研究条件
当前位置: 首页  研究条件  种质资源创制与利用实验室

     种质资源创制与利用实验室位于农生环组团大楼A604,实验室负责人是滕元文教授。该实验室主要开展种质资源收集评价与改良利用等方面的研究。近年来,实验室主要开展了园艺植物种质资源评价、遗传多样性与分子系统发育研究,以及红梨着色生理和分子调控机制研究这两方面的工作。
  在园艺植物种质资源研究方面,利用包括DNA标记在内的多种分子数据,特别是结合单低拷贝核基因和叶绿体基因的序列分析,以遗传学和亲缘地理学的理论和方法为基础,研究园艺植物的分子系统发育、遗传多样性和栽培系统的起源演化,为种质资源的保存、品种改良提供理论基础。近年来主要研究蔷薇科梨属(Pyrus L.)植物系统重建、进化模式、栽培系统起源和野生梨属植物遗传多样性,先后在《BMC Evolutionary Biology》、《Molecular Phylogenetics and Evolution》和《Tree Genetics & Genomes》等国际刊物发表二十余篇论文,取得了如下主要进展:1)开发和利用多种DNA标记(RADP、genome-SSR、AFLP和EST-SSR),系统研究了东亚梨属植物的亲缘关系,提出了中国白梨、中国砂梨和日本梨等三大栽培系统共同起源于中国野生砂梨,白梨为砂梨的一个生态型(Pyrus pyrifolia Chinese white pear group)的观点; 2) 通过cpDNA基因间隔区序列(trnL-F,accD-psaI,matK等)和核基因序列(ITS,Adh,LEAFY等)分析,重建了梨属植物系统关系,发现梨属植物的两大种群东方梨和西方梨在早期就已独立分化,提出了网状进化和快速辐射进化为梨属植物的两个主要进化模式;3)利用cpDNA单倍型和SSR分析,系统评价了原产中国的主要野生种杜梨、川梨和豆梨的遗传多样性,明确了这些种的遗传多样性的空间分布结构和遗传多样性格局形成的因素,为这些野生种的保存和保护奠定了理论基础。
  在红梨着色研究方面,利用分子生物学方法和生物技术手段,以砂梨、西洋梨和秋子梨等栽培种的红梨品种为材料,研究红梨着色的生理基础和分子机制,为分子标记辅助培育优良红梨品种和开发高效的果实着色调控技术提供理论支撑。先后在《Scientia Horticulturae》、《Plant Molecular Biology Reporter》、《Acta Physiologiae Plantarum》和《Postharvest Biology and Technology》等国际刊物发表系列论文,取得了如下主要进展:1)红梨着色依赖果皮中紧邻表皮层3-4层皮下细胞中花青苷的积累,由基因型决定,受光照、温度和生长调节剂等因素影响,不同红梨品种发育阶段的着色模式、光温响应模式、最佳着色条件存在差异,据此开发了促进红梨着色的套袋和人工光源诱导技术;2)克隆得到参与红梨花青苷合成调控的调节基因(MYB10, bHLH, WD40等)和结构基因(PAL, CHS, CHI, F3H, F3’H, DFR, ANS, UFGT等)及家族成员,部分参与光信号转导的基因(PHY, CRY, UVR8, COP1, HY5等)和参与植物激素茉莉酸甲酯信号转导的基因(JAZ1, COI1等),研究了它们在光处理和激素处理下的表达水平和互作模式,认为红梨花青苷合成受到多种信号通路中基因的协同调控;3)比较部分梨品种及其红色芽变品种间花青苷合成相关基因的启动子序列和甲基化水平差异,发现MYB10基因启动子区域甲基化水平变化会影响到MYB10的转录活性,最终导致果皮着色的差异。