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作者

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红麻遗传连锁图谱构建及其重要性状基因定位与SCAR标记开发

红麻遗传连锁图谱构建及其重要性状基因定位与SCAR标记开发

引用

遗传学进步促进粮食安全与人口健康高峰论坛

作者：陈美霞祁建民方平平林荔辉陶爱芬作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学宁德师范学院生物系

红麻是一种重要的纤维作物之一,对其遗传连锁图谱的构建可以促进分子水平上的研究。本研究以阿联红麻与福红992这2个栽培种杂交,构建的F代作图群体,应用SRAP、ISSR、RAPD三种分子标记技术构建遗传连锁图谱,在此基础上初步定位了红麻5个... 详细信息

红麻是一种重要的纤维作物之一,对其遗传连锁图谱的构建可以促进分子水平上的研究。本研究以阿联红麻与福红992这2个栽培种杂交,构建的F代作图群体,应用SRAP、ISSR、RAPD三种分子标记技术构建遗传连锁图谱,在此基础上初步定位了红麻5个质量性状和6个重要产量性状。此外,还首次开发了红麻的序列特异扩增区域标记。研究结果如下:

关键词：红麻 SRAP ISSR RAPD 遗传连锁图谱质量性状产量性状 QTL SCAR

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红麻遗传连锁图谱构建及其重要性状基因定位与SCAR标记开发

红麻遗传连锁图谱构建及其重要性状基因定位与SCAR标记开发

引用

2012年中国作物学会学术年会

作者：陈美霞祁建民方平平林荔辉陶爱芬作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学宁德师范学院生物系

红麻是一种重要的纤维作物之一,对其遗传连锁图谱的构建可以促进分子水平上的研究。本研究以阿联红麻与福红992这2个栽培种杂交,构建的F2代作图群体,应用SRAP、ISSR、RAPD三种分子标记技术构建遗传连锁图谱,在此基础上初步定位了红麻5... 详细信息

红麻是一种重要的纤维作物之一,对其遗传连锁图谱的构建可以促进分子水平上的研究。本研究以阿联红麻与福红992这2个栽培种杂交,构建的F2代作图群体,应用SRAP、ISSR、RAPD三种分子标记技术构建遗传连锁图谱,在此基础上初步定位了红麻5个质量性状和6个重要产量性状。此外,还首次开发了红麻的序列特异扩增区域标记。研究结果如下:(1)比较研究应用RAPD单引物和双引物进行多态性条带扩增,结果表明RAPD双引物比单引物扩增出更多的多态性条带,有效提高了引物的利用率和多态性条带的扩增效率。(2)以阿联红麻与福红992杂交产生的180个个体的F2群体为实验材料,基于SRAP、ISSR、标准RAPD和RAPD双引物复合标记进行遗传连锁图谱构建,共获得396个多态性位点(105SRAPs、38ISSRs、38RAPDs和215RAPD双引物位点)。(3)利用Mapmaker/Exp3.0软件,构建了一张307个标记位点的遗传连锁图谱,包含26个连锁群,图谱全长4,924.8cM,标记间平均距离为16.04cM,标记分布比较均匀。(4)以F2:3家系为材料,在已构建的红麻遗传连锁图谱基础之上,对叶柄色、叶形、花冠大小、花冠形状、后期茎色5个质量性状进行基因定位。结果表明,后期茎色基因与叶柄色基因连锁,存在紧密的连锁关系,其遗传距离为2.8cM,定位于第5条连锁群;花冠大小与花冠形状这2个基因之间也存在一定的连锁关系,其遗传距离为14.7cM,定位于第6条连锁群;叶型与花冠大小和花冠形状的遗传距离分别为38.2cM与23.5cM,虽然都定位于第6条连锁群,但是否存在连锁关系有待进一步研究。(5)以F2﹕3家系为材料,通过一年两点的随机区组田间试验,测定了红麻株高、茎粗、节数、单株鲜皮重、单株干皮重和种子千粒重6个重要产量性状,采用混合线性模型的复合区间作图法进行了QTL定位及其遗传互作效应分析。相关分析结果表明,除种子千粒重外,其它性状之间均存在明显的正相关性。在两地共定位了2个株高QTL、2个茎粗QTL、2个节数QTL、1个单株鲜皮重QTL、2个单株干皮重和2个种子千粒重QTL。在两地检测到的这11个QTL,主要集中分布在第6、11、14、9、13、17和4连锁群上,这些QTL在连锁群上分布不均匀,具有集中分布的特点。(6)利用亲本阿联红麻和福红992作为PCR模板,通过将二者之间有差异的RAPD、ISSR和SRAP条带克隆、测序并根据测序结果设计特异引物,成功获得了22个SCAR标记,今后有望用于红麻遗传图谱的构建和整合。

关键词：红麻 SRAP ISSR RAPD 遗传连锁图谱质量性状产量性状 QTL SCAR

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红麻胞质雄性不育系与保持系总蛋白提取及双向电泳体系优化

红麻胞质雄性不育系与保持系总蛋白提取及双向电泳体系优化

引用

遗传学进步促进粮食安全与人口健康高峰论坛

作者：廖英明徐建堂祁建民林荔辉周瑞阳方平平陶爱芬福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学农业部东南黄红麻科学观测站

为探讨红麻胞质雄性不育的分子遗传机理,对红麻蛋白质双向电泳体系进行研究。以红麻细胞质不育系L23A和保持系L23B为开花期叶片材料,比较FCA/丙酮和酚抽提取红麻叶片总蛋白,优化上样量和样品制各方法,建立了红麻蛋白质的双向电泳技术体... 详细信息

为探讨红麻胞质雄性不育的分子遗传机理,对红麻蛋白质双向电泳体系进行研究。以红麻细胞质不育系L23A和保持系L23B为开花期叶片材料,比较FCA/丙酮和酚抽提取红麻叶片总蛋白,优化上样量和样品制各方法,建立了红麻蛋白质的双向电泳技术体系和凝胶的染色方法,利用PDQuest软件分析双向电泳凝胶的相关差异蛋白。结果表明:(1)采用TCA/丙酮法比酚抽提法更适合于ISO-DALT电泳系统;(2)TCA/丙酮红麻叶片粗蛋白产量平均为31.67mg/g,是酚抽提法的1.77倍,但裂解效率为160mg/g,是酚抽提法的30%;(3)确定每根胶条最佳上样量为300μg;(4)考马斯亮蓝G-250比R-250以及银染色方法效果更佳,在17×17cm的凝胶上平均可获得708个蛋白质点。因此,本研究建立了适合于红麻胞质雄性不育系与保持系总蛋白提取方法及双向电泳体系,可为揭示红麻雄性不育机理奠定研究基础。

关键词：红麻细胞质雄性不育(CMS) 提取方法双向电泳(2-DE) ISO-DALT

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毛竹纤维素降解菌的诱变及其糖化工艺

毛竹纤维素降解菌的诱变及其糖化工艺

引用

2012年中国作物学会学术年会

作者：林海红祁建民胡开辉阮奇城徐建堂福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学农业部东南黄红麻科学观测站

纤维素是地球上最广泛的碳水化合物之一,也是数量最大的可再生资源。植物每年通过光合作用合成的纤维素量大约占全球植物量的1/2。毛竹(Phyllostachys heterocycla ***.),为刚竹属,是重要的木材替代品,把毛竹应用到木质纤维素转化乙醇... 详细信息

纤维素是地球上最广泛的碳水化合物之一,也是数量最大的可再生资源。植物每年通过光合作用合成的纤维素量大约占全球植物量的1/2。毛竹(Phyllostachys heterocycla ***.),为刚竹属,是重要的木材替代品,把毛竹应用到木质纤维素转化乙醇的研究中具有重大的意义。本研究拟从毛竹纤维素高效降解菌的筛选、诱变选育、固体产酶培养基的优化、高效毛竹预处理等方面、以毛竹粉纤维质为原料,研发毛竹纤维质燃料乙醇的糖化生产工艺。主要研究结果如下:1、经过筛选得到1株CMCase较高的纤维素降解菌tirsp0004与一株β-Glucosidase较高的纤维素降解菌xws5,经过18SrRNA鉴定及生长形态鉴定得出这两株纤维素降解菌tirsp0004和xws5分别为黑绿木酶Trichoderma nigrovirens Chaverri&Samuels和黑青霉。2、对其产酶特性进行初步研究发现:tirsp0004最佳产酶温度是20℃,培养第3d时β-葡萄糖苷酶活达最大,第4d时滤纸酶活与CMCase达最大,pH5.5时滤纸酶活最大;xws5固态产酶培养时最佳产酶温度是24℃,培养第3d时酶活达到最大,在pH3.5到7.5之间酶活变化很小,但在pH6.5时β-葡萄糖苷酶活达最大值;两菌种均培养基水分含量为50%时3种酶活较高,当两菌种混合培养反而不如单独培养再将酶液按体积比1:1混合时酶活高。3、筛选到毛竹纤维质高效降解菌tirsp0004与xws5,经紫外、硫酸二乙酯、Co60诱变后,选育得到突变株Q41与M21,在适宜条件下固态糖化发酵,得到的纤维素酶的FPA分别为620.79±7.44U/mL和243.12±7.93U/mL,CMCase活性最高可达580.48±9.41U/mL和203.59±2.73U/mL,β-Glucosidase活性最高可达到262.97±7.56U/mL和370.78±4.22U/mL较之出发菌株均提高近l倍左右。连续5代发酵产酶,其纤维素酶活性相对比较稳定,说明突变菌株具有较好的遗传稳定性,可应用与工业生产。4、通过正交实验设计,对两菌种的产酶发酵培养基进行了优化,根据菌种自身的特点分别选取其优势酶活较高的培养基,黑绿木酶突变株Q41以CMCase酶活较高所以选竹粉5g、麸皮3g、KH2PO40.015g、(NH4)2SO40.1g,其他成分不变;而黑青霉突变株M21的优势是β-Glucosidase产量高,因此选竹粉6g、麸皮3g、KH2PO40.015g、(NH4)2SO40.1g,其他成分不变的固体产酶培养基。5、通过对一些化学预处理方法的比较得出:碱双氧水预处理毛竹有较好的效果;通过对预处理条件的优化得出:影响碱双氧水法预处理毛竹效果的主次顺序是:处理温度>双氧水浓度>NaOH浓度>处理时间,在4%NaOH与3%H2O2,121℃,50min时,毛竹预处理效果较好,此时糖化率最高可达47.52%。6、以碱双氧水预处理的毛竹样品为底物,添加混合纤维素粗酶底物,在37℃,130r/min时利用安琪酵母进行同步糖化发酵与分步发酵,发现同步发酵没有分步发酵效果好,且易染杂菌,对发酵极为不利;同步发酵时,预处理后毛竹乙醇产率达到理论产率由5.53%升高为67.62%,分步发酵时,预处理后毛竹乙醇产率达到理论产率由32.16%升高为74.28%。

关键词：毛竹纤维素纤维素酶诱变选育预处理糖化

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红麻炭疽病病原菌的鉴定及NBS-LRR抗病基因的克隆与分析

红麻炭疽病病原菌的鉴定及NBS-LRR抗病基因的克隆与分析

引用

遗传学进步促进粮食安全与人口健康高峰论坛

作者：刘晓倩祁建民陶爱芬林荔辉方平平徐建堂福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学农业部东南黄红麻科学观测站

红麻炭疽病(Coiletorichum hibisci Pol)是危害红麻最严重的病害之一,严重影响了红麻的产量和质量,造成了巨大的经济损失。本实验对从浙江、河南、安徽和福建4省红麻主产区分离采集的4个典型炭疽病菌株进行形态学特征、致病性及其ITS的... 详细信息

红麻炭疽病(Coiletorichum hibisci Pol)是危害红麻最严重的病害之一,严重影响了红麻的产量和质量,造成了巨大的经济损失。本实验对从浙江、河南、安徽和福建4省红麻主产区分离采集的4个典型炭疽病菌株进行形态学特征、致病性及其ITS的鉴定,从而确定引起安徽、河南、浙江3个省的红麻炭疽病病原菌主要是黑线炭疽菌***,而引起福建省红麻炭疽病的病原菌是胶孢炭疽菌***;选取产孢量多、侵染力最强的ZJ菌株接种红麻种质资源,以期筛选出高抗炭疽病的红麻品种;根据已知植物抗病基因产物保守区域(NBS区)设计简并引物,并以高抗炭疽病红麻品种为材料进行抗病基因的同源克隆,从扩增产物中分离出5条NBS类抗病基因同源序列(RGA)。

关键词：红麻炭疽病 rDNA-ITS序列 NBS-LRR 抗病基因同源序列

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甘蔗糖代谢及转录组学研究

甘蔗糖代谢及转录组学研究

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2012年中国作物学会学术年会

作者：颜克伟徐景升祁建民福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学农业部东南黄红麻科学观测站

甘蔗茎由一系列节间组成。甘蔗茎的生长发育关系着甘蔗糖分代谢的全过程。糖代谢受多基因控制,同时,甘蔗是异源多倍体的杂合体,染色体遗传行为复杂,导致甘蔗糖分代谢机制的遗传学研究陷入困境。本研究分三个方面对甘蔗进行了研究:一是... 详细信息

甘蔗茎由一系列节间组成。甘蔗茎的生长发育关系着甘蔗糖分代谢的全过程。糖代谢受多基因控制,同时,甘蔗是异源多倍体的杂合体,染色体遗传行为复杂,导致甘蔗糖分代谢机制的遗传学研究陷入困境。本研究分三个方面对甘蔗进行了研究:一是甘蔗各节间糖分含量测定;二是甘蔗各节间的基因表达谱实验;三是甘蔗各节间的基因表达差异鉴定。糖分测定选取的甘蔗材料是成熟期甘蔗茎第1&2节间到第17节间。运用高效液相色谱技术测定了甘蔗各节间的葡萄糖、果糖和蔗糖的鲜重含量变化,并结合水的含量计算出了上述三种糖的干重含量变化趋势。从测定结果看出,甘蔗茎的第1、2节间主要是分生组织,在该生长阶段没有蔗糖积累,几乎所有的光合作用产物均用于细胞形态建成。甘蔗茎第4、5节间细胞分裂基本停止,细胞继续伸长,但细胞宽度基本不再增加,此时,蔗糖开始积累。甘蔗茎第7、8节间的细胞完全停止生长,细胞壁开始增厚并木质化,蔗糖分快速增加。甘蔗茎第13、14节间完全成熟,糖分积累达到最高,不再随时间变化而增加。根据甘蔗茎的糖分含量变化规律,我们选择了甘蔗茎第1、2节间、第4节间、第7节间和第14节间,以此为材料,进行了基因芯片表达谱实验。通过对甘蔗茎的基因表达谱的研究分析,统计出了甘蔗茎的生长发育过程以及甘蔗糖分代谢过程的相关表达基因,筛选出了差异表达基因和上调下调基因。利用实时荧光定量PCR技术验证了所筛选的蔗糖合成酶基因和富含甘氨酸蛋白基因的差异表达情况。

关键词：甘蔗糖代谢差异表基因基因芯片 RT-PCR

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高钙富硒菜用黄麻营养成分检测及其高附加值新产品研发研究

高钙富硒菜用黄麻营养成分检测及其高附加值新产品研发研究

引用

遗传学进步促进粮食安全与人口健康高峰论坛

作者：曹利瑞祁建民林荔辉林培清池仁漫福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学农业部东南黄红麻科学观测站

菜用黄麻具有高钙高硒高膳食纤维等营养保健功能,被列为科技奥运运动员指定名特优蔬菜。本研究在对数十个菜用黄麻口感测定的基础上,选用4个新育成的菜用黄麻新品种进行了产品性状的鉴定,品质及其营养成分的测定,矿物质元素吸收能力测定... 详细信息

菜用黄麻具有高钙高硒高膳食纤维等营养保健功能,被列为科技奥运运动员指定名特优蔬菜。本研究在对数十个菜用黄麻口感测定的基础上,选用4个新育成的菜用黄麻新品种进行了产品性状的鉴定,品质及其营养成分的测定,矿物质元素吸收能力测定,叶绿素提取工艺,黄麻保健茶、黄麻饮料及黄麻食用保健油的研发及经济效益分析,结果如下:

关键词：菜用黄麻产量叶绿素黄麻茶黄麻饮料黄麻籽油

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红麻光钝感细胞质雄性不育系的选育与杂种优势利用

红麻光钝感细胞质雄性不育系的选育与杂种优势利用

引用

2012年中国作物学会学术年会

作者：祁建民林荔辉方平平林培清吴建梅陶爱芬徐建堂福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学农业部东南黄红麻科学观测站

红麻为短日喜温作物,以收获韧皮纤维或茎秆为生产目的,杂种优势可达35%-40%。选育光钝感超高产杂交红麻新品种,提高纤维产量,是当前麻类育种家关注的热点。2007年,福建农林大学引进了广西大学选育的细胞质雄性不育系L23A,经多代转育,201... 详细信息

红麻为短日喜温作物,以收获韧皮纤维或茎秆为生产目的,杂种优势可达35%-40%。选育光钝感超高产杂交红麻新品种,提高纤维产量,是当前麻类育种家关注的热点。2007年,福建农林大学引进了广西大学选育的细胞质雄性不育系L23A,经多代转育,2010年育成了育性稳定、综合性状优良的光钝感红麻雄性不育系福红航1A,配制出光钝感超高产杂交红麻新品种福航优1号、福航优2号及福红优2号等分别通过福建、河南及安徽等省鉴定。其中福航优2号及福红优2号经福建省多年示范,平均原麻产量分别达7857.5kg/hm2和7697.5kg/hm2,比国家鉴定品种福红952分别增产23.07%和20.56%;福红航1号在河南多点示范,平均原麻产量6411.8kg/hm2,比对照福红952增产27.08%;福航优1号、福航优2号参加安徽省区试,平均原麻产量分别达7050.0kg/hm2和7140kg/hm2,比福红952分别增产18.24%和19.75%。上述品种光钝感特性明显、适应性广,在扩大种植区域、有效克服生产上的早花减产上意义重大,且在有效保护知识产权的前提下,提高了我国光钝感超高产杂交红麻育种的核心竞争力和原始创新水平。

关键词：红麻光钝感细胞质雄性不育系杂种优势

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红麻高效再生体系优化及双价抗虫基因遗传转化的初步研究

红麻高效再生体系优化及双价抗虫基因遗传转化的初步研究

引用

2012年中国作物学会学术年会

作者：秦先超祁建民方平平林荔辉陶爱芬徐建堂福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学农业部东南黄红麻科学观测站

红麻(Kenaf)为锦葵科(Malvaceae)木槿属(Hibiscus)一年生韧皮纤维作物,是麻纺和造纸工业的重要原料。本试验在优化红麻的高效再生系统的同时,通过对双价抗虫基因转化红麻子叶,将外源抗虫基因整合到了红麻基因组DNA中。建立了成熟的红麻... 详细信息

红麻(Kenaf)为锦葵科(Malvaceae)木槿属(Hibiscus)一年生韧皮纤维作物,是麻纺和造纸工业的重要原料。本试验在优化红麻的高效再生系统的同时,通过对双价抗虫基因转化红麻子叶,将外源抗虫基因整合到了红麻基因组DNA中。建立了成熟的红麻高效再生体系技术,利用农杆菌介导的红麻遗传转化研究为红麻的转基因育种工作奠定了基础。主要研究结果如下:1.红麻高效再生体系优化的研究结果:(1)在通过诱导愈伤组织产生,进而诱导不定芽形成的途径中,花药、子叶、下胚轴3种外植体中,花药诱导的愈伤组织质量最好,下胚轴次之,子叶最差;花药愈伤组织的最佳诱导培养基为:MS+2,4-D(2.0mg/L)+KT(1.0mg/L)+NAA(1.0mg/L);(2)以子叶和下胚轴为外植体诱导愈伤组织时,愈伤组织的最佳培养基为MS+6-BA(3mg/L)+NAA(1mg/L);最佳分化培养基为MS+6-BA(1mg/L)+2,4-D(1mg/L)+GA3(1mg/L);(3)在愈伤组织分化培养基中添加0.3%的活性炭,可以诱导少量的不定芽,但同时也会诱导产生大量的根。(4)在通过诱导外植体形成胚状体,进而直接诱导不定芽的途径中,下胚轴几乎不能诱导不定芽产生,子叶的不定芽诱导效果较好;子叶不定芽诱导的最佳培养基为MS+TDZ(0.1mg/L)+NAA(0.1mg/L)+AgNO3(1mg/L);(5)在3个红麻品种间,福红992的不定芽诱导率最高,福红航1号次之,福红952最差;2.农杆菌介导的双价抗虫基因转化红麻福红992的研究结果:(1)提取用于转化的工程菌的质粒,通过分子验证得到质粒中携带有双价抗虫基因Bt和pta;(2)通过抗除草剂对红麻的临界浓度的筛选,得到Basta对红麻品种福红992子叶的致死浓度为7mg/L,此浓度为转基因过程中红麻选择培养时Basta的使用浓度;(3)对农杆菌侵染后的福红992子叶进行选择培养,得到了抗性不定芽;提取抗性不定芽的基因组DNA,并采用双价抗虫基因Bt和pta的特异引物进行PCR验证,得到了680bp的Bt片段和804bp的pta片段;(4)对红麻品种福红992的98个子叶进行转化,得到了12个抗性不定芽;这12个抗性不定芽中,有1个阳性植株,子叶的转化率为1.02%。

关键词：红麻不定芽农杆菌介导 Bt pta

来源：评论

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甘蔗糖代谢及转录组学研究

甘蔗糖代谢及转录组学研究

引用

遗传学进步促进粮食安全与人口健康高峰论坛

作者：颜克伟徐景升祁建民福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学农业部东南黄红麻科学观测站

甘蔗茎由一系列节间组成。甘蔗茎的生长发育关系着甘蔗糖分代谢的全过程。糖代谢受多基因控制,同时,甘蔗是异源多倍体的杂合体,染色体遗传行为复杂,导致甘蔗糖分代谢机制的遗传学研究陷入困境。本研究分三个方面对甘蔗进行了研究:一是甘蔗各节间糖分含量测定;二是甘蔗各节间的基因表达谱实验;三是甘蔗各节间的基因表达差异鉴定。糖分测定选取的甘蔗材料是成熟期甘蔗茎第1&2节间到第17节间。运用高效液相色谱技术测定了甘蔗各节间的葡萄糖、果糖和蔗糖的鲜重含量变化,并结合水的含量计算出了上述三种糖的干重含量变化趋势。从测定结果看出,甘蔗茎的第1、2节间主要是分生组织,在该生长阶段没有蔗糖积累,几乎所有的光合作用产物均用于细胞形态建成。甘蔗茎第4、5节间细胞分裂基本停止,细胞继续伸长,但细胞宽度基本不再增加,此时,蔗糖开始积累。甘蔗茎第7、8节间的细胞完全停止生长,细胞壁开始增厚并木质化,蔗糖分快速增加。甘蔗茎第13、14节间完全成熟,糖分积累达到最高,不再随时间变化而增加。根据甘蔗茎的糖分含量变化规律,我们选择了甘蔗茎第1、2节间、第4节间、第7节间和第14节间,以此为材料,进行了基因芯片表达谱实验。通过对甘蔗茎的基因表达谱的研究分析,统计出了甘蔗茎的生长发育过程以及甘蔗糖分代谢过程的相关表达基因,筛选出了差异表达基冈和上调下调基冈。然后利用实时荧光定量PCR技术验证了所筛选的蔗糖合成酶基因和富含甘氨酸蛋白基因的差异表达情况。

关键词：甘蔗糖代谢差异表基因基因芯片 RT-PCR

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