着丝粒串联重复序列RCS2对亚洲栽培稻和非洲栽培稻的比较分析

为了揭示中高度重复序列在同为AA基因组的亚洲栽培稻和非洲栽培稻基因组中的差异以及重复序列在.栽培稻种的分化过程中可能起到的作用,利用水稻着丝粒串联重复序列RCS2作为探针分别对籼稻广陆矮4号、粳稻日本晴和非洲栽培稻的体细胞染色体进行荧光原位杂交(FISH)实验,并对其核型进行同源性聚类和比较分析,杂交结果显示:RCS2序列位于在3种栽培稻染色体组中,RCS2序列位于每条染色体的着丝粒位置,但有不同的分布特点,表明该3种栽培稻基因组的RCS2序列有不同的进化方向.探讨了RCS2序列结合Cot-1 DNA FISH方法对水稻染色体组进行核型分析的可行性和优势.     

利用粳稻基因组DNA和C_ot-1 DNA探针对普通野生稻和亚洲栽培稻的比较分析

以粳稻日本晴基因组DNA和Cot-1 DNA为探针,分别对日本晴、籼稻广陆矮4号和普通野生稻的染色体组进行了基因组原位杂交(GISH)和Cot-1 DNA荧光原位杂交(FISH)分析,并对3种染色体组进行了同源聚类和比较研究.结果表明:粳稻基因组DNA和Cot-1 DNA探针信号在3种水稻染色体组中的分布状况和覆盖率相似,Cot-1 DNA的覆盖率分别为(47.13±0.18)%、(45.89±0.22)%、(44.24±0.21)%,3种水稻基因组同源性高,亲缘关系接近.Cot-1 DNA在3种水稻染色体上的杂交信号分布各有特点,中高度重复序列的变异在普通野生稻向栽培稻进化和亚洲栽培稻籼、粳分化过程中具有重要意义,中高度重复序列含量较低的2、5、8号染色体是水稻染色体组进化过程中相对活跃的成分.     

碳饥饿和盐胁迫处理过表达OsAtg8a水稻转化植株的基因表达分析

为了探究Os Atg8a在水稻碳饥饿和盐胁迫过程中的作用,通过农杆菌介导法获得了过表达Os Atg8a的水稻转化植株.分别对野生型植株和转基因植株进行碳源饥饿处理0、8、16、24和48 h,发现碳饥饿处理时间为0、8、16、24 h时野生型植株和转基因植株中基因表达量均没有发生明显变化,处理48 h时,过表达Os Atg8a植株的Os Atg1a、Os Atg4a、Os Atg8a、Os Atg13a、Os Atg16a和Os TOR基因表达量均显著高于对照植株.盐胁迫处理组合下,发现250 mmol/L Na Cl处理4 h的过表达Os Atg8a植株中,Os Atg8a和Os Atg16a的表达量较未处理的转基因植株表达量明显增加,Os Atg8a的表达量较野生型增加了36倍.针对过表达Os Atg8a转化植株在无碳源和高盐胁迫过程中相关自噬基因表达量明显升高的结果,推测Os Atg8a基因在水稻抗非生物胁迫的过程中具有重要的作用.     

水稻OsDTH10基因CRISPR/Cas9编辑突变体的创建及功能分析

为了探究OsDTH10基因在水稻生长发育及开花中的作用,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对OsDTH10基因进行定向编辑.在OsDTH10基因的第4个外显子处设计sgRNA的靶位点,通过PCR扩增与Os U6SK空载体连接形成OsU6SK-sg RNA融合载体,再将获得的sg RNA和Cas9连接到植物双元载体pCAMBI1300中,得到重组载体pCAMBI1300-CRISPR/Cas9-OsDTH10.利用农杆菌介导的植物转化法得到转基因植株,对其进行鉴定并测序.本研究共获得3个株系8株转基因植株,测序结果显示,2号株系的4株转基因植株由于发生了单碱基的插入,基因测序出现了套峰.田间表型观察发现,2号株系的4株T0代转基因植株抽穗期早于空载体对照,获得的T1代转基因植株抽穗期比对照的提早8 d.这些结果表明,重组载体pCAMBI1300-CRISPR/Cas9-OsDTH10成功实现了对水稻OsDTH10基因的定向编辑.     

秋水仙素诱导秋花独蒜兰多倍化的研究

以秋花独蒜兰(Pleione maculata Lindl.)拟原球茎为材料,研究不同浓度及时间条件下,对秋水仙素诱导秋花独蒜兰多倍化的诱变效果.实验结果表明:秋水仙素浓度为0.2%、处理时间为60 h时,诱导结果最佳,变异率为25.64%;细胞学鉴定表明,该方法诱导培育的植株具有多倍体表型特征,其体细胞染色体数多为2n=76～80条,而对照2n=38～40条.     

运用RT—PCR方法对双胚苗水稻中单倍体和对应二倍体的芯片数据的器官特异性分析

采用RT—PCR方法,比较了双胚苗水稻SARII-628品系中的单倍体与对应二倍体的7个芯片表达序列的器官特异性（根、茎、穗和叶）．主要结果如下：（1）在叶片中一致率达到91．869／5,最高;而在茎中一致率最低,为20．43％．（2）3个单倍化特异激活序列中,第1号和第2号比第3号序列有较强的表达优势;4个单倍化特异沉默序列中,第4号较其他3个序列有较强的表达优势．（3）7个序列的表达有器官多态性和单株特异性,它们在叶和根中具有一定的保守性,在茎和穗中则对倍性变化较为敏感．根据已有的研究结果,推测基因组剂量效应和DNA甲基化修饰可能是单倍体转录组变异的机制．     

一个药用野生稻异源单体附加系在减数分裂时期的GISH分析鉴定

异源单体附加系是从亲缘关系较远或属间的一个物种单条染色体附加到另一个物种中．栽培稻珍籼97B与药用野生稻Hy18杂交与连续回交，在BC2后代中得到一个药用野生稻单体附加系．生物素标屺的药用野生稻总DNA作为探针，未标记的栽培稻总DNA封阻，对其异源单体系减数分裂染色体进行基因组原位杂交．FISH结果表明，在栽培稻（AA，2n=24）基因组中附加了一条药用野生稻染色体，并鉴定为第8号染色体．研究表明，药用野生稻异源单体附加系的建立为药用野生稻的基因组学和遗传学的研究提供一个新的操作平台．而GISH技术在水稻远缘杂交育种中是最准确有效的染色体鉴定方法．在水稻育种改良中具有重要应用前景．     

基于Gene-Deletor系统的安全复合性状转基因烟草研究

本研究利用农杆菌介导法将带有水稻花粉特异启动子籼稻花粉过敏原基因(OSIPA)启动子驱动的Gene-Deletor外源基因清除系统,水稻Os GA3ox2(D18)启动子驱动水稻Os GA2ox1基因,玉米Ubiquitin启动子驱动BAR::GUS融合基因为筛选标记基因以及水稻Actin1启动子驱动驱动抗虫Cry1Ab基因复合性状植物表达载体p GM626-D18-Os GA2ox1遗传转化三星烟草。通过GUS组织化学染色及PCR分子鉴定,获得了43株转基因烟草植株。结果表明,水稻OsGA2ox1基因在烟草中表达能降低转基因烟草植株高度,但不影响植株生殖生长。转基因烟草对烟草斜纹夜蛾幼虫具有抗性,可抑制烟草斜纹夜蛾幼虫的取食与发育。以50 mg/L的除草剂Basta处理野生型和转基因烟草离体叶片,发现BAR基因提高了烟草抗除草剂的能力。对12株转基因烟草T0代花粉外源基因清除效率进行研究,发现部分烟草株系外源基因清除可达到100%,其他未完全清除外源基因株系的清除效率介于42.84%~99.97%之间。     

一个NBS-LRR蛋白质基因转化水稻及其超量表达

水稻Osxoc1334是一个编码NBS-LRR类蛋白质的基因,通过构建该基因的超量表达载体,并在农杆菌EHA105介导下转化中花11号水稻,最终获得6株再生水稻植株.对抗性愈伤组织和再生植株用GUS组织化学染色检测,结果抗性愈伤组织和6株再生水稻植株均可染上蓝色,而野生型植株不变色,用潮霉素磷酸转移酶基因的特异引物进行PCR鉴定,再生植株均可扩增到目标条带而野生型植株则不能,表明Osxoc1334基因已随T-DNA整合到再生水稻植株基因组中.采用半定量和荧光定量PCR分析转基因水稻的Osxoc1334基因表达,结果其中3株转基因植株的Osxoc1334基因平均相对表达量明显增强,其中1株为野生型植株的23.5倍.这为进一步鉴定该基因功能奠定了基础.     

基于毛花猕猴桃基因组的性别相关SSR分子标记的开发

猕猴桃作为雌雄异株植物,其早期性别鉴定对于育种和增加其经济价值有着重要意义。文章通过开发毛花猕猴桃性别相关的简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)分子标记,以期能在早期鉴定出毛花猕猴桃雌雄植株,提高毛花猕猴桃资源利用率。利用MISA工具从毛花猕猴桃雌雄基因组的29条染色体筛选获得381 250个SSR位点,并对SSR位点的数量与分布特征进行统计分析。设计合成150对引物,利用毛花猕猴桃基因组DNA作为模板,采用普通聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)扩增的方法以及聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分离检测方法筛选出具有性别差异扩增片段的SSR引物。其中序号为Primer000181的引物表现为雄性特异。在毛花猕猴桃5个雄株、2个雌株样本中进行验证,其表现均与前文一致。结果表明利用毛花猕猴桃基因组开发性别鉴定相关SSR分子标记具有可行性,并筛选出1对可以鉴定毛花猕猴桃雌雄植株的引物,能够在毛花猕猴桃生长早期可靠、快速地鉴定其性别。     

山羊和藏羚羊全基因组微卫星分布规律及其生物信息学分析

本文利用生物信息学方法搜索和统计了山羊和藏羚羊全基因组中完整型SSRs序列,并对其生物信息学特征进行比较分析.山羊和藏羚羊全基因组中SSRs总数量分别为920 300个和913 059个,占其全基因组长度的比例分别为5.56‰和5.39‰.山羊和藏羚羊全基因组SSRs六种重复类型的数量、比例、丰度和密度分布模式如下:单核苷酸SSRs二核苷酸SSRs三核苷酸SSRs五核苷酸SSRs四核苷酸SSRs六核苷酸SSRs,这六种重复类型SSRs特征相互比较有显著差异,而相同重复类型SSRs特征基本一致.山羊基因5′端非翻译区和外显子区均是三核苷酸SSR丰最丰富,其次依次是单核苷酸、二核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸;而其3′端非翻译区和内含子区均是单核苷酸SSR最丰富,其次依次是二核苷酸、四核苷酸、三核苷酸、五核苷酸和六核苷酸.山羊第1条染色体上SSRs数量最多,其次依次是第2条、X染色体、第6条、第4条和第8条染色体,而较少的是第25、28条染色体,所有染色体上SSRs丰度不存在显著差异.山羊和藏羚羊全基因组各重复类型优势SSRs序列基本一致,并与牛、绵羊全基因组中不同重复类型SSRs优势序列相一致.     

棉花自然单倍体植株小孢子发育的细胞学研究

本文对陆地棉洞庭一号自然雌雄不育株小孢子败育进行了细胞学观察,发现减数分裂中期Ⅰ染色体多分散,为单价体;后期Ⅰ时染色体分配不均,常有落后染色体出现;末期Ⅰ形成大小不等,数目各异的核及微核。减数分裂Ⅱ时,姊妹染色体分开,产生多个核,形成多分孢子。故由一个花粉母细胞产生的小孢子的数目不等(2—14个),大小各异。花粉粒的数目多,大小差异悬殊,有的无棘状突起。经过对减数分裂中染色体行为、花粉粒的大小、气孔保卫细胞中叶绿粒的数目和体细胞染色体数目的测定和分析,认为该株棉花为自然单倍体植株。     

越橘“V3"品种四倍体诱导及鉴定研究

用秋水仙素活体滴液法及离体浸渍法对南高丛越橘无菌苗"V3"进行四倍体诱导,筛选诱变处理的最佳组合,并采用茎尖染色体计数法和石蜡切片法对诱变植株进行倍性分析和形态检测.结果表明:浸渍法诱变效果优于滴液法,能获得更多的嵌合体变异株.浸渍法中以0.10%浓度的秋水仙素处理浸泡越橘茎尖24h的效果最好,获得变异植株5株,茎尖染色体计数表明:四倍体染色体数为2n=2x=48,二倍体对照为2n=2x=24.四倍体植株较二倍体植株茎杆变粗,叶片变厚,颜色加深,表皮毛增加.石蜡切片法表明:变异株主脉直径、上表皮厚度、上表皮角质层厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度均大于二倍体植株.     

水稻广陆矮4号与杂交水稻杂优1号染色体核型分析

对水稻广陆矮4号和杂交水稻杂优1号2个不同品种水稻前中期和正中期的染色体进行了核型分析比较，结果表明两者染色体的臂长、臂比和形态既有相似之处，又存在一定的差异，广陆矮4号水稻的核型公式：2n=2x=24=16m＋8sm，杂交水稻杂优1号的核型公式：2n=2z=24=18m＋6sm．同时结合G-显带技术，对2种水稻进行了比较分析，发现G-显带区别较大。说明水稻不同品种之间存在一定变异．     

bar基因表达框和完整质粒转化对水稻农艺性状的变异效应比较

通过分析转基因植株的株高、分蘖数、结实率、千粒重四个主要农艺性状的变异,比较基因枪法转化的基因表达框(仅含启动子、基因开放阅读框和终止子序列)和完整质粒两种基因载体形式对水稻农艺性状的变异效应.结果表明,与非转基因亲本相比,转基因植株的千粒重和分蘖数与对照无显著差异;株高变异也不大,17个转基因株系中,仅基因表达框转化的2个株系XFb-36和XFb-63株高变矮;而结实率变异最大,有9个转基因株系结实率显著降低,变异率达50%以上.总体上看,基因表达框和完整质粒两种基因载体形式对水稻农艺性状的变异效应差异不明显,基因枪转化对水稻农艺性状的变异效应主要表现为降低植株的育性,转基因水稻植株的农艺性状变异主要来源于转基因过程中组织培养引起的无性系变异.     

秋水仙素对杜梨四倍体的诱导及鉴定

为探明秋水仙素诱导杜梨四倍体的最佳处理组合,本次试验以杜梨萌动种子为材料,研究了不同质量分数秋水仙素处理对杜梨种子的诱变效应,对诱变植株进行了倍性鉴定。结果表明：经质量分数0.5%秋水仙素处理48 h的杜梨种子诱导效果最佳,诱导率为26.67%。四倍体诱变株染色体数4n=68条,是二倍体植株(2n=34)的2倍;流式细胞仪进一步检测表明,四倍体诱变株叶片细胞DNA数量是二倍体植株的2倍。杜梨四倍体呈现有植株矮化、节间缩短、叶片变大等表型特征,还表现出叶绿素质量分数提高、净光合速率增大等生理特性。     

齐齐哈尔地区大青杨多倍体植株诱导试验

通过从对大青杨(Poplus ussuriensis)无性系叶芽用秋水仙碱诱导处理获得的变异株进行的形态特征及染色体鉴定,证实所获得的4个变异株均为多倍体,这些变异株在形态特征方面具有巨大性,苗期在高生长和地径生长均表现突出,染色体鉴定证实其多倍性,具有巨大潜在的商业和生产应用价值。     

野生一粒小麦着丝粒RCS1相关序列的克隆鉴定

用水稻着丝粒重复序列RCS1为探针 ,与 30 72个克隆进行菌落杂交 ,得到了 32个阳性克隆 ,用RCS1与拟斯卑尔脱山羊草着丝粒重复序列Tcs2 5 0为探针进一步筛选 ,在 32个RCS1相关的阳性克隆中任选 10个克隆进行点杂交 ,分别有 6个和 5个阳性克隆 .为了克隆RCS1相关片段 ,依据RCS1的序列设计了三对引物 ,将引物 3从上述阳性克隆中扩增的一个 5 4 3bp的片段克隆测序 ,发现与水稻RCS1部分片段达到约 83%的同源 ,与大麦的反转座子 (Ty3 gypsy)部分序列同源性达到了 92 % ,与节节麦中着丝粒的整合酶基因部分序列同源性达到了 96 % ,命名为TBRCS1.TBRCS1可能是野生一粒小麦着丝粒区的组成部分     

离子注入引起植物变异的研究

对玉米、水稻、大豆、大麦、黑麦、小麦、三色堇、矮牵牛等植物的种子进行离子束辐照处理,在被处理当代种子中,发芽率、生长速度、植株株型等方面均出现了变异,不同作物表现的变异程度及变异类型不同,不同品种间也有差异。对染色体行为观察,发现有丝分裂基本正常,减数分裂出现异常。玉米中有单价体和多价体,大豆中有落后染色体,水稻中有微核仁等现象。对离子束作为诱变源的研究现状、特点及前景进行了讨论。     

小麦异易位染色体4BS．4AgL的筛选与鉴定

利用创制具有蓝粒基因的小麦异位位染色体的后代材料与具“Probus”突变体的不育基因的不育株杂交,根据F2代蓝粒子种子和白粒种子分离比例及其植株的育性表现对所需易位染色体4BS．4AgL进行初步筛选,然后用细胞学手段进一步鉴定,结果均得4BS．4AgL易位染色体,易位系的结实正常,这在遗传研究上和以蓝粒为标记的核型不育杂交小麦系统创制中有重要的利用价值。