利用分子标记辅助选择聚合水稻基因Xa21和Pi9(t)

通过有性杂交和田间多代选育,利用分子标记辅助选择和田间/温室抗性鉴定,将广谱高抗白叶枯病的Xa21基因和高抗稻瘟病的Pi9(t)基因聚合到同一品系中,获得双基因纯合且农艺性状稳定的株系。用中国7个和安徽省流行白叶枯病病菌以及多个稻瘟病小种进行抗病性鉴定,结果表明:双抗基因系同时抗白叶枯病和稻瘟病,抗性级别为HR-R,抗谱与供体亲本一致,抗性水平基本相当。室内考种结果显示:双抗基因系间株高变异较大;单株有效穗比两亲本弱;结实率和千粒重明显优于Xa21基因的供体M12,与Pi9(t)基因的供体亲本75-1-127相当。

稻米的品质和影响因素

稻米品质应从碾米、外观、蒸煮、食味、营养等方面来衡量 ,有时还要考虑安全、贮藏、加工和卫生等性质。淀粉和蛋白质的种类与数量决定了稻米的品质。一般来说 ,直链淀粉含量在 2 0 %以上的稻米品种食味差 ;直链淀粉含量在 15 % - 2 0 %以下的食味较好 ;蛋白含量超过 9%的品种其食味往往较差。稻米中垩白出现部位与灌浆物质的输入途径有关。离背部维管束远的腹部胚乳细胞易充实不良形成垩白。稻米品质形成是品种遗传特性和环境条件综合作用的结果。环境条件对稻米品质的影响是通过影响稻株和颖果的生理过程而发挥作用的。过多施用氮素 ,特别是灌浆期间氮素过多 ,会使米中的蛋白质含量显著提高 ,垩白率降低 ,然而食味变差。饭的食味还与煮饭方法、煮饭后食用时间有关。通常将米用水先浸 1- 2小时后煮 ,饭在煮好后的半小时时食用 。

利用正交设计优化水曲柳ISSR-PCR反应体系

利用正交设计L16(45)对水曲柳ISSR-PCR反应体系的5因素(Taq酶,Mg2+,模板DNA,dNTP,引物)在4个水平上进行优化试验,PCR结果用统计软件MINITAB分析:①各因素的不同水平对PCR反应结果都有显著的影响,其中Taq酶量影响最大;②筛选出各反应因素的最佳水平,建立水曲柳ISSR-PCR反应的最佳体系(20滋l)为:Taq酶1.0U,Mg2+2.0mmol/L,模板DNA50￣200ng,dNTP0.15mmol/L,引物0.3滋mol/L。最后,对水曲柳ISSR-PCR最佳反应体系进行梯度退火,得到最佳退火温度为58.3℃。这一优化系统的建立为今后利用ISSR标记技术,研究水曲柳的地理变异提供一个标准化程序。

蔗糖代谢中蔗糖磷酸合成酶(SPS)的研究进展

蔗糖磷酸合成酶(sucrosephosphatesynthase,SPS)参与植物的生长发育,而植物生长发育所需要的光合产物大部分以蔗糖的形式供应和运输,其中蔗糖磷酸合成酶是蔗糖进入各种代谢途径所必需的关键酶之一。本文综述了蔗糖磷酸合成酶生物学功能,基因表达调控及进化,SPS基因的克隆及遗传转化植株的表现;并进一步对蔗糖磷酸合成酶的研究作出设想。

水稻InDel和SSR标记多态性的比较分析

为评价插入缺失(InDel)标记在水稻分子育种中的应用价值,本研究用日本晴和9311序列筛选得到遍布每条染色体的20对InDel标记和53对SSR标记,分析46份粳稻和47份籼稻的遗传多样性。研究表明这些InDel标记在籼粳亚种间具有很高的多态性,亚种内多态性较低,平均多态性水平显著小于SSR标记,InDel标记具有数量多,扩增产物稳定和易于检测等优点,将InDel标记应用到遗传图谱构建、基因定位分析和标记辅助选择中可以加速研究进程。

比较三种DNA指纹分析方法在玉米品种纯度及真伪鉴定中的应用

本项研究归纳出三种DNA指纹分析方法 ,即特征谱带法、引物组合法和核心引物组合法 ,并比较了这三种方法在玉米品种纯度及真伪鉴定中的应用价值。在玉米基因组上均匀选取 6 2对SSR引物对 6 0个玉米自交系进行分析。 6 2对SSR引物共检测到 2 38个等位基因变异 ,平均每个位点的等位基因数4 0 8个 ,平均多态性信息量 (PIC) 0 6 12 ,平均标记索引系数 (MI) 2 5 8,评估引物多态性的三个指标并不完全一致。三种方法的比较研究表明 ,特征谱带法仅在固定的材料范围内有效 ,当扩大范围后 ,原来具有特征带的样品往往不再具有特征带 ,且需要筛选大量的引物 ,效率很低 ;引物组合法通过不同引物的有限组合 ,完全可以区分全部材料 ,避免了筛选大量引物的工作 ;核心引物组合法是引物组合法的扩展 ,不同实验室通过使用固定的一套核心引物组合 ,其指纹图谱可以相互比较和整合 ,为玉米DNA指纹图谱分析的标准化奠定基础。

高质量枣树基因组DNA提取方法的研究

主要针对枣树组织中多糖严重干扰基因组DNA提取质量的问题,本研究比较了常规CTAB法、TE3D法和改良CTAB法3种方法的处理效果。结果表明:常规CTAB法提取DNA难以去除植物组织中的多糖类杂质;TE3D法提取DNA多糖杂质少,但产率低、易降解、褐化严重;而改良CTAB法提取DNA量大(1000ng/滋l左右),产率高,可达120滋gDNA/g新鲜组织,无明显降解,杂质少,A260/A280比值1.80左右,通过基因组DNA-AFLP指纹图谱分析,完全满足实验要求。并进一步对改良CTAB法的关键步骤作出具体分析讨论。

利用叶绿素仪SPAD值筛选耐低氮水稻种质

在低氮限制条件下,对低氮的反应存在明显的基因型差异,这种差异可以通过SPAD值来很好地反映。本文以农业部948项目全球水稻分子育种计划采用的151余份国内外代表性种质为供体亲本、云南省育成的优质品种滇粳优1号为轮回亲本、通过连续回交形成的5500个株行为材料,在田间自然缺氮条件下,以水稻植株叶绿素计SPAD值作为耐低氮能力评价指标,以不同试验地点SPAD值的相对值为参考评价指标。最终筛选出Madhukar、UPR191-66为耐低氮基因型种质。

应用SSR和ISSR标记分析栽培香稻品种的遗传多样性

本研究利用24对SSR引物和36个ISSR引物,分析33份来源于亚洲10个国家的香稻品种的遗传多样性.分别获得93条和181条多态性片段,每个SSR座位可检测3～8个等位基因,平均为4.23个;每个ISSR引物可检测3～8个多态性位点,平均为5.03个.根据SSR和ISSR标记计算的品种间遗传相似系数分别在0.294～0.884之间和0.595～0.867之间.聚类分析表明,利用两种标记所得的聚类结果基本上一致,与品种所处的3种气候类型变化基本相符.进一步证实SSR和ISSR标记是研究水稻种质资源分类有效的工具.

基因聚合对水稻稻瘟病的抗性影响

水稻稻瘟病是世界上广泛发生的水稻真菌性病害之一。本研究利用 10 0个稻瘟病菌株对以CO39为背景且带有单个基因和多个基因聚合的近等基因系进行接种分析 ,结果表明 ,Pi1和Pi2属两个广谱高抗稻瘟病基因 ,两基因可在我国南方稻区加以合理利用。基因聚合后抗谱增宽、抗性加强 。

转ScMV-CP基因甘蔗的分子生物学分析与鉴定

采用改良的CTAB方法提取转基因甘蔗幼苗的基因组DNA ,核酸蛋白测定仪分析及凝胶电泳结果表明 ,提取的DNA具有典型的DNA分子的标准紫外吸收光谱特点 ,DNA产量为 4 5～ 6 0 μg/ 10 0mg。同时根据质粒载体设计合成了 2对引物 ,分别扩增新霉素磷酸转移酶 (nptII)基因和甘蔗花叶病毒外壳蛋白(ScMV CP)基因。PCR检测结果表明 ,在 5 3株待检测的样品中有 2 4株同时含有这 2种转基因成分 ,其中 13株在Southern杂交中有杂交信号出现 ,其拷贝数为 1～ 3个。

水稻航天诱变育种研究进展与应用前景

水稻航天育种技术是将水稻干种子搭载返回式航天器 (卫星 )经过空间诱变作用产生变异 ,在地面选择有益变异培育新种质、新品种的育种方法。随着水稻航天育种研究的不断深入 ,现已育成一批水稻新品种 (组合 )进入商品化生产 ,同时还发掘和筛选出一些具有实用价值的新种质。本文综述了水稻航天育种的特点、理论依据及研究进展 ,讨论了水稻航天育种存在的问题和应用前景。

普通野生稻(Oryza rufipogon Grif.)抗稻褐飞虱新基因的鉴定与利用

稻褐飞虱(BPH,NilaparvatalugensSt#l)是中国和世界稻区最严重的水稻害虫之一,发现和利用新抗性基因和进行抗性种质创新对于稻褐飞虱抗性品种的培育具有重要的意义。本研究进行了1200多份普通野生稻(OryzarufipogonGriff)种质对多种BPH生物型的抗性鉴定,获得了30份抗性资源,其中6份对分布于世界主要稻区的稻褐飞虱生物型1和2、孟加拉、湄公河(越南)、九龙江(越南)、潘特纳加(印度)等6种生物型或其中5种具有广谱高抗性。遗传分析证明了这些种质对BPH生物型2和九龙江生物型的抗性受2对重复作用隐性基因控制,对潘特纳加生物型的抗性受1对隐性基因控制,表明抗源对不同褐飞虱生物型具有不同的遗传机制。普通野生稻材料2183存在的2对隐性基因很可能是新发现的基因,因为在这些染色体区域还没报道有BPH抗性基因,这两对基因暂命名为bph18(t)和bph19(t)。研究总共培育出143份抗性创新种质和6份抗性品系或高产优质杂交水稻组合,这些优良的抗性创新种质为培育抗性新品种建立了坚实的基础。

辣椒SRAP-PCR反应体系的建立与优化

SRAP标记(Sequence-related amplified polymorphism,序列相关扩增多态性)是由Li和Quiros发展了一种新的分子标记技术。SRAP标记具有简便、稳定、中等产率、在基因组中分布均匀的特点,已经应用于在水稻、棉花、油菜、马铃薯、苹果、柑橘类果树、樱桃、梅子、大蒜、莴苣及芹菜等植物和水稻稻瘟病的研究中,对开展遗传图谱构建、基因定位与克隆、比较基因组学、cDNA指纹图谱、生物多样性研究、预测杂种优势等研究是一个十分实用的工具。本研究对辣椒SRAP反应体系的程序、模板、Mg2+等参数进行优化研究,结果表明:辣椒的PCR程序为94℃预变性5min,94℃变性1min,35℃复性1min,72℃延伸1min,5循环,94℃变性1min,50℃复性1min,72℃延伸1min,35循环,最后72℃延伸10min;25滋l反应体系中,模板量为15ng,Mg2+为2.0mmol/L。本研究建立的辣椒SRAP体系重复性好、稳定性强。

ISSR标记技术及其在作物遗传育种中的应用

ISSR(inter-simplesequencerepeat)标记技术是在SSR基础上发展起来的一项新的标记技术,由于其引物设计比SSR简单,不需要知道SSR两端的碱基序列,多态性高,重复性好,能够提供更多的信息,已在多种动植物的种质鉴定、遗传作图、基因定位、遗传多样性等研究方面得到应用。本文对ISSR技术的特点、实验操作及其在作物遗传育种领域的应用进行了概述。

甘薯SRAP连锁图构建淀粉含量QTL检测

SRAP标记(sequence-relatedamplifiedpolymorphism,序列相关扩增多态性)是由Li和Quiros发展了一种新的分子标记技术。SRAP标记具有简便、稳定、中等产率、在基因组中分布均匀的特点,已被广泛利用。本实验利用甘薯高淀粉品种绵粉一号与甘薯低淀粉品种红旗四号杂交F1代分离群体,根据淀粉含量,选择F1代分离群体中高、低淀粉含量极端类型材料各23个构成选择性基因型子群体。构建的连锁图包括21个SRAP标记和9个连锁群(母本4个连锁群,父本5个连锁群)。复合作图检测到1个淀粉含量QTL,红旗4号的加性效应增加淀粉6.37%,解释表型变异的20.1%。

WRKY转录因子及其在植物防御反应中的作用

WRKY蛋白是只存在于植物中较为复杂的转录因子家族。由WRKY蛋白N端高度保守的WRKYGQK氨基酸序列及其特殊的锌指结构而命名的WRKY结构域能专性与其顺式作用元件W-盒[(T)(T)TGAC(C/T)]结合。根据WRKY结构域的数量及锌指结构的特征将WRKY蛋白家族分为3类,其中拟南芥中第三类家族中几乎所有的WRKY成员都与应答生物胁迫有关。WRKY蛋白的表达特性为快速、瞬时、具组织特异性诱导表达。目前,WRKY蛋白被广泛认为参与植物生物与非生物胁迫应答反应、植物衰亡、种皮及毛状体发育及果实发育等一系列的生理活动,本文综述了WRKY转录因子的结构特征及其功能特性,重点讨论了它们在植物防卫反应中的调控作用。

龙牙百合的植株再生与遗传转化

以龙牙百合鳞片叶切块为外植体 ,通过多种培养基的比较试验 ,得出MS +2 ,4 -D 2mg/L +6 -BA0 2mg/L是诱导愈伤的最佳培养基 ,MS +6 -BA 1mg/L +NAA 0 0 5mg/L是不定芽诱导及伸长的适宜培养基。MS +NAA 2mg/L是生根的最佳培养基。本试验已建立了适用于龙牙百合遗传转化的快速高频再生系统。用携带有几丁质酶基因和 β - 1、 3葡聚糖酶基因的工程菌 ,通过农杆菌介导法和基因枪转化法转化龙牙百合 ,经PCR和点杂交检测证明外源基因已经整合到植物染色体中。同时对农杆菌介导法和基因枪法进行比较 ,发现农杆菌介导法的转化率为 16 7% ,基因枪法的转化率为 5 0 % ,因此可能基因枪转化法更适于龙牙百合的遗传转化。

目标起始密码子多态性(SCoT):一种基于翻译起始位点的目的基因标记新技术

随着功能基因组学的发展,分子标记领域已开始从传统的随机或匿名性分子标记转向目的基因标记和功能性标记。目标起始密码子多态性(start codon targeted polymorphism,SCoT)标记是一种基于翻译起始位点的目的基因标记新技术,具有操作简单、重复性好等特点,根据ATG翻译起始位点侧翼保守序列来设计单引物,扩增产生偏向候选功能基因区显性多态性标记,适合不同层次实验室的不同领域的广泛应用,SCoT标记已开始在水稻和花生上得到运用。本文旨在介绍给研究者一种可以作为传统的RAPD、ISSR标记有效补充的目的基因标记新技术,希望其广泛的应用于生物多样性分析、遗传图谱构建、重要性状标记等方面。

SOD与植物胁迫抗性

SOD是生物体内超氧阴离子自由基的清除剂,有效地防止它们对生物体的损害,几乎参与了生物体对各种逆境的生理生化反应,是生物体内一种很重要的抗氧化酶类,有很好的科研价值和应用价值。本文介绍了SOD的分类、位置、结构,并就近几年SOD与环境胁迫、抗病、抗衰老、转基因等抗逆方面的最新研究进展进行了综述,结合本实验室关于短季棉早熟不早衰研究,对SOD的研究与应用进行了展望。