抗枯萎病宝岛蕉早花突变体的筛选与鉴定

【目的】筛选鉴定抗枯萎病香蕉品种宝岛蕉的早花突变体,为进一步利用突变体株系选育适应性更广的香蕉新品种提供参考依据。【方法】利用多代组织培养繁育结合田间种植对比试验,依据生育期短、抗病性强、株高矮、株产高和遗传稳定筛选目标,从宝岛蕉早花突变后代中筛选优良株系,以宝岛蕉为对照,按照香蕉种质资源描述规范对优良突变株系的形态特征和生物学特性等进行观察鉴定,测定分析植株球茎生长点部位碳、氮营养累积以及成花相关激素吲哚乙酸(IAA)、玉米素(ZR)、赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)含量差异,通过ISSR分子标记检测突变体及其野生型之间的遗传变异和亲缘关系。以宝岛蕉和主栽品种(桂蕉6号及巴西蕉)为对照,利用伤根浸菌法进行苗期抗病性鉴定,并在广西和海南开展区域种植试验及田间抗病性鉴定。【结果】筛选获得优良突变株系0523(简称0523),其新植蕉平均株高280.0 cm,假茎基围80.5 cm、中围60.0 cm,较宝岛蕉分别减小14.0%、5.8%和11.8%,新抽总叶片数26~29片;果实营养品质和单株产量与宝岛蕉无显著差异(P>0.05,下同)。0523球茎生长点碳氮比较宝岛蕉显著提高19.0%(P<0.05,下同),GA和IAA含量显著降低24.8%和22.6%,ABA和ZR含量与宝岛蕉相比略有增加,差异不显著。抗病性苗期鉴定结果显示0523为中抗且偏强,抗性水平与宝岛蕉相比略有提高,桂蕉6号为高感。突变株系0523与宝岛蕉的多态性比率为8.8%,遗传相似系数为0.95,二者存在差异。0523在广西和海南各试验点第1、2造蕉平均发病率分别为4.5%和3.5%,较主栽品种降低87.8%和94.1%,各试验点发病率均显著低于主栽品种。0523第1、2造蕉的生育期较宝岛蕉显著缩短,与主栽品种无显著差异。【结论】突变株系0523具有抗枯萎病、早熟、矮化、适应性广等优良性状,可用来培育大面积推广的香蕉新品种,或作为亲本育种材料应用于香蕉育种研究。

以广西野生蕉为父本的香蕉远缘杂交

【目的】以广西野生蕉为父本开展香蕉远缘杂交研究,为野生蕉资源抗寒、抗病等优良性状(基因)的开发及利用提供理论参考。【方法】以广西野生蕉LW和RF为父本,自主选育的金粉1号、35b号、30b号和32b号为母本组配8个杂交组合,统计各组合单株种子数、单果种子数及不同授粉梳序的单梳种子数和单果种子数等指标,分析雌花授粉梳序、雌花发育阶段和授粉时期对杂交组合结籽的影响。【结果】不同杂交组合间的杂交亲和性存在明显差异,以金粉1号为母本的杂交组合结籽情况整体较其他组合好,其中金粉1号×LW(L1组合)的单株平均种子数和单果平均种子数均最高,分别为142.0和1.980粒,其次为金粉1号×RF(R1组合),分别为73.0和0.896粒。8个杂交组合的单梳平均种子数和单果平均种子数从第1梳至第7梳整体上均呈先上升后下降的趋势,即中间梳序(第3和第4梳)单梳平均种子数和单果平均种子数较高,头两梳(第1和第2梳)和尾两梳(第6和第7梳)单梳平均种子数和单果平均种子数较低,除32b号×LW(L4组合)的头(第1梳)和尾(第7梳)两梳未获得种子外,其他杂交组合各梳序间均获得种子,各杂交组合不同梳序的单梳平均种子数和单果平均种子数均存在差异,其中以L1组合不同授粉梳序的单梳平均种子数和单果平均种子数最高,分别为12.318～36.001和0.712～2.081粒。于雌花发育第2阶段(雌花苞片与花蕾中轴间开张角度10°～80°)授粉,各杂交组合的单果平均种子数均较第1阶段(苞片与花蕾中轴间开张角度<10°)和第3阶段(苞片与花蕾中轴间开张角度大于80°之后)授粉的高。第Ⅱ时期(9—10月)授粉各组合的结籽株率和单果种子数均明显低于第Ⅰ时期(11—12月)授粉,说明较低气温不利于花粉萌发及受精。【结论】在实际生产中杂交授粉应选择中间梳序(第3和第4梳),当雌花苞片与花蕾中轴开张角度10°～80°时进行授粉的效果较好,且授粉时期应避开寒冷、潮湿的冬季。

香蕉RuBPCase小亚基基因全长cDNA的克隆和分析

利用RACE和RT-PCR技术,从香蕉中克隆出编码RuBPCase小亚基的全长cDNA,并与GenBank中已经报道的其他部分香蕉rbcS基因的核苷酸和推导的氨基酸序列进行同源性分析,为进一步研究香蕉RUBPCase的功能与结构提供依据。

香蕉转基因研究进展

香蕉转基因研究逐渐成为国内外植物分子生物学研究的热点。人们从 2 0世纪 60年代开始就进行了香蕉的组织培养 ,70年代茎尖培养成功 ,近 1 0年来相继在微繁殖、单克隆抗体、分子生物学和遗传转化等方面开展了工作。香蕉转化受体系统已从茎尖发展到胚状体和愈伤组织受体系统 ,遗传转化方法也在不断改进 ,从单一的方法发展为根癌农杆菌感染法与基因枪法的结合。从香蕉组织培养、遗传转化受体系统、基因转化方法、筛选方法的研究等方面进行综述 。

香蕉果实MaGBSSI基因家族的克隆及表达分析

以＂巴西＂蕉（Musa acuminata L.AAA group cv.Brazilian）为试材,利用同源克隆法获得4个颗粒结合淀粉合成酶I（Granule-Bound Starch Synthase I,GBSSI）基因家族成员的cDNA全长,运用MEGA 5.05软件进行聚类分析,并通过quantitative real-time PCR（qPCR）技术检测MaGBSSI基因家族成员在香蕉果实不同发育时期及成熟阶段和不同组织中的表达情况。结果表明：香蕉4个MaGBSSI基因家族成员MaGBSSI-1、MaGBSSI-2、MaGBSSI-3、MaGBSSI-4的cDNA全长分别为1 851、1 851、675、1 845bp,登录号分别为KF512020、KF512021、KF512022、KF512023。聚类分析发现,香蕉MaGBSSI基因家族与其它植物GBSSI基因同源性达65%。qPCR分析发现,MaGBSSI-1、MaGBSSI-2、MaGBSSI-4在香蕉根、球茎、叶片和苞片等营养器官中明显上调表达,而MaGBSSI-3在花、果皮、果肉等生殖器官中表达量比较高,在根、球茎及叶片中几乎不表达。香蕉果实发育过程中,MaGBSSI-1、MaGBSSI-2、MaGBSSI-4在0~30d明显上调表达,而MaGBSSI-3在香蕉果实发育30~60d表达量比较高,在0~30d几乎不表达,且随着果实的成熟,MaGBSSI-3表达量逐渐下降。研究结果为阐明香蕉果实的直链淀粉生物合成及降解机制并对其进行表达调控奠定了基础。

香蕉组培苗的生产技术

对香蕉组培苗生产的技术及流程作系统介绍;分析和探讨了香蕉工厂化育苗中常见的一些问题和解决方法;为进一步降低生产成本,优化生产流程,提高香蕉种苗的质量与生产效益,提供了一套工厂化生产技术方案。

香蕉果实MaNPC1基因原核表达及多克隆抗体制备

【目的】对香蕉果实非特异性磷脂酶C基因(MaNPC1)开放阅读框(ORF)进行原核表达,并制备其多克隆抗体,为深入探究MaNPC1在香蕉果实抵御炭疽病中的作用机制提供理论依据。【方法】克隆MaNPC1基因ORF序列,对其进行生物信息学分析及抗原性预测,并通过双酶切法构建其原核表达载体,利用热激法转入大肠杆菌Rosetta 2(DE3)感受态细胞中进行诱导表达,重组蛋白经Ni-NTA树脂层析柱纯化后免疫新西兰兔,以制备多克隆抗体。同时,运用Westernblotting和实时荧光定量PCR分别检测香蕉果实贮藏过程中在炭疽病侵染胁迫下MaNPC1蛋白表达水平及MaNPC1基因相对表达量。【结果】重组质粒pGEX-6p-3-MaNPC1经双酶切后得到1650 bp的特异性条带,说明原核表达载体构建成功,将其转入大肠杆菌Rosetta 2(DE3)感受态细胞后成功表达。MaNPC1蛋白分子式为C_(2747)H_(4249)N_(769)O_(793)S_(10),分子量为61.06 kD,理论等电点(pI)为8.96;丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和丝氨酸含量较高,分别占氨基酸总数的8.7%、8.2%、7.8%和7.7%;不稳定指数为47.14,表明其为不稳定蛋白;蛋白抗原区段丰富且亲水性氨基酸数目明显高于疏水性氨基酸,有利于后续抗体的制备。制备的多克隆抗体效价较高,为1∶2048000。Westernblotting检测发现,香蕉果实贮藏过程中MaNPC1蛋白表达水平呈上升-下降-上升的变化趋势;炭疽病侵染组MaNPC1蛋白除贮藏15 d时的表达水平比对照组低外,其他贮藏时间均略高于对照组。实时荧光定量PCR检测结果表明,MaNPC1基因相对表达量在香蕉果实贮藏过程中呈逐渐上升趋势;贮藏3~15 d,炭疽病侵染组MaNPC1基因相对表达量均显著高于对照组(P<0.05)。【结论】炭疽病侵染能提高MaNPC1蛋白表达水平,故推测MaNPC1蛋白参与香蕉果实抵抗炭疽病侵染。