为探索外源褪黑素(MT)、抗坏血酸(AsA)、钙(Ca)和硅(Si)对大肉棱丝瓜抗低温能力的影响,对 8℃低温条件下大肉棱丝瓜幼苗叶片进行外源物质喷施处理,从幼苗形态、抗氧化酶活性、渗透调节物质以及叶绿素含量等方面研究4 种外源物质对低温胁迫下丝瓜幼苗生长的影响.结果表明,叶面喷施 100μmol/L MT、50 mg/L AsA、12 mmol/L Ca、1.5 mmol/L Si能不同程度地提高大肉棱丝瓜幼苗的抗冷性,其中以 50 mg/L AsA缓解效果最好,能够降低大肉棱丝瓜幼苗的冷害指数以及叶片电导率、丙二醛(MDA)含量,提高根系活力、抗氧化酶活性,促进了可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸(Pro)的积累,减少了叶绿素的损失,有效缓解低温对大肉棱丝瓜幼苗的伤害.
为探究拟南芥种子进行 1/2MS培养基筛选的最适潮霉素浓度,将野生型拟南芥种子灭菌后,点播在含 0,20,30,40,50 mg/L潮霉素的 1/2MS培养基上进行培养(分别记为 M0、M1、M2、M3、M4),观察潮霉素对种子萌发、幼苗生长形态变化的影响,统计种子萌发率、第 3 天萌发势、第 13 天幼苗失绿死亡率,测定第 7 天幼苗鲜重、干重、相对含水率、主根长度,结合逆向思维的变异系数-熵权组合赋权的TOPSIS方法得出不同浓度潮霉素处理效果的综合排序.结果表明,潮霉素对拟南芥种子萌发和幼苗生长均有明显的抑制作用;变异系数-熵权组合赋权的 TOPSIS方法得出不同处理对拟南芥种子萌发和幼苗生长抑制效果的排序为:M4>M3>M2>M1>M0,M2 的接近度为 0.531 5,约为 0.5,最接近抑制效果的 50％;综合实验结果可知,拟南芥种子进行 1/2MS 培养基筛选的适宜潮霉素浓度为 30 mg/L,种子点播的第 7～10天为幼苗移栽的适宜时期.
甘肃省是全国重要的玉米制种基地,通过对甘肃省近 11 年来的玉米杂交种子质量监督抽查结果进行分析,总结出影响玉米种子质量的相关因素,并有针对性地提出发展建议,以期为甘肃省玉米种子产业健康发展提供参考.
为研究藏茴香种子萌发特性及影响种子萌发的限制因子,提高藏茴香种子发芽率.本研究对藏茴香种子进行低温沙藏,用不同浓度赤霉素溶液浸种,测定沙藏前后种子胚的占比和发芽指标.结果显示,藏茴香种子胚发育时期多处于点状胚时期,胚未发育成熟,种皮对其萌发不造成障碍;不同浓度的赤霉素对藏茴香种子萌发没有促进作用,相反会抑制种子发芽;低温沙藏处理效果最好,种子发芽率、发芽势均显著高于未处理(ck),其发芽率达 34.67%,发芽势达8.00%.藏茴香种子胚未发育成熟,低温沙藏能促进胚的生长;赤霉素无法提高种子发芽率;种皮对其萌发不造成透性障碍,种子休眠类型为深度复杂形态生理休眠(MPD),破除藏茴香种子休眠的有效方法是低温沙藏.
以贵州省 5 个地区 52 份蜂糖李种质为供试群体,通过筛选出的 10 条 ISSR核心引物对 52 份蜂糖李样品进行亲缘关系分析及遗传多样性评价.结果表明,10 条核心引物在 52 份蜂糖李样品中共扩增出位点 76 个,平均每条引物扩增 7.6 个,其中多态性位点有 73 个,平均多态性位点比率为 96.05%.UBC842 与 UBC856 扩增位点最多,达 10 个,UBC834 扩增位点最少,仅 6 个.等位基因数(Na)在 1.625 0～2.000 0 之间,均值 1.888 9,有效等位基因数(Ne)在1.324 4～1.696 5之间,均值 1.509 3,Nei's基因多样性指数(H)在 0.221 4～0.391 6 之间,均值 0.300 4,Shannon's 信息指数(I)在 0.336 5～0.571 4 之间,均值0.452 3.综合结果表明,供试蜂糖李样品遗传多样性水平比较高,筛选出的ISSR引物可用于研究蜂糖李的遗传多样性,可为蜂糖李新种质的培育与资源的保存提供参考和技术支持.
本试验以 52 份 F1 代辣椒作为试验材料,测定其理论总产量、优果产量、果实失水率、色价等主要目标性状,依据试验总平均和方差划分出高产和低产判别区间,并对其进行综合评估,筛选优势杂交组合.结果表明,52 份 F1 在总产量、优果产量、失水率和色价上存在极显著差异.以大于试验总平均值为筛选指标,选出 12 个优势杂交组合,其中簇×羊类型组合在一级果产量、总产量、失水率和色价方面,筛选出的优势组合率最高;羊×甜和簇×甜的杂交组合也有较高的优势率.
通过对蛇瓜资源农艺性状进行鉴定、评价,并筛选出具有潜力的适宜广西栽培的蛇瓜资源,为蛇瓜育种提供材料.从广西各地收集的 12 份蛇瓜资源进行品比、鉴定和筛选试验,运用主成分分析和聚类分析法对其纵径、横径、叶纵径、叶横径、叶柄长、植株节间长、瓜肉厚度、单瓜质量、单瓜种子数量、种子百粒重等农艺性状进行综合评价.相关性结果表明,单瓜质量与瓜纵径、叶柄长呈极显著正相关,与单瓜种子数量呈极显著负相关,表明叶片越宽瓜越轻,瓜重则瓜长,瓜轻则瓜短,瓜短则肉厚.植株节间长度与叶柄长呈显著正相关,单株产量与叶柄长、植株节间长度呈显著正相关,表明植株节间越长,叶柄越长,产量越低,生理生长越旺盛,单株产量越低.主成分分析结果表明,第一、第二、第三、第四主成分贡献率分别为 40.107%,29.504%,14.471%,9.330%,累积贡献率达到 93.412%.综合得分排名前 3 名的地瓜资源(GC261437、GC450101、GC451030),得分分别为:60.49,58.36,52.67.农艺性状聚类分析结果显示,在欧氏距离为 5处,将 12 份蛇瓜资源分为四大类群,分别包含了 3 份、2 份、4 份和 3 份蛇瓜资源,第一类群产量和外观方面表现良好,第二类群叶片生长旺盛,第三类群营养生长能力强,第四类群瓜长和单瓜质量性状表现优良.编号为:GC261437、GC450101、GC451030 资源的丰产性和商品性等综合性状表现优良,可作为蛇瓜育种的材料.
甜菜、菠菜及藜麦具有较高的食用、药用和饲用价值.通过 MISA 和 REPuter 软件对其叶绿体全基因组的简单重复序列(cpSSR)和散在重复序列(cpIRS)进行分析,研究甜菜及其近缘类群的叶绿体基因组重复序列差异.结果表明,甜菜及其近缘类群的全长分别为 149 722 bp、150 725 bp 和 152 079 bp,均由一个大单拷贝区(LSC)(83 110 bp、82 719 bp、83 551 bp),一个小单拷贝区(SSC)(17 793 bp、17 860 bp、18 118 bp)和一对反向重复序列(IRs)(24 410 bp、25 073 bp、25 205 bp)组成.甜菜及其近缘类群叶绿体基因组中共检测到 195 个,171 个,154 个 SSR 位点,平均每隔767.8 bp、881.4 bp、987.5 bp 出现一个 SSR 位点.重复序列中主要以单碱基重复序列为主,分别占 SSR 位点总数的91.8%,85.35%,89.6%.cpSSR主要集中分布在大单拷贝区(LSC),占 SSR 位点总数的 67.69%,68.82%及 65.59%;cpSSR长度主要集中在 8～12 bp 之间,说明叶绿体基因组上的微卫星位点大多数具有较高的多态性.REPuter共检测到甜菜、菠菜及藜麦存在 50 个,13 个及 25 个 cpIRS序列,甜菜中检测到 26 个正向重复(F型)和 24 个回文重复(P 型),菠菜和藜麦中只检测到 1 种重复类型,均正向重复(F型).
为了加强高粱耐盐碱种质资源研究利用,加快耐盐碱高粱新品种的选育步伐,本研究以 17 个耐盐碱高粱品系为材料,对其株高、茎粗、生育期、叶倾角等主要农艺性状进行相关性分析、主成分分析及ISSR分子标记聚类分析.结果表明,株高与茎粗、生育期与茎粗等呈极显著相关;主成分分析结果表明,前 5 个特征值在 12 个特征值中累积贡献率达85.374 2%;当遗传系数为 0.75 时,可将 17 个不同品系耐盐碱高粱分为两大类群.研究表明,AT53、SW72、HH64、S8、WS912 和TT656 综合性状优异.
为探究辽西地区不同品种沙棘果实和种子的表型性状及其变异程度,采用描述性统计分析、差异显著性分析、相关性分析和聚类分析等方法对不同品种沙棘果实及种子表型性状进行分析.结果表明,20 个品种沙棘果实百果重为27.08～73.18 g,果实纵径为 6.51～14.07 mm,横径为 6.81～9.16 mm,果柄长为 2.00～4.77 mm;种子千粒重为 10.84～22.77 g,种子长度、宽度、厚度分别为 4.01～7.04 mm、1.99～2.87 mm、1.40～2.07 mm.11 个性状指标变异系数为8.84%～26.56%,果实百果重和果实纵径、横径、果形指数、果柄长、种子千粒重、种子长度、宽度之间呈极显著或显著正相关关系.通过聚类分析可将 20 个沙棘品种划分为三大类,即小型果沙棘、中型果沙棘和大型果沙棘,又将大型果沙棘细分为大果型沙棘和大籽型沙棘.
以紫纹兜兰在自然状态下授粉 210 d的蒴果为材料,研究不同基础培养基及添加剂对紫纹兜兰种子无菌萌发及原球茎生长的影响.结果表明,种子呈纺锤形,多数种胚发育不良;1/4 MS为种子无菌萌发的最适基础培养基;添加椰汁和香蕉汁可以明显提高种子萌发率;整体萌发生长情况最佳的培养基为 1/4 MS+20 g/L 蔗糖+7 g/L 琼脂+100 ml/L 椰汁+0.2 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,其次是 1/4 MS+20 g/L 蔗糖+7 g/L 琼脂+100 mg/L 香蕉泥+0.2 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,前者萌发时间及生长速度快,但无明显增殖作用,后者萌发和生长较慢,但原球茎发生增殖分化现象明显;在萌发培养基中加少量植物激素,促使原球茎诱导分化后再进行换瓶培养能避免褐变.利用腐殖土和松树皮配比 1∶1(体积比)作移栽基质,试管苗移栽成活率达 90%以上.
本试验以成熟的喀西茄果实为材料,探究不同预处理对喀西茄种子萌发及不同浓度 S-诱抗素对喀西茄幼苗生长的影响,测定发芽率、发芽指数、POD活性、CAT 活性及苗高、茎粗等指标.结果表明,在种子萌发预处理试验中,干湿处理 2 次(A2)能够显著提高喀西茄种子的萌发力和活力,提高种子萌发过程中各项形态指标及生理指标;经浓度为2.0 mL/L的S-诱抗素(S200)处理后的喀西茄幼苗,在苗高、茎粗、主根长、主根粗、POD活性、CAT活性和根系活力均达到最大值.研究表明,该处理方法可有效促进喀西茄幼苗的生长发育.
为了解小麦育种材料中重要农艺性状功能基因的组成,利用 50 个功能基因 KASP 标记对 107 份育种亲本进行检测.结果表明,矮秆基因Rht-B1 和Rht-D1 优异等位基因的比例分别为 54.21%和 71.03%,1 BL/1 RS易位系材料占比为 41.12%,且在不同地方种质中比例差别较大;籽粒性状基因TaSus-7A、TaGW2-6B、TaTGW6-4A 优异等位基因比例高,陕西育成的种质携带TaSus1-7B、TaSus2-2A、TaSus2-2B、TaGS-D1、TaGW5-A1 优异等位基因的比例较高,而其他地方育成的种质中含有TaCwi-A1、TaGASR7-A1、TaGW2-6A优异等位基因的比例较高;抗穗发芽基因在不同地方育成的种质中优异等位基因占比差别不大,TaP HS1 是主要的穗发芽抗性基因,占比为 82.24%;抗旱基因CWI-4A、CWI-5D、TaSST-A2 在材料中比例高,其他抗旱基因TaMoc-A1、TaSST-D1、Dreb-B1、1-feh-w3 在不同地方育成的种质中占比差别较大;抗病基因优异等位变异的比例较少,Tsn1 优异等位基因在材料中比例较高;春化和光周期优异等位基因的比例都较高,2 份种质含有 3 个早熟基因.本研究对育种亲本的功能基因进行鉴定,为亲本选配利用和分子标记辅助选择育种提供参考.
单株粒重是影响藜麦产量的关键因素之一.为了解藜麦单株粒重形成的遗传基础,鉴定控制藜麦单株粒重变异的遗传区段,本研究以单株粒重差异较大的两个亲本构建的 120 份双亲分离群体为材料,基于 GBS测序和表型鉴定结果,利用完备区间作图法鉴定控制藜麦单株粒重变异的 QTL.结果定位到 7 个控制藜麦单株粒重的 QTL,分别位于第 3 条染色体的qSPW3-1、qSPW3-2,第 4 条染色体的qSPW4,第 5 条染色体的qSPW5,第 7 条染色体的qSPW7-1、qSPW7-2,第 12条染色体的qSPW12;单个 QTL可解释 6.09%～10.17%的表型变异,QTL的变幅为 10.54～401.86 kb.
为提高谷子种质资源的利用,将内蒙古不同盟(市)收集种质资源的表型特征进行相关性分析、主成分分析、聚类分析等,以筛选适宜本地种植、且从遗传资源多样性丰富的材料中选取优良亲本以配制优质组合.结果表明,表型遗传多样性中等,多个性状间存在显著相关性,生育期与产量、谷码数、茎粗、节间数等呈显著正相关,抽穗-成熟的时间与单穗重呈显著正相关,单穗重与产量呈显著正相关;综合聚类分析、主成分分析,筛选出生育期适当,株高适宜,产量较高的适宜本地区种植的材料 3 份,分别为:源自乌兰察布市的红谷子(Y-22)、乌兰察布市的黄谷子(Y-25)、通辽市的香山白毛毛谷(Y-30).筛选出的材料可作为谷子关键性状遗传改良的优良供体亲本,是内蒙古自治区谷子育种的优质种质资源.
几丁质酶是一种重要的植物病程相关蛋白,本实验室前期研究发现,不同抗性的茶树品种在接种茶饼病病原菌(坏损外担菌)后,茶树几丁质酶CsC7 相对表达量显著提高.本研究在此基础上,以"梅占"为材料,同源克隆得到茶树几丁质酶CsC7 基因序列,通过生物信息学分析对CsC7 蛋白功能进行初步研究.进一步通过载体构建将CsC7 转入毕赤酵母 X-33 表达蛋白,利用平板抑菌法对脆弱毛霉菌、白桦茸担子菌、尖孢镰刀菌、赤星菌、灰霉菌、厚孢镰刀菌、枯叶格孢腔菌等 7 种真菌进行抗菌活性分析.结果表明,纯化后的酵母异源表达蛋白 CsC7 对脆弱毛霉菌、白桦茸担子菌、厚孢镰刀菌、尖孢镰刀菌、灰霉菌有明显抑制活性,抑菌率分别为 27.07%,21.90%,28.45%,39.21%和 32.23%,而对赤星菌和枯叶格孢腔菌没有显著抑制作用.
为深入探讨 4 个品种青花椒中代谢物的差异,本研究基于超高效液相色谱和质谱的非靶向代谢组学技术对其差异代谢物进行全面的鉴定,结合单变量统计分析和多元统计分析进行组间差异分析,筛选出差异代谢物,再通过聚类分析、相关性分析和KEGG数据库注释差异代谢物参与的代谢途径,从中筛选出关键代谢物.结果表明,共鉴定出正、负离子模式下差异显著的代谢物 131 个,其中正离子模式 54 种,负离子模式 77 种.对这些差异代谢物进行化学分类归属信息的统计后,发现占比最大的是有机酸及其衍生物(16.11%),其次是有机氧化合物(14.44%).在正离子模式下,新舟青椒(Zb005)与峨眉山藤椒(Zb003)存在 24 种显著的差异代谢物,新舟青椒(Zb005)与遵义大木椒(Zb004)存在 17 种差异代谢物,新舟青椒(Zb005)与江口青椒(Zb0010)存在 13 种差异代谢物.对所有的差异代谢物进行筛选后,发现有 7 种共有的差异代谢物,分别为 N-甲基酪胺、1-吲哚酮、茉莉内酯、樟脑、香叶木素、L-哌啶酸、半乳糖酸,这些代谢物的表达情况存在差异,显示与青花椒的品种密切相关.通过层次聚类热图对其进行分析,发现在 3 个比较组(Zb005 vs Zb003、Zb005 vs Zb004、Zb005 vs Zb0010)中,新舟青椒(Zb005)的含量表现出比其他几种青椒更高表达的化合物有 4 种(1-吲哚酮、樟脑、茉莉内酯和香叶木素),这可能是遵义本地青椒(新舟青椒)口感较其他几种青椒好的原因.
南阳是小麦条锈病重要的冬繁与流行区,了解南阳麦区小麦品种(系)对条锈菌主流小种抗性表现及抗条锈病基因分布情况,为主产区小麦安全生产、品种布局及抗条锈病育种提供参考.利用流行小种混合菌种(条中 32、条中 33、条中 34)及自然诱发发病,以南阳麦区 22 个主栽品种和 146 个高代品系为材料,在南阳进行自然诱发鉴定,在杨凌进行人工接种鉴定,使用Yr2、Yr10、Yr18、Yr32 相关分子标记进行检测.结果表明,22 个主栽品种在自然鉴定表现中抗及以上的有 12 个、中抗到中感有 4 个、中感及以上的有 6 个,接种鉴定表现中抗及以上的有 14 个、中感及以上的有 8 个,21个品种检测到含有Yr2,15 个含有Yr10,0 个含有Yr18,4 个含有Yr32,11 个检出含有Yr2+Yr10,1 个检出含有Yr2+ Yr32,3 个检出含有Yr2+Yr10+Yr32.146 个高代品系自然诱发鉴定表现中抗及以上的有 126 个、中感 18 个、高感 2个,接种鉴定表现中抗及以上的有 99 个、中感 20 个、高感 27 个,141 个检测到含有Yr2,87 个含有Yr10,0 个含有Yr18,35 个含有Yr32,61 个检出含有Yr2+Yr10,8 个检出含有Yr2+Yr32,4 个检出含有Yr10+Yr32,22 个检出含有Yr2+ Yr10+Yr32.南阳主栽品种西农 979、郑麦 9023、兰考 198、百农 207 等对条锈病丧失抗性,郑麦 7698、南阳 996、西农501 条锈抗性较好,聚合Yr2+Yr10+Yr32 的西农 511、矮抗 58、西农 509 等品种推广利用价值较大,主栽品种与高代品系聚合Yr2+Yr10+Yr32 和Yr32 利用率均不高.立足南阳麦区新品种的选育、推广,要加强Yr32 及条锈病多抗基因聚合品种(系)的利用.
为进一步提高软枣猕猴桃苗木繁殖速度和繁殖系数,降低种苗生产投入的成本.以 3 种不同生长年份的枝条为基本材料,通过 2 种生根剂设置 5 种不同激素浓度组合浸泡枝条 12h,并结合 3 种不同基质及不同季节进行扦插对比研究.结果表明,软枣猕猴桃在夏季选择一年生枝条浸泡在 400 mg/L IBA溶液并扦插在V河沙∶V草炭土∶V红壤土=4∶2∶1的基质中效果最好,培养 60d后逐渐生根,生根率为(88.90±3.81)%、成苗率为(90.66±1.15)%,植株长势健壮,须根多,根系粗.
本研究以 82 份马铃薯材料为研究对象,采用电解质渗漏法测定离体叶片电导率,结合 Logistic 方程拟合求出半致死温度(LT50)进行抗寒性鉴定及筛选.结果发现,82 份材料的LT50 值在-4.8℃～-1.6℃之间,聚类分析可将 82 份材料分为低温敏感型、中间型和较强抗寒型 3 类,筛选出大同 20 和 Cip43 等 7 份抗寒材料可作为马铃薯抗寒性后续研究材料.
