中国梨2个自交不亲和新等位基因(S等位基因)的分子鉴定

自交不亲和是显花植物的一种重要生殖生理现象,为探明中国梨的自交不亲和特性,对‘锦香’(Pyrus bretschneideri cv. Jinxiang)和‘鹅酥’(Pyrus bretschneideri cv. Esu)2个中国梨品种进行了基因组PCR特异扩增、S基因序列分析及田间杂交授粉试验。结果确定它们各含1个新S-RNA酶基因,分别命名为S37-和S38-RNase,GenBank序列号为DQ839238和DQ839239。生物信息学分析结果表明,S37-和S38-RNA酶的推导氨基酸序列与S1-至S36-RNA酶36个梨S基因具有相同的、高度保守的C1和C2区,但其高变区与S1-至S36-RNA酶差异较大,其中与S15的差异最小,只有3个氨基酸不同。在推导的氨基酸水平上,S37与S38有96%的序列相似性,但两者与S15的相似性更高,皆为98%,与S32的相似性最低,都只有63%;S37和S38的内含子较大,分别为786bp和723bp,与S15的777bp大小接近。最后,经分析验证确定‘锦香’和‘鹅酥’的S基因型分别为S34S37和S15S38。     

芸薹属自交不亲和基因的分子生物学及进化模式

芸薹属的自交不亲和性是受单基因座、复等位基因控制的孢子体控制型。自交不亲和基因座位(S-locus)是由多个基因组成的复杂区域,称之为S多基因家族,其大多数成员分布于芸薹属的整个染色体组。目前已鉴定出100多个S等位基因,它们的起源分化始于一千万年前。S-座位上存在的多基因有3种：SRK,SLG和SCR／SPII;SRK和SLG在柱头中表达,SCR／SPII在雄蕊中表达。SRK蛋白在识别同类花粉的过程中起主要作用,而SLG蛋白增强了这种自交不亲和反应。SLG与SRK基因中编码S-结构域的核苷酸序列相似性程度高达85％～98％。基因转换可能是SLG和SRK的高度同源性能够得以保持的原因。SRK,SLG和SCR基因紧密相连,并表现出高水平的序列多样性。SRK与SLG基因间的距离很近,在20～25kb之间。在柱头和花粉中,自交不亲和等位基因之间的共显性关系要比显性和隐性关系更加普遍,这是芸薹属自交不亲和性的一大特点。自交不亲和基因的进化模式存在两种假说：双基因进化模式和中性变异体进化模式;可能存在几种不同的进化方式,它们共同在自然群体中新的S等位基因进化过程中起作用。     

苹果杂交后代植株果实着色性状的遗传分析和预测

苹果着色问题是影响我国许多产区苹果质量的重要因素,本研究利用苹果着色相关基因MdMYB1(GenBank登录号:DQ886414)设计引物进行PCR扩增,开发出一个酶切位点为HaeⅢ的CAPS标记Mb2,该标记可用于区分杂交亲本‘富士’和‘嘎拉’苹果及分析其杂交后代植株。进一步利用Mb2标记对该杂交组合的后代植株进行遗传分析,结果表明,可将77个后代植株分为2组,一组42个后代植株含有来自‘嘎拉’亲本的非红色性状等位基因以及来自‘富士’亲本的非红色性状等位基因或者红色性状等位基因,其果实颜色预测为非红色与红色或者非红色与桔红色;另一组35个后代植株含有来自‘嘎拉’亲本的红色性状等位基因以及来自‘富士’亲本的非红色性状等位基因或者红色性状等位基因,其果实颜色预测为桔红色与红色或者只有红色。本研究结果将为选育优质苹果新品种提供依据和方法参考。     

芸薹属自交不亲和基因的分子生物学及进化模式

芸薹属的自交不亲和性是受单基因座、复等位基因控制的孢子体控制型。自交不亲和基因座位（S-locus）是由多个基因组成的复杂区域,称之为S多基因家族,其大多数成员分布于芸薹属的整个染色体组。目前已鉴定出100多个S等位基因,它们的起源分化始于一千万年前。S-座位上存在的多基因有3种：SRK,SLG和SCR/SP11;SRK和SLG在柱头中表达,SCR/SP11在雄蕊中表达。SRK蛋白在识别同类花粉的过程中起主要作用,而SLG蛋白增强了这种自交不亲和反应。SLG与SRK基因中编码S-结构域的核苷酸序列相似性程度高达85％～98%。基因转换可能是SLG和SRK的高度同源性能够得以保持的原因。SRK,SLG和SCR基因紧密相连,并表现出高水平的序列多样性。SRK与SLG基因间的距离很近,在20～25 kb之间。在柱头和花粉中,自交不亲和等位基因之间的共显性关系要比显性和隐性关系更加普遍,这是芸薹属自交不亲和性的一大特点。自交不亲和基因的进化模式存在两种假说：双基因进化模式和中性变异体进化模式;可能存在几种不同的进化方式,它们共同在自然群体中新的S等位基因进化过程中起作用。     

24份甜樱桃材料自交不亲和S基因型鉴定

甜樱桃品种绝大部分自交不亲和,限制了甜樱桃的正确评价和合理利用,因此自交不亲和基因型的鉴定对于生产具有重要意义。以24个甜樱桃主栽品种为材料,用5对蔷薇科李属引物组合对24个甜樱桃品种进行了S等位基因的PCR扩增,克隆S基因的扩增片段,用核酸序列在Gen Bank上搜索,确定了5种S基因的核酸序列和大小。结果表明:Pru C2+Pru C4R引物组合扩增效果最好;在琼脂糖凝胶上位置相同的扩增带其核酸序列相同,是同一种S基因;5种S基因扩增片段的大小分别是S1为800 bp,S3为762 bp,S4为962bp,S5为300 bp,S6为456 bp,S9为650 bp;24个甜樱桃S基因型是红手球、早红宝石为S1S3,拉宾斯S1S4',红宝石S1S6,布鲁克斯S1S9,那翁S3S4,秦林、泰安大紫、先锋、早大果、丽珠、美早、5-106、左滕锦、桑提娜为S3S6,黑珍珠、红灯、萨米脱、秦樱为S3S9,胜利为S5S9,明珠、红蜜、雷尼、滨库为S6S9。     

芸薹属中自交不亲和反应的信号转导

自交不亲和现象在芸薹属(Brassica)植物中普遍存在,芸薹属中表现的是典型的孢子体型自交不亲和性.单元特异性的S位点受体激酶(SRK)基因和S位点花粉胞被蛋白(SCR/SP11)发生识别后,一系列相关蛋白-臂重复蛋白(ARC1)、M位点蛋白激酶(MLPK)等,引发了自交不亲和反应信号的传导,最终产生自交不亲和反应.文章就这方面的研究进展作介绍.     

白菜型油菜自交亲和性变异分析

对不同来源的85份白菜型油菜品种的自交亲和指数研究表明,白菜型油菜的自交亲和性存在较大幅度的变异,自交亲和指数在0．00～9．28之间,这种变异不仅存在于品种间,而且存在于品种内不同个体间。85份参试材料中,自交亲和指数小于1的有50个品种;35个品种自交亲和指数大于1,自交亲和指数在1．00～9．28之间,其中亲和指数大于4的材料有28、44、45、55x、75、119、123、139号品种等。依据自交亲和指数,可将参试材料分为4种类型:高自交亲和类型(自交亲和指数>4．00);自交亲和类型(自交亲和指数1．00～3．99);自交不亲和类型(0．00< 自交亲和指数<1．00);高自交不亲和类型(自交亲和指数=0．00)。自交亲和性因地区而异,一般西部地区的品种自交亲和性高于其它地区的品种。     

白梨和砂梨S基因型确定及S34新基因的分离

梨是配子体型自交不亲和植物, 确定不同品种的S基因型是科学杂交授粉及提高梨产量和品质的基础。本文根据砂梨S1-9等位基因一级结构特征, 设计特异引物PF和PR, 以白梨(Pyrus bretschneideri)品种鹅梨(Pyrus bretschneideri ‘El i’) 和砂梨(Pyrus pyrifolia)品种博多青(Pyrus pyri folia ‘Hakataao’) 的叶片基因组DNA为模板, 通过 PCR-RFLP系统检测、克隆测 序以及生物信息学分析, 分离鉴定了它们的片段大小相似的2条S等位基因, 从中获得1条新的S基因, 命名为S34-RNase基因, 并确定了这2个梨品种的S基因型, 分别为鹅梨S13S34和博多青S22S34。     

一个新的苹果自交不亲和基因的分离

以从日本引进的苹果新品种斗南为试验材料,根据保守氨基酸序列"FTQQYQ"和"anti-1/WⅠPNV"设计苹果自交不亲和基因引物,P1:5′-TTTACGCAGCAATATCAG-3′;P2:5′-ACGTTCGGCCAAATA/CATT-3′。利用PCR-RFLP分析和目的片段测序方法得到了一个新的苹果自交不亲和基因-S33,其片段长度为348bp,包括P1、C2区和HV(含147bp的Intron)区。     

罂粟科植物自交不亲和反应中信号转导的研究进展

自交不亲和性是植物特异性地识别并拒绝自花或亲缘关系很近的花粉的一种遗传机制,该特异性受S基因座控制.在前人的研究基础上总结了罂粟科植物自交不亲和反应过程中信号转导的研究进展,将参与其信号级联反应的信号分子分为与S-位点连锁(包括花柱S-蛋白和花粉S-受体)和不连锁的信号分子(Ca2+、p26、p68、MAPK、细胞骨架以及PCD),并综述了各个信号分子之间的相互作用.