抑制性消减杂交技术（SSH）及其在植物抗病性机制研究中的应用

抑制性差减杂交是建立在抑制PCR及差减杂交技术基础上的,研究未知基因表达的一门技术。该方法具有灵敏性高、操作简单、稳定、可靠等特点,适合于从整体水平研究基因的差异表达。笔者就该技术的原理、发展、优缺点及其在植物抗病性机制研究中的应用进行了综述。     

山西省大豆地方品种与选育品种农艺性状及SSR标记遗传多样性比较分析

以山西省地方品种和选育品种为材料，对其质量性状、数量性状及SSB标记进行了遗传多样性分析。旨在探明地方品种与选育品种之间遗传多样性的差异，为山西省大豆品种资源的研究与利用提供理论依据。结果表明，184份选育品种和180份地方品种在8个质量性状、5个数量性状上都存在较广泛的遗传多样性。选育品种与地方品种相比，遗传多样性较低。在质量性状方面，选育品种的籽粒颜色、生长习性变异性呈下降趋势，而脐色和茸毛色都表现出增加的趋势；在数量性状方面，除粗蛋白低于选育品种外，地方品种的变异程度高于选育品种。对两类品种各13份材料进行SSR分析，结果表明，45个SSR位点基本可以将地方品种和选育品种分开，表明地方品种和选育品种在分子水平上也发生了一定的分化，但地方品种的遗传多样性要高于选育品种。表型和分子检测结果都表明，山西大豆品种的选育在一定程度上降低了遗传多样性。     

中国大豆种质抗SCN基因rhg 1位点SSR标记等位变异特点分析

利用与抗大豆胞囊线虫病主效基因rhgl紧密连锁的SSR标记Satt309分析634份中国大豆种质，以21份美国种质为对照，目的是明确我国抗大豆胞囊线虫病种质资源的特点，为大豆抗胞囊线虫病种质资源鉴定及抗线育种提供依据。149份免疫或高抗种质和495份感病种质共鉴定出6个等位变异，其中介于134bp和149bp之间的Satt309—5为新等位变异，具有该等位变异的陕西三股条黑豆和山西忻县小黑豆分别免疫和中抗1号生理小种。对不同等位变异、不同抗性等级和抗不同生理小种种质的分析表明：92．13％的感病种质具有125bp、131bp或149bp等位变异，抗病种质在各等位变异都有分布，但以128bp和134bp为主，在具有这两个等位变异的种质中，有72．46％表现为抗病，且77．27％的免疫种质、87．69％的双抗种质和100％的三抗种质都具有这两个等位变异。16份具有128bp等位变异的种质中有14份来自山西省，另有2份是黑龙江省和河北省的育成品种，推测山西省可能是Satt309位点128bp等位变异种质的起源地。本研究结果可为大豆抗胞囊线虫病育种的抗源选择提供一定的参考依据。     

中国冬、春性小麦品种遗传多样性的微卫星标记分析

为了明确中国目前各麦区育成品种的遗传基础,为育种工作者提供育种材料的遗传变异信息,利用141对SSR标记对中国冬、春麦区的73份小麦材料进行了遗传多样性分析,共检测出513个等位位点,每对引物等位变异数为2～10,平均为3.61;多态性信息指数(PIC)为0.08～0.88,平均为0.60.遗传距离(GD)为0.12～0.48,平均为0.35.聚类分析结果显示,73个品种聚为四大类11个组,在一定程度上反映了供试材料的冬春性差异及品种之间的亲缘关系.对7个部分同源群多样性的比较结果表明,4和6两个部分同源群多样性较低.并对小麦品种遗传基础狭窄的原因以及拓宽中国小麦品种遗传基础的可能途径进行了讨论.     

转基因抗病小麦的环境生物安全研究进展

转基因小麦研究已被列入国家科技重大专项,对我国小麦生产能力的进一步提高具有重要意义。建立小麦转基因安全评价体系,对转基因小麦的安全风险进行系统研究,有助于厘清转基因小麦的安全忧虑,促进转基因小麦的产业化。本文对转基因抗病小麦生物安全相关的主要研究进展进行了评述,阐述了目前国际上小麦转基因研究的主要目标基因、安全性及其评价方法,有助于建立我国转基因小麦的安全评价技术体系,保障转基因小麦的健康发展。     

糜子SAMS基因的克隆及其在干旱复水中的表达模式分析

以糜子抗旱节水研究中获得的一个与S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因同源性较高的EST序列为基础, 采用RT-PCR技术从糜子中分离到一个SAMS基因的全长cDNA序列(命名为PmSAMS), 全长1 293 bp, 编码396个氨基酸, 具有SAMS典型的N端结构域、中间结构域及C端结构域。糜子、马铃薯、拟南芥、甜菜、大麦、荔枝、番茄和水稻8种植物SAMS的氨基酸序列多重比较分析表明, 不同植物的SAMS的氨基酸相似程度非常高(92%~97%), 其中糜子与水稻的相似性最高(97%), 说明SAMS基因在植物进化中非常保守。PmSAMS基因在糜子幼苗干旱及复水过程中的半定量RT-PCR表达模式分析表明, 在干旱早期(土壤含水量36%)诱导该基因大量表达, 而干旱程度更严重时(土壤含水量为24%)其表达受到严重抑制, 表达量比对照还低; 严重干旱后复水2 h, 其表达量增强至干旱早期的表达量, 而复水6 h后表达量降低至对照(干旱处理前)水平。可见, PmSAMS基因的表达涉及糜子响应干旱胁迫及干旱后复水过程, 可能是糜子抗旱节水的关键基因。该基因的克隆为进一步探讨其应用于农作物抗旱节水性的遗传改良奠定了基础。     

糜子干旱后复水过程中基因表达谱的初步分析

为探索在干旱后复水条件下糜子抗旱种质的基因表达特点,寻找与其复水后快速恢复生长相关的基因,利用抑制消减杂交(Suppressive subtraction hybridization,SSH)技术,以糜子干旱后复水处理叶片的cDNA为tester,干旱胁迫处理叶片的cDNA为driver,构建了一个抑制消减杂交文库。在文库中随机选取100个克隆(插入片段≥250 bp)测序,所获序列去除载体、引物及接头序列后,利用NCBI的BLAST序列比对分析软件分别对GenBank的dbEST数据库和非冗余蛋白数据库进行序列比对分析。序列同源性分析显示,文库中序列的同源基因主要以与新陈代谢、能量代谢、转录、蛋白加工、细胞信号转导及细胞组分生物合成相关的基因为主,其中以新陈代谢及细胞组分生物合成相关的基因数最多,分别占到与已知蛋白同源的EST的22.4%和10.3%。表明植物在干旱后复水条件下产生一系列的信号传导,同时启动相应的转录机制,激活响应基因的表达,以适应逆境的改变。     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解菌的分离和鉴定

【目的】分离筛选能够降解脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的细菌,以期能在该毒素的生物解毒处理中得到应用。【方法】用高产毒禾谷镰刀菌F-25接种灭菌的小麦籽粒,培养后获得DON毒素;然后以DON毒素为唯一碳源进行DON毒素降解菌的驯化富集培养,得到能够降解DON毒素的混合菌群,逐一对分离到的细菌进行DON毒素降解能力检测,得到能够降解DON毒素的菌株。【结果】筛选得到的菌株DDS-1对液体培养基中的DON毒素的降解能力达95%以上,显著高于其它菌株;从形态、生理生化特性以及16S rDNA序列进行分析,DDS-1菌株初步鉴定为徳沃斯氏菌Devosia sp.;把DDS-1添加到小麦饲料中后,饲料中的DON毒素降解率达到75.47%。【结论】选出的DON高效降解菌株徳沃斯氏菌,不但对液体培养基中的DON毒素具有很好的降解作用,对饲料中DON毒素也有很好的降解效果。这为真菌毒素的生物脱毒处理提供了可行的方法。     

转基因小麦田土壤细菌16S rDNA V3片段的DGGE分析

为长期监测转基因作物对土壤微生物菌群变化的影响提供可靠的试验方法.以检测转基因小麦田土壤细菌菌群变化为例,利用细菌特异性引物,扩增得到了土壤细菌16S rDNA V3可变区片段;通过变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE),分析PCR扩增得到的V3可变区片段;根据电泳条带的变化情况评价转基因小麦对土壤环境微生物的安全性.结果表明该方法所提取的DNA,可以不经过纯化直接进行PCR扩增等后续试验;DGGE图谱中条带清晰.该方法可作为长期监测土壤微生物种群变化的试验手段.     

YS型小麦温敏雄性不育系A3017控温条件下的花粉育性比较

为了研究温敏不育系在可育和不育温度条件下的花粉发育情况，通过人工控温的方法对YS型小麦温敏不育系A3017-310和A3017-312减数分裂期分别处在不育和可育温度条件下的花粉育性进行了分析．结果表明，不育温度条件（12～16℃）下，花粉粒多数败育，I2-KI染色不着色，染色不均匀，约1／3花粉粒发育至单核中后期或双核早期发生败育，大部分花粉粒发育到二核后期或三核期发生败育（染败），两个系的花粉粒碘染败育率分别为98．7％和99．0％，花粉萌发势分别为0．7％和0．5％，花药不开裂、不散粉，自交结实率均为0；可育温度条件下（正常分蘖穗为18～22℃，再生分蘖穗为20～25℃），花粉粒多数正常，花药能正常开裂、散粉，花粉粒在这两种可育温度条件下碘染的败育率无差异，均约为20％．花粉萌发势随温度升高而增加，A3017—310由60．7％增为71.5％。A3017-312由27．4％提高为63．1％;自交结实率（国际法）为34．6％～113．7％。A3017—310和A3017—312株系来源于同一组合的F6代，它们在不同的可育条件下，育性恢复程度有所不同，表明YS型温敏不育系在育性转换为可育后控制自交结实的遗传机制较为复杂。