简介:农作物大多数性状都是由多基因控制的数量性状,对数量性状基因座(quantitativetraitloci,QTL)进行鉴定和定位对作物遗传育种具有重要意义.单片段替换系(singlesegmentsubstitutionlines,SSSL)消除了遗传背景的干扰,是用于QTL分析的重要试验材料.本研究以6个水稻品种为供体,利用回交和微卫星标记辅助选择相结合的方法,建立了以华粳籼74为遗传背景的水稻单片段替换系群体,并选用其中的59个单片段替换系对水稻24个重要农艺性状的QTL进行了鉴定;还利用一个单片段替换系的次级分离群体对抽穗期基因Hd-3-1进行了定位.主要试验结果如下:1对供体亲本苏御糯、IR64、IRAT261、成龙水晶米、Lemont和IAPAR9与华粳籼74之间的微卫星标记多态性进行了检测,6个供体亲本与华粳籼74之间的多态率分别为56.33%、34.93%、59.31%、33.19%、55.90%和56.55%.2对回交的遗传效应进行了分析,在BC2F1和BC3F1单株中检出替换片段的平均数分别为8.93个和4.37个,在BC2F1和BC3F1单株中检出替换片段的平均长度分别为32.23cM和27.63cM,BC2F1和BC3F1受体亲本基因组的回复率分别为81.55%和92.32%.3建立了118个以华粳籼74为遗传背景的单片段替换系,其中包括86个不同的单片段替换系.这些单片段替换系分布于水稻12条染色体上,10号染色体上的单片段替换系最多,有16个.单片段替换系中替换片段的平均长度为23.0cM,全部单片段替换系对水稻基因组的覆盖率为57.11%.4利用59个单片段替换系对水稻24个重要农艺性状的QTL进行了鉴定,总共鉴定出了248个QTL,分别为25个抽穗期QTL、1个有效穗数QTL、13个穗颈长QTL、16个株高QTL、5个穗长QTL、7个倒一节间长QTL、8个倒二节间长QTL、4个倒三节间长QTL、7个倒四节间长QTL、12个剑叶长QTL、22个剑叶宽QTL、13个倒二叶长QTL、14个倒二叶宽QTL、4个倒三叶长QTL、12个倒三叶宽QTL、14个一次枝梗数QTL、2个�
简介:提高小麦产量是保障我国粮食安全的主要途径,干旱是影响小麦产量最主要因素。分析小麦抗旱相关性状的遗传机制及选育携有高产抗旱性状的小麦近等基因系可为选育高产品种提供基础。本研究以小麦回交导入系(introgressionline,IL)(鲁麦14×陕旱8675)×鲁麦14(BC3F5)群体及其亲本为材料,对两种水分条件下小麦抗旱相关性状株高(PH)、穗长(SL)、单株有效分蘖(SNP)、抽穗期(DH)、穗下节长(FIL)、旗叶叶枕-穗基部长(LPSB)、相对穗下节长(RFIL)、相对旗叶叶枕-穗基部长(RLPSB)、结实小穗数(FNS)、上部不孕小穗数(SST)、下部不孕小穗数(SSB)、穗粒数(GNS)、单株产量(GWP)和千粒重(TGW)进行差异分析,揭示小麦抗旱相关性状的遗传基础。研究结果如下:对160个导入系株系14个抗旱相关性状的分析表明,在不同水分条件下,性状变异系数在0.05%~225%之间,多数性状均值偏向受体亲本鲁麦14;从性状变异范围可以看出,回交导入系群体除WW条件下的结实小穗数,DS的有效分蘖、穗粒数和单株产量外,其它性状普遍表现超双亲,但是所有性状表现均超受体亲本鲁麦14,这是从陕旱8675导入的染色体片段作用的结果。在两种水分条件下各性状的表型值除SST外均有明显差异。该群体适合进行抗旱相关性状数量遗传研究。
简介:利用RT-PCR技术从海岛棉品种新海21中克隆了1个WRKY基因,在GenBank数据库中比对发现其与陆地棉GhWRKY32的序列高度同源,因此命名为GbWRKY32。该基因ORF为1077bp,编码358氨基酸,预测分子量为39.288kD,等电点为5.02。序列分析表明该基因含有一个WRKY保守结构域,锌指结构为:C-X5-C-X23-H-X1-H,属于WRKY转录因子家族Ⅱ类D组成员。GbWRKY32蛋白为疏水性蛋白,不具有跨膜区和信号肽结构。GbWRKY32转录因子不具有转录自激活活性。本研究成功构建GbWRKY32基因的植物表达载体并转入根癌农杆菌EHA105菌株中,这有助于该基因功能的后续研究。
简介:本研究对甜瓜黄瓜素基因启动子进行了元件分析。讨论以采集的甜瓜叶片为试验材料,采用CTAB法提取植物DNA,并利用PCR扩增技术,成功获得了黄瓜素启动子的基因序列,利用DNAman、DNAstar等软件进行处理和分析序列结果,并采用PlantCARE和PLACE对启动子的元件进行生物信息学元件分析。分析结果表明:黄瓜素启动子与AY055805、LN713264、LN681897的同源性为100%、99%、99%。其序列含有多种高等植物果实启动子通用的顺式作用元件TATA-Box、CAAT-Box和光响应元件,同时部分序列还也参与了ABA、VP1反应和水杨酸反应。甜瓜黄瓜素启动子的研究为下一步利用该启动子进行深入的果实基因工程研究提供材料基础和理论依据。
简介:研究不同品种马铃薯幼苗的抗寒特性,为抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。以10个马铃薯品种为材料,采用人工模拟低温环境的方法,分析了苗期低温胁迫对叶片相对电导率、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶活性(POD),可溶性蛋白含量的影响。结果表明:低温胁迫后,叶片相对电导率、MDA含量、SOD活性和POD活性均高于对照,可溶性蛋白含量低于对照。马铃薯品种间叶片各指标存在极显著差异。以马铃薯叶片各项指标的抗寒系数作为衡量抗寒性的指标,采用主成分分析法、隶属函数法和聚类分析法对马铃薯品种的抗寒性进行综合评价。其强弱排序依次为:‘丽薯6号’〉‘中薯20号’〉‘滇薯701’〉‘冀张薯12号’〉‘青薯9号’〉‘合作88’〉‘中薯18号’〉‘滇同薯1号’〉‘师大6号’〉‘宣薯2号’。本研究将10个马铃薯品种聚为3类:‘丽薯6号’、‘滇薯701’、‘中薯20号’等3个品种抗寒性最强;‘滇同薯1号’、‘冀张薯12号’、‘青薯9号’、‘中薯18号’、‘合作88’等5个品种抗寒性中等;‘宣薯2号’和‘师大6号’这2个品种抗寒性最弱。综合评价结果与低温胁迫后植株霜冻损伤评分结果基本一致。本研究通过对马铃薯抗寒性进行研究,并探讨各抗寒指标之间的关系,建立可靠的马铃薯抗寒性评价方法,为马铃薯抗寒性新品种选育及大规模马铃薯品种的抗寒评价提供一定的理论依据。
简介:植物受体蛋白激酶参与植物的生长发育,抗逆抗病防御反应、细胞分化、在宿主与病原菌互作过程中起着重要的作用。目前在花生上蛋白激酶基因研究较少。本研究基于前期多态性SNP标记的开发和QTL定位,获得了一个抗青枯病候选蛋白激酶基因;通过RT-PCR克隆技术获得了一段长为2154bp的ORF序列,暂命名为AhLRPK1;采用生物信息学方法预测并分析AhLRPK1基因编码的蛋白质常规理化性质,跨膜结构域、进化分析和高级结构等。结果表明AhLRPK1基因编码717个氨基酸为稳定的亲水性蛋白,含有一个信号肽、跨膜结构域、多个LRR基序以及一个激酶结构域;与拟南芥LRR亚家族进化同源性分析显示AhLRPK1属于LRRⅤ亚家族,与拟南芥的AT3G13065蛋白亲缘关系最近;AhLRPK1基因在花生基因芯片中表达模式分析表明,在茎和花中的表达量最大,在青枯菌诱导情况下,AhLRPK1基因在抗感花生品种中都表现出下调表达的趋势,AhLRPK1基因受乙烯利表达下调。这些结果有助于进一步验证其生物功能。
简介:SUPL(SUPERMAN-like)是一类单C2H2型锌指蛋白,SUPL基因在植物生长发育过程中起着重要的调控作用。利用生物信息学分析方法,我们从水稻中找到了一个SUPL基因ZOS11-11,它位于水稻第11号染色体上,编码245个氨基酸。序列分析结果表明,ZOS11-11具有与其它SUPL蛋白相同的功能结构域,包括N端高度保守的"QALGGH"序列、核定位信号序列以及C端具有转录调节功能的EAR结构域。定量PCR与GUS表达分析表明,ZOS11-11几乎在水稻所有的组织、器官中都有表达,其中在根、茎、叶和雌雄蕊分化阶段的幼穗中表达较强,而在其它发育阶段的穗中表达相对较弱,表明ZOS11-11可能参与了水稻生长发育的调控。但是,增加ZOS11-11的表达量并没有明显影响水稻的生长发育。这些结果为ZOS11-11基因功能的深入研究奠定了基础。
简介:根据黄瓜基因组数据库中CsaO20719基因编码区全序列设计引物,通过RT—PCR扩增的方法从黄瓜品种津研四号的叶片中克隆得到寡肽转运蛋白基因(oligopeptidetransportergene,OPT)。基因编码区全长为2013bp。该基因编码的蛋白由20种氨基酸组成,含有670个氨基酸残基,分子量和理论等电点分别为73kD和8.65。预测由该基因转录的寡肽转运蛋白为疏水蛋白,有14个连续的疏水片断。预测该蛋白不存在信号肽,为非分泌蛋白,存在OPT家族保守结构域,亚细胞定位在细胞膜上,主要功能为参与转运和底物结合。同源性和进化树的预测分析显示,OPT蛋白与毛果杨和蓖麻寡肽转运蛋白同源性分别达到了81%和79%,所转运的底物除有寡肽外,还包含有金属离子-烟草胺的螯合物等。qRT—PCR分析同一氮浓度处理OPT基因在不同部位表达结果显示,在无氮及低氮条件下,OPT基因在茎中表达量最高,其次为叶和茎尖。在高氮条件下,OPT主要在茎尖和叶中表达量较高,其次为茎,说明OPT基因在氮胁迫下存在于植物各个部位,并主要集中在生长旺盛的部位,为黄瓜的生长提供所需的能量。不同氮浓度下OPT在茎中表达分析结果显示,OPT基因在无氮及低氮下表达量增加,明显高于正常水平,并且随着氮浓度的降低,OPT的表达量增加,说明黄瓜OPT基因参与低氮胁迫应答反应,增强黄瓜耐低氮能力。
简介:利用10对SSR引物对南宁地区5个金花茶种群进行遗传多样性分析,探讨金花茶边缘种群及变种小果金花茶的遗传多样性,为金花茶的合理保护提供科学依据。结果显示:小果金花茶平均等位基因数(A)、有效等位基因数(Ae)、期望杂合度(He)和观测杂合度(Ho)分别为4.40、2.433、0.533和0.429,表明小果金花茶具有较低水平的遗传多样性。STRUCTURE聚类分析显示,5个金花茶种群按照两变种分为2个组。AMOVA结果和遗传分化系数(FST)均表明两变种间存在很大的遗传分化。位于平果县坡造乡的金花茶边缘种群具有最低水平的遗传多样性(PPB=50%,A=1.70,Ho=0.100),与主分布区种群间存在很大的遗传分化。基于以上结果表明,小果金花茶和平果县坡造乡边缘种群应当作为独立保护单元保护起来。
简介:根据转录组数据库,通过同源克隆获得结缕草ZjSPL4基因,开放阅读框为1002bp,编码333个氨基酸,该基因具有SBP基因家族保守域。ZjSPL4编码的蛋白分子量为36.38163kD,理论等电点(pI)为8.79,总平均亲水性为-0.707,属于亲水性蛋白。二级结构预测结果显示ZjSPL4蛋白主要由无规则卷曲(Cc)、α螺旋(Hh)构成。ZjSPL4蛋白与其他植物的SBP蛋白总体相似度为53.71%,通过系统进化树分析发现ZjSPL4与谷子和二穗短柄草中的SPL基因亲缘关系较近。ZjSPL4蛋白亚细胞定位结果显示,其编码的蛋白定位于细胞核中。同时日本结缕草ZjSPL4基因受到GA、ABA、蔗糖、低温的诱导,说明该基因可能参与结缕草花芽分化以及抗逆反应等过程。因此,克隆分析结缕草ZjSPL4基因可为结缕草花芽分化与抗性机制研究以及分子育种提供一定参考。
简介:目前关于落叶木本果树DNA提取的材料多数为植物的叶片,叶片具有试材广泛、容易研磨、DNA产量高、质量好等优点,但也会受到季节、病虫害的影响且不耐贮藏。落叶果树枝条具有取材容易、DNA含量丰富的特点而适合在休眠季节用于提取DNA,进而加速果树分子生物学研究进程。本研究探讨了CTAB法、SDS法对休眠季节不同时期取材的葡萄、桃、樱桃、杏、苹果、银杏、柿子、枣8种落叶果树的一年生枝条DNA提取效果。结果表明:除葡萄外其他多数材料在整个休眠时期均能提出高质量的DNA,所提DNA电泳带纹清晰、亮度高,DNA产率高、质量优,可用于有关分子生物学的后续试验(RAPD分析);再DNA提取方法方面,从DNA产量和质量上来看,SDS法总体上要优于CTAB法。最后对提取中出现中存在过多的酚类、多糖和其他次生物质去除方法进行了讨论。
简介:Na^+/H^+逆向运输蛋白在植物耐盐性方面起着极为重要的作用。根据在不同植物中功能相同的同源基因保守序列设计引物,通过RT-PCR方法从真盐生植物北美海蓬子(SalicorniaBigeloviiTorr.)中克隆出包括有1683bp的完整编码区在内的2591bp(GenBank登陆号为DQ157454)的Na^+/H^+逆向运输蛋白基因(SbNHX1)cDNA序列。将该基因编码区序列构建到植物表达载体pVKH-35S-pA上,并通过农杆菌介导转化到模式植物拟南芥(Arabidopsisthaliana)中,得到T3代转入单基因种子。200mmol/L的NaCl胁迫培养结果显示,转基因拟南芥在200mmol/L的NaCl胁迫条件下生长状况好于野生型植株,植物表现有一定的耐盐性。
简介:类黄酮(Flavonoids)是植物体内一类重要的次生代谢产物,它以结合态(黄酮苷)或自由态(黄酮苷元)形式存在于水果、蔬菜、豆类和茶叶等许多植物中,对植物的生长发育有着重要的调节作用。查尔酮合成酶(Chalconesynthase,CHS,EC2.3.1.74)是植物类黄酮合成途径的第一个关键酶,在调控类黄酮的生物合成以及类黄酮的成分起着决定作用。本研究基于番茄全基因组测序数据,利用生物信息学方法,鉴定了查尔酮合成酶基因家族成员,分析其内含子一外显子的结构特征、系统发育关系,序列结构的保守性以及染色体上的分布。研究表明:查尔酮合成酶(S1CHS)是含有8个成员的多家族基因,蛋白质序列编码位于160(S1CHS05)~438(S1CHS08)个氨基酸之间;相似性在33.7%(S1CHS02和S1CHS06)~92.0%(S1CHS04和S1CHS07)之间,表明这些序列之间具有较高的遗传多样性;此外,结构分析发现这些基因均含有较少的内含子(0~2个);序列比对表明这些基因具有较高的保守性;它们不均匀分布在番茄的1、5、6、9和12号染色体上。该研究不仅有助于未来了解该基因家族的进化起源提供参考,而且可为我们进一步分析该基因家族成员的功能奠定基础。
简介:本研究利用以0—153为父本和SGK9708为母本构建的196个陆地棉重组自交系(F6:8)为材料对棉籽油分含量和蛋白质含量进行了遗传分析和QTL定位。通过四个环境下的群体材料的棉籽油分含量和蛋白质含量分析表明棉籽油分含量和蛋白质含量均为典型数量性状,其中棉籽油分含量存在超低亲本的超亲分离,而其蛋白质含量呈现超高亲本的超亲分离。相关性分析显示棉籽油分含量和蛋白质含量呈极显著负相关,同步提高两者在棉籽的的含量较为困难。基于包含186个标记,总长827.84cM,标记间平均距离4.45cM,覆盖棉花基因组18.6%的遗传连锁图谱,应用WinQTLcart2.5软件对四个环境下的棉籽油分含量和蛋白质含量进行了QTL定位,共检测到8个油分含量QTLs,解释表型变异5.42%~13.15%,其中稳定的QTL1个。4个蛋白质含量QTLs,解释表型变异4.35%~14.93%。本研究结果可为进行陆地棉种子营养品质性状的分子遗传改良奠定基础。
简介:蓖麻花序的生长发育状态是影响蓖麻单产因素之一,PLC基因调节花粉管的极性生长。通过RT-qPCR对Lm型蓖麻花序中PLC基因家族的表达量进行分析,并利用生物信息学工具对其进行生物信息学分析。结果表明:PLC基因的表达量与蓖麻花序轴的发育时期相关。蓖麻基因组中共有6个PLC基因,其编码的蛋白是一个无跨膜结构域、无信号肽/导肽亲水性蛋白,α-螺旋散布于整个蛋白质中,具有PLCXc、PLCYc和C2三个特征结构域。此外,蓖麻的PLC2、PLC2M、PLC4、PLC4X2、PLC6蛋白定位在其他细胞器;PLC2N定位在线粒体,预测剪切位点的序列长度为23个氨基酸。本研究为进一步研究PLC基因家族对蓖麻花序发育过程的影响提供了一定的理论依据。
简介:为了更好地在荔枝杂交育种中判别真杂种,以荔枝两个人工杂交群体‘雪怀子’ב桂味’和‘雪怀子’ב焦核三月红’的F,代为材料,利用EST.SSR标记进行真假杂种鉴定,创建作图群体,并对两个群体进行遗传多样性分析。结果表明,分别采用4对引物组合即可实现对两个杂交群体F。代单株100%的鉴定,两个群体的159个单株均为真杂种;且两个群体后代叶片形态存在变异,基因型上产生了不同于亲本的扩增谱带。经聚类分析发现,群体‘雪怀子’ב桂味’113个F1单株被聚为6大类(相似性系数0.68),63.72%(72株)后代与父本聚为一类,28.3%(32株)单株与双亲距离较远,推测这些单株中出现了较大的遗传重组或变异。在相似系数0.642处,‘雪怀子’ב焦核三月红’组合的46株杂种后代分为两大类,该组合大部分单株(60.87%)与母本亲缘关系较近,具有偏母本遗传倾向。可见,EST.SSR标记适合荔枝真假杂种鉴定,两个F1作图群体的创建为荔枝遗传连锁图谱构建奠定基础,同时为荔枝的品种改良积累材料。