基于流式细胞术对不同倍性草莓基因组大小的测定

以不同倍性草莓资源的嫩叶为材料,根据待测样品倍性预估基因组大小后分别选择水稻“日本晴”(基因组大小为430 Mb)、番茄(基因组大小为900 Mb)、玉米“B73”(基因组大小为2.3 Gb)作为内参,利用流式细胞仪测定样品的基因组大小。结果表明,二倍体资源,森林草莓基因组大小为(233±0.78)Mb,绿色草莓为(234±0.82)Mb;四倍体资源,西南草莓基因组大小为(492±2.12)Mb,伞房草莓(雄株)为(488±7.07)Mb,伞房草莓(雌株)为(491±4.95)Mb,伞房草莓雄株和雌株基因组大小均为首次测定;六倍体资源,麝香草莓基因组大小为(644±1.73)Mb;八倍体资源,栽培品种“章姬”基因组大小为(793±7.78)Mb,“蒙特瑞”为(761±0.00)Mb;十倍体资源,野生的择捉草莓基因组大小为(938±6.36)Mb,栽培品种“桃熏”为(1007±6.36)Mb。

花生体胚诱导再生体系及基因枪转化条件的初步探讨

以花生上胚轴为外植体,研究不同Picloram(毒莠定)浓度处理和不同基因型对体细胞胚胎发生及植株再生的影响,并利用基因枪将含GUS基因的pCAMBIA2301质粒载体轰击体胚,对基因枪转化条件进行了初步探索。结果表明:外植体在添加5 mg/L Picloram+1 mg/L Glutamine(谷氨酰胺)的MB培养基上诱导的体胚发生率、产胚数及植株再生率最高。不同基因型以‘中花8号’体胚再生率最高(体胚诱导率为55.36%,植株再生率为56.79%)。在氦气压力为1 100 psi,轰击距离为9 cm时,体细胞胚GUS瞬时表达率可达到22.95%。

花生胚小叶的离体再生及筛选压力选择

以花生胚小叶为外植体优化离体再生条件,通过对再生苗进行筛选,为外源基因的遗传转化提供实验依据。研究表明,不同基因型胚小叶的再生能力差异显著,在供试基因型中以中花8号不定芽诱导率和成苗率最高,且外植体状态最好。中花8号胚小叶再生的最佳诱导培养基为MSB(MS无机盐+B5有机成分)+6-BA(4.5mg/L)+NAA(1mg/L)+AgNO3(2mg/L),最佳诱导培养时间为21d。对中花8号再生苗进行筛选浓度实验,草丁膦(PPT)为20mg/L时,可筛选出抗性苗;300mg/L的卡那霉素(Km)可用于较小幼苗筛选,而对较大幼苗则需将Km的浓度提高至400mg/L以上。

TDZ在花生离体扩繁中的应用研究

利用TDZ(thidiazuron)处理不同基因型花生,研究其在花生丛生芽诱导与扩繁中的作用。结果表明,中花8号在种子萌发阶段用6 mg/L TDZ、诱导和扩繁阶段用4 mg/L TDZ,丛生芽扩繁效率最高。而保21在种子萌发阶段用2 mg/L TDZ、诱导和扩繁阶段用4 mg/L TDZ,丛生芽扩繁效率最高。不同基因型差异明显,四粒红的丛生芽扩繁效率最高,而中花8号明显低于其他品种。另将四粒红丛生芽块进行了农杆菌侵染转化,GUS的阳性率为15.87%。

人参种胚不同后熟发育阶段比较转录组学分析

胚后熟发育对人参种子休眠解除具有重要影响。为探索人参胚后熟发育的分子机制,本研究利用Illumina Hi Seq X-ten平台对人参种子五个后熟发育时期(心形胚,鱼雷胚,子叶胚,成熟胚和芽胚)的胚组织进行转录组测序,共获得412604390条高质量reads。以心形胚为对照,在鱼雷胚、子叶胚、成熟胚和芽胚时期分别鉴定到2359个、3048个、6180个、12067个差异表达基因(DEGs),去重复后四个时期共获得13724个DEGs。GO富集分析显示,四个时期的和总的DEGs主要共同富集到催化活性、细胞和发育过程等GO条目。与种子休眠结束中胚发育相关的DEGs编码蛋白构成的蛋白互作网络分析显示,指导m RNA合成的RNA聚合酶Ⅱ第二大亚基(NRPB2)、脯氨酸合成的关键酶Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS1和P5CS2)为核心节点蛋白,它们可以通过调控mRNA合成、脯氨酸合成和与其互作蛋白的表达来影响人参种胚的发育。KEGG富集分析发现,四个发育时期的DEGs主要共同富集到代谢过程、次生代谢合成和植物激素信号转导通路。其中,在植物激素信号转导通路中参与生长素和脱落酸信号转导的DEGs最多。因此,我们认为NRPB2、P5CS1、P5CS2蛋白互作和植物激素信号转导可能对人参胚的后熟发育至关重要。本研究结果对揭示人参胚的发育和种子休眠解除的分子调控机制有一定的参考意义。