短芒大麦耐盐碱新品系的生理生化和分子生物学分析

以经60 Co物理诱变种子、EMS诱变和耐盐反复筛选后已稳定 6代的短芒大麦耐盐碱突变体N1、T3 、T4、T5及其亲本野生短芒大麦为材料 ,进行耐盐碱生理生化指标 (脯氨酸、质膜透性 )测定及RAPD分析。发现突变体与野生型相比 ,不仅在生理生化指标上有明显的差异 ,而且在DNA水平上发生了突变。研究结果为耐盐碱突变体的真实性提供了有力的证据 ,表明突变体N1、T3 、T4、T5是耐盐碱短芒大麦新品系。

盐胁迫下短芒大麦cDNA文库的构建

为了克隆与研究盐胁迫相关的基因,以盐胁迫后的短芒大麦叶片为材料,用Trizol一步法提取总RNA,Oligo(dT)纤维素柱纯化mRNA,反转录合成第一链cDNA和第二链cDNA.cDNA纯化后,与λZAP表达载体连接,体外包装后得到盐胁迫下短芒大麦cDNA文库,其重组率达96%,滴度为2×107 pfu/mL,插入片段长度0.5～3.0 kb.

野大麦幼根的愈伤组织诱导及植株再生

以野大麦（Hordeumbrevisubulatum（Trin．）Link）的幼根为外植体，采用MS培养基附加不同浓度的2，4－D诱导愈伤组织，结果以2，4－D4．0mg／L为最佳。以较低浓度2，4－D培养基进行愈伤组织的继代。在MS培养基附加2，4－D1．0mg／L＋6－BA0．1mg／L，以极低的频率分化出芽，再在附加IAA0．5mg／L＋6－BA2．0mg／L＋KT1．0mg／L＋Sucrose20g／L上的MS培养基上生根，最终再生成完整植株。

野大麦幼根和幼叶悬浮细胞系的原生质体培养

以野大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍｂｒｅｖｉｓｕｂｕｌａｔｕｍ（Ｔｒｉｎ．）Ｌｉｎｋ）的幼根、幼叶为外植体，诱导愈伤组织，建立悬浮细胞系。利用胚性悬浮细胞系进行质壁分离处理再游离原生质体，在不同的光照条件下进行原生质体培养，并由原生质体再生出小细胞团。

短芒大麦草组织培养体系的建立

以短芒大麦草幼穗为外植体,建立了比较稳定高效的组织培养体系。研究结果表明,在含有3.0-4.0mg/L 2,4-D的MS＋300mg/L CH＋3%蔗糖＋0.7%琼脂（pH5.8）培养基上,短芒大麦草幼穗切段愈伤组织诱导率可达到80.0%以上;经MS＋300mg/LCH＋0.5mg/L 2,4-D＋3%蔗糖＋0.7%琼脂（pH5.8）培养基上继代培养后,其胚性愈伤组织在MS＋300mg/LCH＋0.5mg/L 2,4-D＋0.1mg/L 6-BA＋3%蔗糖＋0.7%琼脂（pH5.8）分化培养基上的分化率为62.9%;短芒大麦草组培苗在1/2MS＋NAA0.1mg/L＋蔗糖1%＋琼脂0.7%（pH5.8）培养基上生根后,移栽成活率可达到98.0%以上。

利用荧光mRNA差异显示技术克隆短芒大麦盐胁迫相关基因的ESTs

目的 :获取短芒大麦盐胁迫相关基因的 ESTs。 方法 :应用荧光 m RNA差异显示技术进行筛选 ,并利用反向 North-ern杂交方法对差异片段进行快速鉴定以排除假阳性。结果 :共获得 32个与盐胁迫相关的 c DNA序列 ,并获得 Gen Bank注册号。BL AST同源性分析结果表明 ,1 3个与已知基因序列有同源性 ,1 9个为未知 ESTs。其类型分别为 :诱导表达型 ,2 2个 ;增强表达型 ,7个 ;抑制表达型 ,3个。 结论 :通过荧光 m RNA差异显示技术获得了短芒大麦盐胁迫相关基因的 ESTs。

野大麦组织培养及植株再生的研究

以野大麦成熟胚为外植体,接种于MS+2,4-D2.0mg/L+KT0.2mg/L+NAA0.5mg/L+Su3%的培养基中,诱导愈伤组织;然后在培养基MS+2,4-D2.0mg/L+KT0.2mg/L+NAA1.0mg/L+Su3%上进行继代培养,每次继代时间为20天左右;再用MS+KT2.0mg/L+NAA0.2mg/L+Su1.5%进行分化,分化率达80%以上.

野大麦的研究进展

野大麦被称为短芒大麦草、野黑麦,因草质柔软、叶量丰富、适口性好和营养价值高等优良特性,被广泛用于饲草生产。野大麦对土壤要求不严格,抗逆性强,也是生态改良的优良草种。文章主要阐述了野大麦的植物学特征、生物学特性、饲用生产价值、生态改良作用和育种状况等方面的研究进展,为野大麦的开发利用提供一定的技术参考及理论依据。

披碱草和野大麦种子萌发期抗旱性研究

以聚乙二醇溶液(PEG-6000)作渗透介质进行干旱胁迫,对披碱草Elymus dahuricus Turcz.和野大麦Hordeum brevisubulatum(Trin.)Link种子萌发期抗旱性进行研究。结果表明:披碱草和野大麦随着PEG胁迫浓度的增加,平均发芽数均呈下降趋势,开始发芽天数和发芽高峰期均被推迟。两种供试材料发芽率、发芽势、萌发抗旱指数、发芽指数在干旱胁迫下均呈下降趋势,胚根/胚芽的比值随着PEG浓度的增加呈上升趋势。披碱草的相对发芽率、相对发芽势、萌发抗旱指数、发芽指数大于野大麦,披碱草种子萌发期的抗旱性大于野大麦。

基于转录组测序的扎龙湿地野大麦耐盐性分析

通过转录组测序技术对扎龙湿地野大麦幼苗在200 mmol/L NaCl胁迫2 d后的叶片进行分析。对测序结果进行De novo拼接后,将差异表达基因在GO、KEGG数据库中进行比对注释。结果表明:NaCl胁迫2 d后,对照组与处理组分别获得Unigene序列61038个和46754个,检测到差异表达基因25465个,差异基因GO功能注释到3个大类的55个功能组。差异表达基因被注释到135个Pathway上,直观地显示出NaCl胁迫下野大麦幼苗体内发生调节及改变的代谢过程和信号通路,其中主要涉及光合作用、脯氨酸代谢、叶绿素代谢等途径。通过对野大麦幼苗叶片转录组分析,发掘相关耐盐基因,有助于培育野大麦及其近缘作物新品种,并对揭示植物耐盐性分子机制及相关代谢途径具有重要意义。

扎龙湿地野大麦对NaCl胁迫的生理响应

为了研究野大麦对NaCl胁迫的响应,试验采用室内盆栽幼苗培养和理化分析的方法,分别以不同浓度NaCl[1%（T1）、2%（T2）、3%（T3）、4%（T4）、5%（T5）]进行胁迫处理,测定野大麦幼苗叶片生理生化指标。结果表明：随着NaCl浓度的升高,叶片相对电导率及丙二醛、叶绿素、Na＋含量呈升高趋势,T5组最高,分别为98.4%、47.55μmol/L、5.10 mg/g和66.84 mg/g;可溶性蛋白含量及过氧化物酶（POD）活性呈先增高后降低的趋势,T2组最高,分别为76.24μg/g和16 800 U/（g·min）;K＋含量变化趋势不明显,基本维持同一水平;Na＋/K＋比值呈升高趋势,T5组最高。说明野大麦耐受NaCl能力较强,能够通过多种代谢方式适应盐胁迫环境。

利用AFLP和SSAP研究短芒大麦突变系种群遗传多样性

利用AFLP和SSAP分子标记,研究了松嫩平原4个以耐盐突变体为主要组成的短芒大麦(Hordeum brevisubulatium(Trin.)Link)种群的遗传多样性和种群遗传结构。由于2种分子标记原理稍有不同,获得分析结果显现出微小差异,但2种方法的结果仍保持了极显著的相关性(r=0.88,P<0.01)。AFLP和SSAP检测结果表明,短芒大麦种群多态位点比率P分别为23.3%和37.7%;Shannon多样性指数分别为0.10和0.14;Nei基因多样性指数分别为0.07和0.09;基因分化系数Gst分别为0.49和0.44。表明,各短芒大麦种群虽以单一突变种为主要组成,但经多年的种植,种群内已具有较高的遗传多样性。AMOVA和聚类分析结果也表明,虽然种群间遗传差异较大,但种群遗传变异仍主要存在于种群内。