箭筈豌豆新品种DUS测试指南研制—测试性状评价和参照品种筛选

以国际植物新品种保护联盟(UPOV)制定的植物新品种DUS(distinctness, uniformity and stability)测试指南总则(TG/1/3)、箭筈豌豆DUS测试指南(TG/32/7)等技术文件为指导,对箭筈豌豆DUS测试指南的核心技术内容:测试性状和参照品种等开展了研究。在国内外共收集到51个箭筈豌豆品种,并进行连续2年的田间观测。观测性状总计31个,包括UPOV箭筈豌豆DUS测试指南中的23个性状,以及本实验发现有特异性的8个新增性状。对每个测试性状的表达状态、观测时期、测定方法、观测数量等进行了分级和详尽描述。共筛选出32个参照品种(国际21个, 我国11个),确定了123个表达状态。并对UPOV 箭筈豌豆DUS测试指南中“外种皮底色”和“种子形状”表达状态的分级进行了补充。本研究结果可为我国箭筈豌豆新品种 DUS 测试指南的制定奠定技术基础,对促进我国箭筈豌豆品种保护、审定和育种工作具有重要的意义。     

箭筈豌豆炭疽病病原菌分离鉴定

箭筈豌豆炭疽病是一类重要的真菌性病害。采用形态学特征观察结合基于内转录间隔区(ITS)、肌动蛋白(ACT)、几丁质酶(CHS1)和3-磷酸甘油醛脱氢酶(GADPH) 4个基因序列的多基因系统发育分析方法来鉴定甘肃夏河箭筈豌豆炭疽病的病原菌。结果表明,菌株WQ在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上的菌落平坦,正面为深灰色-橄榄色至橄榄色-黑色,边缘菌丝白色,背面灰色-橄榄色至铁灰色。分生孢子单胞透明,大小为(17.5～25.0)μm×(3.75～5.00)μm,略呈镰刀形。菌株WQ与编号为CBS 128.57的菌株同源性最高,在70%水平上聚为一支。病原菌可以通过伤口侵染箭筈豌豆叶片。确定箭筈豌豆炭疽病病原菌为菠菜炭疽菌,这是箭筈豌豆菠菜炭疽菌在中国的首次报道。寄主范围测定结果表明,病原菌对红豆草和燕麦均具有强致病性,对4个品种的箭筈豌豆具有中等致病性,对苜蓿和三叶草的致病性最低,而对黑麦草无致病性。     

根瘤菌对箭筈豌豆结瘤固氮的影响

在温室中低氮营养液培养条件下,用3株不同根瘤菌菌株(CCBAU01069、CCBAU01085和J3)对3个箭筈豌豆(Vicia sativa)品种进行结瘤固氮效果的研究,旨在从中筛选出与箭筈豌豆植株共生匹配最佳的有效根瘤菌菌株,为箭筈豌豆菌肥的研制奠定试验基础。结果表明,与不接菌处理相比,根瘤菌接种可显著促进箭筈豌豆的单株株高、根长、根瘤数、根瘤鲜重、植株全氮含量以及固氮酶活性,所用菌株以CCBAU01069促生,固氮效果最佳。     

箭筈豌豆炭疽病病原菌分离鉴定

箭筈豌豆炭疽病是一类重要的真菌性病害。采用形态学特征观察结合基于内转录间隔区(ITS)、肌动蛋白(ACT)、几丁质酶(CHS1)和3-磷酸甘油醛脱氢酶(GADPH) 4个基因序列的多基因系统发育分析方法来鉴定甘肃夏河箭筈豌豆炭疽病的病原菌。结果表明,菌株WQ在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上的菌落平坦,正面为深灰色-橄榄色至橄榄色-黑色,边缘菌丝白色,背面灰色-橄榄色至铁灰色。分生孢子单胞透明,大小为(17.5~25.0) μm×(3.75~5.00) μm,略呈镰刀形。菌株WQ与编号为CBS 128.57的菌株同源性最高,在70%水平上聚为一支。病原菌可以通过伤口侵染箭筈豌豆叶片。确定箭筈豌豆炭疽病病原菌为菠菜炭疽菌,这是箭筈豌豆菠菜炭疽菌在中国的首次报道。寄主范围测定结果表明,病原菌对红豆草和燕麦均具有强致病性,对4个品种的箭筈豌豆具有中等致病性,对苜蓿和三叶草的致病性最低,而对黑麦草无致病性。     

紫花苜蓿品种鉴定的RAPD分子标记技术研究

试验分别以中苜一号(Medicago sativa L. cv.Zhongmu No.1)、肇东(M.sattva L. cv.Zhodong)、甘农三号(M.sativa L. cv.Gannong No.3)、公农一号(M.satzva L. cv.Gongnong No.1)紫花苜蓿品种的混合DNA(由各品种60个单株的DNA等量混合)为模板筛选RAPD特异性引物,分析比较品种鉴定的特异性谱带.结果表明:从120条随机引物中筛选出S1、S78、S89和S¨5共4条随机引物,可以通过特异性分子标记位点反映品种间的差异;另外,筛选出的RAPD标记引物对各品种60个单株DNA的测试显示品种内部存在特异性标记的单株比例较高;通过RAPD分子标记引物的筛选、标记程序的完善,确定品种特异性标记谱带,可以进行紫花苜蓿(Medicago sativa)品种的鉴定.     

不同裂荚特性箭筈豌豆裂荚力数字化评价

以美国种质资源库(NPGS)提供的541份箭筈豌豆(Vicia sativa)种质为基础,经过连续3年裂荚率评价,共筛选出高、中、低裂荚种质33份。以这33份箭筈豌豆种质作为本研究的试验材料,利用艾德堡HP-50数显推拉力计结合裂荚率对箭筈豌豆荚果水平放置时的裂荚机械力和垂直放置时的裂荚机械力进行分析,为选育箭筈豌豆抗裂荚种质提供精确、快速的评价方法。结果显示,1)箭筈豌豆高裂荚种质荚果裂荚机械力极显著低于低裂荚种质荚果裂荚机械力(P0.01)。2)箭筈豌豆荚果水平放置时的裂荚机械力极显著低于垂直放置时的裂荚机械力(P0.01)。3)箭筈豌豆荚果在水平放置下裂荚机械力大于9.286N的为低裂荚种质,裂荚机械力小于2.163N的为高裂荚种质。研究表明,利用推拉力计测试水平放置的箭筈豌豆荚果裂荚机械力可准确反映箭筈豌豆不同种质的裂荚特性,并为箭筈豌豆裂荚特性的标准化测定提供了重要的参考依据。     

灰色关联度分析在箭筈豌豆品种综合评价中的运用

运用灰色系统理论中关联度分析的基本原理和方法对引进的豆科牧草箭筈豌豆10个品种(系)的9个性状进行综合评价,结果表明:Languedoc箭筈豌豆、山西333A箭筈豌豆关联度最高,综合性状好,适合在阿拉尔地区种植。     

甘肃箭筈豌豆种质资源评价

通过对甘肃42份箭筈豌豆(Vicia sativa)种质资源进行研究评价,以期为甘肃绿肥种植筛选优良的箭筈豌豆品种。结果表明,42份箭筈豌豆种质资源各性状指标存在明显差异,其中单株荚数和单株粒数是构成箭筈豌豆产量的主要要素。籽粒产量、鲜草产量、单株粒数和单株荚数4个指标可以反映箭筈豌豆性状的优劣。通过籽粒产量、鲜草产量、单株粒数和单株荚数4项指标进行聚类,可以分为4类,Ⅰ、Ⅱ类相对较好,共有7份材料,籽粒和鲜草产量分别在2 623.26~2 990.25和32 357.70~35 967.38 kg·hm-2,其中苏箭3号、陇箭1号和333/A属于早熟品种,麦类作物收获后的套复种、玉米(Zea mays)前期间作、马铃薯(Solanum tuberosum)绿肥间作、果树绿肥间作和单种绿肥5种利用模式均适宜;山西春箭碗和MB5/794属于中熟品种,则适宜与马铃薯间作、果树间作和单作;西牧820和波兰箭碗属于晚熟品种,则只适宜与果树间作和单作两种利用方式。     

苜蓿DUS测试标准品种SSR分子标记指纹图谱的构建

苜蓿在育种过程中,由于其异花授粉特性和骨干亲本的集中使用,导致品种间的遗传差异日益缩小,品种之间通过形态学鉴定愈加困难。通过构建苜蓿DUS测试标准品种DNA指纹图谱数据库,可以实现苜蓿品种的快速、准确鉴定。本研究利用筛选得到的10个SSR标记对33个苜蓿DUS测试标准品种进行指纹图谱构建和遗传多样性分析。结果表明,10对SSR引物共扩增出69个等位基因,平均每个标记可产生6.9个等位基因;多态性比率(PPB)从25%到90%不等,平均值为56.7%;各SSR标记的多态信息含量(PIC)范围为0.56~0.87,平均值为0.75。利用不同引物间的组合能有效区分33个苜蓿 DUS标准品种,并为每份标准品种建立了唯一标识的指纹代码,为苜蓿品种的审定和保护以及遗传背景分析提供了技术依据。     

苇状羊茅和箭筈豌豆混合青贮发酵品质的研究

为探讨西藏地区苇状羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)与箭筈豌豆(Vicia sativa L.)不同比例混合青贮对其发酵品质的影响,筛选出适宜的混合配比。试验设苇状羊茅(CK)、85%苇状羊茅+15%箭筈豌豆(C15)、70%苇状羊茅+30%箭筈豌豆(C30)及55%苇状羊茅+45%箭筈豌豆(C45)4个处理。青贮后第7,24,45和60d开窖取样,测定青贮饲料发酵品质。结果表明:随着箭筈豌豆比例的增加,各处理组乳酸和水溶性碳水化合物含量显著下降(P0.05),pH和氨态氮含量显著上升(P0.05)。在青贮后期,C45组pH(4.72)和氨态氮/总氮(96.19g·kg-1)显著高于其他各组(P0.05),干物质、乳酸和水溶性碳水化合物含量显著低于其他各处理组(P0.05),而粗蛋白含量与C30组无显著差异。在整个发酵过程中,各组的丙酸和丁酸含量较低。从发酵品质和箭筈豌豆利用率的角度出发,建议以70%苇状羊茅与30%箭筈豌豆混合青贮较为适宜。     

海南岛红毛丹种质资源DNA指纹图谱构建

分别利用筛选出的多态性高、谱带清晰的8条ISSR标记和18对SRAP标记对海南岛69份红毛丹种质资源进行PCR扩增,8条ISSR引物共检测到425个多态性条带,其中品种(系)特异条带47个,平均位点多态性信息含量(PIC)值为0.928,可鉴别的种质资源数25～67份；18对SRAP引物共检测到894个多态性条带,其中品种(系)特异条带69个,平均位点多态性信息含量(PIC)值为0.936,可区分的种质资源数为17～63份。综合各项指标利用ISSR16和ISSR5引物21个条带用于构建红毛丹种质DNA指纹图谱,该图谱可有效区分69份红毛丹种质资源。同时该DNA指纹图谱还可为下一步红毛丹种质资源鉴定、利用、品种权保护和分子育种等提供了理论依据。     

利用SSR标记鉴定家蚕不同系统的品种初探

选择能够区分中国系统和日本系统的分子标记对品种鉴定和杂交率检测具有重要意义。采用了17对微卫星标记(SSR)引物,对7个中系品种、7个日系品种和3个欧系品种及1个中系×日系杂交种进行了多态性分析。筛选出15对具有多态性的SSR引物,其中11对SSR引物在中系品种和日系品种间具有多态性,同时获得2个理想的SSR位点,其组合完全可以对供试的中系品种和日系品种进行鉴定。引物FL1148在中系的7个品种间的条带基本一致,在日系的7个品种间,除保存品种6048外,均具有一致的带型,保存品种6048具有和7个中系品种一致的带型,引物FL1113在6048和7个中系品种间的带型均不相同。引物FL1148和FL1125的PIC值分别为0.654、0.785,说明SSR标记引物FL1125能对家蚕品种进行有效鉴定。     

高海拔地区适宜种植燕麦品种生态适应性评价与筛选试验

为满足目前青海省农牧业可持续发展的需要,筛选高原地区引进培育的6个皮燕麦品种(系)(青引1号、青引2号、林纳、白燕7号、青海444、甜燕麦)与甘肃箭筈豌豆混播的最佳组合,测定各组合旱作条件下的产量、品质和抗逆性;结果表明:各品种间物候期基本一致;青引2号与箭筈豌豆甘肃箭豆的混播产量最高为3824.1kg/亩.     

532份箭筈豌豆种质资源复叶表型多样性

箭筈豌豆(Vicia sativa)是一种重要的优良豆科牧草,研究其复叶的表型多样性对该种质资源的开发利用具有重要意义。本研究收集了世界上6大洲的532份箭筈豌豆种质资源,对其复叶的9个表型性状进行统计分析。结果表明,这些箭筈豌豆种质资源在小叶形状、叶尖形状、小叶着生方式、小叶数、叶轴长度、复叶宽度、总叶柄长度、叶形指数、复叶面积等复叶表型性状方面存在着丰富的多样性,数量性状的变异系数范围为16.77%~36.60%,且均表现为极显著差异(P0.01);主成分分析的结果表明,复叶大小、小叶表面形状、小叶着生方式和总叶柄长度是箭筈豌豆种质资源复叶表型性状构成的主导因子。本研究为箭筈豌豆种质资源的收集、鉴定、评价、保护和利用奠定了基础。     

柱花草DUS测试标准品种DNA指纹图谱构建

为建立柱花草(Stylosanthes spp.)DUS测试标准品种DNA指纹图谱数据库,实现柱花草品种的快速、准确鉴定,利用筛选到的25个SSR标记对15份柱花草DUS测试标准品种进行了遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建.结果表明,25个SSR标记共产生132个等位基因,每个标记可产生3～9个等位基因,平均5.280个;各SSR标记的多态性信息含量为0.393～0.847,平均为0.638.利用这25个SSR标记构建的指纹图谱能有效区分15份柱花草DUS标准品种,并为每份标准品种建立了QR二维码图谱,为SSR标记技术在柱花草DUS测试中的应用提供依据.     

47份箭筈豌豆品种(系)在青海作秋绿肥的能力评价北大核心CSCD

箭筈豌豆是我国重要的肥饲兼用绿肥作物之一,麦田套复种箭筈豌豆是青海等西北地区重要的农牧结合措施。在青海农区,田间条件下分析了47份箭筈豌豆品种(系)分枝期和初花期地上部生物量、氮磷钾累积量及土壤速效养分含量变化。运用主成分分析和聚类分析对不同箭筈豌豆品种氮磷钾吸收能力进行综合评价,以期筛选出适宜青海地区作绿肥栽培的品种(系)。结果表明,47份箭筈豌豆资源初花期鲜草产量及氮磷钾累积量分别为21.33~47.31 t·hm^(-2)、100.34~212.51 kg·hm^(-2)、10.31~25.25 kg·hm^(-2)和63.89~140.41 kg·hm^(-2)。匈牙利初花期鲜草产量、氮钾累积量均最高,比当地主栽品种西牧333分别提高了58.92%、44.78%和54.40%。7501磷累积量最高,比西牧333提高了27.78%。两个时期生物量及氮磷钾累积量10个指标的主成分分析显示排名前五的品种分别为匈牙利、草原79-1、清水河麻箭豌(麻色)、324和黑皮741箭豌,匈牙利综合得分最高(6.84),751箭豌得分最低(-3.87)。聚类分析显示,氮磷钾素吸收能力均聚为强、中、弱3类。氮素方面,吸收能力强的有4份资源,占8.51%,包括初花期氮累积量最高的匈牙利;吸收能力居中的有33份资源,占70.21%;吸收能力弱的有10份资源,占21.28%。磷素方面,吸收能力强的有7份资源,占14.89%,包括初花期磷素累积量最高的7501;吸收能力居中的有28份资源,占59.58%;吸收能力弱的有12份资源,占25.53%。钾素方面,吸收能力强的有8份资源,占17.02%,包括初花期钾累积量最高的匈牙利;吸收能力居中的有37份资源,占78.72%;吸收能力弱的有2份资源,占4.26%。47份箭筈豌豆资源的氮磷钾吸收能力表现出明显的差异,氮磷钾吸收强的分别有4、7和8份,这些资源平均吸氮量、吸磷量和吸钾量分别达到200.62 kg·hm^(-2)、23.10 kg·hm^(-2)和115.23 kg·hm^(-2)。种植箭筈豌豆可显著降低分枝期和初花期土壤无机氮、有效磷和速效钾含量,能够充分利用休闲期土壤养分。综合来看,主成分分析显示排名前五的品种中匈牙利、草原79-1、清水河麻箭豌(麻色)和324表现较强的氮、钾吸收能力,草原79-1和匈牙利表现出较强的磷、钾吸收能力,可作为青海省有潜力的箭筈豌豆品种(系)在生产中验证。     

高海拔地区适宜种植燕麦品种生态适应性评价与筛选试验

为满足目前青海省农牧业可持续发展的需要,筛选高原地区引进培育的6个皮燕麦品种(系)(青引1号、青引2号、林纳、白燕7号、青海444、甜燕麦)与甘肃箭筈豌豆混播的最佳组合,测定各组合旱作条件下的产量、品质和抗逆性;结果表明:各品种间物候期基本一致;青引2号与甘肃箭筈豌豆的混播产量最高,为3824.1kg/667m2.     

中国地鼠微卫星DNA引物的设计及筛选

本研究旨在筛选中国地鼠微卫星位点,为中国地鼠遗传分析提供遗传标记。根据建立的中国地鼠微卫星富集文库,对筛选的含微卫星DNA序列的克隆应用引物设计软件Primer 3.0设计引物135对,选择合成11对理论上易出现影子带的引物,用20个中国地鼠个体对这些引物进行了评估。结果显示,11对引物均能扩增出谱带,这11条带的平均多态信息含量(PIC)为0.4195,平均观察杂合度(Ho)为0.3895,平均期望杂合度(He)为0.4565,每个位点的平均等位基因数为5.818。筛选出的微卫星位点均可用于中国地鼠种群遗传结构分析,这将为中国地鼠品种选育、种系评估提供更多的微卫星遗传标记信息。     

基于EST-SSR及SRAP标记构建苦荬菜品种(系)DNA指纹图谱

苦荬菜是优良的一年生菊科青饲牧草,为构建苦荬菜品种(系)DNA指纹图谱,筛选出24对EST-SSR引物、32对SRAP引物组合构建指纹图谱。24对EST-SSR多态性引物对收集的14份苦荬菜品种(系)共扩增出270个清晰条带,多态性条带223个, PIC均值0.834,基因多样性指数变幅为0.2464~0.4288,Shannon指数变幅为0.3597~0.6148,可区分品种3~14个;32对SRAP引物检测到多态性条带367个,PIC均值0.826,基因多样性指数变幅为0.2006~0.3898,Shannon指数为0.3167~0.5716,可区分品种2~12个。7个引物在9个品种(系)上能扩增出特征谱带,综合各项遗传多样性指标筛选出IpSSR102、IpSSR80、IpSSR91、Me10+Em5、Me9+Em17,共5个核心引物的40个多态性条带构建苦荬菜品种(系)DNA指纹图谱,每个品种(系)都有一个特异分子身份指纹编码。