陆地棉GhSAD2基因克隆与表达特征研究

Δ9硬脂酰 ACP 脱氢酶基因(GhSAD2)是脂肪酸合成代谢过程中关键的去饱和酶基因,为明确该基因在棉花脂肪酸合成代谢中的功能,该研究克隆了陆地棉GhSAD2基因,并对该基因的序列特征、进化关系及表达特性进行分析。序列分析显示,GhSAD2基因（GenBank登录号为KX197920）cDNA全长1 188 bp,编码396个氨基酸,具有脂肪酸去饱和酶家族2个高度保守的组氨酸簇EENRHG和DEKRH,分别位于氨基酸的185和271位。系统进化分析显示,GhSAD2基因与可可树的同源基因进化关系非常接近。qPCR分析显示,GhSAD2基因在叶中的表达量高于茎和根,且在花后25 d的种子中表达量达到最高值。低温胁迫诱导结果表明,GhSAD2基因在不同程度低温处理下均有上调表达,6 h表达量最大,之后逐渐下调。研究表明,GhSAD2基因可能对棉子油不饱和脂肪酸的合成具有重要作用,同时在棉花抗寒方面也起一定的生理作用。     

陆地棉与拟似棉异源六倍体的合成与性状鉴定

远缘杂交及多倍化是棉花种质创新的重要途径,通过陆地棉与野生拟似棉远缘杂交并加倍获得可育的杂种后代,为利用拟似棉中的优良基因拓宽陆地棉的遗传多样性提供理论依据和新材料。本研究以陆地棉为母本、拟似棉为父本杂交合成F1并采用秋水仙素进行染色体加倍,获得异源六倍体植株,对其进行形态学（叶片表型）、细胞学（气孔密度、气孔长度、保卫细胞对中叶绿体数、花粉粒直径）、生理生化指标（SOD、POD、CAT、可溶性蛋白及叶绿素荧光参数指标）鉴定。通过流式细胞鉴定筛选出了3株六倍体植株。六倍体与三倍体及亲本性状统计结果显示,六倍体叶形指数与陆地棉无显著差异,说明六倍体叶形整体偏向陆地棉,而三倍体远缘杂种更多偏向父本拟似棉,六倍体叶面积及气孔长度增大、保卫细胞中叶绿体数显著增多;六倍体花的表型性状介于双亲之间,花粉粒直径大于三倍体呈极显著差异,六倍体正常花粉粒比为73.25%,三倍体正常花粉粒比为51.13%,说明六倍体育性在恢复;六倍体叶片中SOD、POD、CAT及可溶性蛋白含量显著大于其他世代;六倍体较其他世代最大荧光产量Fm差异显著,初始荧光Fo、叶片可变荧光Fv、原初光能转化效率（Fv/Fm）、PS ...     

引物原位地高辛标记在绒毛细胞中快速检测Y染色体专性序列

本文报道了以人绒毛细胞为材料, 利用人类Y染色体特异片段的一对扩增引物Y~3|和Y~4|以地高辛(Digoxigenin)为标记物, 在玻片上进行细胞内引物原位延伸标记,进而快速检测Y染色体专性序列的实验结果。 Abstract:By using primers that generate DNA segments specific for the human Y chromosome,we have successfully carried out primed in situ Digoxigenin labeling at single-cell level on the glass slides.The extreme speed,simplicity and safey make it possible to be used to detect sex and diagnosis chromosome disorder.     

陆地棉珠孔的结构及花粉管在其中的生长途径

在大多数被子植物中,花粉管经珠孔进入胚珠进而实现受精,但珠孔结构及花粉管在其中的生长途径是植物受精生物学研究中较薄弱的一个环节。迄今仅在向日葵中从超微结构水平上作了详细的研究［１］,因而需要扩大研究的对象。陆地棉花粉管生长所经雌蕊组织中,关于柱头、花柱［２,３］、珠心［４,５］和助细胞［６］的超微结构已有较详细的研究,但涉及珠孔这一环节,只有简单的描述［７］。本文报道我们在这方面的研究结果。材料和方法取陆地棉（ＧｏｓｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍＬ．）授粉前和授粉后２２小时的胚珠,切除其合点端部分…     

陆地棉胚性愈伤组织的变异及高频胚胎发生

陆地棉（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ ｈｉｒｓｕｔｕｍ Ｌ．）胚性愈伤组织在两年多的继代培养过程中,由淡绿或灰色疏松状转变成灰黄色致密团块状,胚胎发生能力经历了一个由低到高再到低的过程。培养两年半后,从中分离出３种不同的愈伤组织系。第一种可产生大量的胚状体;第二种可产生少量胚状体;而第三种失去了胚胎发生能力。第一种团块颗粒小,后两种团块颗粒大。通过选择培养第一种愈伤组织系,建立了３ 个陆地棉栽培品种的高频体细胞胚胎发生系。染色体观察显示：其变异频率随愈伤组织培养代数的增加而升高;３ 种不同的愈伤组织系中,二倍体细胞的频率大小依次为：第一种＞ 第二种＞ 第三种。此外,第一种含有较多的超二倍体细胞,而后两种含较多亚二倍体细胞     

棉花GhDMT3的功能验证及生物信息学分析

通过构建棉花GhDMT3的VIGS沉默载体并侵染棉花,探究该基因在棉花和高等植物中的功能。采用生物信息学方法对棉花DNA甲基转移酶基因GhDMT3(CotAD_46796)的DNA序列结构特性、该基因编码的蛋白质的理化性质、疏水性和蛋白二级结构等方面进行分析。克隆该基因,并构建pYL156:GhDMT3沉默载体。蛋白质相对分子质量为71 107.02 kD,等电点为4.85,不稳定系数为36.33。不同胁迫处理(冷、干旱)VIGS沉默GhDMT3的棉花幼苗表现出明显的表型差异。qRT-PCR的表达模式分析发现,不同胁迫下p YL156侵染的棉花中不同部位表达量没有变化,用pYL156:GhDMT3侵染过的棉花中GhDMT3转录水平与对照相比明显下降。与未沉默GhDMT3的棉花幼苗相比,沉默GhDMT3的棉花幼苗抗逆性显著增强。     

陆地棉纤维优势表达基因GhRACK1的克隆与序列分析

纤维品质改良是我国棉花育种的主要目标之一,纤维特异或优势表达基因的挖掘是利用基因工程手段改良纤维品质的关键。根据苏棉12纤维中优势表达的GhRACK1 EST序列设计引物,通过RACE技术克隆了GhRACK1基因的全长cDNA。推导的氨基酸序列含有4个串联的WD基序,属于WD40重复家族,与已知的RACK1蛋白同源性达70％以上,PDB模拟的蛋白三维结构也与已知的RACK1蛋白结构相似。荧光定量PCR分析表明GhRACK1在纤维中的表达量比叶片中高20倍以上。研究结果为棉花纤维品质改良基因工程提供了新的基因资源。     

转基因棉花高效定植方法的研究

通过根癌土壤杆菌介导法将外源抗虫基因导入4个陆地棉(GossypiumhirsutumL.)栽培品种。对转基因再生植株的移栽和嫁接研究发现,不同的定植方法对成活率和植株生长状态有显著的影响。直接移栽法、蛭石炼苗法和水培法的定植成活率均较低,缓苗时间也相对较长。而嫁接能够极大地提高再生植株的定植成活率并有效地缩短了缓苗时间,从而克服了棉花再生植株不易定植成活的困难,为基因工程乃至其他生物技术能够顺利地应用于棉花遗传改良奠定了基础。     

四川省棉花品种现状分析

对1985～1996年四川省棉花品种区域试验资料的分析结果表明：在近10年间四川选育的棉花品种单产水平有较大提高,但纤维品质的改良进展较缓慢,分析其原因,主要是亲本间亲缘关系较近,亲本组配以品种间杂交为主,对海岛棉、亚洲棉及其衍生材料等未能充分利用。要选育优质、高产、抗逆性强的棉花品种,应加强对棉花资源材料的研究,拓宽育种亲本的利用范围,利用现代生物技术与常规育种技术有机结合,加快品质育种进程,培育出具有突破性的品种是当务之急。