-2等6个遗传世代群体。采用植物数量性状“主基因+多基因”混合模型分析了株高和主穗长的遗传方式。结果表明:3个杂交组合的株高和主穗长遗传均符合MX2-ADI-ADI遗传模型。在“华占”为遗传背景中,3个群体F2、BC1-1、BC1-2的株高均以多基因控制为主,多基因遗传率变幅分别为72.11%~75.42%、76.92%~86.28%和68.13%~75.13%,育种后代中应在高世代选择。3个群体F2代中的主穗长主基因遗传率分别为81.99%、68.95%和90.01%,多基因遗传率分别为12.16%、23.78%和3.52%;在回交群体中,3个组合的主穗长主基因和多基因遗传率与回交亲本密切相关,育种上应根据群体遗传特性进行相应的选择策略。

应用ISSR分子标记绘制红麻种质资源DNA指纹图谱

以6份红麻种质资源为材料,对UBC807～UBC890等80个ISSR引物进行筛选,筛选出多态性好的ISSR引物20个。利用这20个ISSR引物扩增来自国内外84份红麻种质资源,共获得230条谱带,平均每个引物扩增出11.5条谱带,其中多态性谱带185条,多态性条带比率为80.43%,表明供试的红麻种质资源遗传多样性较丰富。以供试84份红麻种质资源的ISSR扩增谱带为基础,建立了供试材料扩增条带指纹数据库的Excel文件。根据指纹图谱唯一性原则,采用自行开发的DNA指纹数据分析软件,再从20个多态性好的ISSR引物中遴选出UBC813、UBC825、UBC836、UBC888和UBC889引物,绘制出82个红麻种质资源的DNA指纹图谱,为红麻种质资源分子身份证的构建奠定了基础。

水培对叶菜型甘薯茎尖营养品质与硝酸盐含量的影响

【目的】研究水培及不同营养液配方、不同N素形态及其比例对叶菜型甘薯茎尖营养品质与硝酸盐含量的影响。【方法】以1/2Hoagland配方(1/2 HL)、4种通用营养液、10种不同N素形态及其比例的营养液水培叶菜型甘薯,研究水培对其茎尖叶片、嫩茎和叶柄的营养品质及硝酸盐含量的影响。【结果】(1)与土壤栽培相比,1/2 HL水培提高了叶菜型甘薯VC、黄酮和硝酸盐含量,对蛋白含量没有显著影响。(2)叶菜型甘薯不同部位硝酸盐含量差异显著,其中嫩茎最高,叶片居中,叶柄最低。(3)不同营养液配方显著影响叶菜型甘薯硝酸盐含量。营养液华南B与1/2HL培养的硝酸盐含量显著高于华南A;园氏配方与土壤栽培相当,二者均极显著低于1/2HL、华南A和华南B。(4)营养液中不同N素形态及其比例对叶菜型甘薯叶片硝酸盐含量影响显著。硝态N提高了硝酸盐含量,而氨态N会减缓水培叶菜型甘薯硝酸盐含量的增加;酰氨态氮可以降低硝酸盐含量。【结论】与土壤栽培相比,水培提高了叶菜型甘薯VC、黄酮和硝酸盐含量,对蛋白质含量没有显著影响。水培营养液中增加硝态N会提高叶菜型甘薯硝酸盐含量,适量氨态N可减缓硝酸盐含量的增加。营养液中酰氨态氮可以降低硝酸盐含量。

圆果种黄麻功能叶总蛋白提取方法及双向电泳体系的优化

蛋白质提取方法和电泳条件是蛋白质组学研究中双向电泳的关键。本文初步建立起一套适合圆果种黄麻功能叶总蛋白双向电泳(2-DE)分析的高效提取方法及电泳条件,在双向电泳技术中,比较了TCA丙酮、Tris-base/丙酮、Tris-HCl的蛋白提取方法,并优化了上样量和样品制备方法。结果表明,TCA丙酮法提取蛋白质产量高,达79.0mgg?1,比Tris-base/丙酮法和Tris-HCl的产量分别高出44.2%和114.1%。该法得到的2-DE图谱背景清晰,蛋白点数最多,约602个,较其他两种方法更适合用于黄麻功能叶总蛋白双向电泳分析;350μg为最佳上样量。这为黄麻蛋白质组学后续研究奠定了基础。

黄麻两个栽培种及其野生类型与三个近缘种的核型分析

选取黄麻属(Corchorus)2个栽培品种及其4个野生类型和3个野生近缘种为材料,采用常规根尖压片法对黄麻属供试材料的染色体数目和核型进行研究。结果表明:染色体数目均为2n=14。核型公式分别为:宽叶长果(长果黄麻栽培种)2n=2x=14=14m(4SAT);南阳野生长果(长果黄麻野生类型)2n=2x=14=14m(2SAT);坦桑尼亚野生长果(长果黄麻野生类型)2n=2x=14=2M+12m;闽麻5号(圆果黄麻栽培种)2n=2x=14=12m+2 sm;爱店野生圆果(圆果黄麻野生类型)2n=2x=14=14m;廉江野生圆果(圆果黄麻野生类型)2n=2x=14=4M+10m;假黄麻(黄麻属野生近缘种)2n=2x=14=2M+12m;假长果(黄麻属野生近缘种)2n=2x=14=2M+12m;甜麻(黄麻属野生近缘种)2n=2x=14=14m。其中除了宽叶长果核型分类为1B外,其他的都为1A型。同时,还讨论了黄麻野生近缘种甜麻的分类学地位。

巨胚稻新品系的营养成分分析

为筛选出高营养成分含量的巨胚稻品系,以期为巨胚稻的育种研究和加工开发提供依据。本研究以福建农林大学作物遗传育种研究所选育的一批功能性巨胚稻新品系及非巨胚对照为材料,分别测定了其糙米的7种矿物质和17种氨基酸含量。结果表明:巨胚稻新品系中钾、锌、铜、锰和铁5种矿物质元素的平均含量分别比M86高50.65%、12.65%、28.58%、100.12%和112.86%;巨胚稻新品系的硒含量最高的为gewx1(0.17mg·kg-1),比对照M86(0.02mg·kg-1)高出750%。巨胚稻新品系绝大部分氨基酸含量都高于对照,必需氨基酸总量(EAA)平均为3.42%,比M86增加29.05%,氨基酸总量(TAA)平均为8.93%,比M86增加31.00%;巨胚稻品系的γ-氨基丁酸(GABA)含量平均达到5.81mg·100g-1,是对照M86(1.81mg·100g-1)的3.2倍,大米肽的平均含量为20.98mg·g-1,比对照增加53.73%。糙米相对胚重与大部分营养成分含量呈极显著正相关,说明提高相对胚重能提高稻米在这些营养物质上的含量。

水稻生物学特性对稻田甲烷排放的影响

为了阐明水稻品种与稻田甲烷排放的关系,为培育低甲烷水稻品种提供科学依据。本研究从水稻植株形态特征和生物学特性等方面,论述水稻植株与甲烷排放的关系。水稻根系主要通过根系分泌物和根系泌氧能力二个方面影响甲烷气体的生成和氧化;水稻分蘖特性主要影响甲烷气体的排放;水稻叶片则通过光合作用和蒸腾作用二个方面分别影响甲烷气体的产生和排放;水稻籽粒的灌浆特性主要通过与根系争夺碳水化合物而影响甲烷的产量。这些因素既相互独立又相互协调影响水稻稻田的甲烷排放。