玉米品质相关的opaque基因研究进展

玉米中的opaque突变体改变了胚乳的蛋白特性,导致胚乳表现柔软且不透明的粉质状。粉质胚乳的高赖氨酸营养特性引起人们的极大关注,研究人员先后发现了13个opaque胚乳突变体,只有o2的分子机理研究较为清楚,对提高赖氨酸含量的作用最大。为了研究胚乳中储藏物质合成、装配、转运的调控机理,从而将这些有益突变基因应用于农业生产,研究人员继而发现了多个胚乳修饰的主效位点及基因(Opm)。本文综述玉米opaque突变体及相关基因的研究进展,对当前育种中利用该类基因培育优质蛋白玉米(QPM)的研究状况进行分析,为高赖氨酸玉米的分子标记辅助选择(MAS)和基因聚合育种提供参考。     

玉米收割机机械化作业对后茬小麦生长的影响

为了明确玉米收割机机械化作业对后茬小麦生长的影响,通过3年对比试验,研究了玉米收割机机械化作业对后茬小麦生长发育和产量的影响以及小麦病虫害的发生情况.结果表明,与传统作业方式相比,玉米收割机机械化作业后第一年,试验区小麦出苗率和产量显著低于对照区;小麦病虫害发生情况与对照区无显著差异.第二年,小麦生长发育情况及产量与对...     

玉米3个籽粒性状的遗传研究

采用单粒测定法，以9个玉米自交系及其40个正反交杂交组合为材料，研究粒质量、胚质量、胚乳质量的杂种优势、亲子相关和遗传控制。结果表明，(1)3个性状的平均中亲、超低亲、超高亲优势均为正值，但有部分组合的超高亲优势为负值；(2)3个性状与中亲值间均有最大程度的相关；(3)各性状在F₂籽粒间有极显著的分离，故其主要受F₂种子基因型的遗传控制。遗传变异均以加性效应为主，显性效应为次。在总遗传方差中，加性方差占37.26%(胚乳质量)～46.01%(粒质量)。各性状均存在显著的细胞质效应，但其作用相对较小；(4)粒质量、胚质量、胚乳质量的狭义遗传力分别为52.65%、54.13%、44.62%。     

棉花光合基因GhRCAα启动子的克隆及活性分析

为了克隆棉花Rubisco活化酶基因(RCA)启动子,研究其表达调控的分子机制,以百棉1号为材料,对GhRCAα启动子区2 000 bp的片段进行克隆、顺式作用元件分析以及活性分析,结果表明,许多重要的顺式作用元件包括响应于光、生物钟、逆境胁迫、植物激素以及其他的基本顺式作用元件特异地存在于GhRCAα启动子区;进一步对GhRCAα进行表达特性分析发现,该基因在光合作用进行的主要位置叶片中表达量最高,在其他组织表达量很低,其表达具有组织特异性,这与该启动子区存在许多光响应及组织特异性表达相关元件的结果相一致;将克隆的GhRCAα启动子片段以烟草叶片为受体材料进行瞬时表达分析表明,GhRCAα启动子可以驱动GUS基因的表达,表明克隆的启动子片段具有驱动目标基因表达的活性。克隆的GhRCAα启动子可能是一种组织特异型启动子,有望用于植物的遗传转化,进而更好地调控重要基因的特异性表达。     

玉米“黄金”群体产量等性状轮回选择改良效果评价研究

利用群体改良方法,充分挖掘地方优异种质的遗传潜力是玉米种质改良与创新的一个重要途径。本研究以黄金群5个轮次改良群体为材料,通过1年2点产量比较试验,分析了混合选择和相互半姊妹轮回选择方法对黄金群产量及穗部性状的改良效果。结果表明,两种选择方法对群体产量改良是有效的,随着改良轮次的增加,黄金群的单株产量逐轮提高,平均每轮提高3.78%,其中,混合选择改良的3轮群体平均每轮提高4.27%,相互半姊妹轮回选择的改良群体提高2.07%;虽然群体产量的变异系数从15.43%下降到12.80%,但群体内仍有较丰富的变异。通过改良群体穗部性状比较发现,穗长和行粒数改良效果显著,分别提高14.71%和17.62%,说明它们的提高是群体单株产量提高的主要因素。     

不同密度下玉米倒伏相关性状与产量的研究

研究分析7.5万株/hm2和9.0万株/hm2密度下14个杂交组合茎秆穿刺强度、压折强度和穗位系数的变化与倒伏的关系,并利用逐步回归和通径分析,解析其对产量的影响作用。结果表明,茎秆穿刺强度、压折强度、穗位系数、倒伏率、密度与产量密切相关。随着密度的提高,穗位系数和倒伏率分别增加2.4%、88.51%,茎秆穿刺强度、压折强度和产量分别降低4.4%、22.26%、4.6%。过高的密度影响各性状间的相关程度发生变化,尤其是高密度下与产量密切相关的茎秆压折强度、倒伏率,其相关性表现得更显著。通过对产量作用因子进行分解,发现高密度下对产量的影响作用倒伏率穿刺强度压折强度,其作用系数分别为-0.670、0.224、0.171,最终遴选出耐密性优异的高产组合ZD181和ZD179。     

郑58/opaque2近等基因系中opaque2基因突变位点分析与高效分子标记开发

opaque2突变体材料是最常用的高赖氨酸玉米供体。对已获得的郑58/o2近等基因系研究表明,胚乳发育不同时期22-kDα-醇溶蛋白的积累均明显低于郑58。荧光定量PCR结果表明,α-醇溶蛋白家族基因Z1A、Z1B、Z1C和Z1D的表达均显著低于郑58。郑58/o2胚乳发育不同时期Opaque2基因均正常表达。测序分析发现,郑58/o2中o2基因ATG后713 bp处缺失10个碱基,ORF预测Opaque2蛋白翻译提前终止。针对突变缺失位点开发基因内分子标记o2-indel-1,利用该标记进行回交转育,结果表明,o2-indel-1与o2突变表型完全连锁,错选率为0。opaque2基因突变位点的解析有助于高效分子标记的开发,有效降低错选率,提高优质蛋白鲜食玉米多基因聚合育种的选择效率。     

玉米单倍体诱导、加倍技术及相关机理探讨

以生物诱导为基础的DH育种已发展成为玉米育种的核心关键技术,能够显著缩短自交系选育周期,加快育种进程。近年来,单倍体规模化诱导技术已经相当成熟,但批量加倍还是亟待解决的技术难题。文章综述玉米单倍体获得的技术途径、加倍措施、诱导率和加倍率QTL定位及相关基因的研究进展,对单倍体的不同加倍方法以及不同加倍药剂的加倍效果进行分析,通过元分析剖析诱导位点的遗传结构。     

不同密度下玉米茎秆抗倒伏相关性状的产量构成分析

研究不同密度(52 500、67 500、82 500、97 500、112 500株/hm²)下6个玉米品种茎秆抗倒伏相关性状的产量构成,明确不同茎秆性状对产量的贡献率,剖析耐密品种的茎秆结构特性,以期为玉米茎秆抗倒伏特性改良进而提高种植密度提供理论依据。结果表明,随着密度增加,不同玉米品种产量均先增加后降低,地上第3节和第4节穿刺强度、节间粗及株高均降低,穗位系数、地上第3节间和第4节间长粗比均增加,穗位高、穗下节间数、穗下节间长无一致性的变化规律。与52 500株/hm²相比,67 500、82 500、97 500、112 500株/hm²下株高降低1.41%～5.65%,穗位系数增加2.07%～8.63%,地上第3、4节平均穿刺强度降低4.25%～15.88%,地上第3、4节平均节间粗减少5.87%～14.27%,地上第3、4节平均节间长粗比增加7.73%～30.51%。相关性分析结果表明,地上第3节和第4节穿刺强度、地上第3节间和第4节间长粗比、穗位高、地上第4节间长、密度与产量呈极显著相关。通过不同密度条件...     

密度对不同玉米自交系生物学性状的影响及其耐密性分析

以不同类群的12份玉米自交系为材料,设置10.5万株/hm~2和18.0万株/hm~22个密度水平,调查并计算散粉—吐丝间隔期、茎秆穿刺强度、单株产量等16个生物学性状,并结合耐密系数对各自交系进行耐密性分析。结果表明,密度对吐丝期、吐丝—散粉间隔期、穗位高、叶面积、茎腐病率、空秆率、茎秆穿刺强度、茎秆折断强度、穗长、穗粗、单株产量均有显著或极显著的影响,对散粉期、株高、锈病级、倒伏率和秃尖长的影响没有达到显著水平。结合耐密系数分析,筛选出3份耐密性好的自交系DQ3M、DQ12F、PZ58和3份耐密性较差的自交系DQ7M、335g M、DQ1M335g F。初步确定,散粉—吐丝间隔期、空秆率、单株产量与耐密系数相结合可以作为预测玉米自交系耐密性的参考指标。