小麦全蚀病与抗性基因转移研究

利用有效的全蚀病浸染病区，对供试亲本和杂交、回交等获得的后代材料进行抗全蚀病性鉴定和筛选。结果表明：所供试的普通小麦材料全部感病，而硬—簇双二倍体材料及其与普通小麦材料杂交获得的杂种F1抗病性较强或免疫。普通小麦材料与抗全蚀病的硬—簇双二倍体材料直接常规杂交结实率较高，其F1杂种植株的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ，大部分细胞的染色体为2n＝42(5个环状和5个棒状二价体，22个单价体)，并且F1杂种基因型自交、回交和花药培养均能获得可供选择的基因型后代。     

抗白粉病普通小麦-簇毛麦新种质的遗传学及生化鉴定

普通小麦-簇毛麦抗白粉病新种质94G22-1和94-G33-1都对白粉病免疫。其体细胞染色体数为42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型为21个二价体。用感病小麦品种对其测交,F_1代全部对白粉病表现免疫,F_1代花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型为20个二价体加2个单价体。测交F_2抗感比符合3:1的预期分离比例。体细胞快速荧光原位杂交表明94G22-1、94G33-1都带有两条簇毛麦染色体;染色体C-分带证明这两条簇毛麦染色体是一对6V;重双端体分析确认6V代换的普通小麦染色体是6D。在谷草转氨酶(GOT)同工酶电泳图潜的GOT-2活性区,94G22-1、94G33-1显示了3条酶带,其中1条来自簇毛麦,由6V上的基因编码,亚基组成分析亦确证94G22-1、94G33-1是6D(6V)异代换系。     

偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦不同杂种世代的染色体及性状分离特点

为探讨偏凸山羊草－柱穗山羊草双二倍体SDAU18在小麦遗传改良中的利用价值,以SDAU18和普通小麦品种烟农15及其9个杂种世代为材料,分析不同自交和回交世代染色体和性状分离的特点。结果表明,随自交和以烟农15为轮回亲本回交世代的增加,染色体数目逐渐减少,回交比自交能使后代的染色体数目更快趋近普通小麦的42条,至F₅和BC₃F₁代,染色体数目为42的植株已分别达93.9%和92.0%。与自交世代相比,回交后代减数第一分裂中期的花粉母细胞的染色体构型较为简单,回交次数过多不利于外源染色体与普通小麦染色体发生重组,一般应以回交2~3次为宜;随自交和回交世代的增进,杂种的育性提高,至F₃和BC₂F₁代育性基本稳定。在不同杂种世代可分离出具有矮秆、大穗、大粒、对白粉病、条锈病免疫或高抗及外观品质优良的变异类型,以F₃和BC₁F₁代的变异类型最丰富。     

八倍体小偃麦的形成、减数分裂稳定性和染色体组型的分析

根据多年来对(普通小麦×长穗偃麦草)杂种 F₁—F₄及与小麦回交后的杂种 B₁F₁选株的细胞学观察和分析,讨论了八倍体小偃麦的形成途径。认为小麦和偃麦草杂交后,需要与小麦回交1—2次,在于使染色体组重新组合,形成 AABBDDEE 和 AABBDDFF 两种染色体组型的八倍体。类型基本稳定的八     

两个抗小麦白粉病新基因的遗传分析与染色体定位

YU25是从八倍体小偃麦TAI7047与小麦栽培品种川麦107杂交后代中选育出的对白粉病免疫的小麦育种新材料。以感白粉病小麦品种MY11与YU25杂交和回交的后代F₁、F₂、BC₁F₁和BC₂F₁为材料,采用四川省当前流行的小麦白粉病优势生理小种人工接种,对YU25的白粉病抗性进行了遗传分析。结果表明,YU25含有2对表现免疫反应和高抗反应的显性抗病基因,暂命名为PmE(免疫)和PmYU25(高抗)。用294对小麦微卫星引物和221个F₂植株,对这2个基因进行连锁分析,发现小麦微卫星标记Xgwm-297-7B与PmE基因的遗传距离为13.0 cM,而Xgwm-210-2D与PmYU25基因的遗传距离为16.6 cM,因此将PmE和PmYU25分别定位在7BS和2DL上。根据系谱和基因位点分析,推断PmE和PmYU25均为起源于中间偃麦草、不同于已知的抗小麦白粉病基因的2个新基因。小麦育种新材料YU25含有可能来源于小麦-中间偃麦草的染色体多重易位,其细胞学基础和在实际育种中的应用值得进一步研究。     

硬粒小麦—簇毛麦双二倍体乙醇脱氢酶和酯酶同工酶谱的研究

对硬—簇双二倍体 TH_1,TH_1W(81086A/簇毛麦),TH_2W(D311/簇毛麦),TH_3,TH_3W(墨75/簇毛麦)及它们的双亲硬粒小麦 D311,重建 AABB 四倍体81086A,墨75和簇毛麦(H.villosa)成熟种子乙醇脱氢酶(ADH)和酯酶(Esterase)的测试结果表明,硬粒小麦 D311和重建 AABB 四倍体都表现三条 ADH 同功酶带,即 ADH-1(αα),ADH-2(2αβ)和ADH-3     

普通小麦×中间偃麦草杂种配子及后代类型形成途径的细胞遗传学研究

配制了(普通小麦×中间偃麦草)杂交组合15个。在回交结实的 F₁植株 PMC中均观察到染色体完全呈单价体构型。单株染色体分析表明,获得的32个 BC₁单株基本上包括了2n=42至2n=63的各种过渡类型,其中2n=63植株占37.5%。而且81.25%的植株在2n=59～63的范围内。显然,F₁产生的可育雌配子主要是染色     

小麦抗白粉病新基因的AFLP和SSR标记及其染色体定位

M53 (YAV2/TEZ//Ae.squarrosa 249) 是硬粒小麦与粗山羊草的双二倍体合成种,携带一个抗白粉病新基因,暂命名为Pm-M53,该基因对北京地区白粉病优势生理小种15号表现免疫抗性。本研究利用来源于杂交组合M53/宛7107的一个F₂群体,在苗期采用白粉病15号小种（Blumeria graminis f. sp. tritici）接种,抗病反应型鉴定表明,抗感比例符合3∶1,说明其抗性受显性单基因控制;对部分F₂植株的F₃株系的抗病鉴定进一步证明了F₂鉴定的可靠性;利用AFLP和SSR标记技术结合F₂分离群体对目的基因进行了遗传作图,将目的基因定位在5D染色体的长臂上。其中AFLP标记P16M16_-109(Apm109)和P5M16_-161(Apm161)与目的基因的遗传距离分别为1.0和3.0 cM。SSR标记Xwmc289b、Xgwm583和Xgwm292与目的基因的遗传距离分别为20.0、33.0和24.0 cM。这些标记位于目的基因的两侧。利用中国春遗传背景的缺-四体和双端体结合AFLP标记Apm109确证了SSR标记定位的可靠性,进一步证明该基因是一个新的抗白粉病基因。     

八倍体小偃麦与普通小麦杂种衍生后代HBOT 09035形态学、细胞学和白粉病抗性鉴定

八倍体小偃麦是由偃麦草与普通小麦远缘杂交后人工选育的新物种,它保留了偃麦草的许多优良性状,是小麦遗传改良和染色体工程研究的重要材料。本研究对八倍体小偃麦与普通小麦远缘杂种的衍生后代HBOT09035进行了形态学、细胞学和白粉病抗性鉴定。结果表明:种质材料HBOT09035整齐度好,株型紧凑,植株较矮,穗长较短,结实性稍低,分蘖能力较好;细胞学鉴定表明,根尖体细胞染色体数目为2 n=42,花粉母细胞减数分裂中期I(PMCM I)不存在单价体或多价体,基本为环状二价体,染色体构型为2 n=21Ⅱ,减数分裂后期I(PMCA I)不存在落后染色体、染色体桥等现象,分离正常;白粉病抗性鉴定表明,HBOT 09035对白粉病有较高的抗性。种质材料HBOT09035在遗传上已经稳定,并且高抗白粉病,可以作为抗小麦白粉病育种新的种质资源。     

基于EST-PCR的簇毛麦染色体特异分子标记筛选及应用

为定位、转移和利用簇毛麦有益基因, 通过花粉辐射, 获得一批包括小麦-簇毛麦易位染色体的异染色体系。为了鉴定这批材料中的簇毛麦染色体身份, 根据水稻、小麦的EST序列合成了240对STS引物, 其中34对引物在普通小麦中国春与簇毛麦间存在多态性;进一步对亲本及簇毛麦二体异附加系进行PCR扩增分析, 标记CINAU32_-300可追踪簇毛麦1V染色体, 标记CINAU33_-280、CINAU34_-510、CINAU35_-1100、CINAU36_-380和CINAU37_-400可追踪簇毛麦2V染色体, 标记CINAU38_-250可追踪簇毛麦3V染色体, 标记CINAU39_-950和CINAU40_-800可追踪簇毛麦4V染色体, 标记CINAU41_-745和CINAU42_-1050可追踪簇毛麦5V染色体, 标记CINAU44_-765和CINAU45_-495可追踪簇毛麦7V染色体。加上本室已开发的2个6V染色体特异标记, 用这些簇毛麦特异分子标记鉴定辐射诱导材料的部分回交后代, 选育出小麦背景中只包含单条簇毛麦染色体的整套1V至7V染色体系, 同时有18条易位染色体的簇毛麦身份得到确定, 表明这些标记可以用来快速检测普通小麦背景中的簇毛麦染色体或染色体片段。     

浓香型烤烟不同叶点生物碱含量的分布

摘要：本试验于豫中浓香型产区主栽品种中烟100中部叶为试验材料,研究了不同叶点生物碱含量的分布。结果表明：烟碱、降烟碱、假木贼碱和新烟草碱含量从叶基部到叶尖端均逐渐增加,从主脉两侧向叶边缘也呈增加趋势,以近尖端的边缘部位含量最高,基部近主脉处最低,烟碱含量最高点较最低点高41.32%。总生物碱中烟碱含量占94.18%,新烟草碱占2.94%,降烟碱占2.23%,假木贼碱占0.63%。     

水稻斑点叶突变体spl21的鉴定与基因定位

通过双环氧丁烷(diepoxybutane)诱变籼稻品种IR64获得一个稳定遗传的红褐色斑点叶突变体spl21(spotted-leaf 21)。大田条件下,突变体播种后约2周叶片上开始出现红褐色斑点,随后部分斑点融合,从叶尖开始发黄枯萎,并沿叶片两侧边缘向下扩散,严重时叶片大部分或整体枯死。突变体spl21与野生型IR64相比,其株高、穗长、有效穗数、实粒数、结实率和千粒重等农艺性状均显著降低。组织化学分析表明,叶片斑点处及周围有H2O2沉积。突变还导致叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量极显著降低,叶片光合能力明显下降;此外,突变体中CAT、SOD、APX和可溶性蛋白含量均极显著降低,POD活性则极显著升高。遗传分析表明,突变体表型受1对隐性核基因控制。通过图位克隆法最终将该基因定位于第12染色体长臂下端介于In Del-8和RM28746之间约87 kb的区段内,暂名spl21(t),本研究为该基因的克隆与功能研究奠定了基础。     

Image edge detection algorithm in fuzzy domain

An image edge detection algorithm in fuzzy domain is proposed, which combines adaptive fuzzy enhancement and multi direction fuzzy morphology to detect the edges of fuzzy image. The adaptive fuzzy enhancement method enhances the fuzzy image within blocks with sliding windows to avoid losses of the real edges resulting from enhancing with single threshold for the whole image and lead strong adaptive ability to image region variance. The multi direction fuzzy mathematical morphology operates on the enhanced fuzzy image with structure elements of multiple different directions to extract the real edges with directionality and restrain non directional noise. Experiments show the algorithm can detect fuzzy image edge effectively with strong antinoise ability.     

杂交棉叶枝数量对产量的贡献规律机理研究

通过对转基因抗虫杂交棉保留不同数量叶枝、设置不同密度处理,研究发现,随着叶枝数量增多,单个叶枝籽棉产量占单株籽棉总产的比例降低,留2叶枝处理单叶枝籽棉产量占16%左右,留3叶枝处理占12%左右,留4个叶枝处理占9%左右.同一叶枝数处理中,叶枝之间籽棉产量无显著差别.同时,随叶枝数量的增加,单个叶枝叶面积占单株总叶面积比例减少,留2叶枝处理中单个叶枝叶面积比例占20%左右,留3叶枝处理占15%左右,留4个叶枝处理占13%左右.叶枝铃数占单株总铃数比例也有减少趋势,留2叶枝处理中单叶枝占20%,留3叶枝占15%,留4叶枝占13%,且同一叶枝处理中,各叶枝比例差别不显著.而叶枝的数量对主茎叶和叶枝中叶绿素8的含量无显著影响.     

棉花叶片突变体的研究进展

为了解并且应用目前的棉花叶片突变体种质资源,本研究综述了6种类型的突变体的起源、遗传研究、基因定位、对农艺与经济性状的影响,以及突变性状可能带来的抗虫性。这6种叶片突变体包括：（1）叶形突变体：鸡脚叶、杯状叶、皱缩叶、波状叶与圆叶;（2）叶色突变体：花叶、红叶、亚红叶与芽黄; （3）自然落叶突变体;（4）叶片蜜腺突变体：无蜜腺;（5）叶片腺体突变体：无腺体;（6）叶片茸毛突变体：毛叶与光叶。得出这些叶片突变性状都是由质量性状控制的,对开展基因组研究是很好的材料,同时可以用作指示性状,另外鸡脚叶、叶片无蜜腺、毛叶和光叶都有形态抗虫性。由于突变性状具有两面性,因此建议育种中如果利用这些性状,要平衡好突变性状的优缺点。     

基于生物量的油菜主茎叶片形态参数模拟研究

为了定量油菜主茎叶片形态参数与生物量间的关系,本研究基于2011—2012年和2012—2013年不同品种、移栽密度及施肥水平油菜田间试验,通过观测不同品种和处理油菜叶片长、最大叶宽和叶柄长等形态参数,并分析了上述参数与叶片生物量的关系,构建了基于生物量的油菜叶长、最大叶宽和叶柄长模型。结果表明,在全生育期,不同品种和处理下油菜主茎叶长和最大叶宽均与叶片生物量的平方根成正比,而叶柄长与叶长成正比。所建模型利用截距为0的线性函数描述叶长和最大叶宽随生物量平方根的变化,用直线式描述叶柄长随叶长的变化。经独立试验资料检验,除宁油16叶柄长模型误差较大外,所建模型对其余形态参数均具有较好预测性,为通过生物量将油菜生长模型与形态结构模型结合提供了机理性较强的方法,为建立油菜功能-结构模型奠定了基础。     

3种阔叶幼苗叶片形态特征的季节变化

为了了解叶形态变化的规律,为苗木培育提供理论依据,笔者通过测定黎蒴、火力楠、枫香3种幼苗叶片的长度、宽度、叶面积和叶干重的方法,对这3种幼苗叶长和叶宽的相关性、叶面积与干重的相关性、比叶重的季节变化进行研究。结果表明：叶长和叶宽呈极显著正相关,黎蒴和枫香的叶长与叶宽相关性随季节变化,而火力楠的规律性不强。新叶和老叶的面积与干重极显著相关。新叶的比叶重上半年变化较大,下半年变化平缓,一般2－4月出现最低值;上半年新叶的比叶重比老叶低,下半年两者相近。3种阔叶幼苗叶片的相似性和比叶重随季节发生变化,幼苗叶片干物质的积累随叶面积的扩大而增加,叶片干重与叶面积的相关性与树种和叶龄有关。     

基于AutoCAD软件确定番茄与青椒叶面积的简易方法

为准确而方便的获取番茄和青椒的叶面积,本研究利用扫描仪获取叶片图像,通过AutoCAD获取叶片的实际面积,并与田间实测叶长、叶宽及叶片长宽乘积分别进行回归分析,分别建立了叶长、叶宽及长宽乘积与实际叶面积的回归模型。研究结果表明,叶长、叶宽与叶面积呈幂函数关系,长宽乘积与叶面积呈线性关系;分别对3种估算模型模拟值进行误差分析结果显示,叶长、叶宽回归模型的模拟精度较差,而长宽乘积回归模型的模拟误差很小,精度较高,可以较真实地反映番茄和青椒叶面积的实际大小,叶片长宽乘积估算叶面积的折减系数分别为0.6393和0.6509。     

Genetic mapping of quantitative trait locus for the leaf morphological traits in a recombinant inbred line population by ultra-high–density maps across multi-environments of maize (Zea mays)

Leaf is the main organ of photosynthetic reaction of plants. Studying the genetic mechanism that affects the leaf shape is very important for the improvement of maize production. In this study, a RIL population, derived from a cross between Ye478 and Qi319, was planted in four different environments, and six leaf morphological traits were measured, including the leaf angle of first leaf above ear, the leaf angle of first leaf below ear, leaf orientation value, leaf area of first leaf above ear, leaf area of ear and leaf area of first leaf below ear. By combining with a genetic map containing 4,602 bin markers, 39 QTLs associated with leaf morphological traits were identified. Among them, four QTLs explained more than 10% of the phenotypic variance, and the QTL qLOV8-2 which controlled LOV not only had a phenotypic contribution rate of 13.86% but also was detected in four environments, which could be considered as a stable major QTL. These results provide useful information for understanding the molecular mechanisms controlling maize leaf morphological traits.     

Leaf type is not associated with ascochyta blight disease in chickpea (Cicer arietinum L.)

The three major leaf types in chickpea are normal compound leaf, simple leaf and multipinnate. Simple leaf types are less commonly cultivated worldwide and are often reputed to be susceptible to ascochyta blight disease, whereas other leaf types range from resistant to susceptible. This study determined the association between host plant resistance to ascochyta blight and different leaf types in segregating populations derived from crosses between disease resistant and susceptible chickpea genotypes. In addition, the inheritance of disease resistance and leaf type was investigated in intraspecific progeny derived from crosses between two resistant genotypes with normal leaf type (ICC 3996 and Almaz), one susceptible simple leaf type (Kimberley Large) and one susceptible multipinnate leaf type (24 B-Isoline). Our results showed that, in these segregating populations, susceptibility to ascochyta blight was not linked to multipinnate or simple leaf types; resistance to ascochyta blight depended more on genetic background than leaf shape; leaf type was controlled by two genes with a dihybrid supplementary gene action; normal leaf type was dominant over other leaf types; and inheritance of ascochyta blight resistance was controlled by two major genes, one dominant and one recessive. Since there was no linkage between ascochyta blight susceptibility and leaf type, breeding various leaf types with ascochyta blight resistance is a clear possibility. These results have significant implications for chickpea improvement, as most current extra large seeded kabuli varieties have a simple leaf type.