河北省大豆品种主要农艺性状及聚类分析

为了解河北省大豆资源情况及其分类特性，对115份河北省大豆品种的主要农艺性状进行了测定和聚类分析。结果表明，株高、分枝数、单株荚数、单株粒数变异较大；单株粒重、百粒重变异为中；主茎节数、生育期变异较小。通过聚类分析，当阈值为0．65时，供试材料被划分为5个性状不同的类群，各类群的农艺性状差异明显，有利于育种目标的选择。     

基因芯片技术及其在植物育种上的应用

介绍了基因芯片技术的种类、原理、特点、基本过程及在植物育种中的应用。     

黄萎病菌胁迫条件下棉花叶片的蛋白质组分析

以陆地棉低酚棉品种豫无620为材料,在接种黄萎病菌后24 h、48 h和72 h提取叶片蛋白质,采用双向电泳技术研究棉花在黄萎病菌胁迫条件下叶片蛋白质组的变化.结果表明,棉苗在黄萎病菌胁迫下,24 h、48 h和72 h三个时间的叶片蛋白质图谱与未接种对照组均存在显著差异,病菌胁迫下的棉苗叶片被诱导产生大量新的蛋白质,而且在三个时间均出现了DB1、DB2和DB3差异蛋白点.通过MALDI-TOF-MS分析和数据库检索,发现DB1、DB2和DB3分别与DEAD/H box RNA helicase、丝氨酸蛋白酶抑制剂和ODR-3蛋白具有70%、42%和85%的同源性,推测这些蛋白可能在棉花对黄萎病的抗性反应中发挥作用.     

中国棉花抗枯、黄萎病品种抗性和产量性状改良进展

对20世纪50年代以来中国自育的110个棉花抗枯、黄萎病品种的抗病性、产量性状、早熟性状的遗传改良进行了分析。结果显示,抗枯萎病育种成效显著,品种对枯萎病抗性呈稳步上升趋势;品种对黄萎病抗性亦呈上升趋势,但进展缓慢。除20世纪70年代品种略有下降外,品种的单株生产力呈上升趋势。单株结铃平均数在年代间变化不大,衣分变化趋势呈“V”字型,90年代品种最高。20世纪50~90年代,品种生育期缩短,早熟性增强。株高、第一果枝距子叶距离、第一果枝节位变化趋势一致,呈下降趋势。     

酸不可溶性木质素和漆酶在棉花抗黄萎病中的作用

以抗病海岛棉Pima 90-53、耐病陆地棉冀棉20和感病陆地棉邯208为材料,研究黄萎病菌胁迫下棉花细胞壁的组织结构和木质素含量与棉花抗性的关系,并分析参与木质素合成的胞外漆酶的基因表达水平。结果发现,室内接种黄萎病菌24 h,在Pima 90-53的根部导管组织中没有发现病原菌的侵入,而在冀棉20和邯208的导管组织均有病原菌侵入;接种35 d时,Pima 90-53的茎部导管细胞壁高度木质化且导管堵塞不明显,冀棉20的导管细胞壁中度木质化且导管堵塞不明显,而邯208的导管细胞壁仅发生轻度木质化且导管堵塞严重。对田间病圃种植棉花叶片和叶柄的测定发现,3个品种的酸不可溶性木质素含量与品种的病情指数呈显著负相关(r = 0.99991^*),酸不可溶与可溶性木质素的比值大小与棉花品种黄萎病抗性强弱表现一致。基于此,进一步采用Real-time PCR技术分析参与木质素合成的漆酶基因GhLaccas表达差异发现,在冀棉20接种病菌后各检测时间点的表达量均显著高于邯208,且在冀棉20中GhLaccase表达量较0 h升高9~14倍,在8 h达到最高并在72 h内一直维持较高水平,表现出较高的应答效率。以上结果表明酸不可溶性木质素含量与黄萎病抗性呈正相关,漆酶在棉花抗黄萎病过程中起着重要作用。     

mzhy@mail.hebau.edu.cn

 以陆地棉冀无2031无菌苗下胚轴为外植体，在MS中附加激素0.1mg/L IAA+0.1mg/L 2,4-D+0.1mg/L KT的培养基上诱导出愈伤组织。选择疏松愈伤组织继代到附加0.1mg/L ZT的培养基中，经2~3个月的继代培养诱导出颗粒状疏松胚性愈伤组织。胚性愈伤组织在无激素、每升加2g谷氨酰胺和0.5g天门冬酰胺的胚性愈伤增殖萌发培养基上培养2个月左右，可陆续形成不同时期的体胚苗。对冀无2031不同时期的体细胞萌发后的体胚苗进行观察，发现了真叶畸形苗、子叶节生根胚、胚轴侧生根胚、腋芽丛生苗和以腋     

棉花高效嫁接新方法及其应用

【目的】棉花体细胞再生植株、转基因植株、茎尖培养植株等无菌苗直接定植成活率低，在一定程度上制约了生物技术和细胞工程在棉花遗传改良等方面的应用，嫁接能够改善这一状况。本研究的目的是建立对大规模保存棉花遗传分离群体、稀有种质资源和远缘杂交不育材料具有特殊意义的高效嫁接技术。【方法】尝试用“顶插”、“劈接”和“合接”等不同方式对棉苗进行嫁接，探索新的高效棉花嫁接方法。【结果】得到高效棉花嫁接合接法。采用此法时应提前培育健壮棉苗做砧木，砧木的苗龄≥接穗的苗龄；砧木和接穗苗龄相差1～2片真叶时嫁接效果较好，接穗至少保持1片叶子。砧木和接穗为不同品种与砧木和接穗为同一品种相比，后者的嫁接成活率较高，但嫁接不受基因型的限制，各种类型的棉花材料均可嫁接。【结论】“接合法”是实用有效的棉苗嫁接法。利用此技术大规模嫁接棉花转基因植株、遗传分离群体、常规棉株等，嫁接成活率在90%～100%。     

通用型植物表达载体pCamE的构建及功能验证

为了探索通用型植物表达载体的快捷构建,本研究通过PCR克隆、酶切连接和PCR扩增获得CaMV 35S启动子序列及pUC19多克隆位点部分限制性内切酶位点和NOS终止子,构建成完整的表达组件,并将该组件插入pCAMBIA1300的多克隆位点,构建成通用型植物表达载体pCamE(GenBank登录号:JX841315)。pCamE表达组件的启动子上游、多克隆位点和终止子下游分别含有4、8和3个单拷贝限制性内切酶位点,利于外源基因的克隆和插入以及对载体启动子或终止子的修饰和更换。以绿色荧光蛋白基因(enhanced green fluorescent protein,eGFP)为报告基因,分别构建了表达载体pCam::GFP、pCam::SalGFP和pCam::DAHPS-GFP,转化洋葱(Allium cepa L.)表皮细胞和拟南芥(Arabidopsis thaliana L.),绿色荧光蛋白(GFP)和融合蛋白DAHPS-GFP在洋葱表皮细胞中均成功稳定表达;在pCam::GFP转基因拟南芥株系的根、根尖、根毛、茎表皮毛、幼叶基部、叶柄微管组织和未成熟花药等组织均能观察到强烈的绿色荧光。表明,植物表达载体pCamE是可将不同目的基因与植物染色体整合并稳定遗传的通用型植物表达载体,不受外源片段大小及插入位点的影响,具有经济实用、适用广泛、操作简便和外源基因在转基因植物中遗传稳定且正常表达等特点。该载体可用于不同基因和不同功能表达载体的快捷构建,为植物的遗传转化和基因功能研究提供了新的通用型基因表达载体工具。     

黄萎病菌诱导下陆地棉抗病品种SSH文库的EST分析

对已构建的黄萎病菌诱导下陆地棉抗病品种冀棉20SSH文库的800个阳性克隆进行了检测和筛选,将插入片段大于400bp的克隆测序,获得非重复克隆的EST序列203条。通过同源比对和序列相似性分析,共有170条ESTs与已知基因同源。将获得的ESTs按比对推测的功能进行分类,主要包括代谢、防御、胁迫、信号转导、核糖体蛋白、细胞结构、细胞发育、能量、渗透调节以及蛋白质合成与分解等10类。功能未知的ESTs也占有不小比例,达16.26%。共发现66条与抗病相关的ESTs,约占全部ESTs的33%。这些与抗病相关的同源序列涉及到与防御、次生代谢、胁迫及信号转导有关的基因,表明当黄萎病菌侵染棉花后,植物体内发生了一系列的反应,抗黄萎病是一个多途径作用的复杂过程。     

不同陆地棉品种愈伤组织诱导比较及遗传转化验证

愈伤组织的诱导能力受基因型的影响,基因型的拓宽可促进棉花遗传转化的发展。本文以8个陆地棉品种的下胚轴为材料,研究不同品种愈伤组织的增殖和状态差异,然后以可再生的品种为受体进行GhAPX基因的遗传转化。结果表明：8个品种均能诱导出愈伤组织,且2号和3号陆地棉品种愈伤组织增殖速度快,依次为7号、1号和8号,除5号和6号外,其它品种均获得再生植株;获得以8号品种为受体转GhAPX基因且经PCR鉴定的阳性苗3株,Real-time PCR分析显示GhAPX基因在3株阳性植株中都上调表达。本研究为棉花遗传转化中受体基因型的拓宽奠定了基础。