高效玉米单倍体诱导系选育

为提高现有诱导系的诱导率、增强籽粒及植株遗传标记,将3个诱导系改良后筛选出籽粒遗传标记较明显且诱导率较高的诱导系,再与4个基础材料配制诱导组合,分析不同诱导系的单倍体诱导率差异。美高诱系是较高效的诱导系(8.78%),且由其诱导得到单倍体的遗传标记最明显,籽粒鉴选准确率达90%;24个诱导组合的单倍体初步诱导率差异较大,最高为10.65%,最低为1.95%。不同基础材料要选择相应的诱导系才可获得较高诱导率。     

桂诱系列热带玉米单倍体诱导系选育

当前,应用单倍体诱导系生产玉米单倍体进行自交系选育是一种快速玉米育种方法。单倍体诱导系选育是应用活体单倍体诱导技术的前提,而在热带地区却缺乏高效生产单倍体的诱导系。为了选育高效生产热带玉米种质单倍体的诱导系,利用热带玉米种质持续改良高频孤雌生殖诱导系农大高诱1号,系谱法选育出桂诱系列热带玉米单倍体诱导系6个,并将其应用于9个不同的热带玉米种质评价其生产单倍体的效果。桂诱系列诱导系生产单倍体的平均频率为2.24%~4.64%,比高诱1号(1.48%)有大幅提高,其中GI1的平均诱导率(4.6%)为高诱1号的3.14倍。迪卡008×GI1和墨白1号×GI3的单倍体诱导频率分别为7.35%和7.22%。同时,3个桂诱系列诱导系通过籽粒颜色标记鉴定单倍体的准确率也获得提高,最高的GI4平均鉴定准确率超过50%。     

封二

当前,应用单倍体诱导系生产玉米单倍体进行自交系选育是一种快速玉米育种方法.单倍体诱导系选育是应用活体单倍体诱导技术的前提,而在热带地区却缺乏高效生产单倍体的诱导系.为了选育高效生产热带玉米种质单倍体的诱导系,利用热带玉米种质持续改良高频孤雌生殖诱导系农大高诱1号,系谱法选育出桂诱系列热带玉米单倍体诱导系6个,并将其应用于9个不同的热带玉米种质评价其生产单倍体的效果.桂诱系列诱导系生产单倍体的平均频率为2.24％～4.64％,比高诱1号(1.48％)有大幅提高,其中GI1的平均诱导率(4.6％)为高诱1号的3.14倍.迪卡008xGI1和墨白1号×GI3的单倍体诱导频率分别为7.35％和7.22％.同时,3个桂诱系列诱导系通过籽粒颜色标记鉴定单倍体的准确率也获得提高,最高的GI4平均鉴定准确率超过50％.     

由孤雌生殖诱导系诱导的玉米单倍体的鉴定方法

[目的]介绍由孤雌生殖诱导系诱导的玉米单倍体的鉴定方法。[方法]利用孤雌生殖诱导系诱导的单倍体为材料,根据籽粒Navajo标记和ABP1紫色植株显性双标记系统对诱导产生的单倍体进行鉴定,对根尖细胞染色体数目进行显微观察。[结果]籽粒Nav-ajo标记和ABP1紫色植株标记可淘汰大量杂交二倍体,细胞学鉴定可直接验证其他表型鉴别方法的准确性。[结论]以上方法对于孤雌生殖单倍体的鉴别是可靠的。这些单倍体鉴别方法各有优缺点,综合利用它们可以提高单倍体鉴定效率。     

玉米诱导系遗传多样性及诱导率与母本遗传背景的关系

【目的】研究玉米单倍体诱导率与遗传背景的关系及诱导系的遗传多样性。【方法】选用东北地区主要的玉米杂种优势模式下骨干自交系所组配的F1代为母本进行单倍体诱导,统计诱导率;利用SSR标记对诱导系遗传多样性进行分析和类群划分。【结果】母本不同的材料间单倍体诱导率变异幅度较大,相同杂交模式下的基础材料间诱导率变化也较大,杂交模式间诱导率无显著差异;同一亲本组配的诱导基础材料的诱导率变化范围较大,不同亲本的组合间差异不显著。SSR标记分析表明,35对SSR引物共检测出152个等位基因变异,每对引物检测出2~7个等位基因,平均4.342 9个,每对引物多态性信息量(PIC)为0.113 7~0.676 5,平均为0.442 0。聚类分析结果表明,供试玉米诱导系分为4个大群,第2类群可以被划分为6个亚群。【结论】单倍体诱导率与母本基础材料的基因型有一定的相关性;供试诱导系可划分为4个大群;在对诱导系评价或父本诱导系改良时,应考虑测定母本基因型等综合因素。     

优良早熟玉米单倍体诱导系LY9-3的选育及栽培技术要点

为了选育适宜寒地生态条件的优良单倍体诱导系，利用从乌克兰引进的玉米诱导系EMK-1和农大高诱5号杂交后代的分离群体为基础材料，经过连续6代的自交和诱导率测定，育成了优良单倍体诱导系LY9-3，其对测验种德美亚3号的单倍体平均诱导率为13.36%。LY9-3具有熟期早、平均诱导率高、抗玉米主要病害、抗倒伏、籽粒遗传标记明显等优良特点，是寒地开展早熟玉米单倍体育种的理想诱导系。     

Tg29诱导糯玉米单倍体的效率及DH系鉴定

【目的】检验新选诱导系Tg29诱导糯玉米单倍体的效率以及糯玉米DH系的稳定性,为单倍体技术在糯玉米育种上的应用提供参考。【方法】将玉米孤雌生殖诱导系Tg29与16份不同基因型的自交系和杂交种杂交,并根据籽粒Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统对所诱导的孤雌生殖单倍体进行筛选;分析从京糯6/Tyc115中诱导出的单倍体经秋水仙素加倍获得的16份DH系的田间和农艺性状表现,从而对糯玉米DH系进行鉴定。【结果】在16份糯玉米母本材料中,从JN18、JN18/BN2和Tyc115中诱导单倍体的频率较高,分别为10.41%,9.79%和9.25%;而从浚白34和京糯6中诱导单倍体的频率较低,分别为3.45%和3.13%;Tg29的平均单倍体诱导率为6.55%。在株高、穗位、株型性状上,糯玉米DH系内均呈高度的一致性,其中Tyc115、京糯6、JN18等DH系在生长势和果穗性状上符合育种要求。【结论】利用Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统来鉴别杂交诱导的糯玉米单倍体是可靠的;Tg29对不同糯玉米基因型材料均能诱导产生单倍体,但诱导率与母本基因型材料有很大关系;糯玉米单倍体加倍获得的DH系的群体遗传结构是同质的,是完全意义上的纯合。     

不同生态条件下玉米单倍体诱导率和加倍率研究

以8个不同基因型组合为母本、玉米单倍体诱导系JS6-1为父本,在三亚、长春和长岭3种生态环境下研究了单倍体的诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率。结果表明:不同地点和不同基因型材料的玉米单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率之间差异显著。在三亚的单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率显著高于长春和长岭,长春的自然加倍率和秋水仙素加倍率显著高于长岭,但单倍体诱导率无显著差异,三亚更适合玉米单倍体诱导和加倍。不同基因型组合的诱导率和加倍率也存在显著差异,由DH系L16所配组合J13×L16(先锋父本×先锋父本DH系)的诱导率和加倍率均显著高于其他组合。选择合适生态条件和基础材料,加强田间管理是提高单倍体育种效率的关键措施。     

玉米孤雌生殖诱导系Stock6的表现及其遗传改良初报

对玉米孤雌生殖诱导系 Stock6进行了单倍体诱导测验,并针对其存在缺点进行了杂交和回交改良。试验结果显示,用 Stock6对高油玉米、甜玉米和普通玉米均能诱导出一定频率的单倍体(平均为0.94%)。在杂交籽粒中,Navajo 斑纹标记的表达强度受母本遗传背景影响较大,在甜玉米和高油玉米背景下表达较弱。通过对 Stock6的杂交或回交改良,已经获得了大批籽粒 Navajo 斑纹标记较深、胚面大、花粉量多和结实率高的后代穗行,其中个别穗行的诱导率较 Stock6有了明显提高。试验结果还初步证实了诱导性状的超亲分离特点。     

玉米单倍体在春夏不同播期条件下的自然加倍效果研究

[目的]研究不同基因型玉米(Zea mays L.)单倍体在春夏不同播期条件下的自然加倍效果,为玉米单倍体育种的应用提供参考。[方法]选取6个不同材料来源的玉米杂交组合178/137、郑58/7319、8102/6213、478/6231、7922/T138、5312/4122作为母本材料,散粉期用单倍体诱导系高诱一号作为父本进行杂交,成熟收获后根据籽粒标记挑选出准单倍体籽粒。将得到的各个材料的准单倍体籽粒分别于2011年5月2日(春播)和6月15日(夏播)种植在试验基地,观察测定其散粉率、育性自然恢复率和结实株率等。[结果]不同基因型玉米单倍体在春夏不同播期条件处理下自然加倍效果具有明显的差异:显花散粉率最高为57.72%,最低为5.83%,平均为31.81%;自交结实率最高为6.8%,最低为3.3%,平均为5.1%。不同材料来源的玉米单倍体夏播和春播的显花散粉率平均分别为34.24%、29.37%,夏播比春播高4.87%;自交结实率夏播明显高于春播。[结论]夏播更利于玉米单倍体的自然加倍。     

不结球白菜营养液氮素浓度的研究

以水耕法试验表明,不结球白菜营养液的氮素浓度因不同品种及生育期而异。苗期,早熟耐热的“矮杂一号”,最适的氮素浓度为8me/1,而中熟耐寒的“矮杂二号”则为8—12me/1。生长盛期,两品种均以12me/1为最适。营养元素吸收比例也随生育期的不同而变化:苗期的N:P:K为8:3.5:5.8;生长期为12:4:6.6。植株对硝态氮的吸收浓度(n/w)随溶液中硝态氮浓度的增加而增加。单株日平均耗水量:苗期为30—35ml;生长期为110—120ml;当单株重达200克左右时最大值可达190ml。     

设施环境下青菜不同材料的光合特性分析

本试验对生长在普通大棚内的18份青菜(Brassica campestris L.ssp.chinensisMakino.)材料进行了光合特性分析。结果表明,不同材料的叶绿素总含量、叶绿素a/b比值、净光合速率、蒸腾速率、水分利用率等5项指标差异显著。叶绿素总含量和叶绿素a/b比值成负相关,夏季和春季栽培材料的净光合速率和水分利用率高于秋季材料,其余指标间无明显相关。聚类分析结果显示,18份材料划分成3大分支,分别属于春季、夏季、秋季栽培3种类型。     

青稞转录因子HvnANT1基因的克隆与表达分析

为探究HvnANT1基因在青稞粒色形成过程中的基因表达模式,以紫粒青稞‘涅如姆扎’和白粒青稞‘昆仑10号’为试材,利用简化基因组GBS(Genotyping-by-Sequencing)对青稞紫粒进行基因定位,克隆到HvnANT1基因,对其进行生物信息学分析。结果表明:1)在7H染色体的84.30—86.00 cM获得1个MYB类转录因子,命名为HvnANT1。2)该基因长1 033 bp,其完整开放阅读框为762 bp,编码253个氨基酸。HvnANT1蛋白分子量为27.14 kU,是亲水性的不稳定碱性蛋白且不存在跨膜结构,无信号肽。该蛋白的二级结构主要是由无规卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角组成,具有2个SANT结构域(分别位于第13—第63个;第66—第114个氨基酸)。3)同源比对与系统进化分析表明:青稞HvnANT1蛋白与大麦、乌拉尔图小麦、高梁、玉米、二型花、小米、水稻、土瓶草、车轴草和杨梅10种植物的ANT1蛋白序列相似性分别为100.00%、88.85%、54.64%、60.95%、60.82%、58.46%、57.61%、37.76%、36.05%和36.33%;这些序列都具有2个高度保守的2个SANT结构域;与大麦的亲缘关系最近,其次是与乌拉尔图小麦,与水稻最远。4)亚细胞定位结果表明,该基因定位在细胞核内。5)实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示:与籽粒颜色形成的乳熟早期和乳熟晚期相比,软面团期的HvnANT1基因在‘涅如姆扎’中表达量极显著上调,而在‘昆仑10号’中各时期的表达量较低且差异不显著;且软面团期的‘涅如姆扎’籽粒HvnANT1基因的表达量极显著高于‘昆仑10号’(P<0.01)。花青素合成相关的结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR与该基因表达量模式相似。综上,青稞HvnANT1蛋白结构中的SANT结构域在物种进化过程中比较保守;该基因定位在细胞核内,符合转录因子特性;HvnANT1基因表达模式与结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR相似,在籽粒颜色形成的软面团期表达量极显著升高。     

4种蝴蝶雄性生殖系统形态学研究

【目的】明确4种蝴蝶雄性生殖系统的形态学结构。【方法】将新鲜标本剪下腹部,在Motic SMZ168-BL型显微镜下观察解剖,用Q Imaging Retiga 2000R(CCD)显微成像系统照相,采用Montage图像叠加软件进行图像处理。【结果】描述了4种蝴蝶的雄性生殖系统,其中外生殖器的差异主要表现在囊形突、钩突、背兜、阳基轭片等上,而内生殖器的主要差异表现在精巢、复射精管、单射精管及附腺上。【结论】4种蝴蝶雄性生殖系统的各部分结构特征存在较大差异。     

乌梅等20种中药对胸膜肺炎放线杆菌的体外抗菌活性研究

【目的】观察乌梅Fructus mume等20种中药的体外抗胸膜肺炎放线杆菌Actinobacillus pleuropneumoniae活性.【方法】通过乙醇回流、水煎煮和超声波等方法对20种中药进行提取,采用二倍稀释法测定其对胸膜肺炎放线杆菌的体外抗菌活性;并研究抗菌活性较强的几味中药的体外联合抑菌活性.【结果和结论】乌梅、黄连Rhizoma coptidis、诃子Terminalia chebula、秦皮Cortex fraxini、地榆Sanguisorbae officinalis、虎杖Polygonum cuspidatum 6种中药提取物对胸膜肺炎放线杆菌的最小抑菌浓度(Minimal inhibitory concentration,MIC)范围是6.25~50.00 mg/mL;大青叶Isatis indigotica、茵陈Artemisia capillaris、甘草Glycyrrhiza uralensis和白鲜皮Dictamnus dasycarpus 4种中药提取物的MIC范围是50.00~100.00 mg/mL;黄柏Phellodendron amurense、杜仲Eucommia ulmoides、金银花Lonicera japonica、柴胡Bupleurum chinense、蒲公英Taraxacum mongolicum、板蓝根Baphicacanthus cusia、栀子Gardenia jasminoides和黄芪Astragalus membranaceus等10种中药提取物的MIC100.00 mg/mL.联合抑菌试验结果表明,乌梅、黄连、诃子和虎杖两两联合抑菌指数(FICI)≤1,乌梅、虎杖分别与秦皮的FICI2.乌梅、黄连、诃子、虎杖、秦皮、地榆对胸膜肺炎放线杆菌均具有较好的体外抗菌活性;乌梅、黄连、诃子和虎杖两两联合为相加、协同作用;秦皮分别与乌梅、虎杖为拮抗作用.     

细粒棘球蚴重组St-Eg 95-Eg.ferritin疫苗构建及生物学特性检测

构建表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的重组口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株并评价其生物学特性。将细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合基因插入到表达载体pYA3341中,构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,将重组质粒分别电转入减毒鼠伤寒沙门菌X3770和X4550,获得重组疫苗菌株St-Eg95-Eg.ferritin,对重组菌的稳定性、生长状态及安全性进行分析。结果表明,经PCR和酶切鉴定成功构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,Western blot检测Eg95-Eg.ferritin蛋白在重组菌中获得表达;生物学特性研究结果表明,重组质粒可稳定存在,且不影响重组菌的生长状态,小鼠口服试验证实,重组菌安全无毒性。成功构建能稳定表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株,将为研究包虫病口服基因工程疫苗奠定基础。     

摘除眼柄与注射眼柄粗提物对凡纳滨对虾性腺发育相关基因表达的影响

利用荧光定量PCR技术,检测了眼柄粗提物对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)性腺发育相关基因(DMC1、VASA和VTG)表达的影响,探讨性腺抑制激素(GIH)在性腺发育过程中的调控机制,结果表明:DMC1和VASA只在凡纳滨对虾精巢和卵巢中表达;摘除眼柄后,精巢和卵巢中DMC1表达量均显著性降低(P0.05),而注射眼柄粗提物后精巢和卵巢中DMC1表达显著增高(P0.05);相反,摘除眼柄后,精巢和卵巢中VASA以及卵巢中VTG基因表达量显著增高,但注射眼柄粗提物后性腺中的VASA和卵巢中的VTG表达量显著降低。结果表明眼柄粗提物通过影响生殖相关基因的表达影响凡纳滨对虾的性腺发育。     

岚皋魔芋软腐病病原细菌生物多样性研究

【目的】研究岚皋魔芋软腐病病原细菌生物多样性。【方法】采用组织分离法分离纯化魔芋软腐病球茎及叶柄中的致病菌,通过魔芋球茎、胡萝卜及马铃薯块的侵染试验初步确定其致病性,再利用魔芋球茎侵染致病及盆栽致病性试验确认其致病性;经菌落与细胞形态、生理生化特性及16SrRNA序列测定确定病原菌的类型。【结果】从魔芋软腐病球茎及叶柄中共分离获得16株细菌,侵染试验表明,其中CDS1-B1、CDS1-B2、CDS2-B1、CDS2-B2、CZS-B4和CZS-B6共6株细菌可使魔芋球茎表现软腐症状,并导致盆栽魔芋发病;6株细菌的菌落与细胞形态均存在差异;在魔芋、胡萝卜及马铃薯块上的侵染能力不同;16SrRNA序列分析表明,菌株CDS1-B1、CDS1-B2、CDS2-B1及CDS2-B2均与菊欧氏杆菌(Erwinia chrysanthemi)亲缘关系最近,菌株CZS-B4与菊欧文氏菌(Dickeya dadantii)亲缘关系最近,相似度为98.8%,菌株CZS-B6与菊果胶杆菌(Pectobacterium chrysanthemi)的相似度达99.9%。【结论】导致岚皋县魔芋软腐病的致病细菌存在生物多样性,其致病性也存在差异,其中新发现的魔芋软腐病原菌菊果胶杆菌(Pecto-bacterium chrysanthemi)致病性最强,菊欧氏杆菌(Erwinia chrysanthemi)和菊欧文氏菌(Dickeya dadantii)致病性较弱。     

蜡蚧轮枝菌V3450菌株对榕管蓟马及斯氏钝绥螨的毒力比较

【目的】比较蜡蚧轮枝菌V3450菌株对榕管蓟马及斯氏钝绥螨的毒力差异,为利用天敌昆虫和虫生真菌协同控制榕管蓟马等害虫提供技术支持。【方法】室内测定榕管蓟马成虫和斯氏钝绥螨雌成螨受蜡蚧轮枝菌V3450菌株侵染后的死亡趋势,构建时间-剂量-死亡率(TDM)模型,比较供试菌株对榕管蓟马成虫及斯氏钝绥螨雌成螨的LC50和LT50。【结果】蜡蚧轮枝菌V3450菌株侵染后,榕管蓟马和斯氏钝绥螨的死亡趋势均随菌剂浓度的升高及侵染时间的延长而上升,但榕管蓟马的累计校正死亡率及死亡趋势的变幅均明显高于斯氏钝绥螨,其中1.00×107和1.00×108 mL-1蜡蚧轮枝菌V3450菌株侵染10d,斯氏钝绥螨雌成螨的累计校正死亡率分别仅是榕管蓟马成虫的13.30%和27.94%。构建的榕管蓟马和斯氏钝绥螨TDM模型均能通过Pearsonχ2和Hosmer-Lemeshow检验,拟合结果与试验观察结果相吻合,能够无偏地描述蜡蚧轮枝菌V3450菌株对榕管蓟马成虫和斯氏钝绥螨雌成螨的时间-剂量互作效应。蜡蚧轮枝菌V3450菌株对榕管蓟马的剂量和时间效应均明显强于斯氏钝绥螨,5个不同浓度蜡蚧轮枝菌V3450菌株对斯氏钝绥螨雌成螨的LT50均超出TDM模型估测范围,斯氏钝绥螨雌成螨受侵染3d后的LC50是同一侵染时间榕管蓟马成虫LC50的2.51×102~1.29×105倍。【结论】蜡蚧轮枝菌V3450菌株对榕管蓟马的毒力较强,而对斯氏钝绥螨的毒力较弱,榕管蓟马对供试菌株时间-剂量互作效应的响应要远强于斯氏钝绥螨。     

孟加拉鲥、美洲鲥和中国鲥形态学比较分析

观察、解剖107尾孟加拉鲥Tenualosa ilisha、美洲鲥Alosa sapidissima和中国鲥Tenualosa reevesii,详细记叙了孟加拉鲥外部形态和内部结构,运用传统形态学方法比较分析了3种鲥鱼的形态差异.三者形态7项可量性状比值的聚类分析结果显示,孟加拉鲥和中国鲥先聚为一类,再和美洲鲥聚为一类,这与它们的分类地位相一致.外观上,孟加拉鲥臀鳍鳍条短,被1层薄鳞覆盖;美洲鲥的纵列鳞数及体长/体高、体长/头长都大于其他2种鲥鱼.可数性状上,第一外鳃弓鳃耙和脊椎骨数目能明显区分3种鲥鱼.孟加拉鲥、中国鲥和美洲鲥的第一外鳃弓鳃耙数分别为181～219+153～224、95～131+170～175和24～31+47～55;脊椎骨数分别为46～48、37～39和55～57.在内部结构上,根据胃的形状、盲囊部的大小、幽门垂的长短和数量、肠道的弯曲数目及相对长度可以准确鉴定这3种鲥鱼.孟加拉鲥肠道最长,中国鲥次之,美洲鲥肠道最短.3种鲥鱼在消化道结构的差异,预示食性已产生分化.