分子标记技术在禾本科作物基因定位上的研究进展

近年来,随着分子生物学技术和分子标记技术的快速发展,新的分子标记技术不断涌现,并且在生命科学研究领域得到了广泛的应用。新的分子标记技术克服了传统遗传标记数量少、受环境条件影响大的缺点,显著地促进了高精度的植物遗传连锁图谱建立、基因定位技术、基因克隆和分子标记辅助育种等相关技术的快速发展。以目前主要应用的一些分子标记:如AFLP、RAPD、RFLP、SSR、SNP和SRAP等的标记特点进行简要介绍,并概述了DNA分子标记技术在禾本科作物抗性基因、品质性状基因、产量性状基因、生育期和主要植株性状基因、育性基因等基因定位方面的研究进展,为以后从事禾本科作物基因克隆、基因定位、基因图谱的建立、分子标记辅助选择育种相关研究者提供了理论指导。

禾本科作物基因枪介导遗传转化研究进展

介绍了禾本科作物基因枪介导遗传转化原理、转化受体 ,讨论了外源基因的整合、遗传和表达 。

禾本科作物基因组AFLP分析体系的建立及优化

以禾本科作物小麦为出发材料,通过优化AFLP选择性扩增步骤的4个限制性因素:Mg2+浓度、dNTP浓度、引物浓度和预扩产物稀释倍数,确立AFLP最佳反应体系为:预扩增产物稀释20倍吸取2μL做为选择性扩增模板,混合1.5 mmol/L MgCl2,0.2 mmol/L dNTPs,0.4μmol/L选扩引物1、U Ex Taq进行选择性扩增。应用该体系分析水稻和玉米两大类禾本科作物基因组DNA样品,同样取得理想结果,扩增出清晰可辨且适量的电泳条带。该技术体系为AFLP分子标记技术在禾本科作物遗传分析中的广泛应用奠定了基础。

不同禾本科作物与花生混作对花生根系质外体铁的累积和还原力的影响

采用土培盆栽方法模拟玉米 /花生、大麦 /花生、燕麦 /花生、小麦 /花生、高粱 /花生 5种种植方式 ,研究混作对花生根系质外体铁的累积和还原力的影响 .结果表明 ,当花生与 5种分泌植物铁载体能力不同的禾本科作物混作时 ,花生新叶叶色正常 ,而单作花生则表现出严重的缺铁黄化症状 ,混作花生各部位的含铁量明显增加 .与麦类作物 (大麦、燕麦、小麦 )混作的花生其各部位铁含量高于与玉米、高粱混作的花生 ,说明麦类作物改善花生铁营养的能力强于玉米、高粱 ,而两个玉米品种之间的能力差异不大 ,这主要是由于麦类作物分泌植物铁载体能力高于玉米、高粱 .在花生生长至第 5 0、6 0和 70d时 ,混作花生根系质外体铁含量也随着逐渐增加 ,并始终高于单作花生 .同时 ,混作明显地提高了花生根际土壤有效铁的含量 ,花生根系还原力也逐步提高 .混作花生逐渐提高的还原力和介质中不断供给的易被花生还原吸收的铁 。

C_3和C_4禾本科作物的氮素利用效率

Ｃ＿３和Ｃ＿４禾本科作物的氮素利用效率何新华安·奥克斯（云南师范大学生命科学系，昆明６５００９２）（加拿大圭尔夫大学植物系圭尔夫ＮｌＧ．ＺＡ１）李明启（华南农业大学农业生物系广州５１０６４２）ＴＨＥＥＦＦＣＩＥＮＣＹＯＦＮＩＴＲＯＧＥＮＵＴＩＬＩＺＡ...

AFLP分子标记及其在禾本科作物遗传改良中的应用

AFL P是一种最新发展起来的 DNA分子标记技术。它将 RFL P和 PCR相结合 ,能更好地检测 DNA的多态性 ,被认为是迄今为止最有效的分子标记技术。禾本科作物与人类的生存和生活密切相关 ,对其在 DNA水平上的研究具有重要的理论和实践意义。本文就 AFLP的基本原理、基本反应程序作一简要介绍 ,并着重论述 AFL

禾本科作物籽粒淀粉化学组分及生物合成研究进展

综述了禾本科作物籽粒淀粉化学组成及其生物合成的基本原理。籽粒淀粉主要由直链淀粉和支链淀粉组成,直链淀粉合成主要受二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、直链淀粉合成酶(GBSS)和淀粉去分支酶(DBE)共同作用,而支链淀粉除受以上酶的催化外还受淀粉分支酶(SBE)的影响。

几种禾本科作物对铝的敏感性或耐性

通过调查几种禾本科作物根的伸长、根尖的铝含量、铝诱导其根系有机酸的分泌 ,探讨作物耐铝(铝敏感 )性及作物对铝毒害的抵御机理。结果表明 ,水稻、黑麦是耐铝的作物 ,而大麦、小麦 (Scout 66)是对铝敏感的作物 ,玉米和高粱对铝敏感性较小麦弱。小麦和玉米品种间对铝的敏感性差异显著 ,而高粱对铝的敏感性品种间差异性较小。铝能够诱导水稻、黑麦和耐铝的玉米及小麦品种的根系分泌柠檬酸和 /或苹果酸 。

豆科作物与禾本科作物轮作研究进展及前景

豆科作物与禾本科作物轮作是可持续农业的重要种植技术,也是我国传统农业的精华。利用豆科作物与禾本科作物轮作对于减少农业生产对化学氮肥与农药的依赖、保护农田生物多样性、提高资源利用效率有重要的意义。本文针对当前农业发展现状与存在的问题,提出推行豆科作物与禾本科作物轮作的重要性。从豆科作物与禾本科作物轮作的增产效应、作物增产的氮效应、对农田病虫草害的控制及增加农田的生物多样性等方面论述了国内外豆科作物与禾本科作物轮作的研究进展,明确围绕豆科作物与禾本科作物应当研究的重点。提出了豆科作物与禾本科作物轮作所面临的主要挑战及未来可取得突破的主要领域,如协调作物茬口,开发推广豆-禾轮作田间综合管理技术,提高轮作综合效应;利用长期定位试验,研究轮作响应的农业生态前沿问题;评价轮作生态环境效应,建立轮作生态补偿机制等。本文重新审视豆科作物与禾本科作物轮作体系的作用及前景,对于保障农业可持续发展具有重要意义。

成龄胶园间作不同禾本科作物对土壤养分与土壤酶的影响

研究成龄胶园条件下间作不同禾本科作物对胶园土壤养分和土壤酶的影响,为成龄胶园禾本科作物间作合理施肥和土壤培肥提供理论依据。本研究以间作3种禾本科作物的胶园为处理,以单作胶园土壤为对照,采用土壤常规分析方法分别测定土壤养分和土壤酶。结果表明:间作的3种禾本科作物对胶园土壤的有机质、全氮、全钾含量、酸性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性的影响不显著;显著降低了全磷、速效磷含量、p H值、土壤脲酶活性;显著增加了铵态氮、硝态氮(除坚尼草外)、速效钾及土壤蔗糖酶活性(除旱稻外)。这些结果说明,间作禾本科作物能提高土壤的土壤硝态氮、铵态氮及速效钾含量,短时期内能提高土壤的供氮、供钾能力,但降低了土壤磷含量和土壤磷的供应能力。由此可见,在成龄胶园内进行间作,必须加强间作物施肥,以实现土壤养分收支平衡,维持土壤肥力、提高土壤质量。

基于EF1-a基因对常见禾本科作物的聚类分析

基于EF1-a基因核苷酸序列和氨基酸序列,利用分子进化遗传分析软件MEGA 5.0构建常见禾本科植物的最小进化法(ME)、邻接法(NJ)和算术平均数的非加权成组配对法(UPGMA)分子系统进化树.研究结果表明,EF1-a cDNA序列和氨基酸序列的聚类分析都能够反映所列禾本科植物的属间关系,3种进化树的聚类分析分支情况基本一致.基于EF1-a基因的cDNA序列和氨基酸序列构建的ME、NJ树适合用来研究禾本科作物种间或种内的遗传关系,而构建的氨基酸序列UPGMA树有待更多的数据研究.

植物DNA甲基化及在禾本科作物中的研究进展

DNA甲基化是表观遗传学中最重要的机制之一,是多种调控因子在DNA、RNA、染色质和蛋白质等水平协同作用的结果,在高等植物生长发育和应对环境变化的过程中起重要作用。本文综述了植物DNA甲基化机制的建立维持机制,以及在禾本科作物研究中取得的最新进展。

禾本科作物新害虫耕葵粉蚧的研究

耕葵粉蚧（ＴｒｉｏｎｙｍｕｓａｇｒｅｓｔｉｓＷａｎｇ）仅为害禾本科植物。在山东泰安一年发生３代、以卵在寄主地下根茎、秸杆及根部周围上中越冬。生活史有两种方式：一种是在禾本科作物之间和杂草上转移寄主生活，另一种是终年生活在禾本科杂草上。越冬代主要为害小麦。一代主要为害夏玉米，为害盛期在６月下旬～７月上旬。一年中有两次转移寄主高峰，分别在４月下旬和６月中旬。若虫共３龄，单雌产卵量４３０～６１０粒。农业防治方法是控制该虫为害的有效途径。用５种化学药剂田间地下灌根试验，结果表明：久效磷对成虫、若虫均有良好的防治效果。甲基１６０５和辛硫磷对１、２龄若虫防效良好。此外，文中对其主要形态特征进行了描述和图示。

3种典型红壤生土长期施肥对禾本科作物产量影响

以长期定位试验方法,研究了湘南3种典型红壤生土26年长期施肥对禾本科作物产量的影响。试验从1982年开始。供试验土壤分别为第4纪红土母质发育的、花岗岩母质发育的和紫色土发育的3种典型红壤生土。每种土壤分6个处理:(1)、对照(取走地上全部生物体);(2)、对照(ck,归还全部生物体。);(3)、施NPK肥(取走地上全部生物体);(4)、施NPK肥(归还全部生物体);(5)、施用有机物-稻草(取走地上全部生物体);(6)、施用有机物-稻草(归还全部生物体)。结果表明:1、3种典型红壤生土不同处理26年11季作物累计产量(1982-2007)都以NPK处理为最高,以ck处理为最低。其大致趋势为:NPK最好,其次是OM,最差是ck。第4纪红土NPK处理比OM处理高18732.0kg/hm2,比ck处理高33176.8kg/hm2;紫色土NPK处理比OM处理高113918.1kg/hm2,比ck处理高140927.8kg/hm2;花岗岩红壤NPK处理比OM处理高71833.3kg/hm2,比ck处理高92787.5kg/hm2。2、3种典型红壤生土不同处理禾本科作物产量,都是以生物产量归还的处理好于生物产量取走的处理。3、3种典型红壤生土26年11季作物累计产量(1982-2007,禾本科)以紫色土为最高(285491.9kg/hm2),以第4纪红土为最低(93882.4kg/hm2)。其大致趋势为:紫色土好于花岗岩好于红壤。

向日葵导入禾本科作物DNA研究初报

试验选取向日葵保持系HA89B、恢复系4433-2-1、4433-2-3和72-2-10各10株,于开花期罩上隔离网袋,当花盘上的众多小花有3/5开花时,从保持系HA89B中选2株,3个恢复系各选取1株,用各自品种的姊妹株花粉为它们授粉,5h后,割除已授粉的柱头,分别涂抹制备好的玉米、高粱、小麦DNA溶液。3个恢复系产生的种子在下一代与原品种没有明显差别,而导入高粱、玉米DNA的2株HA89B分离出了不育株,用有正常花粉的姊妹株回交4代后,育成了比原品种含油率高3.79%的新的不育株。

禾本科作物根际联合固氮菌肥效研究

1988—1989年在玉米、高粱和谷子三种作物上分别进行了禾本科作物根际联合固氮菌肥效研究,产量结果经数理统计分析表明,在高肥区(全氮含量在0.1％以上)接种效果不显著,中低肥区(全氮含量在0.1％以下)接种总有效率达50％,增产幅度5.8—8.2％。同时,接种可提高玉米和谷子根系的固氮酶活性,平均增加20％,而施用硝酸铵则有较高的抑制作用。

禾本科作物遗传改良的研究现状及发展趋势

综述了目前在禾本科作物遗传改良的研究领域内的研究现状、所面临的主要问题和未来的发展趋势。

禾本科作物伴生对番茄根区土壤酶活性、微生物及根结线虫的影响

筛选合适的伴生作物是解决连作障碍的有效手段之一,本试验采用盆栽方法研究了3种禾本科作物伴生对番茄根区土壤酶活性、微生物数量及根结线虫发生的影响。结果表明:大麦、小麦、水稻伴生30、40、50d均提高了番茄根区土壤脲酶、蛋白酶和蔗糖酶活性;同时,大麦、小麦伴生处理土壤中细菌、放线菌数量均显著增加,而真菌数量显著降低。伴生栽培第50天时,大麦、小麦、水稻处理番茄根区土壤中根结线虫二龄幼虫的虫口减退率分别为74.81%、42.64%和45.74%,卵密度减退率分别为51.29%、35.57%和29.86%。综上,禾本科作物伴生番茄可以提高根区土壤酶活性,改善微生物结构,降低根结线虫的发生,其中以大麦伴生栽培效果较好。

主要禾本科作物ASR基因家族全基因组鉴定及表达分析

对谷子、水稻、高粱、玉米、小麦等主要禾本科作物ASR(Abscisic acid-,stress-,ripening-induced protein)家族基因进行鉴定,并对其序列、系统进化、结构域、启动子及表达模式进行分析,为进一步研究ASR蛋白功能提供参考。结果表明,从谷子、水稻、高粱、玉米、小麦基因组中分别鉴定出7、6、8、9、29个ASR家族成员,不均匀分布在染色体上。ASR家族基因聚类为4个亚组,基因结构具有组内保守性和组间多样性。ASR蛋白具有保守的氨基酸基序,但Ⅱ-2亚组相较于其他亚组差异明显。ASR家族成员均只含有ABA/WDS结构域,位于C-末端。在进化过程中,ASR基因整体上正经历纯化选择。亚细胞定位预测结果表明,大部分ASR蛋白定位在细胞核,小部分定位在细胞质。启动子分析结果表明,ASR家族基因具有大量组织特异性元件、应激响应元件和激素响应元件。表达分析结果表明,ASR基因广泛响应非生物胁迫,其表达具有组织特异性,并且不同物种、不同基因间存在差异。

新的禾本科作物安全剂MON13900

除草剂安全剂通过改进敏感作物的耐受性,使许多除草剂的应用范围得到扩大。这些化合物能使那些在毒理学、环境和/或杂草防除等方面具有良好性能的除草剂得到更加广泛的应用。MON 13900是由孟山都公司开发的一种新安全剂,它能使多种除草剂安全地用于某些禾本科作物。