蚕豆抗绿豆象种质资源的鉴定

仓储型害虫绿豆象对蚕豆的安全储藏和品质经常造成重大损失,严重制约着我国蚕豆产业的发展。选育和利用抗虫品种是防治绿豆象最为安全、有效的途径。在室温条件下,对500份蚕豆资源进行连续两年的绿豆象饱和侵染处理,以期筛选出有利用价值的抗绿豆象种质资源,为蚕豆抗虫性种质创新利用提供依据。筛选结果显示,来源于春播区和秋播区的蚕豆资源,每粒蚕豆虫孔数分别为0.92±0.59、1.05±0.42,差异显著(P0.05);粒色为青绿色(绿色、青绿、乳白)和深色(紫色、黑色、褐色等)的蚕豆资源,每粒虫孔数分别为1.30±0.62、0.85±0.43,差异显著(P0.05)。利用Structure软件和Popgen、MEGA软件分别对500份材料的抗虫性进行群体结构分析和聚类分析,可分为5个与地理分布相关的亚群。同时筛选出H0048、H0092、H0094、H001455、H001471、H001787共6份高抗绿豆象的蚕豆资源。     

豌豆品系X9002抗白粉病基因鉴定

白粉病是豌豆的主要病害之一,在全球范围内引起严重经济损失。防治豌豆白粉病最有效、经济和环境友好的方法是利用抗病品种。迄今,2个隐性抗白粉病基因er1、er2和一个显性抗白粉病基因Er3已在豌豆中被鉴定,其中er1基因在世界上被广泛应用于抗病品种培育。er1基因隶属MLO基因家族,其抗性由豌豆Ps MLO1基因座位功能丧失产生。X9002是甘肃省农业科学院培育的一个半无叶(afila)抗白粉病豌豆品系。本研究对X9002抗白粉病基因进行鉴定,开发用于抗白粉病基因选择的分子标记。遗传分析表明X9002对白粉病抗性由1个隐性单基因控制,SSR标记将该基因定位到豌豆第VI连锁群er1座位区域,标记AD60和c5DNAmet与其连锁。Ps MLO1基因序列分析发现,X9002存在一个未知大小和身份的片段插入,该类型突变也发生在含有er1-2等位基因的豌豆品种Stratagem和Franklin,表明X9002抗白粉病基因为er1-2。一个鉴定er1-2等位基因的功能标记Ps MLO1-650被开发,该标记为互引相标记,仅在感病植株中扩增,可以有效用于分子辅助选择。     

CIMMYT种质对四川、云南、甘肃和新疆春性小麦产量遗传增益的贡献

研究历史品种产量潜力变化规律有助于提高小麦育种水平。2007—2009连续2年度将来自四川、云南、甘肃和新疆的代表性59个品种分别种植在四川成都、云南丽江、甘肃武威和新疆昌吉,在肥水供应充足、控制病虫害和倒伏的条件下分析了产量和相关农艺性状的变化趋势。结果表明,四川、云南、甘肃和新疆品种的产量随育成年份显著增加,年遗传增益分别为0.73%、0.34%、0.58%和1.43%。产量遗传增益四川品种表现与产量构成因子关系不密切;云南品种主要表现为减少穗数和增加穗粒数;甘肃品种主要表现为增加穗粒数;新疆品种主要表现为增加主穗粒重和收获指数,并与成熟期提早及株高降低有一定关系。各地区品种中Rht-B1b和Rht-D1b矮秆基因均来自CIMMYT种质,其产量潜力的提高主要得益于CIMMYT种质的引进和有效利用,在四川和云南,CIMMYT种质的主要贡献是提高品种的条锈病抗性;而在甘肃和新疆,其被利用的主要特性是矮秆、高产、穗粒数多及广泛适应性。     

甘肃玉米茎腐病病菌禾谷镰孢复合种遗传多样性

为阐明甘肃省玉米茎腐病优势致病菌禾谷镰孢复合种地理群体的遗传多样性,2015年和2017年从甘肃省4个生态区采集茎腐病样本,经组织分离及鉴定,选取代表性禾谷镰孢复合种菌株114株,采用SSR和VNTR引物结合POPGENE version1.32及NTSYSpc 2.11,进行群体间遗传多样性及亲缘关系的聚类分析.结果...     

绿豆高密度分子遗传图谱的构建

【目的】在前期研究的基础上,进一步利用绿豆基因组SSR、EST-SSR、STS和普通菜豆基因组SSR等标记构建绿豆遗传连锁图谱,为绿豆重要性状相关基因的定位、克隆及分子标记辅助选育新品种等研究搭建技术平台。【方法】利用澳大利亚引进的Berken（高感豆象绿豆栽培种）× ACC41（高抗豆象绿豆野生种）及其重组自交系（recombinant inbreed line,RIL）群体,对6 686对引物进行PCR扩增及多态性筛选,包括6 100对绿豆基因组SSR、149对EST-SSR、13对STS和424对普通菜豆基因组SSR引物,将亲本间多态性引物,进一步分析重组自交系群体。结合前期研究的分子标记数据,利用Mapmarker/Exp 3.0软件构建遗传图谱,并设置LOD≥3.0,最大图距50.00 cM。用Joinmap 4.0软件进行图谱整合。【结果】用2个亲本共筛选了6 686对SSR引物,共有3 691对引物有稳定的扩增产物,得到有多态的引物有588对。其中,通过磁珠富集法开发的绿豆SSR引物6 100对,有效扩增3 459对,有效扩增率56.7%,得到多态性引物559对;通过转录组测序开发的绿豆MGCP引物149对,有效扩增126对,有效扩增率84.6%,得到多态性引物21对;通过磁珠富集法开发的菜豆SSR引物424对,有效扩增97对,有效扩增率22.9%,得到多态性引物6对;绿豆STS引物13对,有效扩增9对,有效扩增率69.2%,得到多态性引物2对。表明不同来源和种类的SSR引物在RIL群体亲本中的有效扩增率有明显差别,绿豆EST-SSR引物（84.6%）最高,绿豆STS引物（69.2%）和SSR引物（55.7%）次之,菜豆SSR引物（22.9%）最低。获得一张含有585个标记（499个SSR标记、74个RFLP标记、9个STS标记和3个RAPD标记）的绿豆遗传图谱,图谱总长732.9 cM,包括11个连锁群,每个标记间的平均距离为1.25 cM,平均长度为66.63 cM。每个连锁群长度为45.2-112.8 cM,每条染色体上面的标记数为35-92个,平均53.18个。标记位点数最多的连锁群LG1含92个标记,长度为112.8 cM;标记位点数最少的连锁群LG11仅含有35个标记,长度为48.7 cM。对图谱的585个标记位点进行χ2测验,在P＜0.05和P＜0.01条件下,分别有79个和151个标记表现为偏分离,占总标记位点数的39.3%。【结论】构建了一张目前国内外发表的标记数最多、密度最高的绿豆遗传连锁图谱。     

玉米穗腐病样品中黄色镰孢的分离鉴定及rDNA-ITS序列分析

为了明确甘肃玉米穗腐病的病原菌,于2009年9月在甘肃省四大生态区采集玉米穗腐病样品,以组织分离法进行病原物的分离培养,对分离得到的镰孢菌菌落进行纯化和单孢分离后,以形态学为基础,参照Leisle分类系统进行鉴定。结果表明,分离到271株镰孢菌菌株中有105株经形态学鉴定为黄色镰孢,占分离镰孢菌的38.7%。分析发现黄色镰孢种群数量随采样区而异,陇东和陇南地区采集的样品中分离频率分别为52.0%,55.4%,本研究充分证明了黄色镰孢是甘肃省陇东和陇南地区玉米穗腐病的优势病原菌。按照柯赫氏法则用混合菌株接种法对沈单16和金穗96832进行致病性测定,证实了黄色镰孢对玉米果穗的致病性。随机选取3株黄色镰孢菌株进行rDNA-ITS基因序列分析,将PCR产物回收测序后在GenBank 上比对,菌株3-1-1与GenBank 中登记的黄色镰孢菌株K1004和K216、6-4-1和21-2-1与黄色镰孢菌株CBS122.73亲缘关系最近,同源性达99%。利用DNAStar 软件绘制其系统发育树状图,结果表明,菌株3-1-1与K1004和K216、菌株6-4-1和21-2-1与CBS122.73位于系统发育树的同一分支,聚为一类,与形态学的鉴定结果一致。     

大豆成株期抗旱性鉴定评价方法研究

以我国不同地区育成的77个大豆品种(系)为供试材料、以晋豆21为对照, 在年降雨量不足40 mm的甘肃敦煌市, 设干旱胁迫和正常灌水2个处理, 考察与产量相关的8个农艺性状, 应用简单相关、等级相关等统计学方法, 筛选优异的抗旱种质资源, 旨在明确大豆成株期抗旱性鉴定指标和评价方法。9种抗旱性评价方法比较结果表明, 基于抗旱系数法、伤害指数和敏感指数对供试材料的抗旱性评价结果完全一致, 基于生物产量、单株粒数和单株荚数的综合评价方法与基于产量的直接评价方法比并无优势。经典的抗旱系数法适宜于筛选抗旱资源, 但不一定能筛选出正常条件下的丰产资源, 而本文提出的改进抗旱指数法可筛选到抗旱性和丰产性兼备的品种, 为抗旱育种和生产应用服务;通过划分不同品种熟期组, 筛选到不同熟期类型的抗旱、丰产品种。本研究为制订“大豆抗旱性鉴定评价技术规范”提供了理论依据, 对大豆资源的抗旱性鉴定和抗旱性育种具有重要的意义。     

构建黍稷分子遗传图谱SSR引物的筛选

采用SSR-PCR扩增技术,将实验室利用高通量测序与磁珠富集法结合开发得到的1 210对黍稷SSR引物进行筛选,筛选出在会宁大黄糜、陇糜8号、太原55号和会宁野糜子4个黍稷品种之间表现出条带清晰、多态性明显、重复性较好的引物;并通过提取DNA以及PCR过程中退火温度的简单优化来建立比较适宜的黍稷SSR分子标记反应体系。结果表明,在DNA提取过程中将ddH2O的量减少到100μL,增加65℃的水浴时间并增加4%β-巯基乙醇和DNA浓度等可以获得较高质量的DNA。利用优化好的反应体系从1 210对SSR引物中筛选出116对多态性较好的引物,占总数的9.59%,其中,群体一的2个亲本所特有的引物有36对,群体二的2个亲本中特有的引物有97对,2个群体共有的多态性引物有19对;对引物碱基结构分析发现,选用的1 210对引物中有1 173个双碱基重复SSR和36个三碱基重复SSR;筛选到的多态性引物中双碱基重复SSR有102个。三碱基重复SSR有14个。筛选出的多态性SSR标记能用于黍稷的遗传多样性和群体遗传结构研究。     

冬小麦新品系‘93保4-4’对条锈菌及白粉菌苗期抗性的遗传分析

2006-2009年,以小麦新品系‘93保4-4’作父本,‘铭贤169’作母本进行杂交,以F1代自交系获得的F2代材料,在苗期分别接种条锈菌主要流行小种‘条中29号’‘条中32号’‘条中33号’‘水11-4’‘水11-7’及白粉病菌‘E05’‘E09’进行抗性遗传分析.结果表明:接种‘条中29号’,F2代植株抗感分离比为170∶16,卡方测验值χ2c为1.43小于χ20.05,1(3.84),符合理论比值15∶1;接种‘条中32号’‘条中33号’‘水11-4’‘水11-7’,F2代植株抗感分离比分别为126∶23、139∶31、273∶51和118∶32,均符合理论比值13∶3,卡方测验值χ2c分别为1.22、0.06、2.05、0.56,均小于χ20.05,1(3.84).接种‘E05’和‘E09’,F2代植株抗感分离比分别为31∶117和32∶147,均符合理论值1∶3,卡方验测值χ2c分别为0.12和0.73,均小于χ20.05(3.84).据此推知新品系‘93保4-4’对条锈菌‘条中29号’的抗性由2对独立遗传的显性抗性基因控制,对‘条中32号’、‘条中33号’、‘水11-4’、‘水11-7’的抗性均由2对相互作用的显性抗性基因控制;对白粉菌‘E05’和‘E09’的抗性均由1对隐性抗性基因控制.     

基于光谱参数的棉花叶面积指数监测和敏感性分析

研究棉花冠层光谱参数对不同叶面积指数的响应,建立棉花叶面积指数光谱参数最佳估测模型,并对所选光谱参数进行敏感性分析.利用高光谱仪测定不同时期不同叶面积指数条件下的棉花冠层光谱反射率.结果表明,694 nm和1099nm分别为可见光和近红外波段区域内与叶面积指数相关性最好的波段,并用于改进前人所建立的光谱参数;宽范围动态...