SSR分子标记方法鉴定杂交向日葵品种纯度研究

通过对向日葵总DNA提取方法的比较、PER扩增反应体系和程序的筛选、电泳检测方法的优化,以。15个杂交组合为材料,从165对引物中筛选出扩增带型稳定、多态性丰富的8对核心引物。最终建立了一套适用于杂交向日葵品种纯度鉴定的技术体系。     

油用向日葵FAD2-1基因RT-PCR体系的建立与优化

为了建立向日葵FAD2-1基因高效特异的PCR扩增体系,以油用向日葵86-1为材料提取总RNA,并反转录合成cDNA,以cDNA第一条链为模板对FAD2-1基因全长编码序列的PCR体系进行了优化。结果表明:根据已公布的FAD2-1序列设计3对特异性引物,每对引物设计了5个退火温度,筛选出适于该基因PCR扩增的引物及其退火温度,并将PCR扩增条件中循环数缩短为30次,延伸时间缩短为7min,此改进提高了PCR反应的效率。     

应用PCR法检测向日葵茎溃疡病菌的研究

[目的]设计出向日葵茎溃疡病菌(Phomopsis helianthi M.Muntanola - Cvetkovic)的特异性引物,建立该病菌PCR快速检测方法.[方法]用真菌通用引物ITS4/ITS5对向日葵茎溃疡病菌进行PCR扩增,将扩增产物进行克隆、酶切分析和测序,用DNAMAN软件设计出检测该病菌的特异性引物PHDF1和PHDF2,优化PCR反应体系.[结果]PCR反应体系为:25 mM MgCl2 2.4 μL,10 mM dNTP 0.3 μL,10 uM引物各1.5 μL,模板7 ng,最佳退火温度61.6C,建立了该病菌PCR检测方法.[结论]应用该方法检测供试的13个菌株,该对引物可以准确的将向日葵茎溃疡病菌与其他拟茎点霉属的真菌区分开来,该病菌的PCR扩增片段为326 bp.     

杂交粳稻BT型雄性不育恢复基因功能标记优化研究

根据杂交粳稻BT型细胞质雄性不育保持系与恢复系在Rf1a位点上存在574 bp插入或缺失变异,在缺失区域上游设计10条引物,下游设计9条引物,利用保持系和恢复系分别进行PCR扩增。结果显示,引物Rfa-7F/Rfa-7R在恢复系中扩增出957 bp的片段,保持系扩增出383 bp的片段,并且条带特异性强、稳定性高。同时对引物Rfa-7F/Rfa-7R的PCR扩增体系最低试剂用量进行筛选,为分子辅助选育BT型杂交粳稻恢复系研发出简单稳定低成本的功能标记奠定基础。     

决明DNA提取、SRAP-PCR优化及引物筛选

以决明幼叶为试验材料,对6种DNA提取方法进行比较,并通过单因子梯度比较试验,对SRAPPCR扩增体系中DNA和引物浓度进行优化,在此基础上再对引物进行筛选,随后对不同方法提取的DNA运用优化的SRAP-PCR体系再次进行扩增验证。结果表明改良CTAB法是决明DNA提取的最佳方法;20μL的SRAP-PCR体系中模板最佳质量浓度为2.5mg/L,引物浓度为0.4μmol/L;运用优化体系从180对引物组合中筛选出扩增条带清晰、多态性丰富的SRAP引物72对。     

RAPD分子标记在鉴定狼尾草属杂交后代上的应用

报道了狼尾草属植物基因组DNA的提取纯化方法、RAPD－PCR反应程序、用RAPD分子标记技术对狼尾草属两个杂交组合的亲本及其正反交的4组杂交后代进行的分子鉴定。珍珠黍(Pennisetum glaucum)×象草(Pennisetum purpureun Schum)杂交组合从19个引物中就筛选出6个引物，在双亲间扩增出16条特征带。P5-4-10×P-3组合从39个引物中才筛选出5个引物，在双亲间扩增出6条特征带。根据双亲间的特征带可以对杂交或自交后代作出鉴定。     

向日葵白锈病菌巢式PCR检测方法的研究

[目的]建立向日葵白锈病菌(Albugo tragopogi(Persoon)Schruter var helianthi Novotlenova)的巢式PCR检测方法.[方法]用通用引物NL1/NL4对采自伊犁的向日葵白锈病菌进行PCR扩增、克隆、酶切和测序,设计该病菌的特异性引物,用巢式PCR法检测供试样品.[结果]序列测定和比对结果表明,该病菌的核酸序列与GeneBank公布的向日葵白锈病菌核酸序列同源率为97;.针对该段基因设计向日葵白锈病菌的特异性引物ATHP3/ATHP4,用巢式PCR法对供试样品进行扩增,扩增片段为370bp.[结论]成功建立了向日葵白锈病菌巢式PCR检测方法.     

ISSR分子标记鉴定香菇单孢杂交后代的研究

以香菇栽培品种大山18和云南野生菌株11-1作为亲本,采用单孢杂交技术初步获得84个杂交菌株。通过对亲本菌株ISSR引物进行筛选,得到1个条带图谱清晰稳定、含有2个亲本各自特异扩增条带的引物。用该引物对84个杂交菌株及其亲本进行ISSR扩增,结果表明:有45个杂交菌株扩增出2个亲本的特异条带,推断这45个杂交菌株应是真正的杂合子,表明ISSR标记可以作为香菇杂合子鉴定的一种手段。     

检疫性真菌病害向日葵黑茎病菌和茎溃疡病菌的三重PCR分子检测

向日葵黑茎病菌Leptosphaeria lindguistii和向日葵茎溃疡病菌Diaporthe helianthi是向日葵上寄生的2种重要的检疫性真菌病害.针对这2种致病菌,目前国内外已有形态学鉴定和危害的研究报道以及向日葵黑茎病菌的ITS序列分析和RFLP初步研究,但未见有2种病原菌同步分子检测的报道.本研究首先通过培养,观察比较了2种病原菌的菌落和形态特征.发现前者菌落絮状,分生孢子器深褐球型,分生孢子为单胞肾形;后者菌落短绒毛状,分生孢子器柠檬黄,分生孢子为线型.通过油菜黑茎病菌L.biglobosa的肌动蛋白基因设计供试材料的通用引物act F/act R,扩增产物片段约为720 bp,然后采用真菌通用引物ITS1/ITS4和引物act F/act R,针对所有菌株菌丝DNA进行ITS区域和Actin基因PCR扩增,经克隆测序结果比对分析发现,向日葵黑茎病菌和向日葵茎溃疡病菌的ITS区域存在极高的相似度.因此,依据Actin基因特异位点分别设计出向日葵黑茎病菌和向日葵茎溃疡病菌的特异引物LLF/LLR和DHF/DHR.在同一PCR管中3组引物(ITS1/ITS4,LLF/LLR和DHF/DHR)经优化体系后,ITS1/ITS4扩增序列作为所有菌株菌丝基因组DNA提取模板的质量监控,针对向日葵黑茎病菌和向日葵茎溃疡病菌单一模板的ITS区域与Actin基因中的两个位点同时进行三重PCR扩增.利用此方法检测向日葵黑茎病菌出现580 bp的ITS保守区扩增片段和255 bp的Actin基因的特异扩增带,向日葵茎溃疡病菌出现580 bp的ITS保守区扩增片段和394 bp的Actin基因特异扩增带.所有菌株均未见非特异性片段的干扰.此三重PCR检测体系的建立为此两种检疫性真菌病害的同步分子检测提供了特异方法.     

绿竹ISSR-PCR反应体系的建立与优化

以绿竹基因组DNA为ISSR-PCR扩增模板,采用单因素试验方法,对dNTPs、Mg~(2+)、Taq DNA聚合酶、引物、模板DNA设置7个不同浓度梯度进行研究,并对退火温度和循环次数进行筛选,建立绿竹ISSR-PCR最佳反应体系和扩增程序,并利用优化后的体系对100条ISSR引物进行筛选。最终确定的最佳反应体系为:20μL的扩增体系中,dNTPs浓度为0.2 mol/L,Mg2+浓度为2.0 mmol/L,Taq DNA聚合酶用量为1.0 U,引物浓度为0.4μmol/L,DNA用量为50 ng,10×PCR buffer体积为2μL、剩余体积用灭菌dd H2O补全。扩增程序为:94℃预变性5 min;94℃变性45 s,(根据引物的退火温度)复性30 s,72℃延伸90 s,循环38次;72℃延伸10 min,4℃保存。以此体系为基础进行引物筛选,在100条ISSR引物中筛选出14条扩增条带清晰、多态性较高、重复性好的引物。本研究建立了绿竹ISSR-PCR最佳反应体系并筛选出高多态性引物,为绿竹的指纹图谱、遗传多样性分析、分子育种和品种鉴定等研究提供了基础。     

Leaf classification in sunflower crops by computer vision and neural networks

In this article, we present an automatic leaves image classification system for sunflower crops using neural networks, which could be used in selective herbicide applications. The system is comprised of four main stages. First, a segmentation based on rgb color space is performed. Second, many different features are detected and then extracted from the segmented image. Third, the most discriminable set of features are selected. Finally, the Generalized Softmax Perceptron (GSP) neural network architecture is used in conjunction with the recently proposed Posterior Probability Model Selection (PPMS) algorithm for complexity selection in order to select the leaves in an image and then classify them either as sunflower or non-sunflower. The experimental results show that the proposed system achieves a high level of accuracy with only five selected discriminative features obtaining an average Correct Classification Rate of 85% and an area under the receiver operation curve over 90%, for the test set.     

洛阳地区油葵新品种GE817的引种及推广应用

油葵新品种GE817抗逆性强、适应性广、综合性状良好。通过近几年的引种示范、试验,从生产实践中总结出一套GE817栽培管理技术措施。通过大力推广新型高效栽培模式加上技术指导,提升油葵新品种GE817在洛阳地区的高产潜力,实现油葵产业健康可持续发展。另一方面要持续加大科技力度,争取在油葵育种方面实现突破,为洛阳市油葵产业发展扬帆领航。     

基于GIS的河套灌区向日葵气候适宜性区划

为了拓展气象服务领域,解决当地主要经济作物向日葵生产中有关农业气象方面的问题.通过试验研究和资料分析,利用河套灌区18年向日葵观测资料和相应气象资料,利用数理统计方法和地理信息系统,计算了向日葵各发育期气温、日照等要素,分析了各发育期适宜农业气象条件,并利用气候资料与气象产量建立了回归模型,通过地理信息系统将河套灌区向日葵种植进行了适宜分区,将河套灌区划分为最适宜、适宜、次适宜、基本适宜等4个向日葵种植区域.     

排土场中不同处理对不同种植模式的向日葵生长特性和光合作用的影响

研究不同处理对不同种植方式的向日葵(Helianthus annuus)生长特性和光合作用的影响,为矿区排土场农林种植提供理论依据。在内蒙古黑岱沟露天煤矿北排土场(复垦20年)设置向日葵单作、向日葵玉米间作、向日葵大豆间作等三种种植模式,设接菌(I)、绿肥(G)、接菌+绿肥(IG)、风化煤+绿肥(GW)、接菌+绿肥+风化煤(IGW)与不接种对照(CK)六种处理。试验测定了试验小区土壤基本值及不同种植模式对向日葵株高、地径、花盘直径、单株净籽粒重、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)的影响,并分析其相互关系。研究表明,不同种植模式下,脲酶、磷酸酶活性与易提取球囊酶素含量均为向日葵玉米间作与向日葵大豆间作整体高于向日葵单作；向日葵单作与向日葵玉米间作净光合速率整体高于向日葵大豆间作,向日葵单作及向日葵大豆间作的气孔导度区间整体高于向日葵玉米间作。同一种植方式中,向日葵单作、向日葵大豆间作、向日葵玉米间作花盘直径最大值分别在接菌+绿肥+风化煤(IGW)、绿肥+风化煤(GW)和接菌(I)处理(P<0.05)；向日葵单作、向日葵大豆间作、向日葵玉米间作净单株籽粒重最大值分别在绿肥(G)、绿肥+风化煤(GW)、接菌(I)处理。向日葵地径与G_s、T_r呈显著正相关(P<0.05)；花盘直径与T_r呈显著负相关(P<0.05)。单株净籽粒重与C_i呈显著正相关与蒸腾速率显著负相关(P<0.05)。不同处理对不同种植模式向日葵生长及光合指标具有促进作用,不同种植模式的最适处理有差异,可为露天矿排土场农林利用提供参考。     

油葵种子DNA提取和RAPD反应体系的优化

[目的]为利用RAPD技术进行油葵的亲缘关系分析及杂种鉴定奠定基础。[方法]以6种杂交油葵种子为试材,采用改良的CTAB法提取油葵基因组DNA,并对提取DNA的浓度和纯度进行测定。通过单因子梯度试验,筛选出优化、稳定的RAPD-PCR反应体系。[结果]采用改良CATB法提取的油葵DNA质量好、得率高,且无蛋白质和酚类的污染。油葵的最适RAPD-PCR反应体系为:2.0μl 10×Buffer、2.0 mmol/L Mg2+、150μmol/LdNTPs、1.5UTaq酶、2.0 ng/μl DNA模板、0.25μmol/L引物,总体积为20.0μl。利用该体系对不同含油量的6个油葵杂交种进行扩增,均表现为带形清晰稳定、带数适宜。[结论]该RAPD技术体系适用于各种油葵杂交种的DNA分析。     

杂交向日葵高油恢复系选育方法

我们在多年的向日葵育种工作的基础上,通过广泛且深入的研究,针对实践中的问题,就如何选育高质量、高油份的向日葵恢复系提出可行性方法。市场上的国外高油“三系”向日葵杂交种是1种不容忽视的育种资源,我们可通过选育二环系的方法得到所需携有目的基因的恢复系;利用现有恢复系与国外向日葵杂交种的杂交途径把高油目的基因导入现有恢复系中,进而创造出新的高油恢复系;通过品系问杂交,对其后代进行系统选育来创造高油恢复系;把高油份、高品质的优良无恢复性的自交系,通过回交转育的方法将其改造成高油恢复系;轮回选择在向日葵育种中也是1种卓有成效的方法,我们通过全姊妹家系轮回选择的手段来最大限度地集合目的基因,最终得到优良恢复系。     

Root distributions in tillage layers and yields of pumpkin and oil sunflower in an intercropping system

Studies on the distribution of roots of pumpkin and oil sunflower in tillage layers and their relations with their above-ground biomass in an intercropping system were conducted by digging roots by layers, combined with DT-Scan and the WinRHIZO root analysis system, during harvest in the plateau of the northwest part of Hebei Province, China. The results of analyzing roots and ratio of root to shoot showed that oil sunflower had an advantage over pumpkin in the intercropping system. Root dry weight of oil sunflower in treatments of pumpkin intercropped with one row (J1) and two rows of oil sunflower (J2) was, respectively, 2.5 and 1.83 times that of sole oil sunflower cropping (YD); the root length was 1.25 and 1.27 times, the root surface area was 1.20 and 1.14 times, and the root volume was 1.53 and 1.44 times that of sole oil sunflower cropping, respectively. As oil sunflower was dominant in absorbing nutrition and water in the intercropping system, the growth and development of pumpkin were restricted. Root dry weight of pumpkin in sole cropping (ND) was 1.5 and 1.9 times as much as that in treatments of J1 and J2 in a 0- to 40-cm soil layer, with the root length, surface area, and volume being 1.02 and 1.13, 1.04 and 1.26, 1.22 and 1.22 times that of treatments of J1 and J2, respectively. The root and the above-ground biomass of intercropped pumpkin with oil sunflower were lower than those in sole pumpkin cropping, while those of oil sunflower were the opposite. Root density of pumpkin decreased in power function with the soil layers, while it decreased by exponential function in oil sunflower. It was concluded that sole pumpkin cropping rather than pumpkin-oil sunflower intercropping is the suitable planting regimen in this area.     

砂田甜瓜套作向日葵系统的养分利用研究

2010—2013年在庄浪县进行的砂田甜瓜套作向日葵系统的养分利用研究的结果表明,无论在甜瓜的初花期、座果期、膨大期套作食葵或油葵,套作系统比单作明显提高了作物的吸氮量、吸磷量和吸钾量。氮吸收量比单作增加50%~59%,磷吸收量比单作增加12%~41%,钾吸收量比单作增加33%~68%。     

向日葵种质资源在北屯垦区的抗列当鉴定研究

通过国家向日葵产业体系专家,从国内向日葵育种单位搜集到93个品种或育种材料,于2011—2012年,在地处新疆阿勒泰地区的北屯垦区进行抗列当田间鉴定试验,获得了品种或材料的抗列当数据和受列当危害后的单盘粒重数据,以期为北屯垦区的向日葵列当防治提供参考。     

灌溉制度对甜瓜/向日葵套作系统光能利用效率和繁殖分配的影响

为了明确绿洲灌区套作系统的光能和灌水利用效率,实现节水高产高效的农业生产目标。在限量灌水条件下,进行了甜瓜/向日葵单套作灌溉试验,研究了河西绿洲灌区9种灌溉制度下甜瓜/向日葵单套作系统的光能利用率和繁殖分配。结果表明,甜瓜/向日葵套作系统的生物量积累和光能利用率显著高于2种作物单作,套作系统的总生物量和光能利用效率在灌水次数9次和灌水定额450 m~3/hm~2时达到最大,光能利用效率(1.25%)比甜瓜、向日葵单作分别提高93.50%、75.32%,套作系统总生物量(15 724 kg/hm~2)比甜瓜、向日葵单作分别提高87.30%、92.79%。甜瓜、向日葵套作显著提高了2种作物地上部繁殖分配比例,2种作物单作各灌水处理间繁殖分配比例无显著差异。甜瓜/向日葵套作系统的适宜灌溉制度为:全生育期灌水9次、灌水定额450 m~3/hm~2。