水稻卷叶突变体rl15(t)的生理学分析及基因定位

【目的】对环境诱导卷叶突变体开展生理学特性分析,并对候选的突变基因开展初步定位,为下一步的基因克隆与功能分析提供研究基础。【方法】用60Coγ射线诱变粳稻品种日本晴（Nipponbare）种子,发现了一份叶片在晴朗天的正午时分高度内卷的突变体,命名为rl15(t)（rolled leaf 15）。通过田间种植鉴定,对该突变体进行表型观察及主要农艺性状调查。采用不同温度和相对湿度处理rl15(t)和野生型,以揭示影响突变体叶片卷曲的环境因素。试验设置3个处理温度（24℃、29℃、34℃）和2个相对湿度（RH=60%或95%）,在人工气候箱处理抽穗期的rl15(t)和野生型,以处理1.5 h后的剑叶测定叶片卷曲度（RLI）。自清晨6:00时至下午18:00时,每隔2 h用便携式气体交换系统Li-6400测定rl15(t)和野生型剑叶的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）等指标,同时用WP4露点水势仪测定剑叶的叶片水势,分析并比较突变体和野生型的上述生理表现的异同。将rl15(t)与野生型日本晴杂交,观察F1植株和F2群体的叶片表型,对F2表型分离进行χ2测验,分析突变体的遗传行为。以rl15(t)×珍汕97B的F2群体为材料,利用BSA法对候选基因进行定位。【结果】与野生型亲本日本晴相比,rl15(t)突变体植株变矮、分蘖减少、穗长变短、籽粒变小、生育期延迟;rl15(t)突变体叶片短窄且在阴雨天气或晴天的清晨和黄昏时表现为正常的平展或轻微内卷,但在晴朗天的正午时分表现高度内卷。温度和湿度梯度处理试验表明,rl15(t)突变体叶片卷曲行为受环境诱导,湿度是诱导突变体叶片卷曲的主要因素,高温可促进该表型的表现。rl15(t)突变体剑叶的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度等光合参数以及叶片水势在清晨和黄昏同野生型亲本较接近,但在正午时分均显著低于野生型;而rl15(t)突变体剑叶的水分利用效率（WUE）在清晨、正午时分和黄昏与野生型接近,但在其他时段显著高于野生型。rl15(t)与野生型亲本日本晴的F1表现叶片正常的平展,F2群体中平展叶与卷叶表型株符合3﹕1分离比,表明rl15(t)突变体的卷叶突变性状受1对隐性核基因控制。RL15(t)初步定位于水稻第10染色体长臂端SSR标记RM25302和RM25343之间,与两标记的遗传距离分别为0.8和2.0 cM。【结论】突变体rl15(t)的卷叶表型是受环境诱导的,候选基因定位于SSR标记RM25302和RM25343之间,该区段内未见同类表型基因的报道,推测RL15(t)可能是一个新的卷叶调控基因。     

加工番茄品种多性状综合评价方法研究

【目的】确定加工番茄品种多性状评价指标,建立加工番茄农艺性状的综合评价体系,为鉴定、筛选其优良种质资源提供决策支持。【方法】通过2012年新疆某试验田的22种（系）加工番茄的品比试验,分析、测定22个加工番茄品种（系）的单果重（FW）、平均产量（AY）、番茄红素(L)、可溶性固形物(TSS)、总酸(TA)、总糖(TS)、糖酸比(SAR)、病毒病抗性(VDR)、纵径(VD)、横径(TD)、果形指数(FSI)、色差（CR）、单果耐压力(SFRP)、平均株距宽（ASW）、平均株高（APH）、平均分枝数(ANB)、生育期（GP）17项农艺性状,并联合使用主成分分析和聚类分析(PCA-CA) 经Matlab.2012a软件编程实现对样本数据的处理,并对加工番茄主要农艺性状进行综合分析。【结果】17项农艺性状的平均变异系数为18.54%,病毒病抗性的变异系数最大,为88.42%;色差的变异系数最小,仅为7.33%,加工番茄评价指标变量之间既相对独立又密切相关。运用主成分分析法,将17个评价指标变量压缩成6个综合指标（前6个主成分累计贡献率达86.0369%,已反映出17项性状指标的大部分信息）,经分析6个主成分的函数式中对应的17项农艺性状系数值可将17项农艺性状归纳为果实性状因子、果实内在品质因子、果实外观品质因子、产量因子、抗病因子这5个主要指标,这5个指标可以较准确的评价番茄品种。其中,单果耐压力、单果重、总酸、番茄红素、纵径、横径、平均产量、病毒病抗性8个性状是主要性状。通过采用类平均法对22个不同番茄品种进行Q型聚类分析,在欧式距离为6.40时将所有番茄品种划分为3个类群。【结论】采用多元统计分析方法中的主成分分析和聚类分析对22个加工番茄品种（系）的17项农艺性状建立加工番茄综合评价体系是可行的,可从不同的视角给予较全面、客观的评价与分析,为加工番茄优质品种的选育提供参考依据。     

利用产量功能基因标记分析三系杂交水稻亲本的遗传多样性

【目的】利用功能基因标记分析三系杂交稻亲本的遗传多样性。【方法】利用44个根据文献共同报道的QTL位点或者已经被精细定位或已克隆的与水稻产量性状基因紧密连锁的功能基因标记,以及29个覆盖水稻12条染色体的在三系杂交水稻亲本间多态性高、带型清晰、重复性好的SSR标记分析76个三系杂交水稻亲本的遗传多样性。按POPGEN32分析软件要求将PCR扩增产物的凝胶电泳结果数字化,将数字化的矩阵数据转换为基因型数据,在POPGEN32软件下计算等位基因数（Na）、有效等位基因数（Ne）、多态性位点百分率（P）、Nei’s遗传多样性指数（He）,用于评价所有亲本材料的基因多样性;计算遗传分化系数（Fst）、Nei遗传距离（D）,进行遗传结构和遗传关系检测。利用NTSYS-pc2.10e软件计算品种间遗传相似系数（GS）,并根据GS按非加权组平均法（UPGMA）进行聚类分析,绘制品种间遗传聚类树状图。【结果】44个功能基因标记中有37个标记具有多态性,多态性位点百分率（P）84.09%,共检测到86个等位基因位点,平均每个位点2.32个,变化范围2-4个;其中有效等位基因（Ne）62.95个,占73.2%,Nei’s遗传多样性指数（He）变幅为0.049-0.831,平均值0.585。76份材料间的遗传相似系数（GS）变幅为0.323-0.973,平均值0.650。聚类分析表明在遗传相似系数0.618处分为保持系和恢复系两类。保持系和恢复系间的遗传分化系数（Fst）为0.151,属高度遗传分化,Nei遗传距离（GD）0.185,类群内遗传距离相对较小,类群间遗传距离相对较大。29个SSR标记共检测到72个等位基因位点,平均每个位点2.48个,变化范围2-4个;聚类分析表明未能将保持系和恢复系分为两类,部分保持系聚类在了恢复系群,部分恢复系聚类在了保持系群。【结论】相对于普通分子标记,功能基因标记具有较高的DNA多态性检测效率,用于类群划分和种质资源的多样性分析等方面更具准确性和可靠性;三系杂交稻亲本在44个产量功能基因位点的亲缘关系较近,遗传基础狭窄,同源性较高。但保持系群和恢复群系间在这些功能基因位点的遗传差异较大,遗传分化程度较高,杂交水稻骨干亲本在产量性状上仍具有较高的杂种优势利用空间。     

三河牛目标性状边际效益研究

【目的】三河牛是1983年验收的中国自主培育的乳肉兼用牛品种,因起源于内蒙古呼伦贝尔市三河地区而得名,具有耐粗饲、宜牧、抗寒、适应性强的特点。研究旨在估计三河牛目标性状的边际效益,为制定三河牛育种规划提供基础。【方法】依据内蒙古谢尔塔拉种牛场三河牛中心产区2011年的生产和育种数据,参照奶牛和肉牛营养需要获得三河牛的生产性能、市场经济、营养学方面的参数,根据三河牛生产和育种体系,确定三河牛育种目标性状,以效益方程法建立三河牛的生物经济利润模型,计算三河牛乳用性状、肉用性状、功能性状的边际效益,并对影响经济效益的各个因素进行了敏感性分析。【结果】（1）确定了三河牛10个育种目标性状,包括3个乳用性状（产奶量,乳蛋白率和乳脂率）,3个肉用性状（初生重,育肥期日增重和屠宰率）和4个功能性状（首次产犊日龄,产犊间隔,体细胞数和母牛使用年限）：（2）牛群规模固定时,三河牛的总效益为4 808.26元。对收益进行分类,产奶和淘汰母牛的收益分别占总收益的67.08%和7.8%,育肥牛的收益占总收益的20.58%。成本方面,可变成本占总成本的96.89%,其中饲养费用是影响可变成本的主要因素,青年母牛、泌乳母牛和育肥公牛的饲养成本分别占总成本的45.69%、20.46%和13.15%;（3）以乳成分和质量（乳脂率、乳蛋白率、体细胞数）定价时,三河牛10个目标性状的边际效益为：产奶量（kg）2.26元、乳脂率（%）40.48元、乳蛋白率（%）61.39元、体细胞数-231.52元、初生重（kg）6.19元、育肥期日增重（g•d-1）1.39元、屠宰率（%）76.70元、使用寿命（天）0.25元、首次产犊日龄（天）-1.62元、产犊间隔（天）-2.71元;（4）乳用性状、肉用性状、功能性状的相对经济权重比例为62﹕14﹕22,近似于3﹕1﹕1的比例。（5）牛奶价格提高10%,产奶量和产犊间隔的边际效益分别增加0.29元和0.17元;牛肉价格提高10%,初生重、育肥期日增重、屠宰率、产犊间隔的边际效益分别增加0.81元、0.15元、7.86元,使用年限的边际效益降低0.03元;饲料价格提高10%,产奶量、乳脂率、乳蛋白率、初生重、首次产犊日龄、育肥期日增重的边际效益分别降低0.05元、0.58元、0.34元、0.21元、0.16元、0.01元,产犊间隔和生产寿命的边际效益分别增加0.88元、0.06元。【结论】市场价格的变动对三河牛乳用性状和肉用性状的边际效益影响较大。研究构建的生物经济利润模型可为在中国实施兼用牛选育提供参考,为制定三河牛育种体系的育种目标提供依据。     

不同种植密度对早熟玉米‘晋单84号’产量及品质的影响

为了研究不同种植密度条件对早熟玉米‘晋单84号’生长性状及品质的影响,以玉米品种‘晋单84号’为试验材料,在4.5万株/hm²、5.25万株/hm²、6万株/hm²、6.75万株/hm²、7.5万株/hm² 5个不同种植密度条件下,研究‘晋单84号’的农艺性状表现、产量及籽粒品质的变化规律。结果表明：‘晋单84号’的产量随着种植密度的增加呈先增加后减少的趋势,在密度6.75万株/hm²时最高,为12825.8 kg/hm²;籽粒品质蛋白质含量随密度增大表现为逐渐下降的趋势;粗脂肪含量表现为与密度负相关的变化趋势;粗淀粉含量在6.75万株/hm²密度下达到最高73.4%。以上试验研究为确定‘晋单84号’在山西中部地区最适宜密度及高产栽培提供科学依据。     

Agronomical,quality, and molecular characterization of twenty Italian emmer wheat (<Emphasis Type="Italic">Triticum dicoccon</Emphasis>) accessions

Emmer wheat (Triticum dicoccon Schrank, 2n = 4x = 28) consists in a hulled wheat; its cultivation has been drastically reduced during the last century as a consequence of its low yield. Recently, its agronomic and nutritive values, as well as the increase of popularity of organic agriculture, have led to a renewed interest making its cultivation economically viable in the marginal lands with an increase of the cultivated areas. In Italy, it mainly survives in few marginal lands of central and southern Italy, where local varieties, adapted to the natural environment from where they originate, are used; moreover, some selected lines have also been developed. In the present work, agro-morphological and qualitative traits, together with molecular analyses of 20 emmer accessions consisting of Italian landraces, breeding lines, and cultivars, were performed. The field experiments were conducted for two consecutive years (2001/2002–2002/2003) in two locations: Viterbo in central Italy, and Foggia in south Italy. The analyzed emmer wheat accessions showed a good amount of genetic variability for both evaluated agro-morphological and molecular traits. This study illustrates an increase in earliness, GY, TW, TKW, and YI going from landraces, breeding lines to cultivars, while the variability does not change proportionally.     

水稻白转绿突变体的特性、遗传及其育种应用

对通过辐射诱变获得的具有白化转绿特性的水稻光温敏核不育突变体的遗传及其生物学特性进行了研究。结果表明,这些突变体可分为3种类型：白化转绿类型(W2、W3、W4和W10),白化转黄绿类型(W9)和白化转绿后期转白复绿类型(W1和W7)。这些突变体的白转绿特性都是受一对隐性基因控制,具有与原不育系“培矮64S”相似的农艺性状和育性转换特性,它们的杂种具有与原杂交稻相似的株叶形态,分蘖和株高生长动态,但是它们的产量构成因素依不同的突变系而表现不同,其中W1、W2和W3的杂种具有与原杂交稻相似的产量潜力,具有较好的育种应用价值。     

小麦中功能性多糖－阿拉伯木聚糖研究进展

阿拉伯木聚糖（AX）是小麦细胞壁的主要结构多糖,具有高分子量、高粘度、氧化胶凝等物化特性。AX对于小麦及其面制品的加工品质具有重要影响,同时它还具有显著的降血脂、减肥、免疫调节等生理活性。小麦品种间阿拉伯木聚糖存在一定的遗传变异规律。本文回顾了近年来国内外在小麦阿拉伯木聚糖研究方面取得的成果,将为更好地利用这一功能性多糖提供思路。     

草莓两个经济性状遗传特性的研究

该文研究了草莓最大果重、果实硬度的遗传特性.结果表明,最大果重遗传存在着负向非加性效应,杂交后代最大果重呈退化趋势;果实硬度遗传普遍存在着正向非加性效应,杂交后代中易选出果实硬度大的株系.     

利用重组自交系群体对水稻产量相关性状的QTL分析

利用水稻(Oryza sativa L．)珍汕97和SLG组合的重组自交系群体和177个微卫星标记,采用复合区间作图法对产量相关性状进行了数量性状基因(QTL)定位,共得到38个QTLs。单个QTL解释这些性状6．6％～32．9％的性状变异,各性状QTL的累积表型贡献率达21．3％～79．5％。大多数性状之间具有显著的表型相关性,相关性较高的性状之间常具有较多共同或紧密连锁的QTL。