基于蛋白质组学的高丹草苗期杂种优势分析

高丹草是代表性的利用杂种优势的饲用牧草,本研究以杂种高丹草及其亲本三叶期叶片为试材,采用双向电泳、质谱技术及生物信息学分析方法,进行了蛋白质组学研究。凝胶上检测到的可重复蛋白点400多个,其中杂种与亲本间达到了显著水平的差异蛋白点34个,包括显性(单亲沉默3个,偏高亲表达17个,偏低亲表达5个)和超显性表达(特异表达1个,超高亲表达6个,超低亲表达2个)模式,因此推测显性和超显性效应共同促进高丹草杂种优势的形成,且显性效应作用更大。同时,成功鉴定出其中的27个蛋白点涉及到8个功能类别,即光合作用、碳水化合物代谢、胁迫响应、ATP合成、蛋白质合成、电子转移、信号转导及未知蛋白。高丹草所占比例最大的光合蛋白多数呈上调表达,表明杂种叶片光合作用增强进而同化更多的有机物是杂种优势形成的主要原因。网络互作的关键节点蛋白为杂种优势特异蛋白的基因操作提供了靶蛋白。本研究在蛋白质水平为高丹草杂种优势分析提供了理论依据,也为其他饲草作物的相关研究提供了理论参考。

高丹草杂种和亲本叶片基因差异表达研究

以4份高粱不育系和5种类型苏丹草为亲本,按照NCⅡ设计配制成20个杂交组合,分析各组合及亲本的表型值和中亲及超亲优势并筛选出8个优势强的组合为试材,利用cDNA-AFLP技术,分析杂种与亲本苗期叶片基因差异表达类型与主要产量性状的杂种表现及杂种优势的关系。研究表明:(1)12对引物共扩增出315条TDFs,杂种与亲本间基因表达类型有:单亲表达一致一型(P1F1型)和二型(P2F1型)、杂种特异表达类型(F1型)、单亲表达沉默一型(P1型)和二型(P2型)、双亲共沉默类型(P1P2型)和杂种亲本表达一致型(P1F1P2型)7种。(2)在差异展示类型与产量构成因素的相关分析中,有效分蘖数与P1F1型(0.726**)呈极显著正相关,单株鲜重与P1P2型(0.659*)、叶长与P2型(0.647*)呈显著正相关,成株期叶片数与F1型(-0.81**)呈极显著负相关。在与中亲优势相关分析中发现,单株鲜重与P1(0.695*)、P2(0.637*)呈显著正相关,单株鲜重与P1F1P2型(0.743**)呈极显著正相关,叶宽与P1P2型(-0.619*)呈显著负相关。在与超亲优势进行相关分析后发现,穗长与P2F1型(0.732**)呈极显著正相关,叶宽与P2F1型(-0.731**)以及P1P2型(-0.731**)呈极显著负相关。(3)差异展示类型P1F1、P2F1、P1和P2是显性效应类型,共占总检测的91.4%。差异展示类型F1和P1P2表现超显性,共占总检测的4.8%,说明各个性状的杂种表现主要受到的是(超)显性效应影响。(4)对8个与高丹草杂种优势相关的TDFs进行回收及BLAST分析均得到同源核苷酸,并且找到7个同源蛋白,这些蛋白质在控制植物生长发育方面具有重要作用。(5)将克隆测序获得差异片段的核苷酸序列,采用半定量RT-PCR进行了验证。本研究为进一步揭示高丹草杂种优势的分子机制和提高高丹草强优势组合的筛选效率以及种质资源的创建提供依据。

高丹草杂种及亲本叶片基因差异多样性研究

【目的】探明高丹草杂种及其亲本叶片基因差异的多样性。【方法】以4份高粱不育系和5种类型苏丹草为亲本,按照NCⅡ设计组配成20个杂交组合,测量各杂交组合及亲本的田间形态指标和生理生化指标,采用cDNA-AFLP差异显示技术分析其基因差异多样性,计算29份材料的遗传相似系数并进行UPGMA聚类分析。【结果】20份高丹草杂种及其9份亲本材料的cDNA-AFLP分析结果显示,12对引物组合共扩增出336个位点,其中特异性位点276个,占总数的82.14%,平均每对引物组合扩增出特异性位点23个。29份材料的观测等位基因数(No)为1.870 1,有效等位基因数(Ne)为1.736 5,Nei’s基因多样性指数(H)为0.389 8,Shannon信息指数(I)为0.556 9,显示了高丹草杂种及其亲本苗期叶片基因表达的复杂性。聚类分析结果显示,29份材料间的遗传相似系数为0.508~0.876,以遗传相似系数0.54为基准,可将29份材料分为4类,其中亲本材料主要在第Ⅰ类和第Ⅳ类,杂种主要在第Ⅱ类和第Ⅲ类。【结论】构建了高丹草cDNA-AFLP差异显示技术反应体系,表明高丹草及其亲本苗期叶片基因具有差异多样性。

综述呼和浩特地区玉米红蜘蛛的发生条件及防治

玉米红蜘蛛是一种繁殖能力强、虫口密度高、易爆发、大面积扩散的昆虫,严重影响玉米的品质和产量。文章根据呼和浩特地区玉米红蜘蛛发生和为害情况,通过对红蜘蛛的生物学特性的认识,分析红蜘蛛发生条件及其对玉米的影响,提出相应的预测和防治措施,以便达到科学防治的目的。

饲用玉米品种合饲2号的选育

饲用玉米"合饲2号"是以L54为母本,18599为父本杂交选育而成。该品种叶片、叶鞘、叶缘均为绿色,第一叶圆形;成株株型半紧凑,株高334cm,果穗长筒型;出籽率80.8%,籽粒呈马齿型,黄色,百粒重38.6g,平均生育期130d;该玉米品种根系发达,适应性强,对土壤种类的要求不严格,肥地、瘦地均可种植。