玉米杂交种DK516亲本的耐盐性研究

利用不同浓度的NaCl、Na_2SO_4,对玉米杂交种DK516亲本的萌发期和苗期2个生长阶段进行胁迫处理,以对其进行耐盐性鉴定。结果表明:除发芽率不受影响外,发芽势、胚芽长度、胚芽鲜重、胚芽干重、胚芽含水量、发芽指数、活力指数、出苗率、株高和生物量等指标均随盐浓度的升高呈整体显著下降趋势,综合表现为DK516♀耐盐性优于DK516♂;DK516亲本的地上部分对盐胁迫较地下部分敏感,DK516♂根系较DK516♀发达,初步推断DK516♂抗倒伏能力相对较好,但此推断有待大田试验进一步验证。     

我国玉米育种与生产中189份自交系氮利用效率评价

以子粒产量的氮敏感指数和耐低氮系数为评价指标并结合株高和吐丝期等二级性状,对我国玉米育种与生产上重要的189份玉米自交系进行氮利用效率评价。分析结果表明,低氮与正常供氮条件下,子粒产量均存在极显著的基因型与环境差异,基因型差异是氮利用效率差异的重要原因之一。将正常供氮条件与低氮胁迫下的产量进行分析并结合株高和吐丝期等二级性状,鉴定出郑58、郑28、中106、7595-2和昌7-2等20份玉米自交系较耐低氮且二级性状更符合当前玉米育种需要。     

玉米苗期根部比较转录组分析揭示耐盐性差异机制

以耐盐自交系郑58和盐敏感自交系昌7-2为材料,分析供试材料在无胁迫(CK)和200 mmol/L NaCl溶液胁迫下5 h的转录组数据。与无胁迫(CK)相比较,在郑58和昌7-2分别鉴定出390和421个上调、390和421个下调差异基因。对耐感材料间共同上调和郑58特有上调DEGs进行GO富集、REVIGO分析和KEGG富集分析以及重点通路分析结果表明：郑58和昌7-2间共同上调DEGs显著富集的条目包括对活性氧代谢过程的调节、内质网应激反应等GO条目;郑58特有上调显著富集含氧化合物的反应、对化学物质的反应等GO条目。共同上调DEGs仅在共单萜生物合成的代谢通路上显著富集;郑58特有上调DEGs在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成等6个通路上显著富集。在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成两个通路上分别有9和7个相关基因,耐盐自交系郑58上调的转录因子在MYB和NAC家族分布数量较多。植物激素信号转导、苯丙烷生物合成通路相关的基因以及MYB和NAC家族基因可能与玉米耐盐性密切相关。     

不同猪屎豆品系种子萌发耐盐能力评价

通过室内种子萌芽试验，研究0(CK)、50、150、250、350 mmol/L不同盐分胁迫下不同猪屎豆品系的发芽率、胚芽(根)长等的变化。结果表明，少部分品系在低盐浓度下有促进作用，大部分品系的发芽率随盐浓度的增加而下降。通过对相对盐害率进行分级，耐盐指数1级品系有7份，3级品系有9份，5级品系有7份，7级品系有2份，9级品系1份。     

NaCl胁迫对玉米自交系种子萌发的影响

以不同玉米自交系为筛选材料,进行种子萌发期耐盐胁迫筛选研究。通过对发芽率、相对发芽率、耐性分布频度、萌发进程、相对发芽指数等指标的分析,将玉米自交系的耐盐能力划分为5个等级。极耐盐的自交系哲446、通81-248、九51、引玉2号,较不耐盐的自交系A638、司徒、1261、C91-11。     

不同基因型玉米自交系苗期干旱-复水的生理响应机制

采用称重控水法模拟干旱胁迫,设对照和胁迫两个处理,在3叶期对24个玉米自交系叶片相对含水量(RWC)、游离脯氨酸(Pro)等生理指标进行测定,研究玉米的抗旱机理及复水补偿效应机制。结果表明,干旱胁迫下玉米叶片相对含水量、叶绿素荧光参数(F_v/F_m)和叶绿素含量(Chl)与对照相比显著下降,游离脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)和氧化物酶(POD)明显上升,复水后不同基因型自交系各生理指标表现出不同程度的补偿效应。利用隶属函数法将D17982、郑H71、PH4CV、昌7-2和L269等14份自交系归为抗旱性较强的自交系,PH4CV、HCL645、D17982、郑7314、郑H71和郑9712这6份自交系归为复水恢复能力强的自交系。     

89份玉米自交系萌发期耐盐碱性综合评价

以89份玉米自交系为试验材料,萌发期采用Na HCO3∶Na2CO3物质的量比为5∶1、浓度170 mmol/L盐碱胁迫处理,以发芽势、发芽率等8个性状为鉴定指标,对测量性状的隶属函数值进行主成分分析及聚类分析,从而对供试材料进行综合评价。结果表明,盐碱胁迫下品种表现差异显著,将89份玉米自交系划分为4类,其中高耐盐碱自交系7份,中耐盐碱自交系13份,盐碱一般敏感自交系27份,盐碱敏感自交系42份,19份耐盐碱材料可用于苗期或田间耐盐碱性研究。     

盐胁迫对燕麦种子萌发、幼苗生长及叶片质膜透性的影响

为给燕麦抗盐育种和栽培提供理论依据,用不同梯度的NaCl和Na2SO4复盐溶液胁迫处理7个燕麦品种,研究了盐胁迫对燕麦种子萌发、幼苗生长和叶片质膜透性的影响.结果表明,盐胁迫对燕麦种子萌发和幼苗的生长有抑制效应,而且随着盐浓度的增加,相对发芽率、发芽指教、简易活力指教、幼苗根长和株高逐渐降低,叶片质膜透性逐渐增加.主成分分析表明,相对发芽率、发芽指数、简易活力指数是主要的耐盐性鉴定指标.在7个燕麦品种中,白燕2号和苏维埃339耐盐性强.大燕麦和内农大莜1号中度耐盐,而Sibsiae、加2和原294耐盐性较差,属不耐盐类型.     

复合盐胁迫对小麦萌发的影响及耐盐阈值的筛选

为了解Na2SO4和NaCl组成的复合盐对小麦萌发期的胁迫效应,选择5个耐盐性不同的春小麦品种进行复合盐胁迫处理,研究在不同浓度复合盐胁迫下,春小麦品种在发芽势、发芽率、苗高、根数、主根长和苗鲜重等指标上的差异,并采用多重比较和回归分析筛选最适复合盐萌发期处理浓度。结果表明,随着复合盐各盐分浓度升高,小麦萌发期各指标的相对耐盐系数急剧下降,且发芽势、发芽率、苗高、主根长和苗鲜重在不同浓度处理间差异极显著;但复合盐对小麦根数的影响较小,在低盐浓度下差异不显著。在Na2SO4浓度为0.05mol.L-1、NaCl浓度为0.1mol.L-1时,5个品种的发芽率、苗鲜重、苗高的相对耐盐系数在50%左右,发芽势和主根长趋近于30%,同时种子保持较高的活力,可以作为小麦萌发期耐盐鉴定的适宜复合盐胁迫浓度。     

玉米苗期耐低磷基因型的筛选与鉴定

在四川两个生态地区对76个玉米自交系进行了低磷胁迫筛选试验。大田种植条件下,通过对苗期部分性状耐低磷的变异系数、变异范围、平均值以及性状间的相关分析,结果表明:相对生物产量、相对株高、相对茎粗以及叶片缺素指数可作为耐低磷基因型筛选和评价的指标。根据上述指标,发现178、RP125、99S2052-1、99S2052-2、9809-1共5个自交系在两个试验点都表现出较好的耐低磷特性;9792-2、郑58、9508B等36个自交系在两个试验点都表现出低磷敏感特性;99S2052-3、316158、2396、吉842、20FS207等15个自交系对低磷胁迫的反应不稳定。同时还提出了在不同生态地区以偏低含磷量进行大田耐低磷玉米种质的筛选鉴定方法。     

玉米单交种郑单958遗传结构及杂种优势初步研究

郑单958是我国目前推广面积最大的玉米单交种,具有高产稳产、多抗、耐密、杂种优势强等突出的优点。通过亲本郑58和昌7-2的表型特征、系谱来源、基因组的遗传结构分析,对郑单958的遗传结构及杂种优势的机理进行了初步研究。结果表明：郑58和昌7-2在的60个不同SSR位点上存在着60%的差异,其中在基因内的SSR位点上有70.6%的差异,远远高于基因组SSR位点上的差异(55.8%)。两亲本功能基因的遗传变异可能是郑单958杂种优势强的主要原因之一。     

玉米株高主效QTL qPH2.4的定位分析

课题组前期以玉米自交系郑58为轮回亲本,以昌7-2为供体亲本,通过分子标记辅助选择获得染色体单片段代换系Z12和W16。Z12和W16在bin2.07区域均含有1个来源于昌7-2的染色体片段,株高均显著高于轮回亲本郑58。利用郑58和Z12为材料构建F2分离群体,基于重测序和混合分离分析(BSA)策略,将株高主效QTL qPH2.4定位于第2染色体13.95 Mb(201 457 953~215 022 157 bp)的区域内。利用在目标区间内筛选出的20对多态性分子标记对包含743个单株的郑58×Z12 F2分离群体和包含1 720个单株的郑58×W16 F2分离群体进行基因型分析,结合田间株高数据进行QTL定位,将株高主效QTL qPH2.4定位在InDel分子标记ph-18和ph-19之间,区间的遗传距离为0.57 cM,物理距离为626 kb。参考B73基因组(RefGen_v4)注释信息,该区间内存在17个注释基因,其中,包含可以调控油菜素内酯信号的基因Zm00001d006677。     

玉米耐盐碱生理特性的杂种优势及遗传分析

利用7个自交系进行4×3不完全双列杂交,获得12个杂交组合,在盐碱土和黑土条件下进行盆栽试验,调查苗期植株形态(株高、叶面积)与生理特性(SOD、POD活性),并进行杂种优势及遗传分析。结果表明,4个指标可以用于鉴定玉米的耐盐碱性,盐碱胁迫下玉米幼苗株高和叶面积降低,SOD、POD活性升高。不同自交系耐盐碱能力差异显著,根据4个指标及减少比例进行动态聚类,筛选出郑58是耐盐碱能力较强的自交系,Mo17对盐碱最敏感,5个中耐品种中昌7-2、444和B73偏敏感。杂交种间耐盐碱能力差异显著,郑单958、郑58×178、郑58×Mo17和黄C×178是耐盐碱性较高的杂交组合,444×Mo17是敏感组合。杂交种的耐盐碱性能与性状的杂种优势无关,与亲本的耐盐碱程度有关。4个指标的广义遗传力较高,非加性遗传的作用较突出。因此,筛选耐盐碱的自交系时既要考虑有关性状,又要考虑其性状对比非逆境条件下的变化率。     

甜瓜萌芽期耐盐性筛选

以24个甜瓜品种为试材,测定盐胁迫下甜瓜种子的发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、芽鲜重等5个指标,利用隶属函数法进行耐盐性综合评价并通过聚类分析对甜瓜材料进行种群划分.结果表明:150 mmol/L为甜瓜耐盐性筛选的适宜盐浓度,以5个指标的综合隶属函数值作为耐盐评价指标,筛选出4个相对耐盐品种(花皮甜香瓜、白雪公主、超甜小麦酥和风光黄蜜宝),7个相对盐敏感品种(黄金蜜、金红蜜、金满地、雪丽、超甜白糖罐、日本雪蜜、丰甜一号).     

不同盐分胁迫对野生大豆种子发芽的影响

一年生野生大豆是栽培大豆的野生近缘种和基因资源,具有耐盐碱、抗寒、抗病等优良性状.研究其种子萌发的耐盐性,为利用盐碱地资源和野大豆的引种驯化供依据.以山东德州一年生野大豆为材料,研究NaCl、Na2SO4、Na2CO3及三者的混合盐的胁迫对野大豆种子的发芽率、发芽势、发芽指数及胚生长的影响.随盐溶液浓度的增加,野大豆种子的发芽率、发芽速度、发芽指数均呈下降趋势,而低浓度的Na2SO4(10～50 mmol·L-1),Na2CO3(0～10 mmol·L-1)促进种子萌发,高浓度的NaCl(＞200 mmol·L-1)、Na2SO4(≥200 mmol·L-1)、Na2CO3(≥75mmol·L-1)抑制种子萌发;10 mmol·L～Na2SO4处理下,其胚根胚轴长度都大于未经盐处理的,低浓度的盐分促进了胚根和胚轴的生长.结果表明低浓度的盐分促进一年生野生大豆胚的生长,野生大豆的胚根比胚轴对盐分更敏感.     

玉米无叶舌种质10H045对F1代植株叶片生长态势和产量的影响

以昌7-2和应用EMS对昌7-2诱变选育的无叶舌新种质—10H045为父本，以郑58、WX201620和WX201623表型差异显著的3个自交系为母本进行杂交，研究无叶舌种质10H045对F₁代植株叶片生长态势和产量的影响。结果表明，以10H045为父本杂交的F₁代，其茎叶夹角和叶向值均比以昌7-2为父本杂交的F₁代的植株要小，且差异显著；穗3叶以上的叶片上冲特性尤为突出，植株塔型结构明显，有利于提高杂交种产量。无叶舌种质10H045为父本的组合，其产量均比以昌7-2为父本的组合产量高，组合WX201623×10H045的产量最高，与其他组合产量差异达极显著水平。无叶舌种质10H045不但对后代株型结构有很大的改善作用，而且产量的一般配合力较高，是一个优异亲本。