Nicotiana tabacum Lin.-N. plumbaginifolia V iv.杂种的鉴定及其育性和黑胫病抗性的初步分析

为明确一株云烟87八倍体(2n=8x=96)与N.plumbaginifolia Viv.(2n=2x=20)的杂交后代的部分生物学特性。对该后代进行了形态观测,细胞学遗传学分析,育性分析,并进行黑胫病抗性的离体鉴定。结果显示,该杂交后代(无性系)大部分外观形态指数介于云烟87四倍体与N.plumbaginifolia之间;花冠颜色与云烟87相近,花药颜色与N.plumbaginifolia相近。其染色体数目为58条,其中含有来自N.plumbaginifolia的10条染色体。花粉离体培养未见萌发;与云烟87四倍体杂交,做母本时坐果率为100%,平均每个蒴果获得102.60±25.12粒可萌发的种子,以其为父本及自交时未获得成熟蒴果。该杂交后代(无性系)对黑胫病抗性强于云烟87,与N.plumbaginifolia相近。综上所述,该杂交后代为云烟87与N.plumbaginifolia的真杂种(2n=5x=58);其雄性败育,但雌性可育;且具较强的黑胫病抗性。

普通烟草及其祖先种基因组SSR位点分析

【目的】普通烟草(N.tabacum,2n=24Ⅱ=48 TTSS)及其2个祖先种-绒毛状烟草(N.tomentosoformis,2n=12Ⅱ=24 TT)和林烟草(N.sylvestris,2n=12Ⅱ=24 SS)基因组SSR位点信息的统计分析,有助于烟草属植物的遗传分析。【方法】从公共数据库NCBI(National Center for Biotechnology Information)中下载上述3个烟草基因组数据,应用SSRIT和TRF软件分析其各自SSR位点分布特征,每个基因组随机合成50对SSR引物扩增多态性。【结果】在绒毛状烟草基因组、林烟草基因组和普通烟草基因组中分别获得218 081、263 478和397 432个SSR总位点,其间的平均距离分别为7.52、7.78和9.06 kb。绝大部分的SSR位点分布在内含子和UTR(尤其是5′-UTR)区域;以2核苷酸和3核苷酸类型为主,占基因组内SSR位点总数目的 2/3以上,其中,2核苷酸类型丰度最高;含有A(T)n基序结构的频率及数量最高;除单核苷酸类型外,重复次数多在3—10。150对合成的引物对8个烟草种DNAs进行PCR反应,所有材料均能扩增出清晰稳定的目标片段,其中36对引物显示多态性。【结论】绒毛状烟草、林烟草和普通烟草基因组内SSR呈现一定的分布特征,表明SSR位点在亲缘关系相对较近的烟草种间具有高度保守性。

栽培烟草的核型研究

研究了2种栽培烟草（普通烟草NicotianatabacumL．和黄花烟草N．rusticaL．）的六大栽培类型10个品种的核型。结果表明：所有供试材料均为双二倍体。黄花烟草的'黄花烟'品种的核型公式为：2n＝4x＝48＝44m（ZSAT）＋4sm。普通烟草9个品种的核型可简式为：'白花铁杆'2n＝4x＝48＝34m＋10sim（2SAT）＋4st；'柳叶尖'2n＝4x＝48＝34m＋10sm＋4st；'NC89'2n＝4x＝48＝30m（2SAT）＋12sm＋6st；'Maryland609'2n＝4x＝48＝30m＋10sin＋2st；'Havana211'2n＝4x＝48＝32m＋12sin（4SAT）＋4st；'印尼雪茄包皮'2n＝4x＝48＝38m＋8sin＋2st；'Burleg21'2n＝4x＝48＝32m＋12sin＋4st；'Sumsun'2n＝4x＝48＝34m＋12sin（2SAT）＋2st；'泰国香料烟'2n＝4x＝48＝34m＋12sin＋2st。

抗TMV普通烟中N导入片段的特异分子标记开发与交换单株筛选

【背景和目的】N导入片段赋予烟草品种对烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)抗性,但同时带来产量低等连锁累赘,为了筛选减少连锁累赘的交换单株。【方法】以普通烟草中的N导入片段为材料,利用茄科作物基因组序列数据和比较基因组学方法,开发了特异扩增N导入片段的系列分子标记,通过分子标记在种质资源和分离群体中筛选交换单株。【结果】开发出23个N导入片段特异的分子标记,将携带N导入片段的普通烟种质划分为Coker176、Samsun NN和Xanthi nc三种长度类型。供试90份抗TMV的普通烟资源中,85份属于N导入片段长度相对较短的Coker176类型,未发现比Coker176更短的种质资源。利用N导入片段末端分子标记TN5.51,从不含N基因的K326、Y87、5F、HD与Coker176配置的4个回交分离群体的22572株抗TMV单株中,筛选到11株N导入片段交换单株,Coker176类型的N导入片段在普通烟中的交换频率为0.049%。其中24-8H等3个单株的N导入片段缩短约一半,具有减少连锁累赘的潜力。【结论】本研究获得了普通烟中N导入片段的系列分子标记和长度缩短一半的交换单株,为解析N导入片段连锁累赘的分子机理、减少连锁累赘奠定了基础。

Nicotiana tabacum-N.plumbaginifolia杂种回交后代中筛选抗黑胫病异源染色体植株初报

为从Nicotiana tabacum-N.plumbaginifolia杂种(2n=58)回交N.tabacum的后代中筛选对黑胫病具有较强抗性的植株,利用离体叶片侵染法对存活的120株后代植株进行了初步筛选。筛选分为两次,第1次为初选,对第1次接种后不发病和发病较轻的植株第2次接种进行复选,对经第2次接种后叶片不发病和发病较轻的植株进行基因组原位杂交(GISH)分析。结果显示:第1次接种后5株植株的叶片不发病和8株植株的叶片发病较轻;第2次接种后4株植株的叶片不发病,1株植株的叶片发病较轻。GISH鉴定结果显示:第2次接种后4株叶片不发病的植株携带1-4条N.plumbaginifolia染色体,叶片发病较轻植株则未见N.plumbaginifolia染色体,携带1条外源染色体植株的染色体数目为48。对这5株材料的离体叶片接种病原菌以对其离体叶片的黑胫病抗性进行再次鉴定,结果与复选时所得结果相近。综上所述,自Nicotiana tabacum-N.plumbaginifolia杂种回交一代(BC1)中筛选获得了4株叶片对黑胫病具有较强抗性的异源染色体植株,其中一株可能为异源单体代换植株。

远缘杂交转育抗烟草花叶病N基因同源基因片段的初步研究

烟草普通花叶病(TMV)是烟区的主要病害之一,生产上所用抗源都来自烟属的心叶烟(Nicotiana glutinosa),其携带N基因对TMV免疫,但因连锁累赘导致烟叶品质差,难以在生产上大面积使用。因此,从烟属植物中挖掘新的TMV抗源尤为必要。本研究以烤烟品种红花大金元与野生种圆锥烟草(N.paniculata,PI 555550)为亲本,开展远缘杂交,获得了种间杂种。杂交种SSR、GISH及抗病性鉴定结果表明,杂交种含双亲特征条带,接种TMV后,叶片有枯斑反应。N基因特异引物在圆锥烟草及杂交种中未能扩增,而根据N基因同源基因Np片段设计的特异引物扩增到500 bp的片段,携带N基因的RBST及心叶烟草(N.glutinosa PI 555507)中未扩增到此特异片段,在杂交种扩增到此特异片段。该研究为获得新的TMV抗源奠定了材料基础。

不同土壤对心叶烟和三生烟种子萌发率的影响

测定了四种不同土壤的基本理化性质,并分别用其培育心叶烟和三生烟种子,统计两种烟草种子在四种土壤中的萌发率.结果表明:两品种烟草种子萌发率在育烟基质与其他3种土壤间有极显著差异(p<0.01),而在两烟草品种间差异不显著.

不同镉积累基因型烟草CAX2基因克隆及序列分析

【目的】克隆不同镉积累基因型烟草中阳离子转运基因（CAX2）,为研究烟草CAX2基因在镉转运过程中的作用机理提供参考。【方法】根据NCBI中马铃薯的CAX2序列,BLAST烟草EST数据库,设计引物克隆普通烟草（Nicotiana tabacum）K326和黄花烟草（N.rustica）的CAX2基因,使用生物信息学方法进行序列分析。【结果】K326和黄花烟草CAX2基因（分别命名为Nt CAX2和Nr CAX2）编码区长度均为1314 bp,核苷酸序列一致性达98.0%;二者均编码437个氨基酸,仅有5个氨基酸位点存在差异。Nt CAX2和Nr CAX2蛋白同源性为98.9%,均有两个完全相同的Na＋-Ca2＋交换蛋白结构域,分别位于CAX2 102-249 aa和293-426 aa区域,具有CAX家族共有的结构特征。Nt CAX2和Nr CAX2理论等电点分别为5.54和5.45,均有较强疏水性,包含11个跨膜结构域和两个重复区域α-1、α-2,三级结构以α-螺旋为主。系统进化分析结果表明,Nt CAX2和Nr CAX2与马铃薯（St CAX2）的亲缘关系最近,蛋白同源性均高于92.0%。【结论】K326和黄花烟草CAX2基因同源性较高,CAX2基因在茄科具有较高保守性。

干旱条件下黄腐酸对烟草成苗叶水分关系的影响

试验结果表明,在干旱胁迫下 FA 处理明显降低烟草成苗叶片的气孔导度和蒸腾速率,减少植株的蒸散量,提高叶片水势和净光合速率,增加根苗比。可以认为,FA 能有效地改善烟株的水分状况,提高其抗旱性。

三生烟叶片与烟花的原生质体制备研究

[目的]探讨三生烟叶片及烟花的高质量原生质体制备方法。[方法]通过优化纤维素酶和离析酶浓度配比、酶解时间、渗透调节剂甘露醇浓度等参数,研究三生烟叶片与烟花原生质体的最优制备方法。[结果]三生烟烟叶材料最佳制备条件为1%纤维素酶和0.5%离析酶、甘露醇浓度0.6 mol/L、酶解时间4 h,完整率达88.22%。烟花材料最佳制备条件为0.8%纤维素酶和0.4%离析酶、甘露醇浓度0.7 mol/L、酶解时间2 h,完整率达83.59%。[结论]三生烟叶片与烟花原生质体由于材料来源不同,酶解条件存在差异,制备时需要针对不同组织材料予以优化。