用单性结实基因defH9-iaaM转化糖橙的研究

为建立糖橙的高效遗传转化体系,把无融合生殖基因DefH9-iaaM导入到糖橙中,以获得定向改良目的性状的糖橙新种质.以实生态糖橙节间茎段为材料,建立了糖橙的高效再生体系.结果显示,30d左右苗龄的实生态糖橙茎段不定芽再生率较高;暗培养3～6d有利于节间茎段不定芽的分化;不定芽再生的最佳培养基配方为MS附加6-BA5.0mg/L,平均每根茎段可以再生3.3个小芽;MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L有利于不定芽的增殖;MS附加NAA0.5mg/L有利于再生芽的生根.用农杆菌介导法进行转化后,经PCR鉴定已获得6株转基因株系.

用单性结实基因2A11-iaaM转化罗汉果的研究

为了实现罗汉果生产中免除人工授粉和果实无籽化,该研究利用pBI121-Gus构建果实特异启动子2A11与生长素合成相关基因iaaM的嵌合基因(2A11-iaaM)过量表达载体,以罗汉果雌株叶盘为材料,采用农杆菌介导法建立罗汉果高效遗传转化体系,转化和创制单性结实罗汉果种质,通过基因特异引物对的PCR扩增,初步检测出转基因阳性植株,将之移栽大田,观察转基因植株的单性结实性的表现。结果表明:构建罗汉果单性结实性相关的pBAI-Gus植物双元表达载体获得成功;建立了农杆菌介导的罗汉果叶盘遗传转化优化体系,即农杆菌菌液OD_(600)值为0.3～0.5,侵染10 min,最优选择培养基为MS+TDZ 0.7 mg·L^(-1)+IBA 0.5 mg·L^(-1)+Kan 5 mg·L^(-1)+Cef 300 mg·L^(-1);经PCR鉴定共获得4株转基因阳性雌株;将阳性植株扩繁后移栽田间,经田间调查发现,24株阳性扩繁植株中有5株正常开花,占总植株数的20.8%,且其子房未经人工授粉发育成幼果,表现单性结实性。在载体构建和农杆菌介导的罗汉果遗传转化体系优化的基础上,将外源单性结实相关嵌合基因整合进罗汉果基因组并得到表达,为后续研究单性结实罗汉果的遗传生理,创制转基因罗汉果单性结实新种质,以及克服其产业化中需要人工授粉和无籽化提供了理论和应用基础。

雌雄同株黄瓜单性结实性主基因＋多基因混合遗传分析

以雌雄同株黄瓜强单性结实自交系6457和非单性结实自交系6426为亲本,建立了5世代联合群体(P1、P2、F1、F2、F2∶3),采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对群体的单性结实性进行多世代联合分析.结果表明:雌雄同株黄瓜单性结实性表现为不完全显性遗传,符合D-2遗传模型,受1对加性主基因+加性-显性多基因控制.主基因加性效应值为14.7,多基因加性效应值为20.9,多基因显性效应值为25.8.F2的遗传率为56.6%,F2∶3的遗传率为48.7%.因此,对雌雄同株黄瓜单性结实性的遗传改良,可选择强单性结实性材料,通过杂交、回交转移主基因,达到选育强单性结实性材料目的.

茄子单性结实基因的遗传分析及AFLP分子标记

以茄子单性结实自交系D-10和非单性结实自交系03-2为试验材料,研究了单性结实基因的遗传特性及其AFLP标记。对杂交后代F1、F2、BC1单性结实性表现型分离比例的分析表明,茄子D-10的单性结实性由单显性核基因控制,其基因符号用Pat表示。采用AFLP分析技术和改良BAS法,通过512对E/M引物组合的筛选,获得1个与茄子单性结实基因紧密连锁的AFLP标记E75/M53-70,该标记与单性结实基因间的遗传图距为15.38cM,可用于茄子单性结实性的鉴定和单性结实分子标记辅助育种,加速茄子单性结实基因的转育和利用。

黄瓜单性结实候选基因预测与表达分析

为发掘黄瓜单性结实基因并通过表达分析预测相关基因的功能,以黄瓜单性结实性状QTL定位结果为基础,对主效QTL区段内的基因进行生物信息学分析,发现118个基因与细胞周期、细胞生长以及激素信号传导等生物学过程有关。结合黄瓜单性结实转录组研究结果,共筛选出10个在黄瓜单性结实过程中转录水平有剧烈变化的基因。利用q RT-PCR技术分析这些基因在授粉、未授粉及单性结实的黄瓜果实发育过程中的转录变化,结果表明,Cs CRT1、Cs LON、Cs TRAPPC4、Cs RABEPK和Cs POT基因在单性结实坐果过程中特异性的上调表达,Cs5NG4基因在单性结实和授粉结实过程中呈相反表达趋势,因此推测这6个基因为黄瓜单性结实候选基因。本研究为进一步利用候选基因资源改良现有黄瓜栽培品种的单性结实性奠定了基础。

过表达钙调素类似蛋白基因CML25-like诱导黄瓜单性结实的研究

[目的]钙调素类似蛋白(calmodulin-like protein,CML)是一类含有EF-hand结构域的钙受体蛋白,与植物细胞的分裂及形态建成密切相关。本文基于前期克隆的一个黄瓜果实特异性表达基因CML25-like,研究其调控单性结实的机制。[方法]采用RT-qPCR方法研究CML25-like表达的时空特点;构建植物表达载体pLP100-35S-CML25-like,利用农杆菌介导子叶节法转化黄瓜自交系CCMC,并研究转基因植株的表达特点;观察转基因植株的表型,采用RT-qPCR方法检测其坐果期激素相关基因的表达变化。[结果]CML25-like在黄瓜幼叶和雌花中表达量最高,在雄花中表达量最低,而且CML25-like在果实发育过程中上调表达,在果实败育过程中下调表达;性状统计发现过表达CML25-like植株的单性结实率最高可达到98.25%,比对照CCMC提高了86%,而且单性结实果实与对照授粉果实的长度和横径均无明显差异。RT-qPCR检测结果显示,在转基因植株坐果期22个激素相关基因中有16个显著上调表达。[结论]CML25-like基因的活跃表达与果实发育密切相关,而且CML25-like能够诱导黄瓜单性结实,促进果实膨大,推测CML25-like通过上调弱单性结实黄瓜子房中激素相关基因表达而诱导单性结实。

温度和蕾期去雄及去柱头处理对茄子单性结实性的影响

以6个茄子单性结实自交系为试材,研究了自然低温和蕾期去雄及去柱头处理对其单性结实性的影响.试验结果表明,供试材料的单性结实性属于温度敏感型,在低温下表达.诱导单性结实基因表达的温度在7～15℃之间,在此温度范围内,其坐果率为88.9%～100%.蕾期人工去雄和去柱头不影响单性结实果实的正常生长发育,蕾期去柱头可用于茄子单性结实性的快速准确鉴定.

雌雄同株黄瓜单性结实性遗传分析

【目的】分析雌雄同株黄瓜单性结实性的主基因+多基因混合遗传特点,为选育强单性结实雌雄同株黄瓜品种提供理论依据。【方法】通过强单性结实雌雄同株黄瓜自交系‘6457’与非单性结实自交系‘6429’和‘6426’构建的6个世代群体,应用植物数量性状主基因+多基因联合分离分析方法,分析不同遗传背景和季节雌雄同株黄瓜单性结实性遗传表现。【结果】雌雄同株黄瓜单性结实性遗传受2对主基因+多基因控制(E-1-0,E-1-2)。两主基因的加性效应值均较大,B1、B2、F2主基因遗传率分别为72.2%—88.8%、52.5%—93.1%、88.6%—95.4%,相应的多基因遗传率分别为0—11.2%、0—43.1%、0—1.5%。【结论】强单性结实性雌雄同株黄瓜品种选育以双亲均为强单性结实为宜,常规杂交育种早期世代选择有效。

外源激素诱导西瓜单性结实的研究

通过 5因子 (1/ 2 )二次通用旋转回归设计与分析 ,探明了各外源激素对西瓜子房发育的影响程度 ,依次是NAA >2 ,4 D >CPPU >BA >GA3 ;在NAA 116～ 118μg·g-1、2 ,4 D 2 7μg·g-1、GA3 2 5 μg·g-1、CPPU 110～ 116 μg·g-1、BA 2 1～ 2 2 μg·g-1时 ,对西瓜子房发育效应最大。外源激素处理西瓜诱导单性结实的适宜时期为子房开花当天及花后 1d ,以微滴喷雾法于开花当天及花后 1d各处理 1次 ,可有效促进西瓜子房发育成正常商品无籽果实。外源激素诱导早、中熟西瓜单性结实 ,其坐果率 (95 %～ 10 0 % )及商品果率 (90 %～ 95 % )均比晚熟品种高 ,但平均单果重小于晚熟品种。外源激素诱导子房所发育的果实 ,可溶性固形物含量较高 ,达 9.87%～ 11.10 %。

茄子单性结实性的遗传分析

选取茄子单性结实性差异显著的 5个材料 ,采用完全双列杂交半轮配 (含亲本 )试验设计配制杂交组合 ,利用蕾期人工去柱头的方法测定亲本及F1单性结实坐果率。统计分析表明 :茄子单性结实性状遗传不符合“加性 -显性”遗传模型 ,存在着非等位基因间的上位作用 ;单性结实性状可能受一组隐性基因控制 ,属隐性遗传。

4个梨品系的单性结实遗传资源及其基因表达

据（Scientia Horticulturae》（2012年）的一篇研究报告，来自日本国家果树科学研究所的研究人员研究了4个梨品系的单性结实遗传资源及其基因表达。单性结实在果树栽培中很有用，尤其对于自交不亲和树种，如梨更有用。为寻找梨单性结实遗传资源，试验对31种梨（20个中国梨品种，5个欧洲梨品种，2个日本梨品种和4个杂交种）的花去雄，不授粉，然后调查着果率和果实膨大情况。所有的欧洲梨的着果率均高且稳定，“LaFrance”果实膨大程度最大。

番茄单性结实性的遗传效应和转育

选用在逆温条件下具有单性结实性的番茄材料OS (OreganSpring)、SN(Santiam)和耐贮运、含Tm 2 nv抗病基因的非单性结实高代自交系P15 0 4、P5 42为试材 ,P1、P2 、F1、F2 、BC1P1、BC1P2 6个世代的有种子果实和无种子果实的比例及 χ2 测验结果表明 ,OS、SN的单性结实性受一对隐性基因控制。从 4个材料的F2 至F5的分离后代中经定向选择 ,获得两个株系OS×P15 0 4 2 9 7 4 1 6(0 0 0 6)和SN×P5 42 13 6 9 6 2 7(0 0 0 7) ,经过与亲本和对照品种的比较 ,证实均具有低温下的单性结实性 ,而且果实的重量分别增加了 10 .17%和 11.47% ,并在 0 0 0 7株系上成功转育了Tm 2 nv基因 ,可以通过与不同性状的材料杂交并在后代定向选择中获得比较优良的具有单性结实的育种材料。单性结实材料OS、Santiam及本研究转育的株系 0 0 0 6、0 0 0 7与对照品种合作 90 3的比较结果表明 ,单性结实材料在开花前后其花柱和子房直径均明显大于对照 。

番茄在逆温下单性结实品种的结果性能及遗传研究

选用在逆温条件下单性结实的品种ＯＳ和非单性结实品种早粉２号及矮秆２０１等为试材，观察比较它们在高、低逆温条件下的开花结果动态和花粉的育性。结果表明，在春季日最低气温６．１～１５．０℃期间，ＯＳ所开花朵９１％座果，而早粉２号和矮秆２０１则分别仅有３９．５％和２１．８％座果；在早秋日最低气温高达２５～２２℃时，ＯＳ开花座果率在４０．７％－１００％之间，而早粉２号和矮秆２０１则分别仅有０％～５％和０％～８％。两类品种间差异显著，表明在逆温条件下单性结实品种ＯＳ有比较稳定的结果性能。经测定，两类品种的花粉育性并无显著差异，在适温条件下，均能正常受精结籽，进行有性繁殖。由此认为，在逆温下单性结实品种可用作选育新一代耐高、低温优良品种的重要种质资源。通过上述两类品种之间的杂交、回交等６个世代的系统观测，认为在逆温下单性结实性状的遗传，受一对隐性基因控制。

茄子单性结实研究进展

茄子单性结实性能克服反季节栽培中的低温障碍,提高产量,降低栽培成本,改善果实品质。本文从特性鉴定、生理基础、遗传机制、生物学研究等几个方面对茄子单性结实的研究进展进行了综述,并提出了存在的问题和今后的研究方向。

茄果类蔬菜单性结实研究进展

茄果类蔬菜单性结实可以改善果实品质、增强抗性、提高产量等。研究茄果类蔬菜单性结实对改良品种和提高产品品质有重要意义。对茄果类蔬菜(番茄Lycopersicon esculentum、茄子Solanum melongena L.、辣椒Capsicum annuum L.)单性结实的种质资源、生理指标、诱导因素、差异基因和遗传机制等方面的研究进行了综述,并对其今后的发展和研究方向进行了展望。

农杆菌介导iaaM基因黄瓜遗传转化体系的建立

以已经建立的高频黄瓜再生体系为基础,从影响黄瓜转基因体系的农杆菌侵染时间,共培养时是否加入乙酰丁香酮等因素优化了黄瓜遗传转化体系;将单性结实基因iaaM以农杆菌介导法导入到东农649品种黄瓜子叶节中,经过不定芽诱导和生根等过程获得了转基因株系,通过特异性引物的PCR鉴定,40个株系扩增出iaaM目的基因片段。PCR-Southern检测为阳性。转基因阳性植株移栽到温室中,其果实经检测80%为单性结实黄瓜。

IaaM基因对不同遗传背景棉花品种纤维品质及衣分的影响

以转iaaM基因的种质材料IF1-1为供体,将iaaM基因转育到衣分和纤维细度有待改良的不同遗传背景的86个品系(种)中。通过对自交和回交群体目标性状的研究分析,结果表明:iaaM基因能够显著改良马克隆值(P=0.0449~*),由原来的5.39降为5.20,降幅为0.19;对衣分的改良效果不显著;纤维长度和比强度略有提高,子指略微降低,无显著影响;iaaM基因与衣分、纤维长度和比强度呈正相关,与子指呈负相关但不显著,与马克隆值呈显著性负相关(R=-0.221~*)。iaaM基因对马克隆值的改良效果明显,且对其它性状和纤维品质未造成不利影响,在未来高品质棉花育种中能发挥重要作用。

IAA合成关键基因iaaM研究进展

吲哚乙酰胺途径是在根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)和假单孢菌(Pseudomonas savastanoi)中发现的IAA生物合成途径,该途径尚未在植物中发现。色氨酸单加氧酶(IAAM)是该途径的关键酶,其编码基因iaaM已被克隆。利用iaaM转化植株进行IAA的基因工程研究已取得一定进展,已成功改良许多农作物品种。该文将着重介绍iaaM的相关研究概况及其应用实例,并展望其前景。

iaaM基因在烟草花粉中的表达及其在花粉发育中的作用

试验利用花粉特异表达的启动子(Lat52)和绒毡层特异表达的启动子(TA29)引导外源生长素合成代谢基因(iaaM)在烟草花粉中表达以研究生长素在花粉发育中的作用。转Lat52-iaaM基因或转TA29-iaaM基因烟草在形态上表现出变异,如从茎上形成不定根,叶呈卷曲状等典型的生长素过量表达的性状。另外,与对照相比,转基因烟草花药中IAA水平显著增加,且植株矮化,开花期推迟,有的转基因烟草未能开花。上述现象表明:Lat52和TA29启动子的表达并不仅限于花粉或绒毡层,或者说这两个启动子的表达有些泄漏。转基因烟草的花药形状有较大的变异,早期的每个花药中花粉数明显减少,但这些花粉可被醋酸一洋红染色。所有能开花的转基因烟草均可收到种子,但收自某些转基因株系的种子不能萌发。所有这些结果表明生长素在花粉发育过程中起重要作用,过量的生长素会导致花粉发育的异常。

转iaaM基因高衣分棉花新种质材料创制

通过配制9个杂交组合,将iaaM基因转育到综合性状较优的棉花（Gossypium hirsutum L.）品系中.对F1与F2的分析,证实iaaM基因能够显著改良衣分和马克隆值,同时对子指、铃重、单株结铃数等产量性状和纤维长度、纤维强度等纤维品质未造成负面影响.通过系谱法选育获得6个衣分高、马克隆值优良的新品系,其衣分和马克隆值分别在43.23％～47.93％和3.76～4.20.试验为棉花育种改良提供了新的种质材料.