苹果自交不亲和基因型(S基因)研究进展

苹果是蔷薇科一个典型的配子体自交不亲和果树树种。本文详细介绍了苹果S等位基因研究现状,系统介绍了基于PCR技术的苹果S基因型鉴定的理论基础和主要方法,列出了迄今国内外应用这些方法鉴定出的500多个苹果品种的S基因型。本文对于苹果品种授粉树的合理配置和杂交育种亲和性亲本选择具有重要的指导意义。

梨NAC结构域蛋白基因克隆与mRNA嫁接传递性研究

【目的】克隆梨NAC结构域蛋白基因NACP,验证其mRNA是否可以通过韧皮部进行嫁接传递。【方法】利用同源克隆的方法,分别克隆‘鸭梨’(Pyrus bretschneideri Yali)和杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge)的NACP基因,利用生物信息学方法进行序列分析。以‘鸭梨’为接穗,杜梨为砧木进行微嫁接。从接穗茎尖、叶片、茎段韧皮部,嫁接口及砧木韧皮部、木质部组织中提取RNA,进行RT-PCR扩增。用特异的限制性内切酶ScrFⅠ对其扩增产物进行酶切鉴定。利用原位杂交技术,检测NACP基因在植物体内的表达部位。【结果】获得‘鸭梨’和杜梨NACP基因全长序列,长度均为1377bp,编码350个氨基酸,包含两个内含子,大小分别为111、96bp,分别命名为YL-NACP和DL-NACP。酶切鉴定结果表明,在接穗‘鸭梨’茎尖、叶片、茎段韧皮部中都有砧木DL-NACP基因的mRNA表达,同时砧木杜梨韧皮部中也有接穗YL-NACP基因的mRNA表达,而木质部中则没有发现该基因表达。通过原位杂交进一步证明,NACP基因只定位于韧皮部。【结论】成功地从‘鸭梨’和杜梨中克隆了全长的NAC结构域蛋白基因NACP,并进一步证明了梨内源性的NACP基因mRNA可以通过韧皮部进行传递,该结果为进一步研究果树砧木与接穗的互作机制奠定了基础。

苹果花粉中与花柱S-RNase互作的γ-硫堇筛选及鉴定

以‘国光’苹果（S1S2）花粉为材料,成功构建了酵母pGADT7-cDNA文库,转化效率约为1.2×106.μg-1,插入片段大小在300~2000bp之间。通过酵母双杂交方法,用苹果S2-RNase的C2HVC3区筛选文库获得一个长505bp的cDNA片段,经分析发现该cDNA序列上有一个261bp的开放阅读框（ORF）,该ORF编码一个具N端信号肽的多肽,该成熟多肽由64个氨基酸组成,富含带正电荷的赖氨酸和精氨酸,其C端有8个半胱氨酸和一个γ-硫堇功能域,结构预测显示其具有一个α螺旋,3个β折叠,4个二硫键,由此,推断其为苹果γ-硫堇,命名为MdD1。RT-PCR分析发现：MdD1基因在‘国光’苹果叶片、萼片、花瓣、子房、花药和花柱等组织中都有表达,但花药中表达量最高。酵母双杂交结果表明MdD1除了与苹果S2-RNase的C2HVC3区互作外,还与S1-RNase的C2HVC3区,S1、S2-RNase的成熟多肽区存在互作。初步认为：苹果γ-硫堇可能通过与S-RNase非特异性互作,作为花粉非S因子参与自交不亲和反应。