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摘要:野生二粒小麦(Triticum dicoccoides)是小麦抗病育种的重要资源库之一。来自以色列Mount Hermon的野生二粒小麦材料IW3和IW10对我国小麦白粉病菌生理小种E09表现高抗。对硬粒小麦Langdon与IW3和IW10两个杂交组合F2分离群体和F3家系的遗传分析表明,IW3和IW10对小麦白粉菌E09的抗性均受显性单基因控制,暂被命名为MlIW3和MlIW10。采用BSA法和SSR标记分析,筛选到与抗白粉病基因MlIW3和MlIW10连锁的5个SSR标记,这两个基因均位于Xbarc84和Xwmc326之间,顺序为Xbarc84–4.6cM–MlIW3–1.6cM–Xwmc326和Xbarc84–6.6cM–MlIW10–0.6cM–Xwmc326。根据SSR分子标记的遗传图谱和在中国春的缺体-四体、双端体和缺失系的定位结果,这两个抗白粉病基因被定位在3BL染色体的末端。根据MlIW3和MlIW10的来源和分子标记定位结果,推断这两个基因可能是小麦抗白粉病基因Pm41或其等位基因或位于同一个基因簇中。
摘要: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。
摘要:利用363对SSR标记分析了在我国小麦生产和育种中发挥了重要作用的11份国外引进品种和33份选育品种的遗传组成,旨在揭示国外种质对我国小麦品种改良的遗传贡献,指导种质资源引进和利用。国外种质包含了选育品种所发现等位变异的76.3%。与不同时期小麦品种等位基因多样性比较发现,国外种质的平均等位变异数最多(3.92),20世纪60年代(2.86)和70年代(3.01)基本一致,80年代有所升高(3.46)。品种间遗传距离比较与品种等位基因多样性结果相吻合。比较引进和选育品种在SSR位点的等位变异频率变化,发现至少在33个SSR位点,国外种质等位变异在我国小麦育种中被优先选择(该等位变异在引进和选育品种的分布频率均高于70%),其中一些位点已知与产量、生育期和抗病等性状密切相关。表明引进品种在以上基因组区域对我国小麦品种具有非常高的遗传贡献。
摘要:真菌病害是世界小麦生产中的最重要的病害之一。目前,在小麦中已经鉴定出一批小麦病菌侵染诱导基因,包括病程相关基因和抗真菌水解酶基因(葡聚糖酶基因和几丁质酶基因)。最近的研究表明,植物1,3-β-葡聚糖酶参与对真菌侵染的防卫。本研究从小麦cDNA文库中克隆出一个编码小麦1,3-β-葡聚糖酶的新基因,命名为TaGlc2。该基因编码的氨基酸序列与糖苷水解酶基因家族17高度同源。采用实时定量PCR分析方法对TaGlc2基因在白粉菌侵染(Erysiphe graminis)后小麦叶片中的表达模式进行研究,发现TaGlc2基因在白粉菌侵染6h后表达明显增强,至24h达到峰值,说明该基因受白粉菌侵染诱导表达。获得了TaGlc2基因5'上游调控区序列,发现存在与病菌侵染响应有关的顺式元件。小麦TaGlc2基因在小麦白粉病抗性上可能具有重要作用。
摘要:“2009中国作物学会学术年会”是我国作物科学领域最高级别学术交流会议,是每年我国作物科学工作者相聚的盛会。大会汇聚了作物科学领域的科技工作者,并邀请作物科学界和农业气象界的两院院士做大会学术报告。本次会议由中国作物学会主办、华南农业大学承办,定于2009年11月28—30日在广州市召开。欢迎广大科技工作者和研究生踊跃参加。
摘要:褐飞虱是中国水稻生产上最主要的害虫之一,以褐飞虱的耐虫性指数和抗生性指数以及F1代种群繁殖率评价10个水稻品种耐虫特性。结果显示,在水稻三叶期接入8头褐飞虱低龄(1-2龄)若虫为害时,品种间的耐虫性差异明显,汕优63、秀水11、培矮64S/32E、Triveni、UtriRajapan、嘉育948、ASD7等品种的耐虫指数大于抗生性指数,尤其是汕优63品种;而IR64、RathuHeenati品种的耐虫指数明显小于抗生性指数。若用高龄(3~4龄)若虫为害,多数品种的耐虫指数上升。同一品种,成株期的耐虫指数高于苗期。试验进一步表明,当TN1、秀水11稻株枯死时,汕优63、培矮64S/E32、嘉育948、Triveni、UtriRajapan中等受害,ASD7和IR64轻度受害,RathuHeenati无受害症状。从褐飞虱F1代数量来看,汕优63、培矮64S/E32与秀水11、TN1无显著差异,且均高于其他品种;嘉育948、Triveni、UtriRajapan显著高于ASD7,后者又极显著高于IR64和RathuHeenati。这些结果表明,汕优63、秀水11、TN1属感虫品种,无耐虫性和抗生性,培矮64S/E32、Triveni、UtriRajapan属强耐虫性品种,IR64、RathuHeenati属强抗生性品种,ASD7、嘉育948属耐虫性较强、抗生性较弱的品种。说明利用本文的评价方法基本上可以确定水稻品种的耐虫特性,这对耐虫品种的选育以及对褐飞虱可持续治理和保持品种抗性的稳定有着重要的现实意义。
摘要:利用FISH技术,对自交不亲和基因MLPK与SSP在甘蓝有丝分裂前中期染色体、减数分裂早粗线期染色体以及伸长DNA纤维等3种分辨率水平的靶DNA载体上进行物理定位。结果表明,在有丝分裂前中期,MLPK探针信号位于一对近中着丝粒同源染色体的短臂中部,距着丝粒的百分距离约为53.41±3.16;SSP探针信号位于一对具有随体的近端着丝粒同源染色体的长臂端部,距着丝粒的百分距离约为78.36±4.26。综合3种载体上的FISH结果表明,MLPK与SSP在甘蓝染色体组中可能都只有一个同源序列座位,具有在单倍体基因组中的单拷贝性。重复FISH杂交表明,MLPK与5SrDNA位于同一对染色体。依据Armstrong的核型分析标准,初步判断MLPK与SSP可能分别位于甘蓝的2号和7号染色体,与S位点不存在连锁关系。另从比较基因组学角度对定位结果进行了讨论。
摘要:采用PCR技术分别克隆nos终止子、烟草axi1内含子和烟草ubi.u4启动子,亚克隆部分与马铃薯Sbe1同源、部分与Sbe2同源的融合基因SIII,构建具有“ubi.u4启动子—反向SIII—反向nos终止子—axi1内含子—正向nos终止子”结构的异源3′端UTR反向重复序列型RNAi载体pCUSNI,采用农杆菌介导法转化马铃薯品种陇薯3号、甘农薯2号和大西洋,获得了16个转基因植株,其中14个的块茎直链淀粉含量大幅度增加,表观直链淀粉含量介于53.80%~85.33%;但随着直链淀粉含量的升高,转基因马铃薯淀粉含量下降。半定量RT-PCR分析表明,在直链淀粉含量超过80%的转基因株系中检测不到Sbe1和Sbe2基因mRNA的积累。结果表明,异源3′端UTR反向重复序列型RNAi载体pCUSNI能够高频、高效地同时抑制马铃薯Sbe1和Sbe2基因的表达,是一个优良的RNAi载体。以载体pCUSNI为基础,再以植物的其他基因为靶,只需在pCUSNI的BamHI和XbaI位点之间插入干涉片段替换SIII即可完成载体构建,而不必构建靶标基因的反向重复序列,使载体制备迅速便捷。
摘要:分析了187对小豆SSR引物在绿豆基因组中的可转移性,以期为绿豆分子遗传育种研究提供分析工具。结果表明,约75%的小豆SSR引物可在绿豆中有效扩增,但不同小豆连锁群SSR引物的可转移率存在差异。多态性分析发现80对引物中有28对在60份绿豆种质中可以检测到多态性,等位变异数从2-7不等,平均为2.9,PIC指数从0.02-0.69,平均为0.36。UPGMA聚类及主坐标分析表明,尽管同一省份的种质不能紧密聚在一起,但大多在聚类图上成簇状分布,说明相同来源的绿豆种质具有相似的遗传背景;此外,国外及我国边远地区的绿豆种质在遗传背景上与内部省份间存在明显差异。这些多态性SSR不仅可以有效用于绿豆分子遗传学研究,还可以用于不同来源绿豆种质资源的辅助鉴别。
摘要:随机选取中豆29×中豆32重组自交系群体中165个家系作为2年田间试验材料,分析大豆单株产量、产量构成因子及倒伏性的相关性和遗传效应,并检测各性状QTL。结果表明,38个与产量、产量构成因子及倒伏性状等有关的QTL主要集中在C2、F和I连锁群。表型相关分析结果与QTL定位结果一致。在F连锁群上,2年均检测到倒伏QTLqLD-15-1,解释的表型变异超过20%,与百粒重和分枝荚数QTL分别位于相同和相邻标记区间,表明产量相关性状与倒伏性存在一定的关联。在I连锁群上,每荚粒数QTL和二、三、四粒荚数QTL不仅于同一位置,解释的表型变异为32%-65%,并且2个年份均重复出现,每荚粒数和四粒荚数QTL与二、三粒荚数QTL的增效基因分别来自不同的亲本。这4个粒荚性状QTL的共位性与表型相关分析结果一致,证实每荚粒数和四粒荚数与二、三粒荚数分别由不同的机制调控。
摘要:以优质水稻品种越富为遗传背景,具有旱稻品种IRAT109导入片段的271份导入系为材料,在水、旱田2个土壤水分环境下调查糙米率、精米率、整精米率和垩白粒率4个品质性状,研究旱田栽培对稻米品质性状的影响,进行QTL定位及基因型与环境的互作分析。结果表明,整精米率和垩白粒率易受土壤水分环境的影响,糙米率和精米率相对稳定。适当水分胁迫能提高稻米的整精米率,减少垩白粒率。利用混合线性模型,在水、旱田条件下共检测到4个品质性状的10个加性QTL和2对上位性互作QTL,分别位于第3、4、7、8和9染色体。3个加性QTL(qMR9、qHMR7和qHMR9)和一对上位性互作QTL(qHMR3~qHMR9)的贡献率大于10%。7个QTL与前人研究结果相一致。第4染色体RM1112~RM1272和第9染色体RM1189~RM410是QTL集中分布的区域。根据不同性状对干旱胁迫的反应特点,分别选择水、旱田条件下贡献率大、稳定的QTL或者具有旱田特异性的QTL,进行标记辅助聚合育种是培育抗旱、优质稻的一个有效途径。
摘要:油菜种皮颜色既是一个形态指示性状,又与种子休眠和品质有关。以芥菜型油菜种皮颜色分离的2个BC6F2群体为作图群体,用微卫星(SSR)等标记进行连锁定位,并用定位标记对22份材料进行关联分析,通过反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)分析12份材料种皮中4-二氢黄酮醇还原酶(DFR)、花色素合酶(ANS)和花色素还原酶(ANR)基因的表达,对6份黄籽材料的种皮颜色基因等位性进行测定,结果将芥菜型油菜控制种皮颜色的2个基因位点分别定位到A9和B3连锁群,并找到其两侧紧密连锁标记,发现黄籽材料种皮颜色基因位点附近0.9cM和1.5cM区域高度保守,所有黑色种皮中DFR、ANS和ANR基因均表达,所有黄色种皮中DFR和ANS均不表达,但ANR基因表达或不表达,黄籽材料的种皮颜色基因等位。根据这些结果结合前人研究,认为芥菜型油菜种皮颜色基因是调控基因,黄籽为单一起源。
摘要:以郑麦9023叶片为材料,利用序列特异性PCR扩增技术克隆了春化基因VRN-1,并通过0~2℃冰箱模拟春化处理0、10、20和30d,对该基因在一叶期至九叶期叶片中的表达进行了分析。PCR分析表明,VRN-1基因在郑麦9023的A和D基因组中均为隐性,在B基因组中为显性,基因等位类型为vrnA1VrnB1vrnD1。在克隆VRN-A1、VRN-B1和VRN-D1基因序列的基础上,设计了3个等位基因的特异引物,并利用该特异引物进行半定量RT-PCR分析。结果显示,在未经春化处理的条件下,一叶期未检测到VRN-A1和VRN-D1表达,而VRN-B1已有较低水平的表达;从三叶期开始,3个等位基因都有较高水平的表达,并一直持续至开花期。在春化处理10、20和30d条件下,VRN-1的3个等位基因在一叶期就出现较高水平的表达,并保持至开花期。
摘要:葱属植物薤白具有较强的草甘膦抗性。将薤白中与草甘膦抗性相关的EPSP合成酶基因(EPSPsA)cDNA重组到植物表达载体pWM101中,构建薤白植物表达EPSPsA重组载体,采用根癌农杆菌介导法将其转入烟草品种WS38,获得转薤白EPSPsA基因烟草。PCR分析表明,目的基因已经整合进烟草基因组中。对转基因烟草愈伤组织及幼苗进行的草甘膦抗性检测表明,转基因烟草对草甘膦的耐受性明显提高。
摘要:高密度的分子标记遗传图谱是QTL定位、图位克隆和分子标记辅助选择等研究的基础。以小麦品种“京花1号/小白冬麦”的双单倍体(DH)群体和“农大015/复壮30”的重组自交系(RIL)群体为作图群体,选用在DH群体双亲间的339个多态性标记和在RIL群体双亲间的343个多态性标记分析作图群体各个株系的基因型,对本中心近年开发的SCAR、EST-SSR标记以及他人开发的SSR、EST-SSR标记进行了染色体定位,并利用连锁分析软件Joinmap4.0将2个作图群体的结果整合,最终构建了10个连锁群,将217个SSR、EST-SSR和SCAR位点定位在9条染色体上,进一步提高了小麦遗传图谱的密度。
摘要:以苏玉糯4号为材料,采用二因素裂区设计,研究了不同基肥配比(纯N75kghm^-2、纯N75kghm^-2+K2O70kghm^-2、纯N75kghm^-2+P2O565kghm^-2和纯N75kghm^-2+P2O565kghm^-2+K2O70kghm^-2)和拔节期追氮(0、150和300kghm^-2)对糯玉米淀粉胶凝和回生特性的影响。结果表明,淀粉和回生淀粉的起始温度、峰值温度和终值温度虽然受到施肥处理的影响,但总体上变异较小。热焓值受基肥配比影响较小,糊化范围和峰值指数受拔节期追施氮肥量影响较小。在不同基肥配比处理下,糊化范围在基施氮钾时最低,氮磷钾合理配施处理下最高,峰值指数表现和糊化范围相反。在拔节期不同追氮量处理下,热焓值以追氮150kghm-2最高,追氮300kghm-2或不追氮无显著差异。胶凝淀粉冷藏后发生回生,表现为转变温度、热焓值和峰值指数降低,糊化范围变宽。和仅基施氮相比,增施磷或(和)钾都可降低淀粉的回生值和回生淀粉的热焓值,拔节期追氮处理的这两项指标均劣于不追氮处理。回生值与回生淀粉的热焓值和峰值指数显著正相关,相关系数分别为0.90(P〈0.01)和0.41(P〈0.05);原淀粉的热焓值与峰值指数极显著正相关,相关系数为0.65(P〈0.01),与回生淀粉热焓值显著正相关,相关系数为0.44(P〈0.05),与终值温度显著负相关,相关系数为-0.41(P〈0.05)。在本试验条件下,以氮磷钾均衡基施并拔节期追氮150kghm-2时,淀粉胶凝和回生特性较为理想,表现为热焓值较高,回生值较低。
摘要:大多数研究结果表明,充足的磷营养能促进光合作用和根系生长,增加束缚水含量和膜稳定性,提高植株的耐旱能力。我们在对马铃薯24个品种(系)的盆栽沙培试验中发现缺磷胁迫反而增强了植株的耐旱能力。为进一步研究磷营养对马铃薯植株耐旱能力的影响,以两个远缘杂交后代分离群体的60个株系(30d苗龄)为材料,在正常磷和缺磷的1/2MS矿质营养液中培养16d后,用8%PEG8000模拟干旱胁迫3h,干旱胁迫前后取样测定形态生理指标。结果表明,缺磷处理的植株矮小且气孔密度下降,长出更多新根;叶片和根系的可溶性糖、脯氨酸(Pro)含量以及叶片过氧化物酶(POD)活性与正常磷处理相比升高了一倍左右。干旱胁迫后缺磷处理叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性极显著升高,叶片未萎蔫;而正常磷处理叶片Pro、丙二醛(MDA)含量均显著升高,叶片明显萎蔫;缺磷处理叶片和根系可溶性糖、根系Pro含量、叶片POD和SOD活性都显著或极显著高于正常磷处理。说明马铃薯在适应缺磷胁迫中发生的形态和生理代谢改变有助于提高其耐旱能力。
摘要:采用近红外光谱技术测定分析了351份不同类型水稻品种(系)糙米中的蛋白质含量,结果显示粗蛋白含量在9.3%~17.7%之间,平均为12.4%;籼稻平均蛋白质含量为13.2%,比粳稻高约1个百分点。蛋白质含量低的粳稻品种明显偏多,表现出明显的遗传不平衡现象。现有生产上主栽品种稻米蛋白质含量大多处于中等水平,而高蛋白粳稻种质极少。但仍有部分蛋白质含量极高或低的种质,如饲料稻、早籼稻和一些籼粳交后代品系蛋白质含量较高,而部分粳稻和外来籼稻品种中的蛋白质含量较低。因此可以从一些地方品种、外来品种以及籼粳交后代中筛选到极端类型的种质,为遗传育种提供研究的原材料。SDS-PAGE分析结果显示不同类型水稻间各贮藏蛋白组分具一定差异。