生物技术在林木遗传育种中的应用

简要介绍了我国林木育种的发展历程及取得的主要成就,综述了近年来林木遗传标记技术、林木基因组研究、林木抗虫、抗病、抗逆境、品质改良、遗传转化等基因工程技术在林木遗传育种中的应用进展,并探讨了生物技术与林木常规育种的关系。

白桦5×5完全双列杂交种苗性状的遗传效应分析

通过对白桦杂交子代种苗性状的分析,估算白桦亲本的遗传参数,为白桦第二代强化种子园的亲本选配提供理论依据.2003年在白桦强化种子园中以小北湖(BH)3个优树、帽儿山(M)2个优树作为杂交亲本,按5×5完全双列交配设计进行控制杂交,测定白桦25个杂交组合种子的千粒重、发芽率、发芽势及其苗高、地径等.结果表明,25个杂交组合的种子千粒重、发芽率、发芽势及其苗高、地径均存在着极显著的差异;千粒重、发芽率和发芽势的一般配合力、特殊配合力、反交效应差异也达到了极显著水平,苗高的一般配合力差异显著,而地径的一般配合力差异不显著,苗高和地径的特殊配合力及反交效应差异极显著;根据杂交子代一般配合力效应值和特殊配合力效应值,从25个杂交组合中初选M4×M1、BH3×BH2、M4×BH3、BH2×BH1、BH2×M1组合为优良组合,M4和BH3为优良亲本.

北五味子遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR(Inter Simple Sequence Repeat)标记技术,分析了东北三省16个产地北五味子的遗传多样性。6个ISSR引物共检测到83个位点,多态位点的百分率在9.64%～42.17%之间。ISSR的Shannon指数变化范围在0.0583～0.1966之间,Nei指数的变化范围在0.0399～0.1254之间。16个产地的北五味子的基因多样性为24.05%,产地间变异占总变异的66.81%。各产地的地理气候因子与遗传变异指数相关分析表明,影响遗传多样性的地理气候因子为经度和温度,表现为分布区西部、生长季节温度较低的产地变异丰富的特点。

胚乳和外源赤霉素对五味子[Schisandra chinensis (Turcz.) Baill]种子发芽的影响

以组织培养和土壤播种的未经层积处理的五味子种子为材料，检测胚乳和外源赤霉素（GA3）对发芽影响的结果表明，在不加生长调节物质的MS培养基上，去掉外种皮带全胚乳的种子发芽率只有2．7％，而带1／2和1／3胚乳的种子发芽率则分别为46％和70．6％；培养基中添加GA，，可提高去掉外种皮带全胚乳和带1／2胚乳种子的发芽率，而对带1／3胚乳的种子则无效果。土壤播种时，用10—1000mg·L—GA3对去掉外种皮种子进行1~10d前处理，其中100mg·L—GA3前处理10d的发芽率最高，达到38．7％。

西伯利亚蓼PsMnSOD基因的耐盐碱性鉴定及其在盐碱胁迫下的表达模式

植物的超氧化物歧化酶的活性与其在盐胁迫下的防御能力密切相关。本文分析了西伯利亚蓼PsMn-SOD基因在酵母中的表达对酵母耐盐碱性的影响以及西伯利亚蓼中PsMnSOD基因在盐碱胁迫下的表达模式。研究结果表明,PsMnSOD基因在酵母中的表达提高了酵母在盐碱胁迫下的SOD酶活性,并提高了酵母对盐碱胁迫的抗性。RT-PCR结果显示,3%NaHCO3胁迫条件下PsMnSOD基因在西伯利亚蓼的叶、茎和地下茎中均有表达,西伯利亚蓼PsMnSOD基因在茎和地下茎中的表达水平高于在叶中的表达水平,叶中PsMnSOD基因的表达水平随着NaHCO3浓度的增加而上升。本试验表明西伯利亚蓼PsMnSOD基因在抵御盐碱胁迫中起到非常重要的作用。

柽柳dir基因的克隆及序列分析

在柽柳cDNA文库测序中获得了dir基因的全长cDNA序列,去除PolyA后,该基因全长为724bp,其中5′非翻译区26bp,3′非翻译区143bp,开放阅读框(ORF)长555bp,编码184个氨基酸.基因编码蛋白的分子量为19·69kD,理论等电点为6·96·疏水性分析表明,蛋白的前41个氨基酸为亲水性的.dir基因编码的蛋白质参与木质素的形成,与植物体的病菌防御有关.该基因的Genbank登录号为DQ462418(基因)和ABE73781(蛋白).

转铁蛋白基因烟草中内源铁蛋白基因的差异表达及含铁量的变化(英文)

铁蛋白是一种由24个亚基组成的高分子贮藏蛋白质,可以储存多达4500个铁原子,在动植物及微生物的新陈代谢中起着非常重要的作用。有研究表明,外源铁蛋白的大量表达可以提高植物储存铁离子的能力。为了明确外源铁蛋白基因转化植物中内源铁蛋白基因差异表达与植物含铁量的关系,本研究在成功获得2个烟草铁蛋白基因的全长cDNA克隆NtFer1(登录号:ay083924)和NtFer2(登录号:ay141105)的基础上,以烟草品种SR-1(Nicotianatabacumcv.PetitHavanaSR-1)为受体,培育了转铁蛋白基因烟草。将双元载体pBI121中的GUS基因用来自大豆的铁蛋白基因SoyFer1(登录号:m64337)置换,利用农杆菌介导法转化烟草叶盘,获得在CaMV35S启动子驱动表达的大豆铁蛋白基因转化烟草植株。Northern杂交和Western杂交分析表明外源铁蛋白基因在转基因烟草中得到了正确表达。比较转基因烟草和非转基因烟草的内源铁蛋白基因表达强度、叶片铁含量、根系铁还原酶活性、株高和鲜重表明,外源铁蛋白基因不但促进了NtFer1的表达,提高转基因植株的储存铁的能力和根系铁还原酶活性,而且促进植株的生长速度。以上结果说明,外源铁蛋白基因转化烟草中内源铁蛋白基因的表达、铁离子的还原吸收及光和作用都得到了进一步的提高。

碱茅(Puccinellia tenuiflora)Put-R40g3基因的分离及其与逆境的应答

从碱茅(Puccinellia tenuiflora)cDNA文库中分离得到Put-R40g3基因(登录号:AB465547)。克隆的cDNA全长为588bp,其编码的蛋白质共195个氨基酸,与水稻,小麦和拟南芥的R40g3蛋白的氨基酸序列有较高的同源性。对经逆境处理的碱茅幼苗根、叶中该基因的表达分析结果表明,碱茅中Put-R40g3基因的表达有被ABA、盐和干旱诱导的趋势。Put-R40g3蛋白与绿色荧光蛋白(GFP)融合在酵母细胞表达的蛋白质定位研究结果显示了Put-R40g3蛋白存在于细胞质中。同时Put-R40g3基因在酵母中表达,酵母在盐、干旱及氧化逆境条件下提高了对逆境的适应能力。这些结果暗示了Put-R40g3基因是一个与逆境相关的基因。