中国东北地区马铃薯致病疫霉遗传多样性分析

为明确东北地区马铃薯致病疫霉在DNA分子水平上的遗传差异,利用SSR分子标记技术对2016年采自黑龙江、吉林、辽宁的117株致病疫霉的基因型进行鉴定和命名,并对其进行遗传多样性分析。结果显示,在SSR位点Pi4B和Pi4G上共检测到 10个等位基因,其中等位基因161和206出现频率最高,占明显优势。鉴定出的14个SSR基因型分别为A-03、A-10、B-01、D-03、E-01、F-01、F-02、F-06、G-02、G-03、G-07、K-01、L-01、N-01,其中A-10和N-01为这些地区之前未见报道的新基因型;F-06为主导基因型,占29.0%。经聚类分析,在遗传相似度为0.85时14种SSR基因型可划分为10个类群,表明菌株聚类与其地理来源无相关性。最后通过POPGENE1.32软件对3个省份的致病疫霉群体遗传多样性进行分析,结果显示它们之间的遗传差异较小,黑龙江省与吉林省的遗传距离最小,仅为0.0213。这些结果表明东北地区马铃薯致病疫霉的SSR基因型组成类群较多、且遗传多样性丰富。     

基于AFLP和SSR标记的高粱分子遗传连锁图构建

以茎秆糖份含量高的高粱自交系1095和低糖高粱自交系N3杂交获得的F2分离群体(205个个体)为材料,采用AFLP(amplified fragment length polymorphism)和SSR(simple sequence repeat)两种分子标记,构建了包含273个(232AFLP,41 SSR)标记,覆盖基因组长度为978.1cM的高粱分子标记连锁遗传图.以SSR标记为锚标记,19个连锁群中,18个连锁群各自被归并于高粱的10个连锁群(A-J)中.该连锁图平均图距和最大图距分别为3.6 cM和19.4 cM,未出现大的空隙(gap＞25 cM),归并后的10个连锁群(A-J)分别对应于高粱染色体SBI-01、SBI-02、SBI-03、SBI-04、SBI-07、SBI-09、SBI-10、SBI-08、SBI-06、SBI-05.     

棉花耐盐性的SSR标记研究

针对两个典型的棉花耐盐材料(中07和中棉所35)和两个典型的盐敏感材料(新研96-48和中棉所12),开展了寻找与棉花耐盐有关的SSR标记的研究。利用3528对引物,最终筛选出274对引物在4个材料间具有SSR多态性。其中,有10对引物Y01、Y02、Y03、Y04、Y05、Y06、Y07、Y08、Y09、Y10在耐盐性不同的材料中扩增出差异性片段。扩增图谱显示,同一引物在耐盐的中07和中棉所35中扩出的片段与盐敏感的新研96-48和中棉所12扩出的片段不同。初步研究结果认为,这10对引物有望成为鉴定棉花耐盐性的标准引物,从而将耐盐材料与盐敏感材料从分子角度鉴别开来,为棉花耐盐性分子鉴定等研究提供参考。     

利用DH和IF_2群体检测油菜籽粒油酸、亚油酸、亚麻酸含量QTL

以德国冬性甘蓝型油菜Express和中国半冬性甘蓝型油菜SWU07为亲本构建包含261个株系的DH群体和包含234个株系的IF2群体,检测不同年份条件下油菜籽粒油酸、亚油酸、亚麻酸含量相关的QTL。在DH群体4年环境下共检测出71个QTL,在IF2群体2年环境下共检测出4个QTL。去掉在不同年份和群体中置信区间相互重叠的QTL之后,共得到3个品质性状的51个QTL,其中有15个在2年以上环境中被检测到。这些QTL分别分布在13个连锁群上,其中与油酸含量相关的18个,分布于A01、A02、A04、A05、A07、A09、C01连锁群,揭示3.44%～13.97%的表型变异;与亚油酸相关的12个,分布于A02、A06、A09、C01、C02连锁群,揭示3.84%～19.51%的表型变异;与亚麻酸相关的21个,分布于A01、A02、A03、A04、A05、A08、A09、C01、C02、C03、C06连锁群,揭示2.86%～11.91%的表型变异。这些结果将为油菜脂肪酸品质改良提供更多遗传信息。     

利用DH和IF2群体检测甘蓝型油菜株高相关性状QTL

株高是油菜重要的农艺性状之一。以油菜品种Express、SWU07构建的包含261个株系的DH群体和由其构建的包含234个株系的IF₂群体为材料, 分析2年环境下株高及其相关性状QTL表明, 在2个群体的各年份环境中总共检测到41个株高及其相关性状QTL, 分布于甘蓝型油菜的13条染色体上, 其中9个与株高相关的QTL, 分布于A02、A09、C01、C02和C06连锁群, 分别揭示了3.85%~13.34%的表型变异, 15个与主花序长度相关的QTL, 分布于A01、A02、A05、A08、A09、C01、C03和C05连锁群, 分别揭示了3.82%~9.52%的表型变异; 11个与第1分枝高度相关的QTL, 分布于A01、A03、A09、C01和C03连锁群, 分别揭示了4.01%~16.54%的表型变异; 4个与分枝区段长相关的QTL, 分布于甘蓝型油菜的A07、A09、C03和C04连锁群, 揭示了4.79%~8.10%的表型变异; 2个与平均节间长相关的QTL, 分布于A07和C05连锁群, 分别揭示了4.29%~6.04%的表型变异。其中5个QTL在不同年份环境或不同群体中被重复检测到。这些QTL为油菜株高的遗传改良提供了有用的信息。     

玉米丝黑穗病菌生理分化研究

利用6个抗病性差异明显的鉴别寄主对玉米丝黑穗病菌进行生理分化鉴定,结果鉴别出7个生理分化致病类型:菌株03-13、03-04、03-07、03-22和03-12属于致病类型Ⅰ;菌株03-23、03-18和03-29属于致病类型Ⅱ;菌株03-20、03-26、03-16和03-14属于致病类型Ⅲ;菌株03-17、03-03、03-11和03-28属于致病类型Ⅳ;菌株03-02和03-08属于致病类型Ⅴ;菌株03-10、03-21和03-25属于致病类型Ⅵ;菌株03-01属于致病类型Ⅶ。高梁丝黑穗病菌对所有的鉴别寄主都不具有侵染力,归属于致病类型Ⅰ。     

黑龙江东部大豆疫霉生理小种及毒性结构时空动态分析

为了研究大豆疫霉生理小种和致病型随时间和空间而变化的规律,连续4 a从黑龙江省东部地区发病较严重的4个代表性地块采集土壤样品,采用叶碟诱捕法分离出其中的大豆疫霉,将确认为大豆疫霉的菌株利用下胚轴伤口接种法鉴定其生理小种和致病型,对于科学使用大豆品种具有重要意义。结果表明,497株大豆疫霉属于135种致病型,包含29个生理小种,1株IRT和105个新致病型,其中16,18,22,28,35号生理小种为中国首次报道,而4,33,38,39,43,48,49号生理小种未分离到。13号小种分离频率最高,为3.2%,1号小种分离频率仅为2.4%。结果显示,黑龙江东部大豆疫霉群体致病力偏弱,对8个Rps基因致病频率为27.8%～53.1%,其中对Rps1k、Rps3a、Rps1c和Rps6基因的致病频率低于35%,对Rps7基因的致病频率为53.1%,说明在黑龙江东部种植含有Rps1k、Rps3a、Rps1c和Rps6基因的大豆品种较安全,种植含Rps7基因的大豆品种较危险。随时间推移黑龙江东部大豆疫霉生理小种和致病型分化迅速,致病型变得复杂多样,对绝大多数Rps基因致病频率增加,单株毒性和群体致病力均增强;生理小种和新致病型在试验田与生产田间数量差异不大,但种类差别较大,试验田单株毒性和群体致病力更强。     

高粱抗蚜基因分子标记的建立

采用BSA法,应用RAPD技术筛选500个随机引物,共扩增出1614条DNA谱带,其中有OPA-01、OPP-09、OPP-14、OPH-19、OPN-08、OPN-07、OPN-20、OPY-14、OPS-20、OPJ-06 十个引物在抗感池间扩增出了多态性谱带.分析表明,132株后代中,OPN-07727有4株重组,OPN-08373有8株重组,OPY-14600有12株重组,重组率为3.0%、6.1%和9.1%,换算为图距单     

转基因抗虫油菜中Bt杀虫蛋白基因稳定遗传和高效表达及抗虫性研究

通过对转Bt杀虫蛋白基因油菜植株的后代进行卡那霉素抗性分析和PCR技术检测,结果表明:Bt杀虫蛋白基因是以单拷贝、 杂合地整合到转基因植株(T01、 T02、 T03、 T05、 T06、 T07、 T08)的基因组中,并稳定地遗传.ELISA检测表明:在第3～第9叶期Bt杀虫蛋白基因在转基因油菜植株中高效地表达,Bt杀虫蛋白的表达量为170～260 ng/25 m     

甘蓝型油菜茎高QTL定位及株高相关位点整合

甘蓝型油菜主茎高度(茎高)是株型的构成因子之一,研究其遗传机理对油菜株型改良具有重要的理论指导意义。目前对甘蓝型油菜茎高研究的报道较少。本研究以2个油菜茎高差异较大的亲本构建的重组自交系群体为材料,利用SNP高密度遗传图谱, 2年共检测到11个茎高QTL,分布在A04、A06、C04、A08和C01染色体上,位点的表型贡献率为7.25%～19.61%。同时,以455份来源不同的甘蓝型油菜为材料,结合重测序产生的SNP标记,对茎高进行全基因组关联分析, 2年共检测到5个SNP与茎高性状显著关联,分布在A08、A10、C02和C06染色体上。根据茎高定位结果,找到一些与激素途径(生长素、赤霉素和油菜素内酯)、光形态建成及植物生长发育相关的候选基因。在此基础上,结合国内外株高相关性状定位研究结果,将株高相关性状位点整合到甘蓝型油菜参考基因组上,发现4个以上群体都在A01、A03、A07、C03和C06染色体上找到株高定位的区间,2个群体在A10染色体上找到主花序长度共同定位的区间,在A02和C03染色体上找到一次分枝高度共同定位的区间。本研究中的茎高定位结果与整合后的株高相关性状QTL定位区间有部分重叠,位于A04、A06、A08、C04和C06染色体上。上述结果为甘蓝型油菜理想株型育种提供了理论依据。     

东北三省水稻产量和品质及其与穗部性状关系的初步研究

以2004年辽宁、吉林、黑龙江三省水稻区域试验品种（品系）为试材，在栽培管理水平高、有代表性的沈阳、公主岭、佳木斯区试点，研究穗部性状及其与产量和品质关系的结果表明，东北三省各自产量及其构成因素的品种间差异均达到极显著水平，辽宁产量极显著高于另两省，后两省间差异不显著；辽宁穗数和每穗粒数分别极显著低于和高于另两省，其他产量构成因素省份间差异不显著；除一次枝梗结实率外，三省各自穗部性状的品种间差异都达到显著或极显著水平；辽宁穗部性状特点一是穗长较另两省短2 cm左右，接近显著水平，着粒密度极显著高于另两省，二是一次枝梗数和一次枝梗粒数极显著高于另两省；糙米率是吉林＞辽宁＞黑龙江，精米率是吉林＞辽宁、黑龙江，整精米率有黑龙江＞吉林＞辽宁的趋势，长宽比是辽宁、黑龙江＞吉林，垩白率是吉林＞辽宁、黑龙江，食味值是黑龙江＞吉林＞辽宁；每穗粒数及其密切相关的着粒密度、一次枝梗数、一次枝梗粒数、二次枝梗粒数、二次粒率与加工品质均呈负相关趋势，而结实率及其组成部分一、二次枝梗结实率与加工品质均呈正相关趋势，食味值与穗部性状的关系也表现类似趋势。     

河北、吉林两省马铃薯晚疫病菌对三种杀菌剂的敏感性测定

采用菌落直径法测定了河北省和吉林省部分马铃薯产区的晚疫病菌对嘧菌酯、精甲霜灵和甲霜灵的敏感性。结果表明两省被测的97个晚疫病菌株对嘧菌酯均表现为敏感。在被测的河北围场65株晚疫病菌株中,多数对精甲霜灵高抗,其中高抗、中抗和敏感比例分别为72.3%、26.2%和1.5%,而在被测的32株吉林长春菌株中,多数对精甲霜灵敏感,其中敏感、中抗和高抗菌株所占比例分别为81.3%、15.6%和3.1%。在被测的35株河北省围场县晚疫病菌对甲霜灵的敏感性中,所有菌株都为抗性菌株,并且高抗菌株占97.1%;而在18株吉林长春晚疫病菌株中,多数为敏感菌株,其中敏感、中抗和高抗比例分别为77.8%、16.7%和5.5%。研究还发现精甲霜灵和甲霜灵对部分高抗菌株具有刺激菌丝生长的作用     

籼型血缘对籼粳稻杂交后代产量和加工及外观品质的影响

针对20世纪80年代以来特别是进入新世纪我国东北水稻大多通过籼粳稻杂交育成的实际情况,为了明确籼型血缘对东北水稻产量和品质的影响,以Sasanishiki(粳稻)/Habataki(籼稻)//Sasanishiki///Sasanishiki构建的回交重组自交系群体(BILs) 85个株系为试材,分别在辽宁沈阳、吉林长春和黑龙江哈尔滨种植,以籼型频率(Fi)即来自籼型亲本分子标记比例为指标,分析了籼型血缘与产量和品质的关系。结果表明, BILs群体在辽宁、吉林和黑龙江能够正常成熟,株系数和Fi平均值有自南向北逐渐降低的趋势,三地生物产量、经济系数和经济产量差异均未达到显著水平(黑龙江生物产量和经济系数缺失);穗数在辽宁、吉林在黑龙江,每穗粒数在黑龙江在吉林在辽宁;糙米率在黑龙江显著高于辽宁,而在吉林与辽宁和黑龙江差异不显著;精米率和整精米率在辽宁、吉林在黑龙江,垩白粒率和垩白度在辽宁在吉林在黑龙江,三地粒长、粒宽和长宽比均无显著差异。总体上Fi与千粒重、经济产量、经济系数、糙米率和粒宽呈极显著负相关,与长宽比呈极显著正相关;三地Fi与产量及其构成因素的相关性与总体相似,只是在黑龙江大多没有达到显著水平;在辽宁和吉林Fi与粒宽呈显著负相关,而只有在辽宁Fi与长宽比的正相关达到显著水平。在本试验条件下,控制籼型频率在10%左右可能有利于实现籼粳亚种有利基因互补,促进东北粳稻产量和品质在更高水平上统一起来。     

中国大豆主产区不同年代大面积种植品种的遗传多样性分析

利用与大豆产量、品质、抗逆性、适应性等重要性状相关的125对SSR标记对中国大豆主产区东北和黄淮海地区自20世纪40年代以来大面积种植的89个大豆品种进行遗传多样性分析。结果表明,自北向南大面积种植品种SSR标记的多态性呈逐渐升高的趋势,黑龙江北部、黑龙江中南部、吉林辽宁地区和黄淮海地区大面积种植品种标记的多态性信息含量(PIC)依次为0.414、0.469、0.522和0.562。除黑龙江北部以外,其余3个地区20世纪80年代以来大面积种植品种的多态性信息含量均比80年代以前种植的品种高。根据Nei和Li提出的遗传相似系数对供试品种进行聚类分析,发现除黄淮海北部地区的冀豆12外,东北和黄淮海地区大面积种植品种各自聚成一类,而在东北地区品种中,吉林辽宁和黑龙江地区的品种归属不同亚类,表明同一区域内大面积种植品种的同质化现象相当明显。     

枇杷种质资源SSR标记指纹图谱的构建

为构建枇杷种质资源指纹图谱,采用SSR标记技术对国家枇杷种质资源圃33份品种进行多态性分析,从近缘属苹果属和梨属的51对SSR引物中筛选出能够稳定扩增,多态性好的7对引物,Hi01d05F、Hi12f04F、CH02B10F、Hi03a03、Hi03e04、Hi04a05和Hi02c07来构建指纹图谱。结果表明,应用这7对引物可100%区别33个枇杷种质。这种SSR标记构建的枇杷种质资源指纹图谱对于品种分类及鉴定具有重要的应用价值。     

东北地区水稻主要株型性状比较分析

以2006年和2007年辽宁、吉林、黑龙江3省水稻区域试验品种(系)为材料,分别在辽宁沈阳、吉林公主岭和黑龙江五常研究了水稻的株型特征及其与产量的关系。结果表明东北地区多数品种是穗型直到半直立(82.6%)、着粒密度中到稀(80.2%)、穗重轻到中(72.8%)、二次枝梗分布下部优势型(98.8%)。黑龙江主要是弯、半直立穗型品种,吉林以半直立穗型品种为主,辽宁则以直立穗型品种为主。吉林和黑龙江品种多数是中、稀穗型和中、轻穗型,辽宁主要是中、密穗型和中、重穗型。穗颈大、小维管束数和第2节间大、小维管束数平均值表现为辽宁＞吉林＞黑龙江。辽宁上三叶长、宽大于吉林和黑龙江,但叶基角较小。穗颈大、小维管束数和第2节间大、小维管束数与一、二次枝梗数和一、二次枝梗粒数及二次枝梗粒率呈极显著正相关,与一、二次枝梗结实率和千粒重呈负相关。聚类分析结果表明,东北地区育种单位选育的品种多数处于中、高产量水平,总体上有穗型直立、着粒密度大、重穗型、穗颈维管束数多、上三叶长且宽而角度小、株高和生物产量高有利于高产的趋势。