闽江流域野生蕉(Musa itinerans)遗传多样性和遗传结构的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术对福建省闽江流域10个野生蕉自然居群的遗传多样性和遗传结构进行分析,结果显示:12条ISSR引物共检测出117个条带,105个多态性条带,多态性百分率为89.7%;野生蕉Nei遗传多样性指数为0.244,Shannon's信息指数为0.381,其中三明野生蕉遗传多样性水平最高,且不同自然居群间遗传多样性指数之间具有显著性差异;总遗传变异系数为0.589,基因流为0.349,居群间的遗传分化程度高于居群内;基于遗传距离的聚类结果与模型聚类结果均聚为3大类,分别为沙溪支流的三明野生蕉类群、闽江上游及附近支流的南平野生蕉类群和闽江下游的福州野生蕉类群。研究认为,闽江流域野生蕉资源丰富的遗传多样性主要来源于自然居群间生境异质化所引起的高频率遗传变异,且三明野生蕉类群的遗传多样性和遗传分化程度最高,可能是福建野生蕉的起源中心,也是野生蕉资源开发和利用的最主要群落。此外,水流是闽江流域野生蕉遗传迁移最关键的自然主导因素。

海南岛野生香蕉居群分布与居群内植物组成

野生香蕉有生长势和抗寒能力等优良特性,是香蕉遗传改良的重要种质来源。如何更好地利用和保护野生香蕉的遗传多样性,是目前急需研究解决的问题。本文调查研究了海南省野生香蕉的居群分布与居群内植物组成。海南岛野生香蕉(Musaitinerans)主要分布在北纬18°45′￣19°19′,东经109°22′￣109°56′之间,年均降水量1800mm等值线以内的中部山区及其东部的丘陵地带,根据地形地貌、气候特征、植被类型和空间距离等因素,划分为黎母岭、阜龙乡、南高岭、鹦哥岭、百花岭、阿佗岭、大本山和吊罗山等八个分布区域。根据野生香蕉生物学特性的调查,认为海南岛这种大面积分布的野生香蕉为阿宽蕉(Musaitinerans),基因型为AB型。阜龙乡野生香蕉居群内主要植物28种,其中乔本植物4种、灌木植物5种、草本植物8种、藤本植物4种和蕨类植物7种,野生香蕉为明显的单优群落,但也存在植物间的共生性和生长的竞争性。人工压力和生态胁迫是造成野生香蕉遗传资源流失的主要因素,周围自然环境的恶化,也破坏了野生香蕉居群内各动植物的协同进化,建议从维护原生境来保护野生香蕉种质资源,并建立完善的保护体系和野外监测体系。

几丁质酶基因克隆及其野生蕉转化

本研究根据GenBank公布的木霉几丁质酶基因(chitinase)序列设计一对引物,采用RT-PCR方法从木霉(Trichoderma spp.)中克隆获得了几丁质酶基因全序列,编码区共1275bp,推测其编码424个氨基酸,该基因与哈茨木霉(Trichoderma harzianum)的内切几丁质酶基因chit42(GenBank accession No.L14614)具有99%的同源性。在此基础上,将获得的几丁质酶基因从pGEM-T载体中用XbaⅠ和BamHⅠ切下,克隆到pBI121植物表达载体的XbaⅠ和BamHⅠ位点,构建了植物表达载体pBI-chit并将其转入根癌农杆菌菌株EHA105。该菌株转化野生蕉(Musa itinerans Cheesm.)胚性细胞悬浮系,经过抗性筛选、胚的诱导和萌发,获得成熟体细胞胚和再生苗。通过GUS组织化学法检测和PCR方法鉴定,结果表明外源基因已经成功转入到野生蕉中。本研究为下一阶段转化香蕉栽培品种和筛选抗香蕉枯萎病新种质奠定一定的基础。

三明野生蕉基本生物学特性调查

本文介绍了福建省三明野生蕉(Musaspp.,‘AB’G roup)的分布、基本生物学特性,为开发利用三明野生蕉提供基础资料,并初步分析了三明野生蕉的利用价值。

三明野生蕉抗寒特性的形态学与生理生化研究

【目的】探究三明野生蕉(Musa itinerans)抗寒的形态学和生理生化机制。【方法】以三明野生蕉为材料,以不耐寒‘天宝蕉’(Musa acuminata‘Tianbaojiao’)为对照,采用石蜡切片法对比二者的叶片组织结构和在4℃低温处理24 h前后的表型变化。同时,比较低温处理前后叶片叶绿素荧光参数,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量的变化差异。【结果】三明野生蕉海绵组织较薄,叶片细胞结构紧密度(CTR)更高。低温处理后,三明野生蕉叶片挺立、无损伤,叶绿素荧光参数均处于较高水平,冷害对其光合系统损伤不明显;低温处理前后,三明野生蕉SOD、POD和PPO活性和Pro含量均显著高于‘天宝蕉’。低温会导致三明野生蕉PPO活性和MDA含量显著降低,而‘天宝蕉’则表现出相反的趋势。室温条件下,三明野生蕉CAT活性与‘天宝蕉’差异不大,低温处理后却显著高于‘天宝蕉’。【结论】三明野生蕉在低温处理前后的表型和叶绿素荧光参数变化不大,推测三明野生蕉抗寒特性与较高的CTR、抗氧化酶活性和Pro含量有关。

野生蕉miR395a前体克隆与进化特性及启动子分析

植物miR395参与硫代谢调控,并在应答逆境胁迫等方面起重要调控作用.为了解香蕉miR395的分子特性和进化规律,在参考香蕉基因组信息的基础上,结合RT-PCR技术,从三明野生蕉（Musa itinerans）叶片中获得81 nt miR395a前体序列,包含21 nt miR395a成熟体序列.进化特性分析表明,植物miR395a前体存在于27个物种中,野生蕉pre-miR395a序列与双子叶耧斗菜（Aquilegia viridiflora Pall.）最为接近,与单子叶的水稻、玉米、高粱最远,表明野生蕉pre-miR395a的起源比较特殊;前体序列长度差异较大（57-226 nt）;miR395a成熟体序列分析发现,来自5p臂上的miR395a序列特异性较大.野生蕉miR395a前体能形成典型的发卡结构,miR395a成熟体位于前体的3p臂上.转录起始位点分析表明,野生蕉pri-miR395a转录起始区域位于-87 bp--38 bp,A为转录起始位点.启动子顺式作用元件预测分析表明,野生蕉miR395a启动子包含多个激素、胁迫、生物钟及光响应元件,可能与响应胁迫密切相关.qPCR检测结果也发现miR395a的表达量在低温胁迫下极显著下调,表明响应低温胁迫.综上表明三明野生蕉在响应低温胁迫过程中miR395a起着重要调控作用,这对于进一步研究野生蕉miR395a在低温胁迫中的作用机制具有参考价值.