冰草可溶性碳水化合物含量等重要品质性状的QTL定位

冰草是小麦的重要优质基因源,为更好地利用冰草资源进行小麦育种,以四倍体杂交冰草F_2群体的246个分离单株无性系及其亲本为材料,在课题组前期已构建的冰草高密度分子遗传连锁图谱上,利用区间作图法对两年一地环境条件下测定的冰草WSC、淀粉和粗纤维含量的QTL进行了定位分析。结果发现,在LOD2.5的条件下,共检测到85个QTLs位点;在两年一地不同环境条件下均能检测到的稳定QTLs有11个,分布在冰草LG1、LG3、LG8、LG9、LG10和LG14连锁群上,遗传贡献率范围在10.1%～41.4%之间。贡献率20%的主效QTLs有6个,分别是qwsc1-1(2)-1、qwsc10-1(2)-2、qwsc14-1(2)-3、qst3-1(2)-5、qcf1-1(2)-3和qcf8-1(2)-2。本研究明确了各稳定QTLs的分子标记位点和遗传效应,为深入开展冰草3个品质性状QTL的精细定位及分子标记辅助育种等研究奠定了基础。     

冰草10个主要农艺性状的QTL定位研究

为了给冰草分子标记辅助育种提供依据,以蒙古冰草、航道冰草及其F2群体为试验材料,在已构建的冰草分子连锁遗传图谱的基础上采用多QTL模型法对茎粗、叶长、叶宽、分蘖数、茎叶比、叶片数、小穗长、单株鲜重、单株干重等10个主要农艺性状进行了QTL定位分析.试验共检测到13个QTL,分布在1、2、3、4、5、7共6个连锁群上,其加性效应各不相同,遗传贡献率变化范围为10.1％～33.9％.在13个QTL中,有1个与株高相关QTL、1个叶长相关QTL,1个单株鲜重相关QTL,2个单株干重相关QTL,1个叶宽相关QTL,1个分蘖数相关QTL,2个茎粗相关QTL,1个叶片数相关QTL,2个茎叶比相关QTL,1个穗长相关QTL.     

四倍体杂交冰草AFLP遗传连锁图谱的构建

为给冰草抗性及产量等重要性状QTL定位及分子标记辅助育种等研究奠定基础,以四倍体杂交冰草的347个F2代单株及其亲本为材料,利用AFLP分子标记技术构建四倍体冰草的分子遗传连锁图。结果表明,本研究首次成功构建出1张密度较高的四倍体杂交冰草分子遗传连锁图谱,该图谱包含14个连锁群,572个标记,各连锁群长度范围为129.75~214.90cM,覆盖基因组总长度2 266.59cM,标记间平均间距4.13cM。     

四倍体杂交冰草SRAP和SSR分子标记遗传连锁图谱构建

为了给后期冰草抗旱耐寒基因筛选及QTL图位克隆搭建平台,并为产量及相关性状QTL定位和分子标记辅助育种奠定基础,以航道冰草和蒙古冰草为亲本,杂交加倍后随机选取180个F₂分离单株为作图群体,利用SRAP和SSR分子标记进行四倍体杂交冰草遗传连锁图谱的构建。结果表明,构建的图谱包含475个标记（240个SRAP标记和235个SSR标记）,分布于14个连锁群,图谱全长为1 592.7 cM,标记间平均间距为3.35 cM,各连锁群长度范围为67.6~145.2 cM。该图谱密度较高、标记位点分布均匀且连锁群更加饱满。     

基于GBS技术构建四倍体杂交冰草超高密度遗传连锁图谱

冰草是优良的牧草,也是小麦等麦类作物抗逆遗传改良的重要基因库。构建冰草超高密度遗传连锁图谱,有利于冰草的标记辅助育种和遗传分析。本研究利用基因分型测序（GBS）技术,对四倍体杂交冰草F₂分离群体的115个单株及其亲本蒙古冰草和航道冰草进行高通量SNP基因分型,经测序获得了超过584 Gb的数据,SNP鉴定以及完整度和偏分离过滤后,最终得到了5 035个高质量的SNP标记;采用Join Map 4.0作图软件构建四倍体冰草超高密度遗传连锁图谱,该遗传图谱包括14个连锁群,各连锁群的长度范围在68.959～280.309 cM之间,平均长度为153.473 cM,覆盖的基因组总长度为  2 148.621 cM,标记间的平均距离为0.427 cM。该图谱是目前冰草中分子标记数目最多、密度最高的遗传连锁图谱,为进一步开展冰草品质、抗性等重要性状的QTL定位、图位克隆及分子标记辅助育种研究等奠定了基础。     

国家区试长江流域春大豆品种农艺、产量及品质性状的演变

为指导国家长江流域高产优质春大豆新品种的选育和推广,分析了2006-2017年国家区试长江流域春大豆组12年间的品种试验数据,并通过方差分析与相关性分析研究了参试品种的重要农艺性状、产量及其品质性状的遗传变化规律与相互关系。结果表明:12年间90个参试品种有16个通过试验并申请国家审定;参试品种性状的遗传变异中,品质性状的变异最小,其次是产量及其相关性状,重要农艺性状的变异最大;随着年度的递增,参试品种的生育天数、株高、底荚高度、主茎节数、单株有效荚数、单株粒数呈现缓慢下降的总趋势,而产量、单株粒重、百粒重呈缓慢增加的总趋势,单株有效分枝数、粗蛋白质含量、粗脂肪含量、蛋白质与脂肪总含量的变化趋势不明显。相关性分析表明,产量与单株粒重、百粒重极显著正相关,而与生育天数、粗蛋白质含量负相关且达极显著及显著水平。因此,在长江流域春大豆新品种的选育过程中,应适当缩短生育天数和降低粗蛋白质含量,达到提高产量的目的。     

利用分子标记进行水稻苗期耐冷性相关性状的QTLs研究

用二九青和Yukihikari杂交后再经8代自交得到的79个重组自交系(RIL)群体为材料,构建了包含89个微卫星标记的分子连锁图谱.以低温下缺绿、枯萎死苗为指标对水稻苗期耐冷性数量性状位点(QTLs)进行了定位.在17℃,18℃和15～20℃ 3种不同低温处理情况下,以叶绿素含量为指标,共定位了11个QTLs,它们分别位于染色体1(2个),2(2个),3,5,6,7,8,9,12上;其中3个QTLs在3种环境中都能检测到,1个QTL在2种环境中检测到,而其余7个QTLs只能在1种环境中检测到;11个QTLs各自引起的表型变异为5.68%～27.42%.以枯萎死苗作为指标共定位了5个QTLs,分别位于染色体3,4,7,8,11上,各QTL控制的表型变异范围为7.65%～49.34%;其中位于染色体11上的RM224位点引起的表型变异达49.34%,是一个主效QTL.缺绿和枯萎死苗都是不耐冷品种受低温影响的表现,但从分子图谱定位的结果看,它们是由不同的基因位点控制的,没有连锁遗传关系.由此推断,水稻苗期耐冷性是一个由多基因控制的复杂遗传现象.     

不同供氮水平下玉米株型相关性状的QTLs定位和上位性效应分析

用自交系Mo17与黄早四构建的RIL群体239个株系及双亲为研究材料,在高氮(施N300kg/hm2)和低氮(不施N)条件下,测定株高、穗位高、单株总叶数、穗位叶长、穗位叶宽和穗位叶面积等株型相关性状。采用QTLMapper1-6统计软件检测控制这些性状的加性效应QTLs和加性×加性上位性QTLs,共检测到19个加性效应QTLs和14对上位性QTLs,定位在玉米所有染色体上,其中1个加性效应QTL控制株高;3个加性效应QTLs和3对上位性效应控制穗位高;4个加性效应QTLs和3对上位性效应与单株总叶数有关;有4个加性效应QTLs和3对上位性效应影响穗位叶长;2个加性效应QTLs和3对上位性效应控制穗位叶宽;5个加性效应QTLs和2对上位性效应控制穗位叶面积。对应用分子标记辅助育种选育玉米株型的可能性进行了讨论。     

六棱大麦抗赤霉病QTL的定位(英文)

赤霉病是最严重的大麦病害之一。由于赤霉病抗性是受多基因控制的数量性状(QTL),并且一些表型性状也影响大麦赤霉病的抗病,如棱数、株高和抽穗期等,所以抗赤霉病大麦品种的选育十分困难。为了明确加拿大六棱大麦中赤霉病抗性以及相关性状的QTLs,本研究在4年中对93个家系的DH作图群体中赤霉病抗性、呕吐毒素(DON)含量、株高、抽穗期和成熟期等相关性状进行调查,并利用分子标记(444个DArT和26个SSR标记)构建的连锁图谱对QTL开展复合区间作图。结果表明,本研究共检测到4个影响赤霉病的QTLs,其中,2个主要的QTLs定位在3H和7H染色体上,它们的加性效应为-3.44和-3.69,分别解释14.1%和17.5%的表型差异,总共解释31.6%的赤霉病抗性差异;另外2个QTLs定位于7H染色体上,但二者同时也与DON含量显著相关。此外,在3H、5H和7H染色体上确定了5个影响株高的QTLs,在2H、4H、5H和7H上确定了4个影响抽穗期的QTLs。同时发现2个赤霉病抗性QTLs和1个DON累积QTL与控制株高的QTLs聚集重叠,1个赤霉病抗性QTL和抽穗期QTLs重叠。这些与赤霉病抗性、株高及抽穗期等农艺性状紧密连锁的分子标记可进一步用于有效提高抗赤霉病大麦品种的选育效率。     

水稻苗期耐冷性QTLs的定位

利用耐冷的籼稻资源743与冷敏的广亲和材料Dular杂交得到的86个重组自交系(RIL)为材料,构建了一张包含90个微卫星标记的水稻分子连锁图谱.以12℃低温处理下叶绿素含量、丙二醛含量的变化和4℃致死温度处理后的凋萎率为耐冷性指标,进行了苗期耐冷性数量性状位点(QTLs)的分析.以低温下叶绿素含量为指标,检测到分别位于染色体3,5,6(2个)和9上的5个QTIs;而在染色体2,3,9和12上检测到与低温下丙二醛含量有关的4个QTLs;用凋萎率为指标定位的5个QTLs则分别位于染色体1(2个),3,9和11上.这些QTLs控制的表型变异分别为3.07%～17.15%.位于染色体9上的RM105-RM257区间的QTL与低温下的叶绿素含量、丙二醛含量及植株凋萎率均有关,是控制苗期耐冷性的主效QTL.     

枯草芽孢杆菌对马铃薯黑痣病和黄萎病的防效及对土壤酶活性的影响

随着马铃薯主粮化战略的实施,重茬种植现象普遍,黑痣病与黄萎病危害严重。目前主要应用化学药剂进行防治,造成环境污染与食品安全问题。枯草芽孢杆菌菌剂对一些作物土传病害防治效果较好,为明确其对马铃薯黑痣病和黄萎病的田间防治效果与应用方法,在重茬地进行了田间防治和马铃薯根围土壤酶活性的研究。结果表明,枯草芽孢杆菌对马铃薯黑痣病、黄萎病均有较好的防治效果。枯草芽孢杆菌与有机肥混合沟施(每667 m^2沟施枯草芽孢杆菌颗粒剂10 kg+有机肥500 kg)对马铃薯块茎黑痣病防治效果最佳,达到了63.65%,枯草芽孢杆菌与化学药剂混合拌种(每667 m^2种薯用枯草芽孢杆菌粉剂500 g+3%中生菌素43 g+70%甲基硫菌灵107 g拌种)对马铃薯黄萎病的防效达到了38.72%。这2种处理对马铃薯的增产效果也最为明显,分别增产20.00%和22.66%。对不同生育期马铃薯根围土壤酶活性的分析得知,枯草芽孢杆菌能够提高土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶的活性,但对过氧化氢酶活性的增加没有显著效果。化学药剂拌种对土壤蔗糖酶活性有抑制作用。     

内蒙古自治区“十三五”时期大豆生产与品种选育回顾

内蒙古自治区是我国重要的大豆生产基地。“十三五”时期,内蒙古自治区大力实施大豆振兴计划,充分发挥区位优势和资源优势,促进了全区大豆产业的健康发展。总结“十三五”时期内蒙古自治区大豆生产与品种选育取得的成效,指出大豆种质资源利用现状和品种选育进展情况以及经验做法,为下一步内蒙古自治区大豆产业发展提供思路。     

Fertigation improves potato production in Inner Mongolia (China)

Inner Mongolia ranks number one in potato (Solanum tuberosum L.) production in China; however, water-use (WUE) and fertilizer-use efficiencies (FUE) in potato production are lower in this region than those in developed countries, even lower than the average levels in China because of poor management of water and fertilizer by local farmers. Fertigation has been shown to significantly improve both WUE and FUE in developed countries. The aim of this work was to test how much fertigation could improve WUE and FUE relative to potato production in Inner Mongolia. The results from field experiments at different sites showed that, compared with the conventional cultivation based on flood irrigation, drip fertigation not only improved WUE and nitrogen-use efficiency in potato production system 1.4–2.0 fold and 20%–35%, respectively, without yield loss, but also increased proportion of commercial potato tuber by about 28%. Thus, we suggest the use of drip fertigation for potato production in Inner Mongolia, where water resources are limited.     

旱作马铃薯综合农艺栽培措施与产量关系模型

应用“4 16 A”设计方法 ,以对马铃薯生育影响较大的主要农艺栽培措施为决策变量 ,以产量为目标函数 ,建立了内蒙古马铃薯旱作区 (呼盟、乌盟 )高产优化栽培数学模型 ,并通过计算机模拟寻优 ,提出了我区马铃薯不同产区的综合农艺措施的定量化指标     

我国糖料产业发展特点、问题与趋势

2018年,我国食糖产业呈现"产量增长、需求平稳、进口增长、行业亏损且产业脆弱"的特征。我国食糖产业面临5个问题:国内制糖企业大面积亏损,威胁产业安全;甘蔗机收水平明显偏低,人工成本增长快且占糖料成本过半数;糖料土地成本被低估,成为制约糖业可持续发展瓶颈问题;糖料产业基础竞争力不足,制糖成本与世界主要食糖出口国差距较大;甜菜自育品种进展显著,甜菜种子加工分级与丸粒化包衣技术不过关制约推广。2019年我国食糖产业将呈现"产量增加、消费平稳、进口有序、糖价震荡下行后企稳"的发展趋势。     

微卫星DNA技术评估绵羊品种的遗传多样性

利用30个SSR标记对乌珠穆沁羊、苏尼特羊、内蒙古细毛羊、宁夏滩羊、小尾寒羊和无角多赛特羊6个绵羊品种共237个体进行遗传多样性分析表明： 6个绵羊品种平均期望基因多样度为0.671 1、观察基因多样度为0.565 9、平均多态信息含量为0.596 1； 6个绵羊品种间遗传分化系数为11.74 %；系统发生树将 6个绵羊品种划为4个分支，即苏尼特羊和乌珠穆沁羊、内蒙古细毛羊和小尾寒羊、宁夏滩羊、无角多赛特羊。     

蒙东地区耐盐碱水稻种质资源筛选与评价

为筛选出适合内蒙古兴安盟地区种植的耐盐碱水稻种质资源,以内蒙古推广及引进的102份水稻种质资源为材料,在水稻栽培过程中进行盐碱胁迫处理,通过分析死叶百分率、耐盐碱指数、农艺性状及产量来综合评价供试材料的耐盐碱性强弱。结果表明,长白9号、绥粳26、乌兰105、吉农大538、松辽5号和松辽186等品种表现出很好的耐盐碱能力及良好的丰产性,可以作为耐盐碱资源加以利用。     

马铃薯膜下滴灌节水及生产效率的初步研究

为了探索膜下滴灌在马铃薯生产中应用的可行性,于内蒙古达茂旗进行了膜下滴灌试验。结果表明:膜下滴灌比露地滴灌平均增产26%,水分利用效率提高28.5%,灌水的平均生产效率提高26%,因此,膜下滴灌应该成为内蒙古西部地区马铃薯生产中有效的增产节水措施。一带双行滴灌模式下马铃薯平均产量显著高于一带一行处理,这种滴灌模式不仅节约管道设备,而且进一步提高了水分利用效率和灌水生产效率,值得在生产中广泛推广。尽管露地滴灌条件下马铃薯产量与滴灌带的密度有关,一带一行灌溉方式下产量高于一带双行,但总体而言,露地滴灌在水分利用效率上显著低于膜下滴灌,因此在水分不足的内蒙古西部马铃薯产区,不建议广泛推广露地滴灌。     

玉米雌穗主要数量性状遗传特性分析

以9份玉米自交系为试验材料,按不完全双列杂交方法(NCⅡ)组配成18份杂交组合。利用9个亲本和18个Fl代的试验数据对玉米雌穗主要数量性状的遗传组成、遗传力和配合力相对效应值进行分析。结果表明:穗位、穗粗、穗行数宜进行早代选择;秃尖、穗粒数、双穗率宜晚代选择;配合力效应在不同的材料间有差异;自交系2021、2402和2508可作为以提高双穗率为目的性状育种的优良亲本;2508和B73作为矮化穗位育种材料有一定的应用价值。     

甜菜抗逆基因P5CS的克隆及盐胁迫下的表达分析

脯氨酸在植物适应逆境胁迫中起重要作用,脯氨酸合成酶(Proline synthetase)是脯氨酸合成代谢的关键酶,深入研究编码该酶的基因,对了解逆境下脯氨酸积累的分子机理、提高其抗逆性意义重大。本研究采用RT-PCR技术从甜菜中克隆了△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因,利用生物信息学方法对序列进行了比对及其理化特性、结构域分析,该基因ORF为2 151 bp,编码由716个氨基酸组成的蛋白。序列已提交到GENBANK(ID:KY019201)。采用实时荧光定量PCR技术测定不同时间高盐(300 mmol/L NaCl)胁迫下对甜菜幼苗叶片P5CS基因相对表达量的影响,结果表明:随着处理时间的延长,幼苗受胁迫程度加深,P5CS基因的表达上调明显,进一步说明该基因响应逆境胁迫,本研究为今后深入研究提供了依据。