荧光定量PCR技术研究进展及其在植物遗传育种中的应用

荧光定量PCR(Fluorescence in Quantitative PCR,FQ-PCR)技术是20世纪90年代发展起来的一种新的核酸定量技术,具有高准确性、高特异性等特点,在生物科学和医学研究中发挥着极大的作用。本文综述了荧光定量PCR技术的原理、荧光探针类型及其在植物遗传育种中应用。

淫羊藿属植物的RAPD遗传多样性研究

淫羊藿为小檗科(Berberidaceae)淫羊藿属(Epimedium)植物,目前记载有55种,80%为中国特有种,贵州、四川、湖北等为淫羊藿属植物的变异中心。本研究对主要来自于四川、贵州的17种淫羊藿植物进行了较系统的RAPD标记研究,建立了淫羊藿植物DNA标记系统关系图。研究结果表明,该属植物遗传关系与其地理分布关系密切,并支持了将中国种类划分为大花类群和小花类群。

贵州省不同生态区荞麦蛋白质、黄酮含量变异研究

以4个苦荞麦品种和7个甜荞麦品种为试验材料,测定其在6个生态区的籽粒蛋白质和黄酮含量。结果表明：苦荞麦蛋白质的含量变异范围为9.51%~18.43%,甜荞麦的变异范围为13.79%~20.96%,不同苦荞麦品种以威苦2号的蛋白质含量在各点的表现较高,甜荞麦品种则以平荞2号含量较高,不同生态区以威宁地区荞麦的蛋白质含量较高;苦荞麦黄酮含量变异范围为0.83%~2.15%,甜荞麦的变异范围为0.04%~0.25%,不同苦荞麦品种间以九江苦荞和威苦2号的黄酮含量在各点的表现较高,甜荞麦品种间以威甜2号含量较高,不同生态区以六盘水地区荞麦籽粒中黄酮含量较高。

苦荞地方资源子实主要性状的遗传变异研究

对我国苦荞主产区171份苦荞地方资源子实的千粒重、百粒米重、百粒皮壳重、皮壳率、子粒及皮壳黄酮含量进行了测定,运用频数分布、相关性和聚类分析,考察其遗传变异情况。结果表明,千粒重、百粒米重、百粒皮壳重、皮壳率、子粒及皮壳黄酮含量变异范围较大,分别为21.73～42.13 g、0.974～2.606 g、0.468～1.363 g、17.594%～38.017%、1.008%～4.368%和0.002%～0.986%,均值分别为29.43 g、1.988 g、0.729 g、24.702%、2.019%和0.144%。相关分析表明,苦荞千粒重与百粒米重（r12=0.579＊＊,r12.其他=0.315＊＊）、百粒皮壳重（r13=0.746＊＊,r13.其他=0.989＊＊）、皮壳率（r14=0.216＊＊,r14.其他=-0.980＊＊）之间,百粒皮壳重与皮壳率（r34=0.807＊＊,r34.其他=0.993＊＊）之间,分别呈极显著相关；百粒米重与百粒皮壳重（r23=0.521＊＊）、皮壳率（r24=0.247＊＊）之间,皮壳率与皮壳黄酮含量（r46=0.187＊）之间,分别呈显著相关。聚类分析表明,171份苦荞地方资源聚为5类,6个性状聚为3类。筛选出了千粒重、子粒和皮壳黄酮含量较高的苦荞地方资源。以上结果可为苦荞遗传研究与育种亲本选配提供参考。

普通荞麦落粒性、尖果、红色茎秆的遗传规律研究

以普通荞麦3个花柱同长自交可育纯系为材料,通过人工去雄授粉杂交方法,将甜自21-1分别与Lorena-3和甜自100进行正反交,配制4个杂交组合,获得其杂种后代和F2代群体,探讨普通荞麦尖果、落粒性、红色茎秆的遗传规律。研究发现:尖果性状在甜自21-1与Lorena-3和甜自100进行正反交4个组合的F2群体中均表现3∶1的遗传分离模式,表明尖果性状(尖-钝)受单基因遗传控制;落粒性和主茎颜色(红-绿)在甜自21-1和Lorena-3正反交的2个组合的F2群体中均遵循9∶7的分离模式,表明落粒性、主茎颜色(红-绿)为2对显性互补基因的遗传模式。尖果性状基因、落粒性基因和红色茎秆基因之间均表现为彼此独立遗传。

荞麦属(Fagopyrum Mill)植物资源的RAPD研究

以10个随机引物对荞麦属(Fagopyrum)11个种(含大粒组7个种,小粒组4个种)共50份栽培及野生荞麦资源进行RAPD研究。初步建立了荞麦属不同物种的RAPD指纹图谱。系统聚类分析表明,荞麦属大粒组和小粒组组间以及不同荞麦种间在DNA水平上差异极大。在大粒组中苦荞DNA与其他种之间有较大的差异。大野荞和毛野荞分别与甜荞和苦荞在RAPD水平上较近缘,支持它们分别是甜荞和苦荞祖先种的假说。

荞麦基因工程育种研究进展

从荞麦种质资源、再生体系、遗传转化等方面对国内外荞麦基因工程研究进展进行了综述和展望。

普通荞麦(Fagopyru m esculentum)形态性状的遗传规律研究

以普通荞麦(F.esculentum)25个具有不同相对性状的植株为亲本,成对进行人工杂交,构建了13个杂交子一代分离群体。通过对这些群体各植株进行形态性状考察,探讨了普通荞麦8对形态性状的遗传规律。结果发现花果落粒性(落粒、不落粒)、花药大小(正常、小)、主茎木质化3对性状表现出单基因遗传模式,花被片正面颜色(粉红、白)、瘦果棱形状(圆、尖)、瘦果棱初期颜色(红、绿)、瘦果初期颜色(浅红、浅绿)4对性状均为显性互补基因遗传。主茎木质化基因与落粒基因、瘦果棱初期颜色基因、瘦果初期颜色基因、瘦果棱形状基因之间,落粒基因与瘦果棱初期颜色基因、瘦果初期颜色基因、瘦果棱形状基因之间,瘦果初期颜色基因与瘦果棱形状基因之间,以及瘦果棱形状基因与花药大小基因、花被片正面颜色基因之间,均表现为独立遗传。

六种贵州淫羊藿属植物的核型分析

用压片法对原产贵州的六种淫羊藿属植物的根尖有丝分裂中期染色体核型进行了比较研究。结果表明:这6种淫羊藿在核型上基本相同,都有1对中间随体染色体,而且都为对称核型。箭叶淫羊藿、粗毛淫羊藿、巫山淫羊藿、黔北淫羊藿、四川淫羊藿的核型公式均为6m(2SAT)+6sm,而黔岭淫羊藿的为8m(2SAT)+4sm。

荞麦属植物淀粉酶和甲酸脱氢酶同功酶研究(英文)

以聚丙烯酰胺凝胶电泳方法研究了荞麦属植物8个种42个收集系干种子和发芽种子的淀粉酶和甲酸脱氢酶同功酶。结果表明,荞麦淀粉酶在于种子中缺乏活性,但是在发芽种子中活性很强。在供试材料的发芽种子中共发现23个淀粉酶谱带,其中甜荞和苦荞分别有10条和8条。不同荞麦种间淀粉酶谱带差异很大,但是同种内不同收集系间差异较小。谱带聚类分析表明大野荞和毛野荞分别与甜荞和苦荞较近缘,支持它们分别为甜荞和苦荞祖先种的假说。在干种子和发芽种子中,发现所有荞麦种类均只有1条位置一致的甲酸脱氢酶谱带,暗示该酶在进化中具有高度稳定性。

贵州和四川头花蓼居群的RAPD多态性研究

运用随机扩增多态DNA（RAPD）方法研究了来自贵州、四川10个头花蓼（Polygonum capitatum）居群的遗传多样性。结果表明：由6个引物扩增得到74条带。其中，有11条RAPD谱带是所有材料共有的。各居群间相似系数介于0．622～0．892之间。UPGMA法聚类分析表明，供试材料可分为2类，类Ⅰ包含四川都江堰和贵州施秉居群，具有独特的一条带S53-650，并缺少其它居群共同具有的两条带S53-400和S67-790。类Ⅱ有四川马尔康和贵州的其它7个居群，它们彼此间遗传变异较小。

淫羊藿植物种内杂交和自交亲和性研究

对原产贵州、四川的15个种、38个居群淫羊藿属植物进行种内杂交、自交结实率统计分析研究。结果显示,该属所有的种类自交结实率普遍较低,最低为0%,最高为22.2%,与种内杂交结实率存在着明显的差异。说明大多数淫羊藿种内自交不亲和,是异花授粉植物,有性繁殖方式可能以风媒授粉为主。

同工酶在植物系统学研究中的作用

综述了同工酶在水稻、小麦、玉米、荞麦、中药材、果树等植物起源及演化研究中的作用。

淫羊藿属植物种间杂交亲和性研究

对原产贵州、四川的14个种、38个居群淫羊藿属植物进行种间杂交结实率统计分析研究。结果显示,淫羊藿属植物种间杂交多数组合有较好的可杂交性,但是不同组合之间有较大的变异。E.wushanense、E.lishihchemii是广亲和的花粉受体,种间杂交中适合作母本。E.myrianthum是广亲和的花粉供体,种间杂交中适合作父本。E.acuminatum、E.pubescense是广亲和的花粉供体兼受体,种间杂交中作为母本或父本都有很高的可杂交性。可确定的生物学物种:大花种类E.pauciflorum、E.acumi-natum、E.chlorandrum,小花类群种类E.sagittatum、E.myrian-thum、E.ecalcaratum、E.pubescense。该结果对于该属进一步的杂交研究、品种改良及该属系统关系研究等都具有一定的参考价值。

植物种子蛋白的分子生物学研究进展

作为人类氮素营养的一个重要来源,植物种子蛋白的组成、结构及其编码基因一直为研究者所关注。随着对各类蛋白研究的深入,种子蛋白的应用也越来越广泛。本文从植物种子蛋白的类型、氨基酸组成特性、编码基因及其染色体定位等方面对种子蛋白的分子生物学研究进行了综述,对今后种子蛋白的研究提出了展望。

普通小麦遗传图谱研究现状与展望

高密度的小麦遗传连锁图的构建,对分析小麦遗传变异、标记目标性状、数量性状定位和分子辅助选择遗传改良有重要意义。本文对小麦遗传图谱的构建及其研究概况进行了综述。

十种淫羊藿属植物的谷草转氨酶同工酶研究

用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对淫羊藿属植物10个种(含7个大花种和3个小花种)32个幼叶样品的谷草转氨酶同工酶进行了研究。结果发现,谷草转氨酶同工酶酶带共15条。不同物种的酶带数为2～15条,不同植株的谱带数为2～10条。种间存在明显差异,可以作为物种鉴定的辅助依据。

染色体原位杂交技术在植物研究中的应用

染色体原位杂交(chromosome in situ hybridization,CISH)是一种新兴的日趋完善的技术。本文从以下几个方面对其在植物研究中的应用进行了综述:(1)外源染色质及远缘杂种的鉴定;(2)多倍体起源、非整倍体的鉴定;(3)植物基因工程及基因表达研究;(4)物种进化及亲缘关系的探讨;(5)植物基因物理图谱的构建等。

甜荞品质与生态因子和农艺性状的相关性研究初报

试验研究了8个甜荞品种在全国19个不同地点的籽粒品质(黄酮和蛋白质含量)变化以及品质和产量与生态因子和农艺性状之间的相关性。结果表明:不同品种间及同一品种不同地点间甜荞籽粒黄酮、蛋白质含量均存在显著变异。黄酮含量与海拔、生育期平均温度,以及蛋白质含量与纬度,甜荞产量与株高、单株粒数、单株粒重均呈显著相关,相关系数分别为0.271*、0.588**、0.495**、0.270*、-0.330**、0.212*。通径分析显示,单株粒数是产量的主要因素,单株粒数多有助于提高产量;生育期均温是黄酮含量的主要因素,荞麦生育期间均温适当偏低利于黄酮积累;纬度是蛋白质含量的主要因素,选择纬度较高地区有助提高蛋白质含量。研究还发现不同品种对生态因子的敏感性不同。

慈姑的营养保健成分研究

以2份慈姑资源为试验材料,测定了其球茎和顶芽中部分营养保健成分的含量,同时对其理化特性进行了分析。结果表明:慈姑不同部位间的营养保健成分含量存在差异,以顶芽中的支链淀粉、黄酮、蛋白质、葡萄糖等成分的含量显著高于球茎。慈姑中膳食纤维含量较高,以不溶性膳食纤维为主。慈姑球茎的持水率显著高于顶芽。慈姑对脂肪的吸附能力总体在1.0 g/g左右。当慈姑用量为0.05 g时,对胆固醇的吸附能力达最大;不同时间处理对慈姑吸附胆固醇能力的差异不显著。