白菜型油菜开花调控基因BrFT的生物信息学特性和表达分析

FT基因是调控植物开花的重要基因，为探究FT基因在白菜型油菜光周期途径中调控开花的作用，本研究以拟南芥FT蛋白序列为索引从白菜型油菜基因组中检索到3个BrFT基因，利用生物信息学方法对基因序列特征进行分析，通过qRT-PCR技术研究基因的器官特异性表达，筛选基因在不同白菜型油菜中克隆并检测其在4℃,16 h光照/8 h黑暗条件下的表达模式。结果表明，3个BrFT均由4个外显子和3个内含子组成，分布于A02和A07染色体上，其中BrFT1和BrFT2存在明显的共线关系，3个BrFT蛋白都包含PEBP保守基序。基因上游2 000 bp启动子区域均含有大量的光应答元件，一些参与厌氧诱导、防御和应激反应的调控元件，另外BrFT1和BrFT2含有参与植物生长发育、激素诱导的元件。qRT-PCR检测发现，BrFT在白菜型油菜根、茎、叶、花蕾和花中均有表达，在叶中表达量高于其他器官，且BrFT1表达量高于其余两个成员，克隆到陇油6号、陇油17号、天油2号中的BrFT1基因，序列比对相似性为99.5%。在4℃,16 h光照/8 h黑暗条件下不同白菜型油菜中BrFT1随处理时间均呈现上调表达，但品种间存...     

玉米密植光合生理机制及应用途径研究进展

在有限土地面积上生产足够粮食保证粮食安全,关键在于提高单产。密植作为提高玉米单产的重要农艺措施,适度增加种植密度,其群体光合速率不受影响甚至有所提高,进而可以增加单产。揭示玉米密植光合生理学机理,是当前提高单产的重点研究方向。密植致使玉米光合特性发生改变,调控限制光合生理因子是有效促进玉米密植增产的关键所在,而挖掘密植增产的光合生理学潜力是玉米密植生理学基础,在保障粮食安全中发挥着重要作用。因此,本文基于前人研究成果,重点综述了光合生理研究方法与思路变迁,国内外玉米适应密植的光合生理响应和相关农艺调控途径研究现状,为光合生理研究提供理论基础与技术方法。围绕未来玉米密植生产对科技的需求,依据现代科技的发展趋势,我们认为,传统研究方法必须结合分子生物学技术挖掘光合潜力或缩小实际与理论光合速率之间的差距以实现高光效是未来玉米密植研究的主要目标。探讨光合生理功能基因差异表达对栽培措施的响应作为今后研究的重点之一,明确农艺措施与密植玉米光合相关基因表达信息的联系与互作关系,通过农艺栽培措施与分子生物学技术融合挖掘玉米密植增产的光合生理潜力,为玉米密植增产提供光合生理理论和实践支撑。     

干旱灌区春小麦水分利用特征对绿肥与麦秸协同还田的响应

【目的】明确绿肥与麦秸协同还田对春小麦（Triticum aestivum L.）水分利用特征的影响，对干旱灌区应用绿肥构建小麦水分高效可持续生产模式具有重要支撑作用。【方法】本研究采取随机区组试验设计，以麦后休闲（W）为对照，设置了麦后免耕播种绿肥+绿肥与麦秸全量还田（W-NTGS）、麦后免耕播种绿肥+绿肥单一还田（W-NTG）、麦后浅旋灭茬播种绿肥+绿肥单一还田（W-TG）3个处理，对小麦耗水特征、籽粒产量、水分利用效率（WUE）和灌溉水利用效率（WUEi）进行了研究。【结果】复种绿肥较麦后休闲显著增加了小麦播前0—50 cm土层的土壤贮水量，其中W-NTGS处理小麦播前0—10、10—20、20—30、30—50 cm土层的土壤贮水量，分别较W-NTG处理增加了22.1%、30.2%、21.5%和11.1%，较W-TG处理增加了26.2%、33.2%、26.5%和16.4%；而W-NTG与W-TG处理间小麦播前0—110cm的土壤贮水量均无显著差异。复种绿肥较麦后休闲分别使小麦耗水量、棵间蒸发量和蒸散比平均减少7.0%—7.1%、11.7%—20.1%和5.2%—15.9%，在复...     

2004-2022年甘肃省审定小麦品种情况分析与展望

为了给甘肃省高产优质小麦新品种的选育提供参考依据，对以甘肃省2004-2022年审定的284个小麦品种的基本情况和抗条锈病性进行了分析，并统计了生育期、株高和产量水平。结果表明，甘肃省近19年审定的小麦品种数量呈现波动上升趋势，育种单位主力为省内科研院所，联合育种呈现波动上升趋势，表明科研工作者对小麦品种选育具有较高的积极性；通过高使用频率直接亲本统计分析，发现甘肃省审定的小麦品种亲本配置组合主要来自主栽品种和人工创制的种质资源，并发现5个高使用频率直接亲本，表明近19年甘肃省审定品种遗传基础较窄；育成品种主要采用的育种方式为杂交育种，且育种方式趋于单一，表明今后要加强创新育种方式；审定的小麦品种以冬小麦为主，其中80.2%集中在陇东泾河上游川塬山地冬小麦区和陇南渭河上游河谷山地冬小麦区，而审定的春小麦97.9%则集中在河西内陆河灌溉春小麦区和陇中干旱川山春小麦区；小麦抗病性方面，审定品种对条锈病的抗性水平相对较好，但年际间波动较大；春小麦生育期年平均增加0.15 d，而冬小麦生育期年平均减少0.46 d；株高年平均降低1.10 cm，平均产量呈逐年上升趋势，年均增长47.25 kg·hm^-2，其中2012年产量最高，为8 136.2 kg·hm^-2；千粒重、穗粒数和有效穗数均呈现逐渐上升趋势，但穗粒数变化不大，年均增加0.08粒，千粒重年均增加2.71 g，有效穗数年平均增加1.29个。综上，在后续的育种工作中，可结合不同育种方式，更进一步选育出高产、优质和高抗的小麦新品种。     

大豆PRR家族基因KASP标记的开发

伪响应调节因子(Pesudo-Response Regulators,PRRs)基因是植物光周期开花调控途径中的关键基因。本研究根据前期对GmPRR家族基因单倍型的鉴定结果，筛选出在编码区存在变异的5个GmPRR基因，开发出竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive Allele Specific PCR,KASP)分子标记，即GmPRR4-KASP、GmPRR8-KASP、GmPRR10-KASP、GmPRR13-KASP和GmPRR14-KASP。利用上述5个KASP标记对48份不同生育期组的大豆种质进行分型，并与6个环境的大豆开花时间进行关联分析，发现SNP-Chr05:2178871(GmPRR4)、SNP-Chr10:4326635(GmPRR8)、SNP-Chr12:5520945(GmPRR10)和SNP-Chr17:8022010(GmPRR13)等4个位点与大豆开花时间显著关联。本研究开发的KASP标记可应用于大豆开花期性状的分子辅助选择和种质资源鉴定，对促进大豆生态适应性的遗传改良具有一定利用价值。     

北方白菜型冬油菜的春化率、抗寒性和遗传多样性分析

以26份北方白菜型冬油菜为材料，通过观察记载冬前植物学性状、测定半致死温度(LT₅₀),分析冬油菜春播后的春化率与抗寒性的关系，并利用筛选出的SRAP、SSR和InDel标记对参试材料进行聚类和遗传多样性分析。结果表明，白菜型冬油菜植物学性状具有丰富变异，遗传多样性指数Simpson(D)变化范围为0.011～0.847,Shannon-Weaver(H)变化范围0.035～2.046,其中数值型性状叶柄长度的遗传多样性指数最大，非数值型性状生长习性的遗传多样性指数最小。参试材料春化率为6.59%～69.88%,半致死温度-3.52～-9.93℃。相关性分析表明，春化率与LT₅₀呈极显著正相关(P≤0.01),与生长习性呈显著正相关(P≤0.05),与叶色呈极显著负相关(P≤0.001)。遗传多样性分析表明，26份白菜型冬油菜共筛选出27对引物，共检测总等位基因数130个，有效等位基因数(Ne)平均为3.14,香农指数(I)平均为1.2073,Nei’s基因多样性指数(H)平均为0.6168,多态性信息含量(PIC)平均为0.5681。聚类和...     

冬灌处理对河北冬油菜关键性状的影响

为指导河北等地冬油菜的水分管理，明确冬前灌溉对河北冬油菜产量形成的影响，选用12个白菜型冬油菜及9个甘蓝型冬油菜品种（品系），进行冬灌处理，统计越冬率，测定叶片及角果的氮、磷、钾含量，考察产量及产量构成等指标。试验结果表明：冬灌可以有效预防油菜冻害、提高越冬率，有利于油菜返青后的生长、农艺性状的改善及产量的形成。与对照（不进行冬灌）相比，冬灌处理对冬油菜生育期无明显影响；但供试油菜品种的越冬率均可达90%以上，显著高于对照；且分枝部位高度、株高等农艺性状及产量均显著提高，分别较对照增加33%、90.3%、14.5%;6个供试冬油菜叶片中的氮、磷含量与果皮中的钾含量均高于其它器官。