化学诱变获得甘蓝型油菜矮秆突变新种质

油菜矮秆种质资源的发掘与创制对于培育株高适度矮化、抗倒性强、高产稳产、适合于机收的新品种具有重要意义。本研究利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯处理甘蓝型油菜品种浙油50种子诱发获得两个矮秆突变体3060和4036,其株高分别为74.5 cm和72.0 cm,株型紧凑直立,苗期和成熟期诸多表型特征以及种子脂肪酸组成和含油量等品质性状发生了显著变化。遗传分析结果初步表明,两矮秆突变受单个隐性基因或隐性主基因控制,不存在细胞质效应。光暗处理条件下,两突变体幼苗形态建成正常,推测其矮化机制不涉及油菜素内酯途径。喷施不同浓度外源赤霉素可显著促进两突变体幼苗下胚轴伸长,但均不能使下胚轴长度恢复到原亲本的水平,表明矮秆突变的发生可能与赤霉素信号传导过程中的变异有关。两突变体所具有的一些重要特征特性赋予其一定的利用价值。

MapDraw,在Excel中绘制遗传连锁图的宏

MAPMAKER是现今广泛使用的遗传连锁数据分析软件,然而其广泛使用的DOS版本却不具有连锁图绘制功能,给连锁作图工作带来了相当大的麻烦。为了解决这一问题,我们以大家广泛使用的数据处理软件MicrosoftExcel为平台,编写了一个Excel宏———MapDraw来在轻松的操作中实现遗传连锁图的绘制。

RFLP和AFLP分析白菜型油菜和甘蓝型油菜遗传多样性及其在油菜改良中的应用价值(英文)

采用RFLP和AFLP标记对来自中国和欧美的7份甘蓝型油菜和22份白菜型油菜进行了遗传多样性分析。在这29份材料中,166个酶-探针组合和2对AFLP引物共检测到1477个RFLP标记和183个AFLP标记。RFLP数据显示以拟南芥EST克隆作探针比用油菜基因组克隆做探针能检测到更多的多态性位点,且采用EcoRⅠ或BamHⅠ酶切比HindⅢ酶切多态性好,白菜型油菜和甘蓝型油菜中基因的拷贝数平均都为3个左右。UPGMA聚类分析表明中国白菜型油菜的遗传多样性比甘蓝型油菜和欧美白菜型油菜丰富,欧美甘蓝型油菜与欧美白菜型油菜聚为一类,而与中国甘蓝型油菜差异更大。中国白菜型油菜丰富的遗传多样性为中国甘蓝型油菜的改良提供了宝贵的资源,揭示了利用白菜型油菜A基因组和甘蓝型油菜A基因组间亚基因组杂种优势的可能性。

疣粒野生稻抗白叶枯病新基因xa32(t)的鉴定及其分子标记定位(英文)

xa32(t)是从疣粒野生稻与栽培稻经体细胞杂交途径获得的新种质Y76中鉴定出的水稻抗白叶枯病新基因。将Y76与栽培稻"大粒香"回交构建F2群体,获得132个抗性稳定的株系。经致病菌株P6对该F2群体抗性鉴定,得到抗感株系数分别为32和100。随机选用覆盖水稻12条染色体的412对SSR引物对亲本和F2代群体进行多态性分析。筛选出8对多态性好的引物标记,连锁遗传分析发现位于xa32(t)同侧的RM8216和RM20A与其连锁,从而将xa32(t)定位在第12染色体长臂上,遗传距离为6.9cm和1.7cm。

可剪切多拷贝抗菌肽融合表达载体的构建

抗菌肽是生物体防御系统产生的一类对外源病菌具有高效杀灭活性的小分子多肽,在植物抗病基因工程中具有重要的应用价值。Thanatin是刺肩蝽(Podisus maculiventris)成虫经诱导产生的一种抗菌肽,由21个氨基酸残基组成,该抗菌肽对革兰阳性、革兰阴性菌以及真菌都有很强的抗菌活性。为研究该抗菌肽转入油菜对菌核病抗性提高的效果,采用同尾酶反复酶切连接的方法构建了分别含1～5拷贝的Thanatin串联融合表达载体,并导入农杆菌用于油菜的遗传转化。研究采用引物重叠法扩增并克隆了抗菌肽基因,并采用了一种在植物体内可被特异性切割的短肽作为连接肽,使多拷贝融合表达的抗菌肽在植物体内可自动剪切为有功能活性的单个抗菌肽单元,以增加抗菌肽表达丰度和抗菌肽的稳定性。研究还采用了大豆几丁质酶的信号肽作为引导肽引导多拷贝融合表达的抗菌肽分泌到细胞间隙,以增强抗菌肽作用效果。

大肠杆菌乙酰辅酶A羧化酶accD亚基表达载体的构建及遗传转化研究

为探索大肠杆菌异质型乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)的β-CT亚基accD基因对油料作物含油量的影响,将目的基因E.coli accD(eaccD)与拟南芥Rubisco小亚基(rbcS)转运肽基因融合,构建以油菜Napin启动子驱动的种子特异表达载体。本试验应用农杆菌介导法,将该表达载体转入油菜,通过PCR检测获得了7个阳性转基因株系,RT-PCR检测其中3株,证明eaccD基因在转基因株系的种子中转录,在转基因植株叶片中不转录,说明该表达载体转入油菜中能引起植株种子eaccD基因的特异表达。同时分析还表明转基因株系的含油量与对照植株相比提高约9%。

不同TAIL-PCR通用引物在转基因大豆、水稻、油菜侧翼序列分离中的应用评价

为研究不同转基因作物T-DNA插入位点侧翼序列分离中所用的通用简并引物对TAIL-PCR的影响,本研究使用5个通用简并引物分别对8个转基因大豆、30个转基因水稻和2个转基因油菜株系进行了TAIL-PCR分析,结果表明,5个简并引物在TAIL-PCR中的扩增效果存在显著差异,同一简并引物在不同转基因物种的扩增效果显著不同。AD1引物在转基因水稻和转基因油菜中扩增效果较好,AD2引物在转基因水稻、油菜和转基因大豆中扩增效果均较好,AD3引物在转基因水稻中扩增出1个株系,在转基因油菜中扩增出1个株系,但AD3引物与pFGC5941 T-DNA RB上游有匹配,不适用于以pFGC5941为载体的转基因材料分析。AD4和AD5 2个引物在3个转基因物种的扩增均较差。对AD1和AD2两个引物的TAIL-PCR扩增产物进行测序,结果表明,扩增产物均对应转基因材料的侧翼序列。研究表明,不同通用引物在不同转基因事件中侧翼序列的分离效果差异较大,通用引物AD1和AD2TAIL-PCR成功率最高。不同通用引物的应用效果不仅与不同物种有关,也与外源基因的插入位点有关,而且还与载体序列匹配程度相关。为提高TAIL-PCR中T-DNA插入位点侧翼序列分离成功率,建议同时采用多个通用引物平行扩增。

光学自由曲面自适应干涉检测研究新进展

光学自由曲面因其表面自由度较多而难于进行检测。干涉检测法具有高精度非接触的特点,但传统干涉仪中的静态补偿器在自由曲面加工过程中未知面形不断变化的情况下,难以实现原位检测。因此,可编程控制的大动态范围自适应补偿器成为近年来自由曲面干涉检测中的研究热点。结合课题组在自由曲面自适应干涉检测领域的工作,介绍了光学自由曲面自适应干涉检测的最新研究进展,详细分析了基于可变形镜和空间光调制器的自适应干涉检测技术,介绍了针对干涉图目标的自适应控制算法,总结了两大类自适应检测方法的优点以及发展瓶颈,并对未来自由曲面的自适应检测技术进行了展望。

抗菌肽Thanatin基因表达载体构建与表达

根据大肠杆菌的密码子偏好性,人工设计并合成了3条寡核苷酸片段,相邻片断有17个碱基的重叠区,通过PCR扩增得到抗菌肽Thanatin基因,将此基因克隆到原核表达载体pGEX-4T-1中,然后将重组质粒pGEX-Thanatin转化E.coliBL 21,经IPTG诱导进行融合表达。通过SDS-PAGE分析,融合蛋白GST-Thanatin表达成功。

聚丙烯腈热稳定化纤维在碳化过程中的结构变化研究

为研究聚丙烯腈（ PAN）热稳定化纤维在连续碳化过程中的结构和力学性能变化，于300～1300℃对PAN稳定化纤维进行热处理，然后采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析仪、X射线衍射（XRD）仪、拉曼（ Raman）光谱仪、元素分析仪及纤维强伸仪等表征了纤维的化学结构、微晶结构及拉伸强度。结果表明：当温度达到600℃时，纤维残余氰基消失，结构致密性增大，且强度略有增加；当温度升高到1000℃时，纤维氧含量大幅降低，纤维由梯形结构转变为碳平面结构，晶面堆叠、晶粒尺寸及石墨化程度缓慢增加，拉伸强度逐渐提高；当温度超过1000℃后，微晶结构进一步重排与完善，晶粒尺寸及堆叠层数出现较快增长，同时纤维拉伸强度出现较大提升，体密度先降低后升高。

甘蓝型油菜黄籽突变对含油量和蛋白质含量的影响

籽粒颜色是油菜重要的农艺性状之一,传统观点认为黄籽油菜由于降低了纤维素含量从而提高了含油量和蛋白质含量,但在不同的研究中,黄籽与含油量和蛋白质含量的关系并不一致,这可能是环境因素对其有重要影响。本研究在获得的一个单基因黄籽突变材料的基础上,从同一个单株上分离出黄籽油菜和褐籽油菜,从而最大可能地降低了环境因素的影响。通过对同一单株来源的黄籽和褐籽油菜含油量和水解氨基酸含量的测定,发现黄籽突变不影响含油量,但显著提高蛋白质含量。电子显微观测显示黄籽种皮内层细胞壁显著变薄,推测该因素导致饼粕中纤维素含量降低从而提高了蛋白质含量。同时水解氨基酸测定结果显示苯丙氨酸在黄籽中提升幅度最大,暗示苯丙氨酸代谢与该黄籽突变基因功能有关,定量PCR结果也显示与细胞壁合成有关的β-葡聚糖水解酶基因和种皮色素合成相关的苯丙氨酸解氨酶基因与该黄籽突变有关,与TT基因无关。推测原用于种皮色素合成的苯丙氨酸和丙氨酸黄籽突变后改用于蛋白质合成,而蛋白质含量的提高和细胞壁成分的降低大致相抵,因此含油量无显著变化。另外值得注意的是油菜饼粕赖氨酸含量很高,黄籽油菜赖氨酸含量更高,适合作为谷物饲料的赖氨酸添加来源。

甘蓝型油菜磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的研究分析

为了解甘蓝型油菜(Brassica napus)中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因的表达和分布情况,文章首先分析了油菜和拟南芥中PEPC基因之间的关系,同时参照拟南芥中4条PEPC基因扩增了针对甘蓝型油菜的探针,Southern blot结果表明,甘蓝型油菜中PEPC基因肯定多于4条,而RT-PCR分析了不同时期种子中的PEPC基因的表达情况,表明PEPC基因在种子成熟过程中油脂、储藏蛋白质等贮存物质的积累有一定作用。

自由曲面干涉检测中的自适应循环补偿结构

为缓解基于可变形镜(DM)的自适应自由曲面干涉仪存在的固有矛盾——不能同时兼顾大动态像差补偿与DM形变监测范围,前期提出了循环利用DM形变量去产生大畸变波前的自适应环形补偿器(ARCC),并得到了初步验证。为了推广其在自由曲面自适应检测中的应用,并结合校正光学系统的自由曲面多为低阶像差面的现实问题,对ARCC的低阶像差补偿特性做出了必要验证和研究。首先,通过Zemax建模对比了ARCC和传统单次往返补偿器(TSRC)对于像散、彗差和球差的补偿能力,得出ARCC补偿像散和彗差的能力近似为TSRC的2倍,补偿球差的能力也要显著大于TSRC,验证了ARCC的低阶像差补偿优势;其次,研究了ARCC的低阶像差类型补偿规律,得出ARCC结构中DM上的像差类型与补偿给被测面的像差类型是“一对多”或“多对一”的关系。结果证明:在实际中分别使用ARCC和TSRC对4块低阶像差自由曲面进行补偿验证,同样的DM形变量下,与传统补偿结构相比ARCC展现出更加出色的低阶像差补偿能力。

thanatin串联抗菌肽原核表达研究

抗菌肽thanatin是一类广谱性的阳离子抗菌活性肽,对病原性真菌有很好的杀灭效果。为了提高thanatin抗菌肽表达丰度,将3个thanatin单体拷贝基因进行串联,与MBP蛋白进行融合表达,表达的产物经过酶切纯化后,通过Western blot和质谱鉴定,结果表明3×thanatin在大肠埃希菌中成功表达,对核盘菌的抑菌活性测定结果表明,原核表达的3×thanatin最低抑菌浓度为6.6μmol·L^(-1),而化学合成的thanatin抗菌肽对核盘菌的抑菌浓度约为64μmol·L^(-1),3×thanatin抗菌肽对核盘菌的抑菌活性提升了约1个数量级。

我国食用植物油的生产开发现状及其脂肪酸组成改良进展

食用植物油是人类不可或缺的重要食品之一,不仅富含人体所需三大营养物质之一的脂肪,而且还能提供其他多种营养成分,因而与人们的饮食和健康息息相关。食用植物油的保质保量供应事关国家食品安全。食用植物油种类众多,不同食用植物油之间的差异主要表现为脂肪酸组成的差异。对我国主要食用植物油和小品种食用植物油的生产开发现状、植物油的脂肪酸组成以及主要食用植物油脂肪酸组成的改良进展进行了介绍。

与甘蓝型油菜重要经济性状有关的DNA克隆在拟南芥遗传图谱中的整合

拟南芥与油菜同属十字花科植物芸薹族 ,亲缘关系很近 ,基因组间的同源性很高。在用拟南芥EST克隆和油菜DNA克隆作探针定位了甘蓝型油菜一系列重要性状的基础上 ,对 2 5个与油菜雄性不育恢复基因、硼高效利用基因、抗菌核病QTL及油菜种间杂种营养优势相关联的克隆进行了测序 ,在拟南芥基因组数据库中寻找到与这 2 5个克隆高度同源的序列。根据这些高度同源序列在拟南芥染色体上的相应位置 ,将油菜DNA克隆整合到了拟南芥遗传图谱上 ,其中油菜硼高效基因BE1两侧的标记克降整合在拟南芥第一染色体长臂一个较小的区段内。以该目标区段内的拟南芥EST克隆PA2 4为探针对甘蓝型油菜基因组比较作图 ,将该克隆定位在油菜连锁图BE1两侧标记之间 。

油菜防卫素和草酸氧化酶基因的克隆与诱导表达水平研究

基于拟南芥、甘蓝及油菜等的植物防卫素(PDF)相关基因序列和已克隆的油菜草酸氧化酶(OXO)基因序列设计PCR引物,对甘蓝型油菜基因组DNA进行扩增,获得了序列大小分别为470bp和629bp的PDF1.2和OXO。生物信息学分析表明,该PDF1.2和GenBank中的相关基因同源性在42%～71%,OXO和GenBank中的相关基因同源性在70%以上。在油菜苗期,油菜黑胫病病原接种后基因PDF1.2表达量增加3倍以上,基因OXO也有不同程度的增强表达;诱导剂acibenzolar-s-methyl诱导基因OXO增强表达,但不能诱导PDF1.2增强表达。诱导的系统表达(非处理叶)高于局部表达(处理叶)。这是首次报道油菜PDF1.2克隆和诱导表达结果。

漫谈时间观念

时间,历来为人们所珍视,古今中外莫不如此。传统的时间观念仅仅就时间本身而言。世界进入今天的时代,这种传统的观念正在发生并将继续发生深刻的变化。从社会科学的角度来看,时间决不仅仅是它自身。改变传统的时间观念,正确认识时间,进而有效地使用时间,对于我们今天的社会实践活动有着十分重要的现实意义。

硫酸处理聚丙烯腈预氧化纤维的研究

采用不同浓度的硫酸对聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维进行处理。介绍了硫酸对PAN预氧化纤维的作用机理,探讨了硫酸浓度和处理时间对PAN预氧化纤维结构和质量的影响。通过扫描电镜(SEM)观察并定量评价纤维皮芯结构。借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)手段对硫酸处理的PAN预氧化纤维的化学组成和晶体结构进行表征。结果表明:PAN预氧化纤维经过不同浓度硫酸处理后,通过SEM能够观察到预氧化纤维的皮芯结构,经98%硫酸处理2 min后出现孔洞,在10 min后芯部比例为10.9%,趋于稳定;在硫酸处理过程中,纤维中氰基发生水解,环化结构(C=C/C=N)特征吸收峰因化学环境的改变而红移;PAN微晶结构受到硫酸破坏,预氧化纤维环化结构仍然保存。