摘要：目标起始密码子多态性(Start condon targeted polymorphism,SCoT)分子标记是一种新型的标记,结合了ISSR标记和RAPD标记的优点.本研究针对SCoT-PCR反应体系的影响因素,以甘蔗叶片DNA为材料,在单因子实验的基础上,采用L16(45)正交实验设计,进一步探讨了模板DNA、Mg2+、dNTPs、引物及Taq酶等5个因素对甘蔗SCoT-PCR扩增效果的影响,建立了甘蔗SCoT-PCR的优化反应体系.25μL PCR反应混合液中,含50 ng DNA模板、2.0μL 10×Ex Taq Buffer(Mg2+Plus)、0.625 U Ex Taq酶,dNTP和引物的终浓度分别为0.22 mmol/L和0.9μmol/L.以我国种植面积最大的栽培品种新台糖22号为模板,应用优化体系,对40条SCoT标记引物进行测试,筛选出16条有效扩增的引物,且均为多态性引物,其GC含量在50%～67%之间.该体系的稳定性和SCoT标记引物的扩增能力,通过基于随机选择的4条引物对9份具有地理来源和遗传背景不同的甘蔗种质进行标记分析来验证,结果共扩增出84条带,其中多态性条带占82.14%,平均单条引物可扩增出21条.研究结果为在甘蔗上进一步开发和应用功能性SCoT标记奠定了基础.

摘要：甘蔗宿根矮化病是由Leifsonia xyli ***(Lxx)引起的一种世界性甘蔗细菌病害。根据Lxx的Pat1基因保守序列,设计并合成了一对特异性引物Pat1F(5'-GGTTCCATTGCTTACCGATT-3')/Pat1R(5'-CAAGTTTCGACAGGAACAGC-3'),和一条Taq M an探针(FAM-5'-CCACGGCTACGTCAATTCGGG-3'-TAM RA),建立了一种特异性强、灵敏度高的甘蔗宿根矮化病菌实时荧光定量PCR检测方法。结果表明,本研究建立的实时荧光定量PCR方法,对Lxx的检测最低下限为102copies·μL-1。应用实时荧光定量PCR与常规PCR方法对14个甘蔗品种进行Lxx检测,阳性检出率分别为86%和43%,表明实时荧光定量PCR比常规PCR检测方法具有更高的灵敏度。研究结果为甘蔗宿根矮化病的诊断、田间发生动态监测、脱毒健康种苗检测及品种/材料交换检疫检测提供了新技术支撑。

摘要：CIPK （calcineurin B-like-interacting protein kinase）是植物特有一类的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,该蛋白在植物响应逆境胁迫中发挥着重要的作用,尤其与非生物逆境胁迫（干旱、高盐、ABA等）的信号传导密切相关。根据玉米CIPK15基因（EU957447.1,2247 bp）核酸序列保守区域设计1对同源克隆PCR引物,以甘蔗品种崖城05-179的cDNA为模板,通过RT-PCR扩增得到甘蔗CIPK基因的一条全长cDNA序列（GenBank登录号为 KM114052）。序列分析结果表明,甘蔗ScCIPK基因全长1782 bp,具有完整的开放阅读框（ORF,91~1631 bp）,编码513个氨基酸,该基因具有CIPK基因的2个特征结构域（Kc-like superfamily和AMPKA-C-like superfamily）。生物信息学分析显示该基因编码的蛋白定位于内质网,为可溶性蛋白,不存在信号肽,二级结构元件多为α-螺旋,含有多个保守功能域,主要参与中间代谢。实时定量PCR表达分析表明,该基因表达具有组织特异性,虽在甘蔗各组织中均有表达,但在芽中的表达量最高。该基因在PEG、NaCl、ABA、SA和MeJA的胁迫诱导过程中,受ABA胁迫后表达量最高,约为对照的5.3倍,推测该基因的表达与甘蔗抗干旱和抗渗透胁迫有关。

摘要：现代甘蔗栽培品种(2n=100~130)是由甘蔗热带种(2n=80)与割手密(2n=40~128)种间杂交而来,形成异源多倍体、非整倍体作物,使得甘蔗栽培品种中80%~90%的染色体来源于热带种。开发热带种基因组SSR分子标记,有助于甘蔗遗传多样性分析、分子标记辅助选择、遗传图谱的构建等。本研究基于热带种LA-purple的全基因组测序数据的255 398个预测基因序列(累计总长为1 029 222 285 bp),利用Perl程序与生物信息学软件结合,发掘SSR位点,获得了153 150个SSR位点,平均每1.67个基因有1个SSR位点,其中二、三核苷酸重复基序分别为39 556个和50 072个,占总SSR位点数的58.5%。在二核苷酸重复基序中,TA/AT所占比例最高,占41.4%,CG/GC所占比例最低,占4.6%;在三核苷酸碱基重复基序中,TGT/ACA所占比例最高,为15.6%。在TA/AT重复类型中选取100个基序重复次数在60~90之间的SSR位点,进行引物设计与合成,在12个甘蔗属材料中进行PCR扩增分析,从中筛选出52对具有多态性SSR引物,其中有27对引物在研究的2个甘蔗栽培品种间表现为多态。这些基因组SSR标记的开发,不仅可以用于甘蔗栽培品种DNA指纹图谱分析,而且为甘蔗属不同种的遗传图谱构建、遗传多样性分析和重要性状的遗传机制解析奠定基础,为甘蔗分子育种研究提供重要支撑。

摘要：甘蔗是重要的能源作物和糖料作物,面临病虫害日益严重问题。由于甘蔗遗传背景非常复杂,且缺乏必要种质,难以通过杂交培育抗病虫、除草剂聚合品种。基因工程技术提供了新方法。本研究利用BLAST比对获得甘蔗花叶病毒ScMV-CP基因和黄叶病毒ScYLV-CP基因的保守序列作为干扰序列,通过设计内切酶位点、生物合成和连接,获得全长687 bp的两个保守序列融合片段(MYCP)。并将其正向和反向插入中间载体pHANNIBAL上,形成双价病毒干扰结构。再通过在pHANNIBAL上添加SmaⅠ内切酶位点,将双价病毒干扰结构表达框和Cry1AC基因表达框结合;利用NotⅠ酶切,回收双价病毒干扰结构和Cry1AC基因表达框片段,连接到添加Bar基因表达框的表达载体pART27-Z上,构建了抗病虫及除草剂四价植物表达载体(pART27-MYCP-Cry1AC)。采用基因枪法将构建好的四价植物表达载体转入甘蔗品种FN15的胚性愈伤组织中,通过PPT(草丁膦)筛选获得了抗性再生甘蔗植株,经过PCR、定量以及Bt蛋白试纸检测,获得同时整合四种目的基因并表达的四价转基因甘蔗植株,为培育多抗甘蔗新品种提供了材料。

摘要：花青素不仅是天然色素,而且具有保健功能。花青素转录因子基因对于调控花青素的合成具有关键作用。本研究根据玉米花青素转录因子基因RS序列设计引物,利用同源克隆技术,得到甘蔗花青素转录因子基因ScRS的全长序列;在ScRS序列两端分别添加KpnⅠ、SalⅠ酶切位点,构建植物表达载体pCAMBIA1301-35SN-ScRS,包被微粒载体通过基因枪对甘蔗愈伤组织进行轰击,转化的愈伤组织明显呈紫红色;将紫红色愈伤组织分化培养获得再生甘蔗植株,经PCR检测,获得转ScRS基因阳性植株,初步证实利用克隆的基因转化甘蔗可以使愈伤组织显色。研究结果对于建立新型的遗传转化可视化示踪体系和培育高花青素甘蔗品种具有重要意义。

摘要：以单子叶植物常见外源转基因元件Ubiquitin启动子、NOS启动子、NOS终止子、Bar基因和Bt基因序列设计多重PCR引物,通过对PCR扩增体系中退火温度、Premix TaqTM浓度、引物浓度的优化,建立一种快速检测转基因甘蔗成分的多重PCR方法。结果表明:建立的体系一次能有效检测5个参数,其检测的最低DNA质量百分比可达1.0%,并在多个转基因甘蔗品种检测中得到验证。

摘要：随着不同转基因生物(GMO)制品的不断商业化,转基因成分检测技术也需不断更新。由于甘蔗红糖为甘蔗汁经高温熬煮浓缩而成,红糖中残留的DNA降解严重、含量低、片段短,且蛋白及糖分杂质含量高,所以甘蔗红糖DNA是比较难以收集并进行分子检测的。为了在转基因甘蔗红糖商业化前建立起转基因甘蔗红糖DNA的提取及分子鉴定技术,本研究以转基因甘蔗和非转基因甘蔗为材料,模仿传统的红糖制作工艺,分别获得了转基因甘蔗红糖与非转基因甘蔗红糖。通过对DNA提取方法进行改进,设计不同扩增片段长度的引物,并对传统PCR与荧光定量PCR进行比较,建立了稳定的甘蔗红糖DNA的提取方法及外源基因分子鉴定技术该技术对转基因甘蔗红糖与非转基因甘蔗红糖进行准确鉴别,为今后转基因甘蔗红糖的商业化所需的转基因食品鉴定提供技术支持,也为后面更为重要的转基因甘蔗白糖DNA的提取及分子鉴定提供借鉴。

摘要：培育抗虫转基因甘蔗品种是应对甘蔗螟虫危害的有效手段之一。然而由于目前甘蔗螟虫室内驯化饲养体系还不完善,没有稳定可靠的甘蔗螟虫虫源,因此难以进行转基因甘蔗的抗虫室内生物测定。为建立一种简易有效的转基因甘蔗抗虫性测试方法,本研究以前期通过遗传转化获得的转Cry1Ab基因抗虫甘蔗为实验材料,设计了一种模拟自由取食的实验装置,通过采集野生甘蔗螟虫进行自由取食实验,进行转基因甘蔗的抗虫性测定,实验结果成功证明了转Cry1Ab基因甘蔗植株的抗虫特性。本研究设计的转基因甘蔗抗虫性测试方法无需依赖于室内驯化的甘蔗螟虫,即可进行甘蔗抗虫性测定,方法简单有效,可为其它甘蔗抗虫育种研究中的抗虫温室测试提供借鉴。