ahFAD2A等位基因在中国花生小核心种质中的分布及其与种子油酸含量的相关性分析

在中国小核心花生种质中发掘出油酰PC脱氢酶的2个等位基因(ahFAD2A-wt和ahFAD2A-m)。研究结果表明:(1)突变型等位基因(ahFAD2A-m)与野生型等位基因(ahFAD2A-wt)在编码区442bp的SNP(448bpGA)可导致编码氨基酸的替换(D150N);(2)突变型基因ahFAD2A-m在中国花生小核心种质中广泛存在,出现的频率为53.1%,野生型基因ahFAD2A-wt出现的频率为46.9%;(3)突变型基因ahFAD2A-m在密枝亚种(普通型和龙生型变种)中出现的频率(82.8%)显著高于其在疏枝亚种(珍珠豆型和多粒型变种)材料中出现的频率(15.4%),卡方测验结果表明,核心种质的油酸含量与其携带的等位基因类型密切相关(χ2=98.71,χ20.01,3=11.34,P0.01),携带突变型基因(ahFAD2A-m)材料的油酸平均值显著高于野生型基因的材料(t=18.48t0.01=2.62,P0.01);(4)ahFAD2A等位基因的存在与种子油酸含量密切相关。     

砂姜黑土区施肥水平对花生不同基因型品种产量和品质的影响

采用大田裂区随机区组设计试验,研究了施肥水平对花生不同基因型品种产量和品质的影响,为豫南花生主产区砂姜黑土上花生高效施肥提供技术支撑。结果表明:花生不同基因型品种的农艺性状、经济性状和产量存在明显的差异,常规施肥条件下,‘远杂9102’、‘远杂6’和‘豫花22’的产量分别为5958.1、5437.1、6008.6 kg/hm~2,比不施肥分别增加18.4%,14.9%和13.7%;施肥能提高‘远杂9102’、‘豫花22’花生仁中油酸含量、油酸/亚油酸的比值,降低‘远杂6’花生仁中油酸含量、油酸/亚油酸的比值;花生不同基因型品种对花生仁中粗脂肪含量及产量有明显的影响,‘远杂6’花生仁中粗脂肪的含量最高,粗脂肪的产量最小,平均分别为50.3%、1873.3 kg/hm~2,‘豫花22’花生仁中粗脂肪的含量最低,粗脂肪的产量最高,平均分别为48.6%、1895.2 kg/hm~2。在N、P_2O_5、K_2O施用量分别为150、90、150 kg/hm~2条件下,‘豫花22’的荚果产量和粗脂肪产量均最高,分别为6008.6 kg/hm~2和2059.7 kg/hm~2。     

砂姜黑区施肥水平对花生不同基因型品种产量和品质的影响

【目的和方法】采用大田裂区随机区组设计试验,研究了施肥水平对花生不同基因型品种产量和品质的影响,为豫南花生主产区砂姜黑土上花生高效施肥提供技术支撑。【结果】结果表明,花生不同基因型品种的农艺性状、经济性状和产量存在明显的差异,常规施肥条件下,远杂9102、远杂6和豫花22的产量分别为5958.1kg/hm2、5437.1kg/ hm2、6008.6kg/ hm2,比不施肥分别增加18.4%,14.9%和13.7%;施肥能提高远杂9102、豫花22花生仁中油酸含量、油酸/亚油酸的比值,降低远杂6花生仁中油酸含量、油酸/亚油酸的比值;花生不同基因型品种对花生仁中粗脂肪含量及产量有明显的影响,远杂6花生仁中粗脂肪的含量最高,粗脂肪的产量最小,平均分别为50.3%、1873.3 kg/hm2,豫花22花生仁中粗脂肪的含量最低,粗脂肪的产量最高,平均分别为48.6 %、1895.2 kg/hm2。【结论】在N、P2O5、K2O施用量分别为150 kg/hm2、90 kg/hm2、150 kg/hm2条件下,豫花22的荚果产量和粗脂肪产量均最高,分别为6008.6 kg/hm2和2059.7 kg/hm2。     

花生AhFAD2的基因型与O/L值的相关性分析

花生(Arachis hypogaea L.)高油酸性状受2对同源非等位隐性基因ol1和ol2调控,分别编码Ah FAD2A和Ah FAD2B。本研究利用红外无损检测技术分析不同花生品种的油酸、亚油酸及粗脂肪含量,并设计等位基因特异引物,对不同油亚比值的12个花生品种进行AS-PCR检测分析。结果表明:对12个花生基因型均能准确分析出Ah FAD2基因型,其中1514、606、9102、614和1474的基因型为OL1OL1OL2OL2,其相应的O/L值位于0.971~1.759;花17、1513、1476和1586的基因型是ol1ol1/OL2OL2,其相应的O/L值位于2.252~3.679;1504、1505和1515的基因型为ol1ol1ol2ol2,其相应的O/L值位于8.204~12.79。综合12个花生品系籽粒O/L值和Ah FAD2基因型的相关性结果表明,基因型的改变直接导致O/L值的变化,但与含油量无特定相关性。     

施氮量对花生产质量及氮肥利用率的影响

采用大田裂区随机区组设计试验,研究了施氮量对不同品种花生产质量和氮肥利用率的影响,以期为豫南砂姜黑土区花生高产优质和氮肥高效利用提供合理的施氮依据。研究结果表明,随着施氮量的增加,不同花生品种荚果产量均呈增加趋势,施氮量为180 kg/hm2时,豫花23、远杂9102和远杂6的花生产量均最高,分别比不施氮的增产30.45%、25.96%和21.46%;随着施氮量的增加,豫花23花生仁中蛋白质含量和粗脂肪含量均呈抛物线变化趋势,而远杂6和远杂9102花生仁中蛋白质含量呈增加趋势,粗脂肪含量呈降低趋势;除了施氮降低远杂6和远杂9102花生仁中蛋氨酸含量外,施氮均能增加其他花生蛋白质组分的含量;远杂9102的氮利用率最高,为36.7%;豫花23的农学效率和氮肥偏生产力均最大,分别为6.9 kg/kg和36.9 kg/kg。本试验条件下,豫花23、远杂6适宜的施氮量为180kgN/hm2,花生产量分别为5330.36 kg/hm2、5002.98 kg/hm2,远杂9102适宜的施氮量为135 kgN/hm2,花生产量为5199.40 kg/hm2。     

基于变异系数和主成分分析花生主要品质性状的遗传多样性评价

为了解花生籽仁品质多样性,对 19 个河南省夏直播花生品种的籽仁脂肪含量、蛋白质含量、油酸含量及亚油酸含量等主要品质性状,进行变异分析、相关分析、聚类分析、主成分分析以及综合评价。结果表明,花生籽仁主要品质指标差异较大,油酸含量和亚油酸含量变异系数均超过平均变异系数,脂肪含量变异系数最小。主成分分析结果表明,前 2 个主成分的累积贡献率达到了 95.06%,第 1 主成分主要决定因子是高油酸、低亚油酸因子,第 2 主成分主要决定因子是高脂肪、低蛋白因子。19 个花生品种可聚为两类,类群Ⅰ包含开农 71 和农花 11,类群Ⅱ包含豫花 47 号、豫花 9327、郑花 013 等 17 个品种。综合评价得知,排名前 5 位的品种是农花 11、开农 71、郑花 013、豫花 9327 和豫花 47 号,其中农花 11、开农 71 属于高油高油酸双高花生品种,花生亲本组合选配时,可以考虑选择这 2 个品种作为目标亲本加以利用。     

夏花生地膜覆盖高产栽培技术

<正>1夏花生的生育特点夏花生生育期间雨热同季,生长发育迅速,各生育阶段相应缩短,具有"三短一快"的生育特点,即苗期短、有效花期短、饱果成熟期短和生长发育快。2夏花生的高产栽培技术要点2.1选用优良品种夏花生主推品种宜选用远杂9102,搭配种植豫花15、郑花农7号、远杂9307等品种,并注意选择粒大饱满贮存良好的健全种子,确保苗全苗壮,打好丰产     

河南省花生主品种“升级换代”获高产

河南省农科院在豫南、豫北实施的花生高产创建活动取得丰硕成果,推广的“豫花9326”、“远杂9102”等新一代品种在配套新技术支持下,均达到了高产示范田每667m2产量350公斤的佳绩,大田均产较普通品种增加30多公斤,实现了河南省花生主要品种选育的升级换代。     

提高花生新品种繁殖系数的研究

花生是繁殖系数低而用种量特别大的作物,在常规栽培条件下,繁殖系数一般为1∶10左右。这一特性严重制约了花生生产发展,特别是推迟了新品种的推广应用进程。因而,提高花生繁殖系数,使新品种尽快繁殖出更多的种子,是花生育种工作的一项重要内容。远杂9102是河南省农科院棉油所选育的花生新品种,于2000年通过河南省品种审定委员会审定。为了尽快使该品种应用于生产,通过多种方法的比较研究,寻求一条既经济实用,又能最大限度地发挥远杂9102繁殖潜力的方法,以此指导远杂9102种子的繁殖,促进该品种的推广与应用。1　精选地块,平衡施肥花生忌重茬,因此要注意轮作倒茬,选择土质疏松、土层深厚、肥力较高……     

含异位表达花生AhNCED1基因的拟南芥提高耐渗透胁迫能力

AhNCED1是干旱胁迫下调控花生ABA生物合成的关键基因。以pCAMBIA1301为基本双元表达载体,分别构建CaMV35S启动子和拟南芥AtNCED3基因启动子(AtNCED3p)驱动花生AhNCED1基因的2个植物双元表达载体p35S::ORF和pAtNCED3p::ORF,通过根癌农杆菌介导法将上述两个表达载体分别转化野生型和129B08/nced3突变体拟南芥,经潮霉素筛选和PCR鉴定分别获得35S::ORF-WT和A3p::ORF-B08转基因植株,RT-PCR证实花生AhNCED1基因已在转基因植株中稳定表达,并对野生型、129B08/nced3突变体和转基因拟南芥进行外源ABA敏感性和耐渗透胁迫能力分析。结果表明,129B08/nced3突变体对外源ABA的敏感性下降,而花生AhNCED1基因在拟南芥中的异位表达提高了对外源ABA的敏感性。在山梨醇胁迫下,129B08/nced3突变体种子的相对萌发率明显低于野生型的,而A3p::ORF-B08转基因拟南芥种子的相对萌发率与野生型的相当,显著高于129B08/nced3突变体的,且300mmolL–1山梨醇胁迫下,35S::ORF-WT转基因拟南芥种子的相对萌发率明显高于野生型的。在300mmolL–1山梨醇胁迫下,129B08/nced3突变体幼苗叶片高度黄化,根的形成和幼苗生长受到严重抑制,而A3p::ORF-B08转基因突变体与野生型相似,叶片仅轻度黄化,幼苗生长势良好;35S::ORF-WT转基因植株幼苗生长未受明显影响。这些结果说明,拟南芥129B08/nced3突变体对山梨醇诱导的非离子渗透胁迫有超敏性,异位表达花生AhNCED1基因能恢复该突变体对山梨醇的超敏性,提高拟南芥的耐渗透胁迫能力。     

以分子标记辅助连续回交快速提高花生品种油酸含量及对其后代农艺性状的评价

高油酸是花生重要的品质性状,高油酸花生及其制品具有较好的品质稳定性和较高的营养和保健价值。我国高油酸花生的育成品种类型较少,遗传背景不够丰富,育种手段比较单一。针对上述问题,本研究开发了AS-PCR-MP高油酸分子标记检测方法,优化了KASP分子标记检测体系,利用分子标记辅助连续回交,结合近红外品质快速检测技术及南繁加代技术,以河南省大面积推广的豫花15、远杂9102、豫花9327、豫花9326四个不同类型品种为轮回亲本, 5年内连续回交4代、自交4代,定向获得了4个轮回亲本遗传背景的BC4F4和BC4F5稳定高油酸改良材料24个。调查分析了BC4F4和BC4F5单株的13个农艺性状与轮回亲本的相似度,并利用轮回亲本与非轮回亲本之间的差异SNP的KASP分子标记进行了BC4F4和BC4F5株系的轮回亲本遗传背景检测。结果表明,轮回亲本的遗传背景在BC4F5的比例为79.49%～92.31%。本研究为快速高效改良花生油酸含量探索了新的方法,获得的新品系拓展了高油酸花生的遗传背景,获得的一系列近等基因系可作为遗传研究材料进一步加以利用。     

ahFAD2基因RNA干扰体的删除筛选标记载体构建及其遗传转化

将Napin启动子与含花生FAD2基因反向重复片段的RNA干扰结构连接,亚克隆至含雌激素诱导重组系统的植物表达载体pNCX相应位点中,构建完成由Napin启动子驱动的FAD2RNAi删除筛选标记表达载体pNCX-FAD2RNAi,经酶切鉴定,获得相应的启动子片段、FAD2RNAi片段及NCX-FAD2RNAi片段.利用农杆菌介导法进行遗传转化,已获得抗性丛生芽214丛.     

花生品种主要脂肪酸含量在不同生态区的稳定性

花生是主要的油料作物,脂肪酸组成受环境等的影响而不稳定。本研究选取60份黄淮及长江流域产区主推的花生品种,连续2年在湖北武汉、河北石家庄、河南濮阳和河南周口4个环境下种植,利用GB/T5510-2011法检测种子脂肪酸含量。结果表明,高油酸花生品种油酸含量比普通油酸品种稳定,普通油酸品种棕榈酸和亚油酸含量比高油酸品种稳定;武汉种植环境有利于花生油酸含量的提高,2年60份品种的平均油酸含量均最高,分别为52.93%和52.64%;高油酸花生品种除油酸含量显著提高外,花生烯酸含量也提高了54.1%;而棕榈酸和亚油酸含量分别降低了45.20%和90.44%。结合前期SSR研究结果,本研究涉及的6份高油酸品种属于不同的类群(G1、G2c和G2e),其遗传背景差异较大。本研究结果为花生品种的合理布局和进一步的遗传改良提供了理论依据。     

Improving oil quality by altering levels of fatty acids through marker-assisted selection of <Emphasis Type="Italic">ahfad2</Emphasis> alleles in peanut (<Emphasis Type="Italic">Arachis hypogaea</Emphasis> L.)

Peanut plays a key role to the livelihood of millions in the world especially in Arid and Semi-Arid regions. Peanut with high oleic acid content aids to increase shelf-life of peanut oil as well as food products and extends major health benefits to the consumers. In peanut, ahFAD2 gene controls quantity of two major fatty acids viz, oleic and linoleic acids. These two fatty acids together with palmitic acid constitute 90% fat composition in peanut and regulate the quality of peanut oil. Here, two ahfad2 alleles from SunOleic 95R were introgressed into ICGV 05141 using marker-assisted selection. Marker-assisted breeding effectively increased oleic acid and oleic to linoleic acid ratio in recombinant lines up to 44% and 30%, respectively as compared to ICGV 05141. In addition to improved oil quality, the recombinant lines also had superiority in pod yield together with desired pod/seed attributes. Realizing the health benefits and ever increasing demand in domestic and international market, the high oleic peanut recombinant lines will certainly boost the economical benefits to the Indian farmers in addition to ensuring availability of high oleic peanuts to the traders and industry.     

花生油脂合成相关基因的表达谱分析

为研究不同发育时期花生籽仁油脂合成过程中基因表达调控模式,本研究以高油酸、中油花生品系F18和低油酸、低油花生品种‘鲁花6号’为材料,对下针后10、30、40、60 DAP(days after pegging)的花生种子进行表达谱芯片测序。结果表明,130、3556、2783个基因分别在30、40、60 DAP时期差异表达。GO注释和KEGG富集结果显示,差异表达的基因主要富集在脂肪酸合成和光合等代谢进程中,其中FAB2、FAD2、WRI1等主要参与油酸的积累,参与光合作用的基因均为捕光叶绿素a/b结合蛋白,全部上调表达。代谢通路图结果表明,籽仁发育的40 DAP和60 DAP时期,脂肪酸合成途径的基因均上调表达。研究结果为花生油脂代谢的分子机制提供理论基础,同时也为花生品质改良贡献了基因资源。     

花生硬脂酰-ACP酸脱饱和基因FAB2表达的分子机制

FAB2位于油酸合成通路的上游,编码硬脂酰-ACP脱饱和酶,调控硬脂酸(C18:0)向油酸(C18:1)转化。本研究发现高油酸品种开农176种子发育前期FAB2的表达量升高,而成熟期油酸过量积累会抑制FAB2的表达。利用开农176与开农70构建F2杂交群体,发现当植株油酸含量超过60%时会从整体水平上抑制FAB2的表达。种子发育前期,油酸不断积累会导致过氧化物酶活性升高,并且活性氧含量随之增加;但是在种子发育后期均降低,该结果与FAB2的表达量变化趋势相同。亚细胞定位结果表明, FAB2与FAD2分别定位于叶绿体与内质网。FAB2编码区序列多态性分析显示,该蛋白序列氮端的氨基酸结构缺失可能会导致硬脂酸含量升高。FAB2启动子序列存在大量AT碱基的富集区域,并且含有光响应、激素调控、转录因子结合的保守顺式元件。本研究发现过量积累的油酸会激活过氧化物酶介导的活性氧信号途径,进而通过细胞核内的未知转录因子调节上游基因FAB2的表达量,该结果不仅拓展了对FAB2的功能认知,也为培育高油酸花生品种提供了相关的理论指导。     

花生籽仁蔗糖含量近红外模型构建及在高糖品种培育中的应用

含糖量是决定和影响花生食用品质和加工特性的重要指标,蔗糖含量占成熟花生籽仁总糖量的90%以上,建立蔗糖含量的高效检测技术,有助于加快高蔗糖甜味食用型花生品种培育进程。本研究利用蔗糖含量差异显著的185份花生材料,利用近红外仪(波长范围1100~2500 nm),配合小样品杯,扫描和采集自然干燥籽仁的近红外光谱,采用液相色谱(HPLC)结合标准曲线法测定试验材料的蔗糖含量,利用偏最小二乘法(partial least squares,PLS)构建了花生籽仁蔗糖含量的近红外定标模型,模型的决定系数R2=0.962,均方差为0.383。利用20份材料对模型进行外部验证,预测值和化学值的决定系数达0.947,表明该模型可较好地预测蔗糖含量,可以高效地测定杂交早期世代的单株花生蔗糖含量。利用该模型在“吉花02-1-4×中花26”杂交后代中发掘出6份含糖量7%以上、油酸78%以上、含油量48%以下,且农艺性状优良的食用花生新品系。