水稻幼苗耐镉胁迫QTL的定位研究

为进行水稻苗期耐镉胁迫QTL的定位研究,以籼稻品种昌恢121为轮回亲本、粳稻品种越光为供体亲本构建的染色体片段代换系(CSSL)群体,共97个家系为试验材料,利用质量浓度为17 mg/L的CdCl2溶液,采用水培方法进行水稻幼苗镉胁迫处理,以不加CdCl2的水培液作为对照,以苗长、根长、苗鲜重、根鲜重、苗干重、根干重等6个性状的耐镉胁迫指数为耐镉指标,检测到7个LOD2.5的耐镉胁迫相关QTL,分别分布在水稻的第1、4、7、8、10号染色体上,贡献率在9.84%～24.50%。其中包括2个根长耐镉胁迫QTL,3个根鲜重耐镉胁迫QTL,根干重、苗干重QTL各1个。贡献率最大的是位于7号染色体上的根鲜重耐镉胁迫QTL,贡献率为24.50%,LOD值为4.82。不同形态性状间未检测到相同的QTL区域。     

甜玉米苗期耐铝性状QTL定位

为挖掘甜玉米耐铝基因资源,以耐铝性状差异显著的甜玉米自交系‘T 49’(♀)和‘T 56’(♂)为亲本配制杂交组合‘T49×T56’,以208个F₂单株作为遗传作图群体,构建玉米遗传连锁图谱,选取苗高系数、苗重系数、根长系数、根重系数和整株鲜重系数作为玉米耐铝性的评价指标。用复合区间作图法检测耐铝性状相关QTL。结果表明：在甜玉米10对染色体上获得10个SSR标记连锁群,全长1 199.10 cM,平均间距7.83 cM。共检测到3个苗高系数QTL、4个苗重系数QTL、4个根长系数QTL、3个根重系数QTL、3个整株鲜重系数QTL,单个QTL可解释6.46%～25.37%的表型变异。在第9染色体上phi065—umc1271(bin 9.03—9.04),苗高系数、苗重系数、根长系数、根重系数、整株鲜重系数均检测到1个主效QTL,贡献率为13.1%～25.3%。结合GO、KEGG数据库,在phi065—umc1271内存在2个稳定的甜玉米非生物逆境胁迫耐受性相关的基因Zm00001d045472和Zm00001d046391。     

镉胁迫下硅对水稻幼苗根生物量及其镉含量的影响

为阐明硅缓解镉对水稻幼苗的毒害机制提供理论依据,采用溶液培养试验,研究不同浓度的硅对镉胁迫下水稻幼苗根生物量及其镉含量的影响.结果表明:在硅镉胁迫下(4 mg/L),SiO2浓度30～180 mg/L范围内,随着浓度的增加,根鲜重和干重呈现出增加趋势,当浓度≥30 mg/L时,根鲜重分别为无镉胁迫处理的68.02%、85.59%、86.63%、84.25%,根干重分别为无镉胁迫处理的86.25%、92.22%、99.66%、95.99%;浓度为130 mg/L时,根的干重接近无镉胁迫处理的生物量;在镉胁迫下,经SiO2缓解的根的镉含量均比无SiO2缓解的低.     

锌对镉胁迫下水稻幼苗镉吸收转运及根系形态的影响

以湘晚籼12号为材料,采用水培试验,研究了0.4mmol/L锌对镉胁迫下水稻镉吸收转运及根系形态的影响。结果表明:镉胁迫下,水稻幼苗根系生长受到极显著抑制,根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积明显下降,随胁迫浓度增加和处理时间延长,抑制程度加重;0.4mmol/L锌对镉胁迫有一定缓解作用,可不同程度减轻对水稻幼苗的毒害,促进根系各指标的增加,与不同程度镉胁迫处理相比,锌对水稻幼苗根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积分别增加1.8%~38.8%、-0.04%~25.0%、-0.05%~29.9%、-0.06%~28.3%;Zn能减少镉胁迫下水稻对Cd的吸收积累量,在短期(3d)内,加Zn处理较10、20、50μmol/LCd胁迫处理,水稻幼苗总积累量分别减少28.4%、24.9%、8.3%,差异显著,但长期(6d、9d)情况下,降Cd处理效果不显著;加Zn处理极显著促进了胁迫情况下Cd向地上部运输,转运系数达0.21~0.28,较单纯Cd胁迫处理差异极显著,Cd在水稻幼苗体内的再分配差异显著。     

镉胁迫对水稻幼苗生长的影响

采用25、50和100μmol/L 3种Cd浓度对6个水稻品种的水培幼苗胁迫处理5 d,结果表明:6个水稻品种幼苗的最长根长,苗高,单株鲜重和单株干重均受到明显抑制,抑制效应大小为最长根长单株鲜重单株干重苗高,且抑制效应随着Cd胁迫浓度的增加而增强;利用50μmol/L Cd胁迫浓度开展水稻幼苗耐Cd性鉴定较经济合理;利用幼苗最长根长、单株鲜重、单株干重和苗高4个指标综合评价水稻的苗期耐Cd能力较为科学。     

镉胁迫下硅对玉米生长的缓解效应

为了探讨外源硅对镉胁迫下玉米幼苗的生长缓解效应，以豫单9953为试验材料，以浓度为318 mg/kg的硅酸钠和浓度为35 mg/kg的氯化镉分别溶解于水后均匀混拌于土壤中，进行土壤盆栽试验。对玉米苗期地上部分株高、叶面积、SPAD值、光合速率、荧光参数和地下部的根系参数以及可溶性蛋白含量和电导率等指标进行测定。结果表明，硅能显著缓解玉米苗期镉的胁迫。与对照相比，镉处理组的玉米株高、叶面积、叶片和根系的干质量分别下降18.70%、33.40%、39.13%和42.86%,硅的施用改善了镉的抑制，与镉处理相比分别增加了7.66%、11.05%和33.33%、25.00%;硅的施用提高了镉胁迫下总根系长度、体积和表面积；玉米幼苗的光合特性受到镉的胁迫，硅的施用降低了镉对SPAD值和光合速率的胁迫，与镉处理相比分别提高了15.64%和39.49%,同时也改善了镉对玉米叶绿素荧光的抑制，增加了叶片可溶性蛋白含量，降低了叶片相对电导率。硅能显著改善镉对玉米幼苗地上部和地下部的抑制作用，促进根系生长，增强光合作用，调节生理代谢过程，降低地下根系对镉的吸收和转运，提高玉米对镉的耐受能力，为缓解镉对玉米...     

PEG引发对镉胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

本试验以玉米为试验材料,研究聚乙二醇(PEG)引发对镉胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,在一定的浓度镉胁迫下,用20%的PEG引发处理玉米种子,能显著提高玉米种子的发芽率、发芽势和幼苗的干重、鲜重,降低发芽抑制率和根长抑制率。     

浙江省50份甜玉米核心种质资源遗传多样性分析

为了分析浙江省50份甜玉米核心自交系的遗传多样性,本研究利用针对玉米种质资源开发的40对核心SSR标记,采用8.0%的聚丙烯酰胺凝胶电泳对供试的50份甜玉米自交系进行基因分型,再利用分析统计软件NTsys 2.10e处理数据,并按非加权组平均法(UPGMA)方法进行聚类分析。结果发现,40对SSR核心标记引物在50份甜玉米自交系材料中共检测到228个等位基因变异,不同的SSR标记检测到的等位基因变异为3~13个,平均为5.65个,40对SSR标记引物位点的多态性信息量(PIC)值变化范围在0.32~0.89,平均为0.59。在相似系数为0.57时,可将以上50份甜玉米自交系材料划分为6大类,较好地划分了供试甜玉米自交系的遗传背景。通过聚类划分结果选择亲缘关系较远的优良甜玉米自交系进行组合配对实验,发现杂交组合F₁在农艺性状上都表现良好,说明遗传多样性分析作为一种分子辅助手段,可以为甜玉米品种的选育提供更为高效的途径,对优质甜玉米品种的开发具有重要意义。     

低磷胁迫下玉米苗期根系特征及优良材料筛选

【目的】鉴定低磷胁迫下玉米苗期的根系性状特征,筛选耐低磷的优良自交系,为开展玉米磷高效品种选育提供理论参考和材料基础。【方法】在水培营养液条件下,按照低磷和正常处理,培养105份玉米自交系15天,测量苗期的14个根系性状,并计算其综合耐低磷系数。【结果】在低磷条件下玉米自交系多数根系性状都显著增加,仅有平均根直径和冠根数及鲜重减少。根据综合耐低磷指数分析,耐低磷自交系中属于Non-Reid群的居多,低磷敏感的自交系中属于Reid群的自交系居多,并从中分别筛选出了10个极端耐低磷和敏感型玉米自交系。【结论】在低磷胁迫下,玉米通过增加根系发育响应低磷胁迫,且材料之间存在着丰富的变异,表明通过遗传改良可以提高玉米耐低磷特性。     

盐胁迫下水稻幼苗存活率的QTL定位

盐胁迫是制约水稻产量的重要非生物胁迫因素。随着土壤盐碱化日益加重,培育适宜于盐碱地种植的水稻耐盐新品种是提高水稻产量的有效方法。相较于传统杂交育种,分子标记辅助育种能够提高选育的效率和精确度。选择高度耐盐籼型恢复系ST1050和盐敏感优质粳稻品种越光作为研究材料,用含有150 mmol/L Na Cl的营养液处理三叶期幼苗1周,再用普通营养液恢复处理1周后,以幼苗的存活率作为苗期耐盐指标,选取均匀分布于水稻染色体的463个SSR标记对亲本进行多态性分析,鉴定ST1050与越光杂交产生的F2代群体基因型,构建遗传图谱并进行QTL定位。结果显示,籼型恢复系ST1050、粳稻品种越光的存活率分别为60%和18.75%,差异显著。463个SSR标记中有121个在ST1050和越光之间表现出较好的共显性差异,多态性达26.13%。利用软件Ici Mapping 4.1分析ST1050×越光138个F2个体的基因型,最终获得了一张覆盖总遗传距离为1 160.09 c M,标记间平均距离9.59 c M的遗传图谱。结合F3代群体在盐胁迫后的存活率验证,在水稻8号、12号染色体上分别检测到1个苗期耐盐QTL,命名为q SR-8和q SR-12,贡献率分别为13.57%和6.91%。研究表明,籼型恢复系ST1050存在2个苗期耐盐QTL,对提高水稻的耐盐性发挥重要的作用,可以作为苗期耐盐供体用于标记辅助选择耐盐育种。     

灌木幼苗对镉毒害的敏感性差异

为探究灌木幼苗及不同测试终点对镉（Cd）毒害的抗性和敏感性差异,选取了12种常见的灌木植物,通过Cd对灌木幼苗毒害的水培试验,测定不同含量Cd处理［0（对照）、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0 mg·L^-1］下植物的生长状况（表观毒害症状、株高、地上部鲜重和干重、根系生长状态）,比较不同测试终点稳定性,并运用Burr-Ⅲ模型制作物种敏感性分布图（species sensitivity distributions,SSD）,分析不同灌木幼苗对Cd的敏感性。结果表明,供试植物在Cd含量为1.0~4.0 mg·L^-1时开始出现表观毒害症状;Cd对不同的植物地上部和根系毒害阈值差异较大,地上部干重减少10%（EC₁₀）和50%（EC₅₀）对应的毒性阈值变化范围分别为0.11（海桐）~1.30 mg·L^-1（八角金盘）和2.58（金森女贞）~10.90 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了11.8和4.2倍;根分支数对应的EC₁₀和EC₅₀变化范围分别为0.08（金森女贞）~1.27 mg·L^-1（八角金盘）和2.40（金森女贞）~10.30 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了15.8和4.3倍;不同测试终点的敏感性从大到小依次为根分枝数>总根长>总根表面积>总根尖数>地上部分干重>株高>地上部分鲜重,说明根系指标对Cd毒性更为敏感;基于地上部干重和根分支数的EC₅₀数据得到的SSD表明,大部分植物的敏感性分布趋于一致,其中金森女贞和海桐对Cd毒害最为敏感,八角金盘为Cd毒害的抗性品种;同时,根据SSD得出保护95%林木品质不受Cd毒害的生态风险阈值HC₅。     

玉米自交系耐低磷特性鉴定

采用温室内盆栽法鉴定63 份玉米自交系的耐低磷特性。以相对值表示性状的耐低磷特性,以综合指数 表示自交系的整体耐低磷能力,用群体逐级分类法划分耐性级别。结果表明,低磷胁迫严重影响玉米苗期长势,低磷 胁迫下自交系的相对存活叶、相对株高、相对茎粗、相对根干重与相对茎叶干重极显著正相关,可以作为评价玉米苗 期耐低磷特性的相关指标;耐性分级发现,3(11629-2)、6(11583-1)、8(11527-3)、26(11542-2)、34(11511-1)、35(178)、41 (537)、51(18599 白)、52(CML94)和53(18599 红) 10 份自交系高耐(HT)低磷,15(11492-1)、21(11455-1)、22(11578-4)、23 (11571-1)、24(11546-1)、29(11523-2)、36(48-2)、43(CML206)、57(chang7-2)和61(ES40) 10 份自交系对低磷胁迫高度敏 感(HS),其余材料表现为耐(T)、敏感(S)或中度敏感(MS)。     

土壤Cd对蔬菜的毒害临界值

采用土培试验研究了外源添加Cd对福建省Cd毒害的高敏感蔬菜——芥菜的毒害效应,并在此基础上推算出了农业土壤Cd对蔬菜的毒害临界值.结果表明,随着土壤Cd添加量的增加,芥菜的株高、地上部鲜重、根长和根鲜重逐渐降低,地上部鲜重对土壤Cd的毒害最为敏感.根据移栽36 d后的芥菜地上部生物量与土壤Cd有效量之间的回归方程,推算出当芥菜地上部生物量减少10%时,以有效态Cd(0.1 mol.L-1 CaCl2提取)表示的土壤Cd的毒害临界值为0.15 mg.kg-1.再根据本区域野外调查所得到的土壤Cd全量与土壤有效Cd之间的回归方程,推算出相应的以土壤Cd全量表示的土壤Cd的毒害临界值为0.40 mg.kg-1.     

甜高粱对镉胁迫的生理生化响应及镉富集研究

为阐明镉胁迫对甜高粱生理生化指标的影响以及镉富集特征,以辽甜1号为研究材料,采用5种不同浓度镉溶液(0、50、100、200、300 μmol·L-1)模拟胁迫环境,测定并分析了镉胁迫下幼苗的生长指标、抗氧化酶活性、同工酶、光合参数、荧光参数、光响应曲线及镉富集率的变化.结果表明:①镉胁迫下,甜高粱鲜重、株高、地上部及...     

54份甜玉米自交系的SSR遗传多样性分析

利用SSR标记对54份甜玉米自交系进行了遗传多样性分析,从150对引物中筛选出了56对扩增条带清晰、稳定性好的引物.结果表明:56对引物在54份甜玉米自交系中共检测到155个位点的等位基因变异,平均每对引物检测出的等位基因变异为2.77个,变异范围为2～5个,平均多态性信息含量为0.42,变异范围为0.13～0.71.UPGMA聚类结果表明,可将甜玉米自交系划分为三大类,其划分结果与系谱分析基本一致.     

利用SSR分析浙南地区甜玉米自交系的遗传多样性

为评价浙南地区甜玉米自交系的遗传多样性,指导甜玉米新品种的选育,本研究利用SSR分子标记对37份浙南地区甜玉米自交系进行了分析。结果显示,37个多态性SSR标记共检测到209个等位基因变异,平均为5.65个。SSR标记的多态性信息量PIC值为0.62~0.95,平均为0.82。自交系间的相似性系数为0.12~0.94,平均为0.40,说明这些甜玉米自交系之间亲缘关系较远,具有丰富的遗传多样性。UPGMA聚类分析将37份甜玉米自交系划分为3个类群,划分结果与其系谱及地理分布基本吻合。     

南方地区120份甜、糯玉米自交系重要目标性状和育种潜力分析

[目的]评价120份甜、糯玉米自交系的产量、品质和农艺性状,解析各性状间的相关性,筛选优良自交系,开展育种潜力评价.[方法]测定120份甜、糯玉米自交系的农艺性状(花期、株高、穗位高)、产量性状(鲜苞穗重、鲜穗重、鲜粒重等)及品质性状(皮渣率、糖度、粗蛋白、粗淀粉、脂肪含量等).选择产量、糖度、皮渣率最优的前50％自交...     

镉对小麦生长发育的影响及其基因型间差异

研究了镉污染下不同基因型小麦生长的差异 ,结果发现 ,小麦生长发育品种间差异很大 ;根的长度、单株地上部重量、地下部重量、每株分蘖数是反应比较敏感的指标 ;小麦对镉的吸收和分配由根部特性决定 ,不同品种根部吸收镉的能力比对照高 10 0倍以上 ,而地上部吸收镉的能力仅是对照的 10倍左右 ;同时 ,根部吸收镉的总量约是茎部 10倍     

甜玉米自交系作测验种研究

 选用表现较好的9个普甜玉米（Zea mays L. saccharata Sturt）自交系作测验种,用新选育的10个普甜玉米自交系作待测系,采用NCⅡ交配设计,对待测系配合力测定中的测验种进行筛选。结果表明:甜玉米自交系可筛选出用于测定甜玉米待测系的产量及农艺性状一般配合力的测验种;株高对测验种的选择不严格,而穗重、穗长、穗粗、行粒数、千粒重、生育期及秃尖长对测验种的选择较严格。     

紫甜玉米产量及其构成因素和品质性状的杂种优势和配合力分析

【目的】对20个紫甜玉米自交系与2个测试种进行产量及其构成因素和品质性状的杂种优势和配合力分析,为高效创制高产甜玉米自交系提供材料基础和理论依据。【方法】将20个紫甜玉米自交系（TD01~TD20）与2个测试种[黄色甜玉米自交系（TI）和白色甜玉米自交系（T2）]进行杂交组配,采用完全随机组设计对获得的40个杂交组合（TH01~TH40）进行田间试验,以SW1011和Fancy 111为对照品种。测定亲本及其杂交组合的产量及其构成因素和品质性状。利用Line×Tester模型在AGD-R软件中进行中亲优势度（Hm）、杂种优势度（Hb）和一般配合力（GCA）分析。【结果】紫色种皮由父本遗传,在40个杂交组合中占优势,所有测定的性状表现为中亲优势和杂种优势。大多数亲本系鲜穗收获期的Hm、Hb和GCA表现为负值,说明这些亲本系具有组配早熟杂交种的潜力。除收获期和穗粗外,其余调查性状表现出多个显性效应,证明了非加性遗传效应的重要性。具有较高GCA的杂交组合为TH05（T1×TD05）、TH31（T2×TD11）、TH20（T1×TD20）、TH33（T2×TD13）、TH34（T2×TD14）、TH16（T1×TD16）、TH08（T1×TD08）和TH25（T2×TD05）。【结论】紫色甜玉米与黄色甜玉米自交系或白色甜玉米自交系杂交,紫色性状具有显性效应,筛选出的8个品质优良杂交种及其亲本可作为培育越南商品化紫甜玉米品种的亲本材料。