强优势玉米杂交种雌穗发育期间的基因表达谱动态及重要功能基因

利用基因芯片杂交方法,检测强优势玉米杂交种(C8605-2×W1445)雌穗发育过程中的基因表达动态,以期为进一步研究雌穗发育的分子机制提供证据。在雌穗到达小穗分化期之后8d内,有671个基因的表达水平发生显著变化,主要表现出4种不同的表达模式。这些差异表达的基因涉及代谢、发育、刺激应答、细胞信号转导、物质运输等多个方面。细胞分裂基因、细胞壁结构和修饰蛋白基因在雌穗发育过程中大多表现为上调表达,可能对雌穗细胞的分化和果穗性状的形成产生重要影响。蛋白激酶、细胞信号转导以及转录因子基因等上游的信号传输和调控基因在雌穗的发育中也可能具有重要作用。

基于ZmDEP1基因的玉米籽粒性状关联分析

以水稻籽粒产量相关的OsDEP1为候选基因,利用生物信息学分析方法获得了其在玉米中同源基因ZmDEP1的全长并进行了基因结构划分和验证,将该基因与玉米粒重相关基因QTL-q300k20和QTL-qgrwt6共定位。将ZmDEP1基因的3′端在一个由121份优良玉米自交系组成的关联群体中进行测序及多态性位点测定,结合北京和海南两个环境下的籽粒性状表型数据进行关联分析。发现该基因3′UTR的一个单核苷酸多态性位点(SNP)S182,两种环境下都与粒重和籽粒体积相关,表明S182可能是一个影响玉米粒重、体积的功能位点。

基于远红外热成像的叶温变化与玉米苗期耐旱性的研究

【目的】植物可以通过降低叶片气孔蒸腾来达到控制失水和增强抗旱的目的。蒸腾强度的变化会引起植物叶片温度的变化,利用远红外热成像仪研究遭受干旱胁迫时玉米自交系苗期叶温的变化与生物量耐旱系数间的关系,为筛选鉴定玉米耐旱自交系提供依据。【方法】以83个优良玉米自交系为材料,利用远红外热成像仪检测干旱胁迫条件下苗期叶片温度的变化,叶片的气孔导度、蒸腾强度采用气孔计Li-1600测定,同时测定植株的生物量。【结果】遭受干旱胁迫时,玉米苗期叶片的相对生物量变异幅度为0.271～0.997(生物鲜重)、0.338～0.969(生物干重),叶温变异幅度为-0.1～+0.5℃,均存在显著变异。耐旱玉米自交系的叶片温度显著上升,而敏感玉米自交系的叶片温度变化不明显。干旱胁迫与正常灌水条件下叶温的差值即叶温差与相对生物鲜重(0.283*,0.288**,n=83)及相对生物干重(0.239*,0.273**,n=83)间存在极显著的相关性。此外,叶温差与叶片气孔导度、蒸腾强度间也存在着显著的相关性。【结论】遭受干旱胁迫时,玉米苗期叶片温度变化可以显著反映玉米苗期的耐旱性,叶温差可以作为玉米苗期耐旱性初步筛选的一个指标,将远红外热成像技术运用于玉米耐旱育种存在可行性。

两个玉米自交系苗期叶温的干旱响应研究

利用远红外热成像系统的技术,研究玉米自交系综3与87-1苗期叶片对干旱的响应以及生物量的积累变化。结果表明,在遭受中度干旱胁迫的条件下,87-1的相对生物鲜重(0.716)及相对生物干重(0.799)显著高于综3(0.564,0.658),87-1的叶温差(0.30℃)显著高于综3(0.13℃)。通过离体叶片分析,综3离体叶片较87-1失水速率快,叶温在离体短时间内下降更低。表明在响应水分胁迫方面,87-1较综3叶片蒸发量小,叶温变化大,保水能力好,87-1表现出了更强的耐旱性。生物量积累与叶温差存在紧密的相关性,较高叶温差的基因型在遭受到水分胁迫时生物量积累更强。

植物数量性状关联分析研究进展

关联分析是新近开始在植物数量性状研究和植物育种中应用的一种分析方法。它以连锁不平衡为基础鉴定某一群体内性状与遗传标记或候选基因间的关系。本文在介绍连锁不平衡的定义和度量方法的基础上,综述了连锁不平衡和关联分析在植物方面的研究进展,并讨论了交配体系、重组、遗传漂变等对连锁不平衡程度的影响,以及连锁不平衡程度和群体结构对关联分析的影响,最后讨论了关联分析在植物数量性状和分子育种研究中可能的应用。