洪平杏的种子生物学特性

本研究以采自湖北神农架的洪平杏(Armeniaca hongpingensis Yu et Li)种子为材料,对其形态特征、种皮透性及萌发抑制物等进行研究。结果表明:洪平杏种子的平均长度、宽度和厚度分别为(2.726±0.073)cm、(1.876±0.069)cm和(1.119±0.027)cm,千粒重为(1851.033±62.85)g,种子为大粒种子,内部两个大子叶蕴含着丰富的营养物质,是物质与能量供应的来源,可以保证种子萌发。平均含水量为(12.72±1.25)%。带壳种子的平均吸水率为(18.60±0.53)%,去壳种子的平均吸水率为(32.44±6.27)%,种壳与种皮能减缓水分进入种子的速度,但不影响总吸水量。T.T.C活性染色检测到4℃下干藏半年的种子生活力仍为100%,都是健康有活力的种子。白菜种子的萌发检测表明,洪平杏种皮和种胚中均存在萌发抑制物质。洪平杏种子休眠的主要因素是种皮和种胚含有的萌发抑制物以及坚硬的外种壳对萌发过程中胚根突破种皮的机械阻力。此外,内果皮和种皮可能会对种子萌发早期的吸水有一定的阻碍作用。

猫儿屎的种子生物学特性研究

本研究以采自湖北神农架的猫儿屎种子为材料,对其形态特征、种皮透性及萌发抑制物等进行研究。结果表明:猫儿屎种子的平均长度,宽度和厚度分别为9.34 mm,6.60 mm和2.45 mm;千粒重量为84.18 g;平均含水量为21.09%;带壳种子的平均吸水量为15.50%,去壳种子的平均吸水量为35.10%,表明种壳能减缓水分进入种仁的速度;通过TTC活性染色方法,检测4℃下干藏和湿沙种子的生活力为100%。通过白菜种子的萌发检测表明,猫儿屎种壳中不存在萌发抑制物质,而种仁中存在萌发抑制物质,从而造成猫儿屎种子休眠。

宜昌五峰业产坪村构树产业现状及发展建议

聚焦湖北省宜昌市五峰县仁和坪镇业产坪村构树(Broussonetia papyrifera)生态饲料,通过分析杂交构树在当地种植的适宜性、营养成分及饲料配方可行性,认为宜昌地区适宜种植杂交构树并发展相关产业,并对当地构树饲料配方提出了相关建议。

盐肤木APETALA3/DEFICIENS同源基因的克隆与功能分析

AP3/DEF(APETALA3/DEFICIENS)基因为MADS-box基因家族的B类基因,在花发育过程中主要参与调控花瓣和雄蕊发育。对盐肤木(Rhus chinensis)AP3/DEF同源基因进行克隆及功能分析,有助于探究其在盐肤木雄蕊发育过程中的作用。采用RT-PCR技术获得盐肤木AP3/DEF同源基因CDS;利用NCBI CD Search对其序列和结构域进行比较分析;利用酵母双杂交系统,对AP3/DEF同源蛋白与盐肤木中其它MADS-box转录因子进行蛋白互作验证;通过实时荧光定量PCR分析盐肤木AP3/DEF同源基因的时空表达模式;用过表达拟南芥(Arabidopsisthaliana)验证盐肤木AP3/DEF同源基因在花器官发育中的功能。结果表明,克隆得到2个盐肤木AP3/DEF同源基因分别命名为RcAP3(GenBank:OR962160)和RcTM6(GenBank:OR962159),根据其氨基酸保守结构域比对及系统进化分析,发现这2个蛋白序列与漆树科的芒果(Mangifera indica)和阿月浑子(Pistacia vera)AP3/DEF同源蛋白亲缘关系最近。酵母双杂交结果表明,RcAP3和Rc TM6与盐肤木B类蛋白RcPI、C类蛋白RcAG和Rcag存在互作关系,但与A类和E类蛋白不存在互作关系。实时荧光定量PCR分析结果显示,RcAP3和RcTM6基因在不同性别盐肤木花芽快速发育期高表达,在花芽发育早期和开花后表达水平较低;RcAP3在雌花、雄花和两性花的花芽分化过程中均维持较高的表达水平,而RcTM6在两性花中显著表达,在雄花和雌花中表达量很低。两性花快速生长期,RcAP3在花瓣和雄蕊中高表达且差异很小,而RcTM6在雄蕊中的表达量显著高于其它花器官。RcAP3基因能恢复拟南芥ap3-3突变体花瓣和雄蕊的缺陷表型,RcTM6过表达则导致拟南芥花瓣、雄蕊和子房缩短,花药败育,表明盐肤木中同属AP3/DEF亚家族的同源基因RcAP3和RcTM6存在功能分化。RcAP3促进花瓣和雄蕊发育,而RcTM6抑制雄蕊发育。研究结果为进一步研究盐肤木性别分化的分子机制奠定了基础。

楸树逆境胁迫下的实时荧光定量PCR内参基因筛选

楸树是中国特有的珍贵树种,具有较高的材用、药用及观赏价值,但在其功能基因方面的研究报道较少。为使后续楸树相关功能基因在表达分析的定量实验结果有更加准确的参照,需要筛选表达稳定性高的基因作为内参基因。本研究数据采用楸树二代转录组测序,CYP40-1、CYP40-2、EF1A、EF1B、MDH、PP2A、TUBA、TUBB、UBC2和H3-1共10个内参基因初步筛选为候选内参基因。对楸树组培苗进行低温、高温、干旱及高盐胁迫处理后,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测上述候选内参基因的表达变化情况,并利用geNorm、Normfinder和BestKeeper 3个分析软件综合评估了这些内参基因的稳定性。结果表明,4℃、37℃、300 mmol/L甘露醇和100 mmol/L NaCl处理下表达量最稳定的内参基因分别为UBC2、CYP40-2、PP2A和CYP40-1。本研究所筛选到的表达稳定的内参基因及设计的特异引物为后续楸树抗逆相关基因表达分析提供了理论基础。

高粱BTx623幼胚遗传转化及再生体系的建立

高粱是世界上仅次于小麦、水稻、玉米和大麦的重要作物之一,虽然高粱基因组已经完成了测序,但是针对高粱测序品种BTx623,高效、稳定的遗传转化和再生体系的缺乏,阻碍了高粱遗传育种和功能基因组研究发展。本研究以高粱基因组测序品种BTx623幼胚为外植体材料,利用农杆菌介导的方法以抗草铵膦的Bar基因为筛选标记进行高粱遗传转化。通过筛选愈伤组织对不同浓度草铵膦的适应性,确定了高粱品种BTx623遗传转化中合适的草铵膦浓度为2.5 mg/L。以BTx623幼胚为外植体转化材料,通过农杆菌遗传转化方法,获得抗性愈伤组织。通过在分化培养中添加浓度为0.0067 mg/L的ZNC,建立了高粱品种BTx623的植株再生体系,获得了再生植株。因此,本研究成功获得了抗性愈伤组织和再生植株,建立了高粱品种BTx623遗传转化及再生体系,这对高粱功能基因组研究和遗传育种技术发展具有重要意义。

洪平杏体细胞胚胎发生初探

以洪平杏(Armeniaca hongpingensis Yu et Li)不同取样时期的不同外植体进行愈伤组织的诱导,研究发现洪平杏开花11周左右的去子叶胚和子叶较容易诱导出愈伤组织,污染率低,诱导率高。不同外植体愈伤组织诱导能力大小依次为去子叶胚=子叶>未成熟胚>花药>嫩叶叶柄>嫩叶叶片。以洪平杏子叶为外植体诱导体细胞胚胎发生,诱导子叶愈伤组织的最佳培养基是MS+0.5 mg/L 2,4-D+0.1 mg/L 6-BA,愈伤诱导率为(97.04±2.31)%;胚性愈伤组织诱导的培养基为MS+0.2 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA;体细胞胚胎增殖的培养基为MS+0.2 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+0.2 g/L水解酪蛋白。

基于SSR分子标记的盐肤木遗传多样性分析

利用筛选出的14对SSR引物,对4省5个地区的153份盐肤木种质资源进行遗传多样性分析,并进行遗传关系及聚类分析。结果显示,14对SSR引物在153份样本中扩增出105个等位位点,平均每对引物扩增到的等位位点数为7.5个。盐肤木Nei’s多样性指数(H)为0.206~0.413,平均值为0.316;Shannon多样性信息指数(I)为0.356~0.600,平均值为0.484。5个居群间的有效等位基因数(Ne)为1.335~1.556,Nei’s多样性指数(H)0.197~0.316,Shannon多样性信息指数(I)为0.302~0.467,居群的遗传分化系数(Gst)变化范围0.122~0.489,平均值为0.257,基因流的变化范围(Nm)为0.522~3.594,平均值为1.445(Nm>1)。结果表明,盐肤木在物种水平上遗传多样性丰富,居群间遗传多样性存在一定差异,25.7%的总体变异发生在居群间,74.3%的遗传变异发生在居群内,即盐肤木的遗传分化主要存在于居群内部,居群间存在着较频繁的基因交流。遗传多样性系数及聚类分析结果显示,5个居群被聚为两类,盐肤木优先以居群聚类,盐肤木的遗传关系与地理位置之间有一定的相关性。该研究结果可以对盐肤木后期优良种质的选育提供参考依据。

高粱SPL基因家族的鉴定及表达分析

Squamosa启动子结合类蛋白(SPL)基因家族编码一类植物特有的转录因子,其功能涉及作物遗传改良的许多方面,如产量、株型、抗逆性等,具有重要的实际应用价值。虽然SPL基因在很多作物中有广泛研究,但是在高粱中仍有待进一步探索。本研究通过生物信息学方法,利用同源序列法在高粱基因组水平对SPL基因家族进行分离和分析,共获得19个高粱SPL基因,并命名为SbSPL。高粱SbSPL家族基因不均匀地分布于高粱9条染色体上。通过系统进化树、保守结构域和基因结构等分析,将SbSPL基因家族成员分为5组,不同组的SbSPL基因在功能结构上具有保守性。此外,分析了SbSPL基因家族成员的启动子,发现SbSPL基因家族具有响应非生物胁迫相关信号转导的顺式作用元件。利用qRT-PCR技术,发现部分高粱SbSPL基因的表达受干旱胁迫诱导。这些结果揭示了SbSPL基因可能在高粱响应环境非生物胁迫过程中起到重要作用。