水稻SBP基因家族的全基因组研究

【目的】水资源紧缺严重威胁我国的粮食安全,优化水稻的节水抗旱性状是推广旱作农业节水的最为经济有效的方法。Squamosa promoter binding protein(SBP)基因家族是一类具有重要应用价值的植物特异性转录因子,它们可以影响植物的株型、产量和抗逆性,为节水抗旱育种提供了重要资源。然而,SBP家族成员在水稻发育和胁迫响应中的功能目前还未全部鉴定,调控抗逆性研究也未进行。【方法】利用SBP结构域一致性序列搜索水稻基因组,再进行基因结构和系统发育分析、共线性分析及基因表达模式分析。【结果】鉴定出19个SBP-like(OsSPL)基因,分布于10条染色体上,编码蛋白序列长度为217～1 141 aa。基因结构和系统发育分析表明水稻OsSPL基因可分成4组。共线性分析表明,水稻基因组内OsSPL-4和OsSPL-5形成1个串联重复基因簇,11个OsSPL,形成7个跨染色体分布的重复基因对。水稻和拟南芥SPL形成5个同源基因对,与玉米形成45个同源基因对。Evorepro数据库中OsSPL基因表达模式分析表明水稻叶片冷胁迫下OsSPL-1和OsSPL-3表达下调,OsSPL-...     

基因枪转化法在棉纤维细胞中瞬时表达外源基因的研究

试验运用了0 d,1 d的棉胚珠为受体,GUS基因为报告基因,用基因枪直接对胚珠表皮细胞进行轰击.整个表达载体包括两个部分,第一部分是由CaMV35S调控的GUS基因,第二部分是由棉纤维特异表达启动子(RDL1)调控的目标基因,因此目标基因与GUS报告基因能在同一个单纤维细胞中同时表达,从而提供了一个直观的在单纤维细胞中验证目标基因的表达与纤维发育关系的方法.研究中对受体棉花胚珠的发育时间、基因枪的轰击压力、轰击距离及轰击次数等影响转化效率的因素进行了分析优化.结果表明,最佳的转化组合条件是:以开花一天的棉花胚珠为受体,当轰击压力为1100 psi,轰击距离为9 cm,轰击次数为2次时可达到最高的转化率,并能观察到稳定的GUS表达.     

利用水稻抗旱种质研究驯化和育种对遗传多样性的影响

利用高通量测序获取SNP标记技术对上海市农业生物基因中心99个水稻抗旱种质进行全基因组重测序,分析其遗传多样性和遗传基础。结果表明:在所有SNPs位点中,多态性比率为68.98%(1 927 238/2 793 702),SNPs标记密度在12条染色体上分布范围为4.5—6.2个SNP/kb;供试品种间的遗传距离分布具有两个密度高峰;邻接法构建系统发育树将99个品种划分为籼稻和粳稻两个类群。综合SNPs和进化分析结果表明:水稻在自然选择和人工驯化过程形成复杂进化史,99个抗旱种质在DNA水平上的差异呈现两个极端,遗传距离分布范围较大(0.003—0.998),具有较宽遗传基础和丰富的遗传多样性。本研究以期为水稻节水抗旱新品种选育的亲本选配提供理论依据。