F. cymosum, which is the most widely distributed buckwheat wild resource, represents high genetic diversity in wild population. Due to the environmental changes and human actions that result in the loss of F. cymosum wild resources, it is urgent to protect F. cymosum wild resources. In this study, based on the collected F. cymosum wild resources, we compared the differences between sexual reproduction and asexual reproduction on the off-site reproduction of F. cymosum and discussed the effects of tuber propagation on the offsite propagation of wild buckwheat in different geographical environments. These results showed that the tuber reproduction of F. cymosum was relatively better, and it was conducive to its outcrossing and fruiting after a large population was formed by off-site reproduction. The differences on the altitude of habitat, climate condition and breeding site might cause influence on the germination, growth and reproduction of wild F. cymosum. The geographical conditions and local climate at Zhaojue County of Yunnan province were suitable for the off-site reproduction of F. cymosum. Collectively, these results might provide certain reference for ex situ propagation and conservation of F. cymosum.
Based on the red-flesh color peaches showing different intensities, this study attempted to decipher their formation mechanism in order to provide theoretical basis for efficient breeding of red peach varieties. The promoter activity of PpMYB10.1 was detected via GUS staining, and the candidate transcription repressors binding on its promoter were captured through DNA-pull down assay. The function of these candidate genes were determined by double luciferase and yeast two-hybrid assay. The results showed that:（1） The expression of PpMYB10.1 and anthocyanin content in flesh peaches with deep-red, red and light-red were gradually decreasing.（2） Activity of PpMYB10.1 promoter with a 483 bp deletion was weaker than that without the sequence.（3） Interestingly, we identified a candidate transcription repressor Prupe.2G302800 based on the 483bp deletion. The protein strongly interacted with PpBL, a major factor in anthocyanin synthesis and resulted in a reduction on the transcription of PpMYB10.1. Prupe.2G302800 is unlikely the direct factor modulating the red flesh of peach, whereas it might play an important role in decreasing red-flesh color by inhabiting PpBL transcription activity.
In order to identify kenaf germplasm resources resistant to root knot nematode, In this study, the root knot nematode population infected with kenaf was identified by SCAR primers, and the root knot nematode resistance of 220 kenaf wild or cultivated germplasm resource materials were identified and evaluated by using the methods of natural field disease and pot inoculation identification. The results showed that the pathogen causing disease in the field was Meloidogyne incognita. The results of field resistance identification showed that there were 133 kenaf resources showed high resistance, accounting for 60.45%, and all the roselle, false roselle and creeping saxifrage showed high resistance, and the high resistance ratio was the highest. The results of pot inoculation showed that there were 7 immune resources, accounting for 3.18% of the total resources. And 98 high resistance resources,accounting for 44.55% of the total resources. All roselle were identified as high resistance grade. There were some differences in the identification of kenaf germplasm resistance between natural field disease and pot test.There were 98 germplasm resources with the same identification results by the two methods. There were 69 high resistance resources,accounting for 70.41% of the 98 germplasm resources. Among the high-resistance resources, 49 were from cultivated kenaf, 10 were from wild relatives, the rest were from roselle, rose hemp and hibiscus, and 1 high susceptible variety was from wild relatives. These results of this study provided scientific basis for the exploitation and utilization of kenaf germplasm resources against root knot nematode disease.
The hulless barley（locally referred qingke） is the staple food crop in the Qinghai-Tibet Plateau in China, and ensuring its sustainable production is crucial to both food and national security. Since the straw of the hulless barley is of importance in yak feeding, breeding for new varieties showing dual-purpose end-use in grain consumption and forage becomes of interest. In order to establish an evaluation system suitable for hulless barley varieties, this study performed the field trials at two locations（Changdu city of Tibet; Haixi city of Qinghai） for two years（2020 and 2021） to record the performance at 15 agronomic and yield-related traits and the responses to five fungal pathogens. The plants including straw and grains at the milk maturity stage were harvested to measure the feeding quality by quantifying 15 parameters. These datasets were further evaluated by clustering analysis, multiple comparisons, principal component analysis, gray relation analysis and the analysis of productivity and stability. An evaluation method was established for selecting the hulless barley varieties for dualpurpose end-use. With the evaluation criteria, the variety Ganqing 9 was identified suitable for both grain consumption and forage. In addition, Kunlun 15 which had high grain yield production were suggested for grain consumption, and Kangqing 7 and Zangqing 22 which had high biomass and feeding quality were qualified for taking as silage.
大麦属(Hordeum)隶属于禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae),自然群落分布广阔、生态迥异,部分物种具有重要的经济利用价值.由于大麦属各物种之间在形态上辨识度低,同名异物、同物异名的现象时常发生,降低了野外资源考察鉴别物种的效率和准确度.构建完整且详细的分组分种检索表及各物种电子名片,将为物种分类检索及快速识别大麦属物种提供重要的参考模本以及实践数据,推动大麦属植物资源的调查、收集、评价和利用.本研究选取32个大麦属物种的38份材料,于2020和2021年度开展大麦属各物种的温室种植试验,调查统计了 45个质量性状和15个数量性状.通过对整株、穗部、三联小穗等重要表型性状拍照以及各物种细微差异比较,可以精确区分大麦属各个物种,并构建了大麦属物种分组分种检索表和各物种的电子名片.
"儿童急走追黄蝶,飞入菜花无处寻",在大众的眼中,油菜花似乎总是以一片黄澄澄的花海形象出现.随着科技和时代的发展,油菜花也被赋予了不同的色彩.当油菜花通过精心的培育,有了多彩的颜色,也就有了艺术观赏的价值,带给人们以美的视觉享受,也得以在更广阔的范围内应用.
簇毛麦是小麦遗传改良的重要基因资源之一,其2V染色体上携有抗白粉病、护颖颖脊刚毛、光周期响应、长穗多粒等许多普通小麦所不具备的优良基因,但缺乏足够的分子标记,不能准确鉴定导入小麦的2V染色质.为了开发2V染色体上特异分子标记,本研究设计了 2套引物,一套是基于普通小麦第2群染色体不同区段表达序列标签设计的序列标记位点引物30对,另一套是基于小麦2D、黑麦2R测序结果同源比对的差异设计的内含子定位引物296对,分别筛选出2个和33个2V染色体特异分子标记,占总引物数6.7％和11.1％,说明基于新一代高通量测序技术设计内含子定位引物是一种开发染色体特异性标记的高效方法.研究结果进一步发现,大多数位于小麦2D染色体上的基因可以分别对应2V染色体相同区段上的基因,但也有例外,说明簇毛麦2V染色体与普通小麦2D染色体之间存在复杂的共线性关系.本研究共开发出35个标记,并对其可靠性进行了验证,其中lfz8187-1100定位于2VSFL0.68-1.00,1fz8387_280、lfz8462_760和lfz8470_200定位于2VS FL0.00-0.26,其余31个标记定位于2VL.这些分子标记为鉴定2V染色体结构变异提供了有效工具,也为鉴定导入普通小麦的2V染色体携带的有益基因提供了技术支撑.
内蒙古东北部是我国大豆重要产区,也是转基因大豆安全生产试验区域.为了了解当地野生大豆资源概况,给转基因大豆安全种植提供参考,本研究对兴安盟科右前旗、呼伦贝尔市扎兰屯市和阿荣旗61个野外非连续地块进行了野生大豆资源种群概况实地调查.结果显示,54个地块(88.52％)有野生大豆分布,包括野生种群、野生-半野生混合种群和首次发现的全部由半野生大豆构成优势型的种群.该区域种群片段化严重,大部分种群的面积比较小,1000m2及以下的种群占72.2％;500 m2及以下的占59.3％.约46％的地块野生大豆样方频率在80％以上,约41％地块野生大豆样方频率在40％～60％,约13％地块野生大豆样方频率在20％以下.从54个种群搜集到836份野生和半野生型单株资源,其种皮色有黑、双、褐、褐绿、绿、黄绿6种,叶形有长椭、椭圆和披针3种.该区域野生大豆百粒重偏小,1.5 g及以下类型占84.57％,平均1.19±0.49g.根据调查结果估算出扎兰屯、阿荣旗和科右前旗分别约17.92％、29.48％和40.10％的剩余闲置土地可能有野生大豆潜在分布.调查发现,种植业发达程度较高会降低野生大豆天然种群植株密度;常年大豆种植面积越大的地域半野生型出现的概率越高.本文还对内蒙古东部地区未来安全种植转基因大豆,同时对野生大豆资源进行保护的措施进行了探讨.
大麦(Hordeum vulgare L.)的芒是其穗部小花的外稃上端延伸出的针状特化结构,内部有绿色组织细胞和维管组织.芒在大麦的防御、光合作用、籽粒自然脱落后在土壤中的固着和萌发出土等方面均具有重要作用.在禾谷类作物中,大麦是少数仍保留着芒结构的栽培作物,在自然群体中其形态变异丰富.研究大麦芒形态的遗传调控与变异分布,具有重要的理论与应用价值.本研究鉴定了 1个大麦的钩芒突变体M7966,通过分离群体遗传分析证实该突变由单个显性遗传位点控制;随后利用遗传群体的分离单株混池测序分析,定位和克隆了引起钩芒表型的目标基因HvKMOX3.在突变体中,该基因第4内含子中的一处305 bp序列原位重复与钩芒突变表型共分离;HvKNOX3为homeobox类转录因子,在发育早期1～1.5 cm长的幼穗及播种后35 d的穗轴中特异性表达,在大麦泛基因组包含的20个品种间保守性高,仅在其外显子区域发现少数核苷酸序列变异,其余序列变异均位于非编码区域.通过设计共显性分子标记对我国不同地区来源的238份栽培大麦地方品种进行了基因型鉴定,结果发现该305 bp突变在西藏地方品种中具有较高的分布比例,为钩芒突变起源于喜马拉雅地区的理论假设提供了证据.
大麻是一年生草本植物,一种多用途、可持续的作物.迄今为止,关于大麻遗传结构的研究还很少.本研究通过EST-SSR分子标记分析大麻的遗传多样性和种群结构.结果表明,20对引物共扩增出113个清晰条带,其中113个(100％)是多态性的;共检测到232个等位基因,平均每对引物检测到4.0176个等位基因;观测杂合度(Ho)平均为0.7102,期望杂合度(He)平均为0.6935;200个个体香农信息指数介于0.7204～2.4625之间,平均值为1.5368;多态信息含量(PIC)变化范围为0.3519～0.8801,平均为0.6558;平均基因流(Nm)平均值为13.6525.基于种群遗传结构、主成分分析和未加权的算术平均对组法(UPGMA)分析,将大麻材料聚类为3组.不同聚类方法之间结果相似,但3种模型的少数个体植株分布不同.聚类结果、基因多样性和遗传相似系数表明,大麻个体总体亲缘关系较为密切.同时用5对核心引物能够区分参试种质,并为每份种质构建了指纹图谱.研究结果为今后的大麻育种、遗传改良和核心种质资源收集提供了参考.
旱直播技术可有效提升水稻生产效率.中胚轴长度(ML,mesocotyl length)是影响旱直播水稻出苗和幼苗活力的重要性状.选育长中胚轴品种是促进旱直播技术推广最为经济、有效的方式.旱直播在南亚和东南亚地区的籼稻种植区已有一定推广面积,在粳稻种植区推广面积较少.前人已发现一批中胚轴伸长相关候选基因,但其可靠性及适用性尚待验证.基于已报道的97个中胚轴伸长相关候选基因,在不同来源的TROP和TEMP两个粳稻自然群体开展候选基因关联分析,鉴定到4个显著候选基因,解释 4.7％～6.3％和 5.4％～6.7％的遗传变异.其中,LOC_Os01g44130、LOC_Os03g50560 和 LOC_Os05g27790在TROP和TEMP群体中均显著关联,而LOC_Os11g10990和LOC_Os10g20860分别在TROP和TEMP群体中显著关联.候选基因所编码蛋白主要参与植物激素合成与代谢、信号转导和植物生长进程.进一步在TROP群体(LOC_Os05g27790-Hap3和LOC_Os05g27790-Hap6、LOC_Os03g50560-Hap1、LOC_Os01g44130-Hap1 和 LOC_Os11g10990-Hap1 和 LOC_Os11g10990-Hap3)和TEMP群体(LOC_Os05g27790-Hap6、LOC_Os01g44130-Hap1 和LOC_Os10g20860-Hap5)中分别鉴定到 6个和 3 个可用于分子标记辅助育种的优异单倍型.本研究鉴定到的显著关联候选基因及其优异单倍型可应用于水稻长中胚轴分子育种实践中.
矮小型棉花具有抗倒伏、适合密植等特点,利于塑造棉花的理想株型,优化群体结构,提高光合生产率,增加单位面积产量.本课题组在远缘杂交品系N31中发现了一个株型矮小突变体,经过连续多代自交,获得了稳定遗传的纯合体并命名为df31.表型鉴定结果 表明:突变体df31株高矮、果枝夹角小、节间距短、生育期长,与N31呈极显著差异.遗传学分析表明:df31与N31杂交,F2分离群体中突变表型与正常表型符合1∶3分离,矮小突变由隐性单基因控制.细胞学观察结果表明:与N31相比,df31叶柄、下胚轴和茎的单位面积薄壁细胞数量增加,维管束较多,形成层欠发达.随着营养生长,df31中赤霉素、油菜素类固醇呈明显下降趋势,生长素含量稳定,生长速度缓慢.本研究分析了矮小突变体的综合表型和遗传基础,并从细胞和生理水平分析了矮小突变体的变化,为进一步突变基因定位、克隆奠定基础.
以二倍体和三倍体的紫果西番莲满天星(Passiflora edulis)为研究对象,对其生长、叶片形态特征、叶绿素含量以及光合参数进行测定及分析.结果表明:(1)紫果西番莲满天星二倍体与三倍体相比,三倍体植株呈现矮壮、叶柄更短、叶片更窄和叶片之间的距离变短的现象.(2)三倍体的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量较二倍体更多,类胡萝卜素含量相差不大.(3)光合作用日进程中,两个倍性均有光合作用"午休"现象,而三倍体全天的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均高于二倍体,较二倍体分别提高了 19.5％、6.9％、4.5％和3.9％.(4)二倍体和三倍体满天星的月光合作用变化相似,均在8月份达到最高值,12月份下降到最低点,均为单峰曲线.三倍体满天星的Pn、Tr、Gs均优于二倍体.(5)两个倍性植株各指标之间均有相关性,表明各性状之间相互影响、相互促进,使得植株正常生长;且气孔的大小、开闭都显著影响着植物叶片的Pa和Tr.以上结果表明,三倍体满天星随着基因剂量的增加,增强了三倍体满天星的光合作用能力及对光能的利用能力,提高了三倍体满天星的叶绿素含量的积累.
花青素和甜菜色素同为植物水溶性天然色素,在植物中分布和功能相似.前者为苯丙氨酸衍生色素,后者为酪氨酸衍生色素,含有生色团甜菜醛氨酸.花青素在植物中分布广泛,但在石竹目植物中,甜菜色素已经取代了花青素.值得注意的是,从未在同一植物中同时发现花青素和甜菜色素,这种互斥现象可能是由进化中的偶然导致,也可能是因为两种色素共存会对植物的生存造成问题,这一问题一直未解.本文综述了花青素和甜菜色素的概况、生物合成途径及其调控、人工诱导两种色素共存的案例,以及两者互斥的可能原因等研究进展.此外,还讨论了两种色素互斥的可能机制、未来可以开展的研究方向以及在分子育种等各方面的潜在应用价值.本文旨在通过对前人研究的综述及展望,更好地理解花青素和甜菜色素之间的关系,揭示它们存在互斥的原因,并为相关领域的研究和应用提供新的思路和方法.
为研究野生黄花型扁蓿豆分类归属问题,提供扁蓿豆物种鉴定和分属依据.对野生黄花型扁蓿豆(Medicago ruthenica L.)、扁蓿豆和黄花苜蓿(Medicago falcata L.)的花粉形态特征进行了观察和测量,比较三者之间的差异.结果表明,两种扁蓿豆和黄花苜蓿的花粉均属N3P4C5型单粒花粉,两种扁蓿豆花粉大小相近,均小于黄花苜蓿.但三者花粉外壁纹饰存在较大差异.黄花型扁蓿豆和扁蓿豆花粉表面具蜡质,黄花苜蓿花粉表面蜡质极少;黄花型扁蓿豆花粉外壁纹饰以穴状纹饰为主、伴有少量脑状纹饰,扁蓿豆花粉外壁纹饰整体为穴状纹饰,黄花苜蓿花粉外壁纹饰则整体为脑状纹饰.研究结果显示:黄花型扁蓿豆花粉外壁纹饰与扁蓿豆相近,与黄花苜蓿差异较明显,可作为扁蓿豆物种及不同种质的区分依据.
为获取蓖麻耐盐基因的序列信息,挖掘盐胁迫下差异表达基因及相关代谢途径,本研究以盐胁迫(300 mmol/L NaC1)处理0、12和24h后通篦5号的幼苗真叶为试验材料,借助高通量测序技术进行转录组测序分析.结果表明,在盐胁迫12h和24h分别有4822和3103个差异表达基因.对共有的1872个差异表达基因进行共表达模式聚类分析,发现这些基因共有3种表达模式.KEGG代谢通路分析结果显示,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解(ko00280)、植物昼夜节律调控(ko04712)以及淀粉和蔗糖代谢(ko00500)3个通路在盐胁迫适应过程中显著富集;GO功能富集分析结果显示,多数差异表达基因被富集到生物过程中,其中细胞进程(GO:0009987)和响应非生物胁迫(GO:0009628)过程富集到差异表达基因的数目最多.另外,共有19个转录因子参与蓖麻的盐胁迫响应.植物激素信号转导通路中有42个差异表达基因,其中有97.6％的基因分别在12h和24h是上调表达的.此外,还筛选出包括光合作用途径、抗氧化调节、Na+、K+和Ca2+转运相关参与蓖麻幼苗盐胁迫的差异表达基因.qRT-PCR结果证明了上述试验结果可靠.综上,该研究可为蓖麻耐盐基因挖掘及盐胁迫适应机制的解析提供理论依据.
不同于普通大学英语,农业科技英语是专门针对农林专业学生开设的课程,具有极强的专业性、科学性及严谨性.随着全球化的蓬勃发展,中国农业要加快产业调整及转型发展,学习国际先进技术及经验,而高校可以通过系统的农业科技英语教学培养学生良好的听、说、读、写、译能力,并培养学生利用英语进行信息查询、资料汇总等的综合技能,切实培养农业技术人才、促进国际交流合作、推动中国经济发展.
以100份澳洲坚果种质为研究材料,通过相关性分析、聚类分析和主成分分析等方法对12个果实数量性状进行综合评价分析.结果表明:12个数量性状变异系数介于9.66％～23.62％,单果重和果仁重的变异程度较大.相关性分析表明单果重与果仁重呈极显著正相关,是选育大果的重要参考.聚类分析分为2大类,1类果实外观品质较差:果小、出种率与出仁率相对低,属于育苗种质资源类型;Ⅱ类果实实外观品质较好:果大、出种率与出仁率较高,符合市场及选育需求.主成分分析把12个果实数量性状分为4个主成分,累计贡献率为79.902％.主成分1特征值最大,为4.280,贡献率最高,为35.667％,主要与果实外观性状大小有关;主成分2的贡献率为20.177％,主要反映了果仁性状;主成分3的贡献率为13.026％,主要反映了出种率;主成分4的贡献率为11.032％,主要反映了出仁率.果实性状综合评价得分为-2.333～0.983,筛选出综合性状前10的优异种质:花纹、SS14、壮圆1号、临沧47号、桂热1号、南亚2号、A4、B2、临沧1号、贵3;并筛选出单果重最大的FS3、果仁最重的桂热1号、出种率最高的选育8号、出仁率最高的A4.通过这些综合评价数据及筛选出的种质,为后期选育或杂交提供重要参考.
以220份玉米自交系为材料,通过两年两点田间试验对6个苞叶相关性状进行鉴定,利用遗传多样性分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归分析进行苞叶性状的综合评价与评价指标筛选.结果表明:供试自交系苞叶相关性状的变异系数为13.41％～51.79％,遗传多样性指数为1.71～2.08,遗传变异丰富.主成分分析将6个性状转化为3个主成分,其累积贡献率为86.674％,第1主成分主要和苞叶干重、苞叶长度有关;第2主成分和第3主成分主要与苞叶包裹度和苞叶层数有关.220份自交系综合评价D值范围为0.161～0.728,其中101314的D值最高,7026B的D值最低.聚类分析将220份自交系划分为3类,其中第I类有62份自交系,其苞叶层数少、苞叶短且窄、干重和包裹度低.逐步回归分析表明苞叶长度、宽度和包裹度3个性状可作为玉米种质苞叶性状综合评价的关键指标.以上结果为适宜籽粒机收玉米种质资源的精准鉴定提供了理论参考.
地方品种资源是小麦新品种选育的重要亲本来源,充分应用其优异性状对于育种实践具有重要意义.本研究利用分子标记检测甘肃省种质库地方品种春化(Vrn-A1、Vrn-B1、VrnD1和Vrn-B3)和光周期(Ppd-D1)基因的等位变异.结果表明:(1)445份地方品种共携带6种春化基因显性等位变异,分布频率差异较大,分别为Vrn-A1a(2.5％)、Vrn-B1a(11.0％)、Vrn-B1b(1.6％)、Vrn-B1c(0.5％)、Vrn-D1(67.4％)和Vrn-B3(0.5％);在检测材料中光周期非敏感等位变异Ppd-D1a分布频率为17.8％.(2)除Vrn-B1a＋Vrn-D1外,其余显性春化基因等位变异组合的材料全部分布在春麦区;从春麦区到冬麦区,春化基因显性等位变异分布频率呈降低趋势,而隐性等位变异频率呈升高趋势;Ppd-D1a在甘肃省不同麦区均有分布,且冬麦区分布频率远高于春麦区.陇东旱塬冬麦区分布频率最高(35.6％),洮岷高寒春麦区分布频率最低(5.1％).(3)比较基于资源目录记载的冬春性和春化基因显性等位变异推断的冬春性的一致性,发现春性和弱冬性品种的一致性较高,冬性和强冬性品种的一致性较低,从甘肃省春麦区到冬麦区,一致性逐渐降低.(4)筛选出83、119和82份地方品种,可分别在春麦区(甘肃省中西部及洮岷高寒春麦区等)、冬季较为温暖的秋播冬麦区(陇南嘉陵江上游、天水南部渭河上游等)及较为寒冷的冬麦区(如平凉、庆阳的泾河流域及天水、定西的北部等)的育种中广泛应用.研究结果为现代小麦育种中发掘利用优异地方种质资源提供参考.
