小麦光温敏雄性不育系BS366育性的遗传分析

采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对光温敏雄性不育小麦套袋自交结实率的遗传模型进行判别和遗传参数估计.结果表明:小麦光温敏雄性不育系BS366的自交结实率受2对主基因控制,主基因遗传率比较高,达到了63.66%～85.23%,不同组合和世代间具有一定差异;多基因遗传率0.49%～18.45%,说明小麦光温敏雄性不育性受主基因控制,环境因素影响相对较小,环境方差占总方差的14.29%～26.85%,因此在转育新不育系时可以对不育性进行早代选择.     

小麦种子纯度的分子标记检测方法

为了探索一种准确评价小麦品种种子纯度的技术体系,在比对了400个小麦品种的SSR、EST-SSR和AFLP-SCAR指纹以及对上千份种子进行纯度检测的基础上,提出了检测种子纯度的策略:(1)联合使用SSR、EST-SSR和AFLP-SCAR标记检测种子纯度,并推荐了7对SSR引物、5对EST-SSR引物和3对AFLP-SCAR引物为检测种子纯度的核心引物;(2)在待测品种的种子之间比对核心分子标记位点的带型,当某(些)个体与多数个体之间≥3位点的带型不同时,方可判定为杂株.此外,本文还就如何提高种子纯度检测的工作效率、降低检测成本,提出了合理利用核心引物和合理混合DNA样品的方法.     

植物抗旱相关基因研究进展

干旱是限制植物生长和产量的重要因素之一.目前,随着现代分子生物学的发展,从分子水平上初步揭示了干旱胁迫信号应答、信号传导及基因表达调控遗传机理.植物抗旱相关基因根据功能可分成两类,一类是参与干旱胁迫的信号转导或基因表达调控,主要是传递信号因子和调控基因表达的转录因子;另一类是功能蛋白基因,在植物抗旱性中直接起保护作用.本文综述了近几年植物(含麦类作物)在逆境胁迫信号网络中的抗旱相关功能基因、转录因子以及信号因子等方面的研究进展以及它们在植物抗旱基因工程中的应用状况.     

水肥处理对竹叶花椒土壤养分和微生物的影响

为了解水肥措施对竹叶花椒Zanthoxylum armatum土壤养分含量和微生物数量的影响,通过盆栽设置土壤含水量（20.0%,40.0%,60.0%和80.0%的田间持水量）,氮肥（氮施肥量分别为0,75.0,150.0和300.0 kg·hm-2）,磷肥（五氧化二磷施肥量分别为0,30.0,60.0和120.0 kg·hm-2）和钾肥（氧化钾施肥量分别为0,75.0,150.0和300.0 kg·hm-2）4因素4水平正交试验,研究水肥耦合对盆栽竹叶花椒生长、土壤有效养分含量和微生物数量的影响。结果表明:竹叶花椒地径（D）,苗高（H）和D2H,土壤细菌、放线菌、真菌,总微生物数量、碱解氮和有效磷质量分数均随土壤水分含量的增加呈先增加后降低的变化趋势。地径、苗高和D2H,碱解氮、有效磷和速效钾质量分数随施肥量的增加而增加,土壤细菌、放线菌、真菌和总微生物数量随施肥量的增加呈先增加后降低的变化趋势。土壤微生物数量和养分含量与竹叶花椒地径和苗高均呈显著相关;土壤肥力隶属度和D2H呈显著相关。通过对土壤肥力隶属度（y）与土壤含水量（x₁）,氮肥（x₂）,磷肥（x₃）和钾肥（x₄）的多元回归预测得到,最适宜竹叶花椒幼苗土壤养分和微生物提高的水肥组合为:土壤含水量为61.5%,施肥量为244.3 kg·hm-2氮肥,112.4 kg·hm-2磷肥和240.1 kg·hm-2钾肥。     

以DNA位点纯合率评价小麦品种的一致性和稳定性

为了解小麦杂交组合高世代株系和我国小麦品种的DNA位点纯合率,及其评价小麦品种一致性和稳定性的可行性,采用172对SSR、99对EST-SSR和76对AFLP-SCAR引物,检测了10个F₄代株系、10个F₅代株系和511个品种的DNA位点纯合率。结果表明,F₄代和F₅代株系的DNA位点纯合率分别为82.1%~94.5%和95.7%~99.4%。根据F₅代500个单株的DNA纯合位点比率,推测出F₆代株系的DNA位点纯合率为98%~100%。在511个品种中,有10%的品种其DNA位点纯合率低于95%。通过比较证明,DNA位点纯合率越高品种的一致性和稳定性越好。对2006—2009连续3个年度国家冬小麦区域试验品种的检测证明,DNA位点纯合率高于95%的大多数品种和DNA位点纯合率为90%~95%的少数品种具备一致性和稳定性;DNA位点纯合率低于90%的品种不具备一致性和稳定性。说明可以将DNA位点纯合率作为评价小麦品种一致性和稳定性的辅助标准。并提出了以20个个体为样本、检测50个DNA位点的小麦品种DNA位点纯合率检测方法以及检测方法中需注意的细节。     

二系杂交小麦HMW-GS组成与品质关系的初步研究

为了研究二系杂交小麦HMW-GS类型与蛋白质含量、沉淀值、面团形成时间和衰弱角斜率等品质性状的关系,采用SDS-PAGE方法分析了杂交种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成.结果表明,在试验材料中普遍存在有劣质亚基N和2+12,它们的频率分别是60.4%,83.0%.在HMW-GS与F1籽粒品质性状关系的研究中发现,各位点对蛋白质含量的贡献率是Glu-B1>Glu-A1>Glu-D1;对沉淀值贡献率是Glu-B1>Glu-D1>Glu-A1;对形成时间和衰落角斜率的贡献率是Glu-D1>Glu-B1>Glu-A1.总体来说,位点按对品质的贡献率大小依次为Glu-B1>Glu-D1>Glu-A1.就单个亚基而言Glu-D1位点,杂合2+12/5+10>纯合2+12;Glu-A1位点蛋白质含量、SDS沉淀值和形成时间均为N/N>N/1;在Glu-B1位点,蛋白质含量是7+8/17+18=7+9/17+18=7+8/7+9=7+8/7+8>7+9/7+9;沉淀值的大小依次为7+8/17+18≥7+9/17+18=7+8/7+9=7+8/7+8≥7+9/7+9;形成时间是7+8/17+18>7+9/17+18＝7+8/7+9＝7+8/7+8＝7+9/7+9;衰弱角斜率大小是7+9/17+18≥7+8/17+18＝7+9/7+9≥7+8/7+9=7+8/7+8.在不同亚基组合中,具有N/N,7+8/7+8,2+12/5+10亚基的品质最好.杂合位点5+10亚基对2+12亚基的品质具有补偿效应.     

青花椒种植对土壤颗粒组成及分形维数的影响

【目的】为青花椒林土壤管理及退耕还林中经济林树种选择提供参考。【方法】以农耕地退耕形成的弃耕地和青花椒林为研究对象,研究不同退耕方式(青花椒地、弃耕地)以及青花椒种植年限(2、5、9、14 a)对土壤颗粒组成、分形维数(D)、理化性质和微生物数量的影响,探讨了分形维数与土壤肥力之间的关系。【结果】青花椒林和弃耕地土壤中粉粒(0.02~0.002 mm)和黏粒(0.002 mm)含量、0.02 mm与0.02 mm粒级含量的比值(RPC)、分形维数、孔隙度、持水量、养分含量(弃耕地有效磷和速效钾除外)和微生物数量均高于对照农耕地;随着青花椒种植年限的延长,以上各指标均增加,且相同年限的青花椒林高于弃耕地。土壤颗粒分形维数和0.02 mm与0.02 mm粒级含量的比值与土壤物理性质、养分含量和微生物数量显著相关(P0.05)。【结论】坡地退耕种植青花椒对提高小粒级土壤颗粒含量和改善土壤肥力状况的效果优于弃耕地;土壤颗粒分形维数和0.02 mm与0.02 mm粒级含量的比值均可表征坡地退耕后土壤肥力的变化状况。     

F型小麦雄性不育系恢复性研究

F型小麦雄性不育系（FA）是我国近年来发现的新型普通小麦细胞质雄性不育系,该不育系通过小麦品种间近缘杂交获得,具有良好的不育性和恢复性。为了解FA的生态适应性,本研究通过FA与116份恢复性材料进行组合配制,在北京和河南南阳两个试验区进行种植,筛选高恢复性材料和强优势组合。研究发现,FA的花粉粒在两地都表现为瘦小、空瘪,花药成熟后不能完全开裂,主要通过开颖授粉,且在南阳种植的植株花粉碘染率低于北京。通过对FA杂交组合结实率的分析,在北京和南阳分别筛选出结实率大于90%的高恢复性组合72个和25个,分别占比62.07%和21.55%;进一步筛选出北京和南阳两地结实率均大于90%的高恢复性组合22个,占比18.97%,说明FA具有较好的恢复性。比较FA和杂交组合F₁代在北京及南阳两地的结实率,发现在南阳结实率小于5%的低恢复性杂交组合12个,且这些组合在北京的结实率显著高于南阳,推测FA及部分FA的杂交组合具有一定的光温敏特性。将FA与小麦光温敏核雄性不育系BS366具有相同父本的20个组合进行比较,发现FA与BS366的恢复源存在差异,其育性恢复机制存在一定差异。     

外源茉莉酸甲脂（MeJA）对光温敏不育小麦花药开裂率及结实率的影响

为了明确茉莉酸甲酯（MeJA）对光温敏不育小麦花药开裂的诱导效应,于抽穗至开花期对小麦光温敏雄性不育系BS366、BS400、BS210及3个常规小麦品种的活体穗部分别进行0、0.1、0.3、0.5 mmol/L浓度MeJA的喷施处理,统计不同浓度处理后的花药开裂率及结实率。结果表明,在喷施0.3和0.5 mmol/L MeJA后,不育系的花药开裂率和结实率增加显著,而常规品种增加不显著。本研究证明,喷施外源MeJA可显著增加小麦光温敏不育系的花药开裂率,进而有效提高其自交结实率,对提高亲本繁殖系数,降低制种成本具有一定的作用。     

偃麦草ErABF1基因克隆及功能分析

抗逆相关bZIP (Basic leucine zipper) 转录因子家族基因主要参与ABA、干旱、高盐等胁迫应答反应,其过表达能够显著增强植物的抗逆性。本研究从偃麦草（Elytrigria repens L.）中分离到一个抗逆相关 ErABF1（E. repens ABA Binding Factor 1）基因,氨基酸序列比对分析发现,该基因与小麦、玉米、拟南芥等bZIP转录因子基因同源性较高,亲缘关系较近;ErABF1基因的表达受到ABA、干旱、高盐、低温的强烈诱导;在2% PEG、200 mmol·L^-1 NaCl胁迫培养基上初步功能分析表明, ErABF1过表达提高了转基因烟草对干旱、高盐的胁迫耐性。