普通小麦与Elymus rectisetus衍生后代的细胞遗传学和形态学研究

披碱草（Elymus rectisctus,以下简写为E．rectiselus)具有二倍性无融合生殖特性,为了获得小麦-E．rectisetus稳定的异附加系或异代换系,对(小麦-E．rectiselus)BC2F2衍生后代的细胞学和形态学进行了研究。结果表明,在BC2F5～BC2F7镜栓的单株中,体细胞染色体数目在22～50条之间,其中42条和44条染色体所占的比例最大,分别占鉴定植株总数的38．0％和35．9％。三个2n=42=21″的稳定株系与普通小麦Fukuhokomugi杂交F1的花粉母细胞染色体构型为2n=18″ 6′,表明有三对E．rectiselus染色体代换到普通小麦中;三个2n=44=22″的稳定株系与Fukuhokomugi杂交F1的花粉母细胞染色体构型为21″ 1′,表明它们为二体异附加系。此外,衍生后代的形态学特征趋向于普通小麦。     

小麦-中间偃麦草衍生系的分子细胞遗传学鉴定

对阿勃缺体与小麦-中间偃麦草部分双二倍体中2经杂交、回交选育的两个衍生系(衍生系Ⅰ和衍生系Ⅱ)研究表明,两个衍生系在形态学和细胞学上已经基本稳定,细胞学鉴定结果均为2n=44=22″。两个衍生系与阿勃二体杂交F1花粉母细胞染色体构型以及基因组原位杂交结果表明,衍生系Ⅰ为小麦-中间偃麦草异代换-附加系,衍生系Ⅱ为小麦-中间偃麦草异附加系。     

普通小麦-华山新麦草衍生后代的细胞学特点及GISH分析

为了研究华山新麦草染色体在小麦-华山新麦草各衍生世代中的遗传规律并建立一套小麦-华山新麦草异源附加系,对小麦-华山新麦草BC1F2到BC1F5共315个植株进行细胞学检测和GISH分析,结果表明,染色体数目分布范围为40～54,2n≥43的植株有223株,占总观察株数的70.79%;早代植株携带华山新麦草染色体的概率较高,植株染色体数目多大于44,随着自交代数的增加,外源染色体丢失的概率也在增大.因而在选育小麦-华山新麦草异附加系时,在BC1F4和BC1F5世代选择效果较好;通过对染色体数目2n=44的42个植株进行GISH分析,筛选出39个二体附加植株.     

一个大穗型小麦-黑麦异代换系的细胞学和SSR鉴定

为了深入研究大穗型小麦的遗传基础,利用细胞学和SSR方法对从普通小麦与六倍体小黑麦杂交后代中选育的大穗型小麦-黑麦材料7-25进行了鉴定.结果表明,品系7-25的根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)绝大多数细胞内可观察到21个二价体,平均染色体构型2n=20.94Ⅱ 0.11Ⅰ,它与中国春杂种F1的多数花粉母细胞染色体构型为2n=20Ⅱ 2Ⅰ,因此表明品系7-25 是一个小麦-黑麦的二体异代换系.使用位于黑麦1R～3R、5R～7R染色体上的黑麦特异的20对SSR引物,其中有2对引物SCM268和SCM120能在7-25品系中稳定地扩增出黑麦特异染色体片段.SCM268、SCM120分别位于黑麦5R染色体的短臂和长臂上.综合细胞学和SSR分析结果,进一步确定品系7-25为小麦-黑麦5R代换系.     

一种小麦蓝粒标记单体代换系4E(6B)的创制

为探索利用长穗偃麦草4E染色体代换方法快速创制具有蓝粒标记性状的小麦单体系统,本试验以中国春6B单体和小麦－长穗偃麦草4E二体异附加系为材料,通过杂交、回交结合染色体鉴定等方法培育出具有蓝粒标记的小麦单体代换系4E(6B)。该蓝粒标记小麦单体代换系籽粒为浅蓝色,能够正常生长结实,其自交后代可分离出27.8％的深蓝籽粒小麦4E(6B)二体代换系、66.7％的浅蓝籽粒小麦4E(6B)单体代换系和5.5％的白粒小麦6B缺体,表明长穗偃麦草4E染色体对小麦6B染色体的缺失具有一定的补偿功能。     

小麦异源双倍体和染色体代换系根腐病抗性鉴定

现有的硬质红粒春小麦(Triticum aestivum L. em Thell.)品种对于由病原菌Cochliobolus sativus (Ito和Kurib) Dreschl.ex Das ur引起的根腐病仅表现中抗水平.本研究的目的是鉴定来自方穗山羊草(节节麦)和冰草属几个种的小麦异源双倍体和染色体代换系是否能作为根腐病的新抗原.建立了携带根腐病抗性的Agrotana即小麦-茸毛冰草双倍体的温室研究系列.对由方穗山羊草第1-7条染色体代换冬小麦品种Winalta D组染色体的代换系的试验表明,它们对根腐病严重程度的影响不稳定.同样,长穗冰草部分同源染色体代换Winalta 4D、5D和6D染色体的代换系,以及中间冰草的第4条染色体代换Winalta 4B染色体的代换系,对根腐病严重程度没有影响.地下根颈节间的分离培养表明,用C.sativus侵染Agrotana,植株发病率明显比其他外来品系和普通小麦品种都低,这表明Agrotana可能对根腐病具有特异的抗性机制.     

小麦-中间偃麦草代换系中233的分子细胞学鉴定

为了从小麦-中间偃麦草衍生后代中获得具有优良性状的新种质,利用细胞学和分子标记技术对中间偃麦草衍生系中233进行鉴定。结果表明,中233的根尖细胞染色体数为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的染色体通常配成21个二价体。以中间偃麦草基因组DNA为探针、中国春基因组DNA为封阻进行基因组原位杂交(GISH)分析发现,中233含有2条中间偃麦草染色体和40条小麦染色体,在减数分裂中期I,两条中间偃麦草染色体可以正常配对。利用D基因组特异探针pAs1进行荧光原位杂交(FISH)分析发现,中233缺少了一对小麦的2D染色体。分子标记鉴定进一步表明,中233的1对小麦2D染色体被中间偃麦草染色体所代换。说明中233是一个细胞学稳定的小麦-中间偃麦草二体代换系,初步推断其可能携带有中间偃麦草的优异基因。     

普通小麦与偏凸山羊草代换系的细胞学和RAPD鉴定

为了解偏凸山羊草与普通小麦杂种后代抗白粉病种质BC5-2的遗传组成,对其进行了细胞学和RAPD鉴定。结果表明,BC5-2根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期(PMC M)染色体构型为2n=21。经核型和C-分带分析初步证明BC5-2为偏凸山羊草的双代换系,其中一对为偏凸山羊草的2MV染色体,另一对为6MV染色体,在BC5-2中被代换的小麦染色体是1B和6A染色体。对BC5-2及其亲本进行RAPD分析,在100个随机引物中有2个引物在BC5-2中扩增出偏凸山羊草的特异DNA带,它们分别记为S2011550、S20031000,进一步证明BC5-2是一个普通小麦与偏凸山羊草的双代换系。     

小麦-华山新麦草异附加系的细胞遗传学和分子标记辅助鉴定

华山新麦草(2n=2x=14,NsNs)含多种优良基因,是一类具有广阔应用前景的育种资源。为给小麦育种培育新材料,本研究对来自普通小麦品系7182和华山新麦草的高代衍生系H1133、H4122和H1423进行细胞遗传学和分子标记辅助鉴定。细胞学观察表明,3个衍生系的染色体数和构型均为2n=44=22Ⅱ;基因组原位杂交(GISH)和荧光原位杂交(FISH)同步分析结果表明,3个衍生系均含42条普通小麦染色体和2条华山新麦草Ns染色体;EST和PLUG标记分析证明H1133、H4122和H1423中附加的分别为华山新麦草3Ns、5Ns和7Ns染色体,说明H1133、H4122和H1423分别为小麦-华山新麦草的3Ns附加系、5Ns附加系和7Ns附加系;形态学鉴定结果表明,三个附加系与亲本7182在株高、分蘖和穗长等农艺性状上表现出不同差异;成株期抗条锈病鉴定结果表明,H4122和H1423高抗CYR32和CYR33混合菌种,从材料系谱推断其抗性来源于华山新麦草。总之,附加系H1133、H4122和H1423在农艺性状和抗病性上均有良好表现,可作为小麦育种中的桥梁材料。     

黑麦染色体1R和5R单体附加诱导的小麦和黑麦染色体的变异和易位

利用普通小麦品种绵阳11作母本,抗病的威宁黑麦(Sceale cereale L.)作父本,在其杂交和回交后代中分别鉴定出一个1R和5R单体附加系。为获得新的1BL·1RS初级易位系以及小麦-黑麦5R染色体易位,采用基因组原位杂交和荧光原位杂交相结合的方法,对1R和5R单体附加系的自交后代进行了鉴定。在1R单体附加系的后代中,筛选到一个纯合1R(1B)染色体代换系和一个新的纯合1BL·1RS初级易位系。该1R(1B)代换系表现出比小麦亲本较差的农艺性状;新1BL·1RS初级易位系表现出比其小麦亲本更好的农艺性状以及条锈病和白粉病抗性,而且穗粒数显著增加,是高产抗病小麦育种的新资源。在5R单体附加系的后代中,筛选出一个涉及3BS染色体片段与5RL的易位,发生易位的植株占分析植株总数的1.89%。5R染色体单体附加极其不稳定,在一个世代交替中完整的5R染色体传递率仅有28.3%。除自身的不稳定外,5R染色体单体附加同时导致小麦染色体7B、3B和4D的断裂和丢失,总变异频率达到15.09%;尤其对7B染色体影响较大,含7B染色体变异的植株占分析植株总数的11.32%。5R染色体单体附加诱导的小麦和黑麦染色体的高度不稳定现象值得进一步研究。     

花生(Arachis hypogaea L.)CaM cDNA基因的克隆

提取花生幼嫩叶片总RNA,以逆转录cDNA第一链为模板,合成5'端和3'端引物,PCR扩增并克隆得到花生钙调蛋白基因的2个异型基因.序列分析表明,PCaM-1和PCaM-2均由447个核苷酸组成,共编码148个氨基酸.2个cDNA的核苷酸序列同源性为84%,编码区的氨基酸序列同源性为96%,仅有5处替换:F-L、T-A、M-T、M-T和L-F.     

冬大麦茎秆生长的化学控制

在杭州进行的以二棱皮大麦浙农大3号(Hordeum distichum L. var. Z. A. U no.3)和四棱皮大麦威24(H. vulgare L. var V24)为材料的田间试验结果显示,选用的5种植物生长调节剂(组合)中,GR90—2、GR90—4和GR90—5在孕穗期一次性叶面喷播可有效地降低收获期的植株高度,且除GR90—5处理的行粒产量显著低于对照外,其它处理的籽粒产量与对照均无显著差异。对主茎各节间长度的分析表明:除GR90—1外,生长调节剂处理均使植株的穗下节和倒二节节间显著缩短,其中处理GR90—5还显著缩短了基部第二节间的长度。鉴此,作者认为,通过调整喷播时期和剂量,可望获得能有效控制冬大麦节间长度、增强植株抗倒伏能力,在正常生长条件下对产量无不良影响的生长调节剂配方。     

镉积累差异水稻幼苗的Cd吸收和转运比较分析

为探讨镉(Cadmium, Cd)在籽粒Cd积累量差异较大的2个常规籼型水稻品种‘黄华占’（Cd低积累）和‘IR68144’（Cd高积累）幼苗中的吸收和转运特性，分析了在不同浓度Cd胁迫下2个水稻品种幼苗的生长发育和Cd在根系及地上部的积累特征，以及随着时间推移Cd在根系和地上部的富集动态。结果表明：（1）与‘IR68144’相比，‘黄华占’更易受到高浓度镉胁迫的毒害，但低浓度镉对其生长的促进作用也更强；（2）在不同浓度Cd胁迫下，‘黄华占’根系对Cd的吸收能力强于‘IR68144’；低Cd条件下，‘黄华占’地上部的Cd含量也高于‘IR68144’，但高Cd浓度时，‘IR68144’的地上部Cd转移系数远远高于‘黄华占’，导致其地上部Cd含量高于‘黄华占’；（3）除Cd处理初始阶段外，‘黄华占’根系的Cd含量都高于‘IR68144’；在Cd处理早期，2个品种地上部的Cd含量相当，之后‘IR68144’的Cd含量更高，其原因可能是其地上部Cd转移系数上升。     

化学药剂处理克服芸芥自交不亲和性效果研究

6种化学药剂处理芸芥柱头的结果表明,化学药剂对克服芸芥自交不亲和性有一定效果.不同的化学药剂其效果差异,赤霉素、尿素、硫酸铵处理效果最好,比对照(蒸馏水处理)差异极显著;而蔗糖、食盐、乙醇与对照(蒸馏水)处理相比差异不显著.不同化学药剂浓度的处理效果亦不同,以100mg/L赤霉素、15%尿素、20%硫酸铵处理效果最好.不同芸芥品种间对药剂处理的反应亦有差异.     

野生大豆(Glycine soja)YD63和栽培大豆(Glycine max)ZD19茎秆解剖结构比较解析

以野生大豆YD63和栽培大豆ZD19为研究对象,通过组织化学方法观察茎秆解剖结构的差异,并进一步分析和阐述这些解剖结构与功能和环境适应性间的关系,旨在为大豆抗逆性研究提供解剖学依据。结果表明：1）野生大豆表皮毛和腺毛多于栽培大豆,且角质层厚度、表皮厚度和表皮比例均大于栽培大豆,表皮和外皮层细胞的木质化和木栓化程度也高于栽培大豆;2）野生大豆皮层、韧皮部、木薄壁组织和髓的比例均大于栽培大豆,茎秆机械强度降低,可塑性升高,抗逆性增强;3）栽培大豆木质部、木纤维和总纤维比例均大于野生大豆,并且表皮细胞壁厚度、韧皮纤维壁厚度、木纤维壁和导管壁厚度均大于野生大豆。栽培大豆组织木质化的比例大于野生大豆,茎秆的机械强度升高,可以更好地维持直立生长和形态构建;4）栽培大豆微管形成层的细胞层数和厚度均大于野生大豆。栽培大豆木质部的比例大于韧皮部的比例,而野生大豆两者比例基本相同;5.）野生大豆韧皮部厚壁组织几乎是连续分布,仅在髓射线处中断,而栽培大豆是不连续的,呈片状分布,野生大豆韧皮部厚壁组织的比例大于栽培大豆;6）野生大豆导管壁强度(t/b)2和小导管比例大于栽培大豆,水分运输的安全性较高,但野生大豆木质部的连通性和水分运输的效率低于栽培大豆。本研究较系统地比较了野生大豆YD63和栽培大豆ZD19茎秆解剖结构特点,可为大豆抗性遗传改良提供解剖学依据。     

不同海拔高度对玉米品质性状影响的研究

通过不同海拔高度试验,系统研究和分析了海拔高度对玉米子粒品质的影响,结果发现随海拔高度增加,子粒蛋白质和赖氨酸含量提高,淀粉含量和可溶性糖含量降低,品种间表现出相对稳定性.植株茎、叶品质变化呈现出明显的有规律的变化.随海拔高度增加,灌浆期延迟1～2 d,株高和茎粗减小.海拔高度对玉米子粒品质具有良好的调控作用.生产上应因地制宜,发挥区域优势,重视海拔高度对玉米品质的调控作用,以改善玉米品质。     

大豆种间杂交异黄酮含量的杂种优势分析

选用野生大豆、栽培大豆按异黄酮含量不同(高、中、低)配制杂交组合,对33个组合进行杂种优势分析。结果表明:中亲优势为正向优势的组合为15个,占全部组合的45.5%。具有超高亲优势的组合为12个,其中高异黄硐含量母本组合5个,占全部正向超高亲优势的41.7%,说明高异黄酮亲本杂种优势明显。18个栽培与野生杂交组合中超高亲优势正向优势组合为11个,中亲优势正向优势组合为13个,说明栽培与野生杂交组合的杂种优势明显,但14个栽培×野生杂交组合F2优势降低,表现为自交衰退,因此获得高异黄酮的后代材料仍需进一步选择。     

不同生态类型大麻品种在南京引种的生育表现

从欧洲和东北、西北、华北、西南、华东等生态类型地区引种的26个品种和南京本地品种进行比较,分析了其在南京种植后生育期、经济性状、形态特征等方面的变化特点。结果表明,27个大麻品种的干茎和纤维产量与生育期长短、株高、茎粗、平均节间长度呈极显著的直线相关关系;北方和欧洲品种引种南京后,生育期缩短,植株生殖生长早,株高、茎基粗、总叶片数等大大减少,节间短,叶片小,干物质积累量小,茎杆产量和纤维产量都很低;南方品种表现相反,生育期延长,植株营养生长茂盛,下部分枝少,节间长度增加,快速增长时期的出叶速度和干物质积累速度显著大于北方和欧洲品种。欧洲、东北和西北的品种雄株生长过小,无纤维利用价值;南方及江苏、山东、河南的品种,雄株生长速度快于雌株,纤维利用价值高于雌株。     

花生查尔酮异构酶基因的克隆及其序列分析

利用RT-PCR及RACE技术从花生种子中克隆得到查尔酮异构酶基因(chi)的cDNA全长序列,命名为Ahchi,NCBI登录号:JN412735,该序列全长共1 061 bp,编码209个氨基酸,其氨基酸组成与其它已知的高等植物具有很高的同源性,与大豆、倒捻子、蓖麻、毛果杨的同源性分别为81%、71%、70%和69%,且含有高度保守的活性位点。     

不同茄子材料的耐热性鉴定评价

为了明确茄子育种亲本材料及其所配制杂交组合的耐热性,提高亲本选配和目标杂交组合利用的预见性,笔者利用茄子耐热性苗期快速鉴定体系对43份自交系、7个目标组合和3个杂交品种进行了耐热性鉴定。利用热害指数和膜相对电导率两个指标鉴定发现耐热的茄子自交系有11份,不耐热的茄子自交系8份,24份自交系为中等耐热材料;耐热性好的父母本配制的杂交组合也表现出较好的耐热性。研究发现茄子叶片厚度与其耐热性存在一定相关性,一般而言叶片厚的材料耐热性好,叶片薄的材料耐热性差。