苦瓜McMLO11基因克隆及其表达模式分析

【目的】克隆苦瓜McMLO11基因并研究其在白粉病和非生物胁迫下的表达规律,为阐明其在逆境调控中的作用提供参考。【方法】从苦瓜叶片中克隆McMLO11基因,利用生物信息学对其分子特征进行分析,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,检测McMLO11基因在苦瓜不同组织(茎、卷须、老叶、嫩叶、根)及白粉菌侵染和盐、干旱胁迫下苦瓜真叶中的表达模式。【结果】苦瓜McMLO11基因含有1个1662 bp的开放阅读框(ORF),共编码553个氨基酸;McMLO11属于MLO基因家族,包含典型的Mlo超家族保守结构域。McMLO11蛋白的相对分子质量为63.83 ku,理论等电点为8.53,含7个跨膜域,无信号肽,属于不稳定蛋白;其二级结构主要由无规则卷曲和α-螺旋组成。系统进化树分析表明,McMLO11与黄瓜、南瓜、冬瓜等瓜类的MLO同源性较高。qRT-PCR检测发现,Mc-MLO11基因在苦瓜不同组织中的相对表达量依次表现为茎>卷须>老叶>根>嫩叶;与对照相比,白粉菌侵染后苦瓜叶片中的McMLO11表达量升高,至接种24 h达到峰值,推测其在白粉菌侵染苦瓜的早期产生应答反应;与对照相比,在盐胁迫6 h和干旱胁迫12 h时苦瓜叶片中的McMLO11相对表达量达到峰值,分别为对照的56.7和9.07倍,提示McMLO11基因可积极响应干旱和盐诱导。【结论】成功克隆了苦瓜McMLO11基因,其表达具有组织特异性,该基因可能参与白粉菌胁迫和多种非生物胁迫的调控过程。

福建地区大棚稻菜瓜双模式高产高效栽培技术

为提高大棚利用率,缓解土壤连作障碍,提升效益,从茬口安排、品种选择、育苗、田间管理、病虫害防治、采收等方面,介绍越冬早春瓠瓜—单季晚糯稻轮作和越冬早春瓠瓜—夏茬厚皮甜瓜—秋冬茬大白菜轮作双模式高产高效栽培技术,以期为福建地区及气候相似区域大棚蔬菜种植提供技术参考。

福建地区迎春苦瓜早春大棚高产栽培技术

苦瓜是福建省重要的瓜类蔬菜之一,全年种植面积约1.67万hm^(2)[1],其中早春大棚苦瓜因上市时间早、价格高、采收期长、经济效益显著,在福建省福州、龙岩、漳州等地分布广泛,栽培面积逐年扩大。但由于福建地区早春常伴随连续阴雨天气,温度低、光照弱,造成苦瓜植株生长缓慢、雌花率低、膨瓜速度慢、总体产量不高,严重制约着产业健康、可持续发展。因此,选育耐低温弱光、抗病高产的苦瓜新品种是解决这一问题的关键[2]。

高温胁迫下11份瓠瓜材料的耐热性分析

以11份瓠瓜种质为材料,通过人工气候箱模拟高温胁迫,测定并分析瓠瓜种质在高温胁迫下的热害指数、相对电导率、MDA、POD、SOD、Pro等生理生化变化,并通过6个生理生化指标的相关分析和主成分分析,进而进行系统聚类分析,对其耐热性进行研究。结果表明:在人工模拟环境下,持续7d的高温胁迫处理,能够有效区分瓠瓜种质的耐热性;通过6个生理生化指标测定结果的相关分析、主成分分析,得到能够反映瓠瓜耐热性的4个新变量,利用新变量采用最短距离法计算种质间的欧氏距离进行系统聚类分析,从而对瓠瓜种质的耐热性进行有效评价;系统聚类分析筛选出热敏感种质4份、较耐热种质6份、耐热种质1份。

瓠瓜幼叶转录组功能基因测序及分析

为探讨瓠瓜转录组功能基因信息,对福州芋瓠瓠瓜叶片进行了Illumina Hiseqxten高通量无参转录组测序分析,共获得664 252 268个reads片段,经序列组装共计获得87 518个Unigene,总长度高达91 405 320 bp,76.03%的Unigene长度主要集中在1~1 000 bp。功能注释结果显示,有55 725个Unigene在Nr数据库获得注释,注释到葫芦科的Unigene数量最多,有26 354个,占总Unigene的47.29%。GO数据库注释到18 278个Unigene,可以分为分子功能、细胞组分和生物学过程共三大类的55个亚类。COG数据库中有41 635个Unigene获得注释,分布在信息存储与处理、细胞过程和信号传递、新陈代谢、无特征基因四大类的25个功能区域,其中参与氨基酸运输和代谢的Unigene数量最多。KEGG数据库中有24 770个Unigene获得注释,涉及到220个KEGG代谢途径。SSR位点检索结果显示,包含SSR序列的8 617条Unigene中存在11 029个SSR位点,发生频率为9.846%。本研究结果为进一步深入开展瓠瓜功能基因研究和SSR分子标记开发奠定了重要基础。

基于瓠瓜转录组测序的EST-SSR标记的开发及其应用

为丰富瓠瓜分子标记库、开发瓠瓜SSR标记、寻找有效的瓠瓜种质资源鉴定方法,利用MISA软件对瓠瓜转录组测序获得的87 518条unigene序列进行筛选,共检测出11 029个SSR位点,发生频率为9.85%,分布距离为平均每8.3 kb有1个SSR位点。其中只包含1个SSR位点的unigene序列有6759条,其发生频率为7.72%;有1858条unigene序列含有2个及2个以上的SSR位点,发生频率为2.123%;有920条unigene序列属于混合形式的SSR标记,频率为1.051%。瓠瓜转录组中优势重复基序为单核苷酸、三核苷酸和二核苷酸,分别占总SSR位点的55.51%、25.41%和17.07%。A/T、AG/CT和AAG/CTT分别是单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸的优势重复基元,分别占总SSR重复类型的98.22%、55.39%和39.86%。用Primer 3.0共设计出8617对SSR引物,利用6对条带清晰、多态性稳定的SSR引物构建了36个品种的指纹图谱,部分位点具有高度的一致性,说明基因来源范围较小。聚类分析显示,在相似系数为0.68时将36个瓠瓜品种分为6类。其表明我国瓠瓜品种资源遗传多样性非常狭窄,利用现有瓠瓜资源开展品种选育潜力有限,应加强对野生特异种质的引进与发掘利用。利用瓠瓜转录组数据进行SSR标记开发,获得的SSR位点能为其遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更丰富可靠的标记选择。

11个瓠瓜品种主要农艺性状的相关与通径分析

对11个瓠瓜品种的14个农艺性状进行相关与通径分析。结果表明,小区前期产量与雌花开花期、子房柱宽为极显著相关,相关系数依次为-0.83、0.73;小区产量与单瓜重、小区采瓜数、小区前期产量为显著相关,相关系数依次为0.76、0.85、0.65;通径与回归分析的结果表明,子房柱形指数对前期产量形成的贡献最大,直接作用系数为1.401 5,单瓜重对产量形成的贡献最大,直接作用系数为0.789 0。因此,在瓠瓜早熟性育种实践中,应注重选择雌花期早、子房粗短、瓜形比较短的类型;在丰产性育种实践中,应着重选择单瓜重、结瓜数多的类型。

瓠瓜RAPD-PCR反应体系的优化

采用正交试验设计,研究瓠瓜RAPD-PCR反应体系中5个反应组分的不同浓度对PCR扩增结果的影响,以期建立瓠瓜RAPD-PCR的最优反应体系。结果表明,在25μL的最优反应体系中各组分适合浓度为:1×PCR buffer,2.5mmol/L MgCl2,100μmol/L dNTP,0.2μmol/L引物,1U Taq DNA聚合酶,30ng模板DNA。通过梯度PCR测验,37℃为最适的退火温度。

大白菜雄性不育系的组织培养和快速繁殖技术研究

以大白菜雄性不育系Bm5—3为材料，研究其组培快繁技术的结果表明：腋芽以组培快繁技术保存、扩繁大白菜雄性不育系是可行的。适合其腋芽增殖的培养基是MS＋2mg·L^-16-BA＋0．1mg·L^-1NAA，增殖系数为4．58，一般通过40次继代即可脱分化；适合其生根的培养基是B5＋0．1mg．L^-1IBA，平均每株生根数为8．5条，平均根长8．18cm，这一培养基上生长的根较粗壮。具有4-5片叶子且根系发达的试管苗，移栽成活率高达95％。田间栽培的试管苗与供体植株的外部形态与生理特性完全一致。

瓠瓜新品种榕瓠1号的选育

榕瓠1号是以自交系90为母本,以自交系22为父本配制而成的瓠瓜一代杂种。植株生长势强,早中熟,以侧蔓结瓜为主,坐果性好,第1雌花发生节位较低,春季栽培从播种至始收45～60d(天),从开花到商品瓜成熟8～12d(天),瓜呈棒形,瓜皮绿色有光泽,瓜长30～40cm,横径5～7cm,瓜形美观,单瓜质量500～600g,品质优,产量3500kg·(667m2)-1左右,适宜福建省推广种植。

B9对马铃薯试管苗培养的效应研究初报

利用MS培养基添加不同浓度的植物生长调节剂B9,通过研究B9对马铃薯试管苗的根、茎、叶的生长及后期移栽生长情况的影响 ,发现B9对马铃薯试管苗矮化壮苗有直接作用 ,以 80～ 10 0mg/L的使用浓度为最佳。

佳美苦瓜纯度的SRAP鉴定

利用SRAP分子标记技术,对苦瓜品种佳美及其亲本的DNA指纹进行分析研究,经多次试验,从108对引物中筛选出2对特征引物能同时扩增出F1代及其父母本的多态性条带,扩增产物具有高度的稳定性和重复性,构建了相应的DNA指纹图谱。对100株佳美苦瓜进行了纯度鉴定,结果有3株植株只有母本特异带而没有父本特异带,与大田检测的结果完全一致,杂交率达97%。

花椰菜自交不亲和系组培快繁技术研究

为了解决花椰菜自交不亲和系自身繁殖问题,以花椰菜自交不亲和系160的腋芽为材料研究其组培快繁技术,结果表明:适合腋芽增殖的培养基是MS+2 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,增殖系数为7.01,组培苗继代1次即不开花;适合其生根、壮苗的培养基是MS培养基,平均每株生根数是14.2条,平均根长6.74 cm。试管苗移栽成活率高达95%。组培苗经过试种,与大田实生母株相比性状一致,说明以腋芽组培快繁技术保存、扩繁花椰菜自交不亲和系是可行的。

瓠瓜新组合比较试验初报

以地方主栽品种为对照,对5个优良瓠瓜新组合进行农艺性状、产量、抗病性比较试验,结果表明:3号组合长势强、产量高、抗病性强、瓜长36.0 cm、瓜径23.2 cm、长圆筒形、瓜皮绿色,每667 m2产量3 575.5 kg,比福州芋瓠(CK)增产14.4%,适宜福州及周边地区栽培。

福州早春大棚瓠瓜品种比较试验

为筛选出适宜福州早春大棚栽培的早熟、优质瓠瓜品种,对早春大棚9个瓠瓜进行了品种比较试验,结果表明,青美瓠瓜具有早熟、瓜形好、产量高、抗病性强等优点,可作为福州及周边地区早春大棚瓠瓜主栽品种进行推广。

甘蓝雄性不育系组培快繁技术研究

以甘蓝雄性不育系腋芽为材料研究其组培快繁技术,结果表明:适合腋芽增殖的培养基是MS+2mg/L6-BA+0.01mg/LNAA,增殖系数可以达到5以上,且组培苗经一次继代就可脱分化;适合生根、壮苗培养基是MS+0.1mg/LIBA,平均每株生根数是6.6条,平均根长6.91cm。试管苗移栽成活率高达95%。组培苗经过试种,与大田实生母株相比性状一致。

克新1号马铃薯茎尖脱毒快繁和留种技术

阐述了采用茎尖脱毒方法,对东北引进的克新1号马铃薯进行组织培养、试管苗病毒检测、无毒株的无性扩繁、微型薯生产留种技术的研究结果。将脱毒的克新1号生产用种,经北繁和本省高山繁育的薯种与东北调回的克新2号、紫花851生产用种进行测产比较,结果比东北调回种分别增产59.4％、31.8％和58.4％、30.9％。

榕瓠一号瓠瓜高产栽培技术

榕瓠一号是福州市蔬菜科学研究所新选育的瓠瓜新品种,于2013年通过福建省农作物品种审定委员会认定（闽认菜2013002）,该品种生长势强,早中熟,以侧蔓结瓜为主,坐果力强,第1雌花发生节位较低,春季从播种至始收45-60 d,从开花到商品瓜成熟8-12 d,瓜形美观,呈棒形,瓜皮绿色有光泽,瓜长30-40 cm,横径5-7 cm,单瓜质量500-600 g,品质优,深受种植者和消费者喜爱。

苦瓜种质遗传多样性的RAPD和ISSR分析

采用RAPD和ISSR分子标记技术对38份苦瓜种质进行遗传多样性分析。结果表明：10个RAPD和10个ISSR51物分别扩增出93条和81条带，多态性比率分别为50．54％和61．29％；RAPD和ISSR标记检测供试材料的遗传相似性系数（Gs）范围，分别为0．287～1和0．221～1，ISSR（平均GS值0．672）检测多态性效果高于RAPD（平均G5值0．694）。RAPD标记聚类分析将供试种质分为3个类群6组，分类结果与苦瓜瓜瘤的表型分类比较相似；ISSR标记聚类分析将供试种质分为3个类群7组，ISSR标记划分类群与形态上以颜色分类比较接近。RAPD和ISSR标记的遗传相似性系数呈显著相关（r=0．550）。两个标记整合后聚类分析可检测到更大的遗传变异，结果与苦瓜的农艺性状分类和地理分布有一定的相关性。

不同基因型苦瓜幼苗耐低温弱光综合评价及鉴定指标筛选

以23个不同基因型苦瓜(Momordica charantia L.)幼苗为试材,研究低温弱光胁迫对苦瓜生理生化的影响,采用主因子分析、系统聚类分析和隶属函数法综合评价苦瓜的耐低温弱光能力。结果表明,12个生理生化指标在参试的23份苦瓜自交系间存在显著差异。运用主因子分析将12个苦瓜生理指标转换为4个相互独立的综合指标;通过聚类分析和隶属函数将23不同基因型系按照耐低温弱光性的强弱划分为2类4组,通过逐步回归建立苦瓜幼苗耐寒性评价数学模型,并筛选出6个耐寒性鉴定指标,可对苦瓜种质资源耐低温弱光特性进行快速鉴定和预测。