高羊茅DREB类转录因子基因的分离及鉴定分析

DREB转录因子是植物中特有的与低温、高盐和干旱胁迫相关的反式作用因子。为了分离和鉴定高羊茅(Festuca arundinaceaSchreb.)DREB转录因子基因,我们构建了冷诱导(4℃)的高羊茅cDNA文库,用拟南芥DREB1A基因作探针筛选该文库得到一个DREB类基因FaDREB1。序列分析表明,FaDREB1具有一个651bp的开放阅读框和229bp的3’非编码区,推测的氨基酸序列中含有一个高度保守的EREBP/AP2结构域。酵母单杂交结果表明FaDREB1蛋白能在体外特异结合DRE元件,并具有转录激活功能。Northern杂交结果发现FaDREB1基因受低温的诱导表达,对高盐、干旱和ABA没有反应,说明FaDREB1基因在高羊茅植株对低温的应答反应中起重要作用。

高羊茅中一个DREB类转录因子基因的分离及鉴定分析

为了鉴定草坪草高羊茅(Festucaarundinacea Schreb.)中与低温、高盐和干旱胁迫相关的基因,我们构建了冷诱导(4℃)的高羊茅cDNA文库,并从这个文库中分离得到一个DREB类转录因子基因,FaDREB1A.序列分析表明,FaDREB1A具有一个717bp的开放阅读框和143bp的3’非编码区,推测的氨基酸序列中含有一个高度保守的EREBP/AP2结构域.酵母单杂交结果表明,FaDREB1A蛋白能在体外特异结合DRE元件,并具有转录激活功能.Southern杂交结果显示,FaDREB1A在高羊茅基因组中可能是单拷贝或低拷贝基因.Northern杂交结果发现,FaDREB1A基因受低温、高盐和干旱的诱导表达,对ABA没有反应,说明FaDREB1A基因在高羊茅植株对低温、高盐和干旱的应答反应中起重要作用.

复苏被子植物牛耳草脱水和复水期间叶黄素循环的保护作用(英文)

研究了复苏被子植物牛耳草 (Boeahygrometrica (Bunge)R .Br.)离体叶片在微弱光强下 (3μmolphotons·m-2 ·s-1)和黑暗中叶黄素循环组分及叶绿素荧光随脱水复水的变化。结果发现 :脱水期间随着光系统Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)、实际量子产率 (ΦPSⅡ)、光化学淬灭 (qP)和非光化学淬灭 (NPQ)值的降低 ,微弱光强下的对照叶片玉米黄素含量显著增加 ,而微弱光强下DTT处理的叶片和黑暗中的叶片都没有玉米黄素的积累。经过 3d复水后 ,微弱光强下对照叶片的Fv/Fm ,ΦPSⅡ ,qP和NPQ值能完全恢复 ,但是微弱光强下DTT处理的叶片和黑暗中的叶片其Fv/Fm、ΦPSⅡ 、qP和NPQ值只有部分恢复。说明脱水的牛耳草离体叶片光系统Ⅱ的光化学活性的恢复明显受到DTT处理和黑暗的影响 。

高羊茅MAPK基因的克隆与表达分析(英文)

丝裂原活化蛋白激酶(M APK)是生物体内信号转导的重要组分,与生长、发育和逆境胁迫反应密切相关.为了研究草坪草对非生物逆境胁迫反应的分子机理,利用同源基因克隆法从4℃低温诱导的草坪草高羊茅(F estu-ca arund inacea Schreb.)幼苗cDNA文库中分离得到一个M APK的cDNA即F aMAPK 1,F aMAPK 1编码369个氨基酸残基的蛋白激酶,该蛋白激酶具有TEY的磷酸化基序.据推测的氨基酸序列的BLA ST同源性分析表明,F aM APK 1蛋白与水稻O sM APK 4蛋白的一致性为91.1%.N orthern杂交检测F aMAPK 1基因对逆境胁迫反应的结果表明冷(4℃)处理对根中F aMAPK 1基因的表达没有明显影响,但诱导叶中F aMAPK 1上调表达.而且低温(4℃)、高盐(250 mm o l/L N aC l)、干旱和100μm o l/L ABA都诱导叶中F aMAPK 1上调表达,表明F aM APK 1蛋白可能在高羊茅对非生物逆境胁迫的反应中起重要作用.

更苏被子植物的光合作用(英文)

更苏植物是一类在极度干燥条件下组织会迅速脱水后遇水又能很快复苏的植物。极少数被子植物有这种能力 ,在双子叶植物中尤其罕见 ,而且脱水时叶绿素含量和叶绿体完整性变化较少 ,称为叶绿素保持型 (HDT)。该类植物的复苏机理简单 ,研究方便 ,因而得到更广泛注意。更苏被子植物光合作用的最新研究进展说明 ,光化学活性是研究更苏植物脱水复苏生理状态的灵敏指标。和普通植物一样 ,在光下 ,更苏被子植物的光化学活性随着叶片失水而受到抑制 ,但奇怪的是在失去 95 %以上的水分后复水仍可迅速复活。在脱水过程中叶黄素循环和抗氧化系统的上调以及光合膜完整性和稳定性的保持 ,可能对更苏被子植物的耐脱水性起非常重要的作用。磷酸盐对复苏的影响也表现在复水阶段而且与上述两种保护机理关系不大 。

干辣椒品种资源生理特性的初步研究

于 2 1个干辣椒品种的始花期 ,测定植株主茎自上而下数第三片已完全展开叶的光合速率、蒸腾速率、水分利用率及叶绿素含量 .结果表明 ,所测指标在品种间存在极显著差异 ,其中 ,光合速率与水分利用率及叶绿素含量之间、水分利用率与叶绿素含量之间呈极显著正相关和偏正相关 。

小麦抗赤霉病研究现状与展望

小麦是我国最重要的口粮作物之一。在小麦生产所面临的各种病害中,赤霉病的发生具有愈来愈严重的趋势,引起小麦产业界的高度关注。近几十年来,科研人员在小麦抗赤霉病遗传育种以及防控技术领域进行了持续不懈的努力,在赤霉病病原菌致病基因、小麦赤霉病抗性基因定位、克隆及功能研究以及抗赤霉病分子育种等方面取得了重大进展。本文主要从赤霉病抗性基因资源的发掘和鉴定、不同抗源遗传基础解析、小麦赤霉病抗性基因、抗赤霉病分子标记辅助选择育种与基因聚合以及小麦抗赤霉病基因的克隆和功能研究等方面进行了综述,分析了目前小麦抗赤霉病研究中存在的问题,并提出应加强基因克隆、功能分子标记开发以及应用单体型辅助选择(HAS)和标记组辅助选择(MSAS)等小麦抗赤霉病研究的相关建议。

作物种质资源研究态势分析

农作物种质资源是作物品种遗传改良的重要物质基础,一个国家种质资源研究水平是其育种核心竞争力的体现。本文首先分析了SCIE数据库种质资源鉴定与利用领域主要发文国家和研究机构,结果表明中国是发文数量最多的国家之一。进一步对种质资源研究发展态势进行了分析,认为种质资源的遗传多样性研究仍是主流,但研究的性状向多方面扩展,研究的方法上向应用SNP等新一代分子标记和多种分子标记综合应用发展,作物野生资源的研究受到广泛重视。本文对我国种质资源研究发展趋势进行了综述,介绍了我国种质资源研究的重要进展,提出了要注重对种质资源进行精准表型鉴定的建议。

品质支撑农作物产业与未来发展

品质是农作物最重要的经济性状，品质的优劣决定了产品的应用价值和市场竞争力。克隆重要农作物品质形成的功能基因，解析品质形成的调控网络，建立品质改良的分子育种体系，对于作物品质的遗传改良，提高人们的生活水平，使人们在温饱的基础上吃好、吃的营养、吃的健康具有重要意义，是社会健康持续发展的最基本保障。

干辣椒品种果实品质的灰色关联评估及相关分析

为选育品质优良的干辣椒新品种 ,对 2 1个干辣椒品种果实的综合品质进行了灰色关联与相关分析 .结果表明 ,99- 13,99- 14与 99- 17的果实综合品质最优 ,表现为果实细长、果肉较薄、单果种子数少、营养成分含量高、辣味浓 .果重与可溶性糖含量之间、干物质与辣椒素之间均呈极显著正相关 ,干物质与维生素 C之间呈显著正相关 .

原羚属分类地位研究兼论中国羚羊的分类

中国羚羊类动物在世界羚羊类动物中有着特殊的地位 ,其中普氏原羚、藏原羚和藏羚是中国特有的珍稀物种 ,普氏原羚是极度濒危动物。开展中国羚羊类动物的分类和进化研究是当务之急。本研究利用形态特征、头骨测量及线粒体DNA的 12SrRNA (44 0bp)和 16SrRNA (5 90bp)对原羚属的分类地位及中国其他几种羚羊分类地位进行了探讨 ,发现对质量性状和数量性状数据的聚类分析的结果差异大 ,而且质量性状的聚类结果比较符合传统的分类系统。分子分类也得到相似结果 ,但在属下的分析存在较大差异。 7种牛科动物的 12SrRNA和 16SrRNA序列差异分别为 0 2 %～ 7 1%和 0 3%～ 8 4 %。系统进化分析表明原羚属 3种羚羊形成单系群 ,且蒙古瞪羚与普氏原羚的关系较藏原羚与普氏原羚的关系近。赛加羚应归宿于羚羊亚科 ,而不是与羊亚科的藏羚形成独立的赛加羚亚科。原羚属的进化可能与青藏高原的隆起有关。

小麦籽粒多酚氧化酶(PPO)检测方法的优化及其在育种中的应用

降低小麦中多酚氧化酶(PPO)活性,减缓面粉制品的褐化,是重要的育种目标之一。为了更好地服务于低PPO育种,本研究对检测PPO活性的原苯酚染色法进行了优化,更好地发挥了其鉴别力强、结果稳定、对种子活力伤害小等优点,便于育种者使用。苯酚染色和分子标记结果对比发现,染色结果可以很好地反映亲本(或高代)材料中PPO的基因型,特别在低PPO材料中吻合更好。对大量亲本和世代材料的籽粒染色发现,PPO不仅存在于种皮中,其活性还是由种皮基因型决定的,后代PPO性状表现出母性遗传和加性效应的特点,控制高PPO特性的两个主效基因之间具有明显的代偿作用。PPO性状遗传相对简单,纯合较快,F2以后籽粒的染色程度以单株为单位发生分离。尽管染色是针对种皮基因型的,但PPO基因的这些遗传特点和小麦的自交特性,使染色结果同样可以预测后代单株的分离前途。这一优化的籽粒染色法在低PPO育种中的有效性是可以肯定的。

短柄草磷转运蛋白家族基因的克隆及表达分析

植物高亲和力磷转运蛋白Pht1家族是一类H2PO4-/H＋共转运子,主要在根系中负责磷的吸收和转运,其表达受低磷调控,对该家族成员的研究有助于揭示磷的吸收和转运机制。根据水稻、拟南芥、大麦中磷转运蛋白基因的序列,预测出短柄草Pht1家族共有12个成员,分别命名为BRAdi;Pht1;1~BRAdi;Pht1;12,设计基因特异引物,对基因组和cDNA全长基因进行克隆、测序,通过对基因编码的氨基酸序列同源比对分析,构建了系统发生树,并利用实时荧光定量PCR技术对各基因成员的表达模式进行了分析。结果表明,预测到的成员具有Pht1家族的典型结构,成员间的同源性高,进化树分析将这12个同源基因分为不同的亚组,这些同源基因与大麦的同源性较高,其次是水稻,而与拟南芥的同源性最低。这些基因在不同的组织中表达量不同,在种子中的表达量最高,有5个基因在苗期根中的表达显著高于叶片。

根瘤菌结瘤因子的结构和功能

结瘤因子是根瘤菌分泌的寡糖，它作为外在信号，诱发宿主植物根部各种生理反应，引起根毛变形，诱导皮层细胞分裂，形成根瘤原基。作者主要就这一早期结瘤过程中结瘤因子的结构和功能作一综述。

心力衰竭基因治疗临床试验研究进展

心力衰竭是一种影响人类健康与生活质量的慢性心脏疾病。由于药物治疗具有易产生耐药性,导致心律失常等并发症的缺点,心力衰竭的药物治疗效果对于患者远期情况改善并不理想。基因治疗具有较长期的改善患者心脏功能的作用,因而可弥补药物治疗的不足。目前已进行临床研究的治疗心力衰竭的基因有肌质网钙离子ATP酶基因、腺苷酸环化酶6基因和基质细胞衍生因子1基因,且均经过了Ⅱ期临床试验。在试验中三种基因均显示出了较好的安全性,不同的基因疗效不同。现介绍基因治疗心力衰竭的原理及临床试验进展,并讨论其研究结果。

小麦芒长抑制基因B2的精细定位与候选基因分析

芒是小麦重要的穗部器官和形态特征,是小麦长期进化和适应环境的结果,对产量和抗旱性等具有重要影响。目前,对麦芒的遗传与发育还缺乏系统的研究,相关基因克隆或精细定位的研究尚未见报道。本试验利用短芒材料‘六柱头’与长芒材料‘石矮1号’构建的F2群体(SL-F2)对芒的遗传与发育进行了研究。细胞学观察表明,短芒主要是由细胞长度变短引起;遗传分析表明,‘六柱头’的短芒由显性单基因控制;借助Wheat660K SNP芯片的BSA分析和SL-F2群体的精细定位,确定‘六柱头’的芒长抑制基因是前人报道的B2位点,并将其定位到6B染色体4.84Mb的物理区间(471.28~476.12 Mb)内,该区段在中国春与矮抗58间具有良好的共线性。在B2定位区间共有61个基因,其中5个在中国春穗部特异表达,TraesCS6B02G264400在中国春和Azhurnaya幼穗表达差异显著。这些研究结果为B2基因的克隆、小麦芒形成机理的解析及育种中的应用奠定了基础。

乌拉尔图小麦WOX基因的克隆与表达分析

WOX基因家族是一类植物特有的转录因子基因家族,在植物的生长发育过程发挥重要作用。本研究通过同源克隆的方法,得到乌拉尔图小麦(Triticum urartu)WOX基因家族的6个成员: TuWOX1、 TuWOX2、 TuWOX3、 TuWOX4、 TuWOX5和 TuWOX3a。生物信息学分析表明, TuWOX2、 TuWOX3和 TuWOX3a属于WUS支/进化支, TuWOX4属于古老支, TuWOX5属于中间支。除这三个分支外, TuWOX1自成一支,说明在乌拉尔图小麦中可能出现了不同功能的WOX家族基因。利用qRT-PCR技术对得到的WOX基因在乌拉尔图小麦不同组织的表达模式以及幼苗在不同非生物胁迫处理下的表达情况进行了分析,结果表明,WOX基因在乌拉尔图小麦各组织中均有表达,但在不同组织中的表达量差异较大,说明WOX基因在不同的组织中发挥作用;非生物胁迫条件下WOX基因表达水平发生了变化,表明其可以响应外界的胁迫。

小麦高分子量麦谷蛋白亚基多重PCR扩增体系的建立

小麦的加工品质与小麦高低分子量麦谷蛋白的组成和含量密切相关,特别是Glu-1位点编码的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成和含量。其中与好的加工品质相关的优质亚基如1Dx5、1Ax2*和1Bx7OE(over-expression)特异的分子标记已经被建立并应用于品质改良的分子育种。本研究的目的在于通过摸索PCR反应组分和循环参数对多重PCR反应结果的影响,建立一次反应能够同时鉴定1Ax2*、1Bx7OE和1Dx5亚基的多重PCR反应体系。结果表明:反应体系中的三种亚基的引物浓度比例和反应的Tm值是多重PCR成败的关键因素,当引物浓度比例为1Dx5:1Bx7OE:1Ax2*=0.1:0.2:0.3或1Dx5:1Bx7OE:1Ax2*=0.1:0.2:0.4,Tm=60℃时1Ax2*、1Bx7OE和1Dx5亚基的多重PCR结果最好。利用HMW-GS的多重PCR的方法可以快速高效的鉴定多个亚基,可以进行小麦品质育种的复合分子标记辅助选择。

西南地区小麦抗条锈病种质的遗传多样性及群体结构分析

全面了解西南地区小麦抗条锈病种质遗传多样性和群体结构信息,能有效提高抗病品种的育种效率。本研究利用基于基因分型测序（GBS）技术的DAr T-seqTM方法对134份小麦材料开展了全基因组基因分型,共获得了6919个多态性的SNP（single nucleotide polymorphism）标记,其多态性指数（PIC,polymorphism information content）的范围在0.01~0.50之间,平均值为0.32。根据SNP标记在134份小麦品种中的基因分型数据,计算了品种间的遗传相似系数（GS）,其变异范围为0.51~0.98,平均值0.61。非加权组平均法（UPGMA,unweighted pair-group method with arithmetic mean）聚类分析结果显示根据来源地和亲缘关系的不同,这批小麦品种（系）可划分为5个群。主坐标分析（PCo A）结果显示,小麦材料清晰地聚集形成了2个群。第1类群由不同来源的小麦材料组成,群体较大且分布更紧密。而第2类群几乎都由贵州小麦组成,品种数目较少但更加分散。在抗条锈病基因的分布上,大多数携带Yr9基因位点的小麦品系聚集在第1类群中,而绝大多数携带Yr26抗病基因位点的小麦品系则聚集在第2类群中。本研究从基因型多样性水平上阐释了西南地区小麦抗病种质遗传背景,为西南地区和我国小麦的抗条锈病育种提供了理论依据。

西南地区普通小麦1BL/1RS易位系的DArT分子标记鉴定

为了准确了解小麦品系中1BL/1RS易位系的存在,利用7 000多个DArT分子标记(Diversityarrays technology,多样性微阵列技术)对87个普通小麦品系进行扫描,总共获得1 750个稳定的多样性的分子标记(P>80)。这些标记的多态性信息含量指数(PIC)的范围是0.03～0.5,平均值为0.35(P>80)。根据DArT标记的可整合性,利用1B染色体上的DArT数据进行主坐标分析(Principal-Coordinates Analysis,PCoA),可以把实验材料划分为两个群,并且确定一个群是由1BL/1RS易位系组成,另一个群由非1BL/1RS易位系组成。同时,利用非加权组平均法(Unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)进行聚类分析,调查了材料之间的遗传关系,结果显示,实验材料同样聚集为两个群,一个群由1BL/1RS易位系组成,包含两个亚群;另一个群由非易位系组成,包含六个亚群。研究证实,DArT标记不仅可以调查小麦全基因组的遗传多样性,而且利用它的可整合性能够准确鉴定研究材料中的1BL/1RS易位系。