简介:研究新疆冬小麦萌发期对旱胁迫的响应,并进行抗旱性综合评价,为小麦萌发期抗旱品种的评价和筛选提供理论依据。本研究采用20%PEG-6000胁迫剂并利用位于5BS染色体上的功能标记TaNRX-a1和TaNRX-b1分别进行萌发期抗旱鉴定和分子标记检测,从而对83份新疆冬小麦品种(系)进行萌发期抗旱性综合评价。测定小麦发芽率、发芽势、发芽指数、根数、最长根长、苗高和胚芽鞘长度7个指标,结果表明,旱胁迫均值较对照处理分别下降30.86%、23.91%、31.37%、0.43%、31.07%、50.27%和6.61%。在83份新疆冬小麦品种(系)中TaNRX-a和TaNRX-b变异类型频率分别占83.1%和16.9%。具有种子萌发期高抗旱能力等位变异TaNRX-a为优势等位变异。在种子萌发期高抗旱能力的优势等位变异TaNRX-a变异类型的材料中地方品种、引进品种和自育品种的分布频率依次为93.8%、82.1%和79.5%。通过加权隶属函数法及分子标记检测相结合表明,抗旱性最强且具有TaNRX-a变异类型的品种(系)有昌冬5号、旱洋麦、卡衣木红、纳瓦提然和高加索。相关性分析表明,胚芽鞘长、最长根长分别与萌发期综合评价值D值的相关性较大分别为0.557、0.516,可作为小麦抗旱性快速鉴定指标。本研究将表型和分子标记相结合,能更有效地评价小麦萌发期抗旱能力。
简介:遗传多样性分析对于作物资源评价和利用具有重要的意义。本研究以我国北方冬麦区136份小麦抗旱种质资源为材料,分析10个农艺性状及其耐旱指数的相关性,以及抗旱种质的遗传多样性。结果表明:在雨养和灌溉条件下,穗叶距的变异系数最高,分别为42.1%和37.2%,单穗总小穗数的变异系数最低,为6.4%和5.7%;不同水分条件下,植株稳产性主要受单株穗数、有效小穗数及穗下节长的影响;性状耐旱指数的多样性指数在1.95到2.07之间变化,平均值为2.02;根据性状耐旱指数将供试材料分为7个类群,其中第I、第III类群材料表现为对水分条件不敏感,而第II类群材料更适于在干旱条件下种植。材料之间的抗旱性差异可以作为抗旱育种中亲本选配的依据。
简介:荧光定量PCR(qRT-PCR)是研究分子生物学中基因表达的一种新型核酸定量技术,具备快速高效、特异性强、重复性好、灵敏度高和自动化程度高等优点,因而根据相应的实验材料选择适宜的内参基因对于提高qRT-PCR分析的准确性显得尤为重要。Actin基因表达范围广且表达稳定,常常作为内参基因应用于qRT-PCR表达分析中。前期利用转录组测序(RNA-seq)技术获得了西葫芦低温弱光转录组数据库,本研究从中筛选到1条长达2543bp的cDNA,并对其进行了序列分析。生物信息学分析结果表明,该序列包含1个开放读码框(ORF),大小为2064bp,预测编码氨基酸数为682个,理论分子大小约为79.67kD,蛋白质等电点为6.28。WolfPsort分析发现,CpActin蛋白亚细胞定位于细胞核中。MotifScan分析显示,CpActin蛋白质的氨基酸序列207~406位和558~682位分别为Actin的中端和C端保守区域。同源性分析表明,基因编码的蛋白质与同为南瓜属的中国南瓜和印度南瓜同源蛋白的相似性达到99%,具有高度的保守性。基于所获得的基因全长cDNA序列,设计了基因ORF全长引物对CpActin-F、CpActin-R,经PCR扩增得到一条特异、明亮的条带,经测序验证,序列与RNAseq数据库的cDNA序列一致,基因命名为CpActin,GenBank登录号为MH211008。在此基础上,设计了一对荧光定量PCR引物CpActin-Fq、CpActin-Rq,分析显示,该引物具有较高的特异性和扩增效率,且在西葫芦不同组织(根、茎、花和果)和不同胁迫处理[正常(25℃,300μmol/m^2·s)、低温处理(4℃,300μmol/m^2·s)、弱光处理(25℃,80μmol/m^2·s)、低温弱光处理(4℃,80μmol/m^2·s)、强光处理(25℃,2000μmol/m^2·s)和高温处理(38℃,300μmol/m^2·s)]叶片中均能稳定表达,适合在西葫芦基因qRT-PCR表达分析的研究中作为候选内参基因。
简介:选用抗旱性有差异的6份甘薯栽培品种为试验材料,在田间鉴定抗旱性的基础上,通过室内PEG-6000模拟水分胁迫,测定胁迫下与抗旱性相关的9个生理生化指标,采用抗旱指数和隶属函数相结合的方法筛选与抗旱性密切相关的生理生化指标,对其抗旱性进行评价。结果表明:经田间抗旱鉴定,广薯87和徐薯22的抗旱性强,日紫0602和宁紫薯1号的抗旱性差;在PEG-6000模拟水分胁迫下,甘薯叶片NOS、CAT、T-AOC和T-SOD活性随着PEG浓度增高,其活性增强;Pro、MDA、Prot和T-AA含量也增加;尤其在25%PEG-6000胁迫处理24h,甘薯叶片NOS、T-AOC、Pro的相对值与抗旱指数呈显著正相关,RWC相对值与抗旱指数呈极显著正相关,这4个指标的加权隶属函数值D与抗旱指数呈显著正相关(r=0.8944);因此,可用这4个指标的D值对甘薯抗旱性进行初步鉴定。
简介:普通菜豆生长习性是一个重要的驯化性状。为定位生长习性相关基因,本研究选用无限蔓生型育成品种连农紫芸一号和有限丛生地方品种兔子腿配置杂交组合,构建F2分离群体和F2∶3家系。遗传分析表明,有限直立对无限蔓生是由1对隐性单基因控制,将该基因命名为gh-lz。利用分离群体分组分析法初步将该基因定位在B01连锁群,通过扩大群体和新开发的SSR、In/Del标记进一步将目的基因定位在SSR标记p1t52和In/Del标记In93之间,位于第1条染色体上45453003~45575103bp之间,区间大小为122100bp,预测候选区段共包含12个基因,命名为Gene1~Gene12。其中,Gene12为普通菜豆基因TFL1。本研究为普通菜豆生长习性相关基因的定位及进一步的功能研究奠定了分子基础。
简介:以油茶湘林4号为材料,通过RT-PCR和RACE的方法克隆出油茶磷酸转运子Pht1基因家族一个成员的全长cD-NA序列,命名为CoPht1;1(GenBank登录号:JX403969),通过实时定量PCR的方法检测了不同磷浓度下该基因在根系中的表达水平。结果表明:CoPht1;1CDS长度为1626bp,编码542个氨基酸,与其他物种的Pht1氨基酸序列具有较高的相似性,其中与夹竹桃科长春花的Pht1相似性最高,达到88%;蛋白质二级结构和拓扑结构预测表明,CoPht1;1具有跨膜蛋白的主要特征,与其他物种的Pht1具有一致性;实时定量RT-PCR结果表明,油茶Pht1基因的表达受低磷诱导,并在受磷胁迫处理(P浓度为0.1mmol/L)15d时表达量最高。
简介:选取19个小麦叶锈菌生理小种对8个小麦育种亲本进行成株期和苗期抗叶锈病鉴定及基因推导,同时利用与24个抗叶锈基因紧密连锁或共分离的31个分子标记进行分子检测。推测出L83#-5与L83#-6含有Lr1,可能含有Lr2c和Lr42;L/PL2003-1含有Lr1,可能含有Lr2c、Lr28和Lr42;贵农13号可能含有Lr28;92R137可能含有Lr2c和Lr28;L201含有Lr1,可能含有Lr2c、Lr16和Lr28;TM可能含有Lr41和其他抗叶锈基因。研究结果表明,测试的8个小麦育种亲本中TM的抗叶锈性最好,具有很好的抗叶锈病应用潜力,可作为小麦抗叶锈病育种的重要抗源。
简介:植物生长发育过程中会遭遇各种病原物的攻击,植物为了应对这些危害并适应外界的生存竞争,逐渐演化出了复杂的防御机制。NHL基因家族庞大,部分NHL基因受病原物诱导后会过量表达,增强植物对多种病原菌的抗性,是与植物防御机制密切相关的蛋白。本研究以津南实芹和美国西芹2个芹菜品种为试验材料,分别克隆出NHL-like蛋白基因AgNHL。序列分析表明,上述2种芹菜的AgNHL基因序列均含636bp的开放阅读框,编码211个氨基酸。2种芹菜碱基序列,只有第36位不同,津南实芹为T,美国西芹为C,2种碱基序列相似性高达99.84%,编码的氨基酸序列相同。进化分析显示,2种芹菜的NHL-like蛋白与葡萄、大豆等植物的相似度较高,在第80~185氨基酸间含一个LEA-2蛋白保守结构域。荧光定量PCR结果表明,AgNHL基因主要在芹菜茎中表达,根中表达量最低,有明显组织特异性,品种差异也很显著。对2种芹菜分别进行4℃低温、38℃高温、20%PEG处理、0.2mol/LNaCl处理2h表达分析显示,低温、盐处理下该基因表达量明显上升。
简介:以抗黑星病黄瓜材料HX1为试材,接种黑星病菌(Cladosporiumcucumerinum)2h、8h、20h、32h和72h的叶片作为试验方(Tester),相应的未接种叶片作为对照方(Driver),利用SSH技术,构建了黑星病菌侵染初期的正向和反向cDNA-SSH文库。用巢式引物PCR检测插入片段,获得了200个阳性克隆,通过测序,除去重复序列,共得到105个UniqueESTs,其中50个为singleton,55个为contings。与非冗余蛋白数据库进行BLASTx比对,结果显示,17条ESTs未找到同源序列,88条非重复序列和已知基因的同源性较高,占全部ESTs序列的83.8%,其中86条ESTs与非冗余蛋白数据库已知功能的蛋白具有高度的相似性。结合高密度点阵膜杂交差异筛选,阳性率为75.0%。经初步分析这些序列的功能,差异表达的ESTs功能涉及能量和基础代谢、信号转导、蛋白和核酸代谢、光合作用及逆境中特异表达的基因等方面,为研究黄瓜抗黑星病基因提供了依据。
简介:水稻白叶枯病是世界性水稻病害,严重威胁水稻的高产和稳产。为了挖掘水稻抗白叶枯病新基因,本研究对一个野生稻基因导入系W6023进行了白叶枯病多菌系接种鉴定及抗谱分析,发现W6023具有广谱抗病性。用强致病菌PXO99诱导W6023及其感病轮回亲本IR24后进行转录组测序,分别获得105644962和91022599条序列,通过GO注释及KEGG富集分析,发现差异表达基因主要富集在次生代谢产物的生物合成、植物激素信号转导及糖代谢途径等方面。在这些差异表达基因中,发现203个基因的表达有显著差异,其中在W6023中上调表达的基因有114个(56.2%),下调表达的有89个(43.8%),而且35.9%分布在第11染色体上。生物信息学分析发现在203个差异表达基因中有16个属于类抗病基因,如NBS-LRR等;14个直接或间接与水稻体内过氧化物的代谢相关,如编码过氧化物酶和金属硫蛋白等;6个编码抗病相关转录因子,如WRKY和NAC等;18个为信号传导相关基因,编码钙调素结合蛋白和萜类合成酶等。随机选择6个W6023中上调表达和3个IR24中上调表达的基因进行RT-PCR及qRT-PCR分析,结果与转录组测序结果一致,表明本研究获得的转录组测序数据结果是可靠的,为以后更深入挖掘W6023的抗病基因及分子机理研究提供了基础。