基于新农村建设背景下作物遗传育种课程教学改革与研究

在新农村建设背景下,作物遗传育种课程教学改革更加关注学生的实践能力、学习目标,致力于培养学生对农学的钻研兴趣和社会责任感。结合新课改的要求,对新农村建设下作物遗传育种课程教学中还存在的问题,从教学方法、实践环节及评价体系三个方面进行阐述,重点探讨了新农村建设下作物遗传育种课程改革的途径和方法,让高校培养出更加符合新农村建设的专业人才。     

水产养殖中鱼类性别决定的遗传基础及性别控制技术运用分析

在水产养殖期间,需合理控制鱼类性别比例,以此提升水产养殖收益,实现效益最大化,但对于部分鱼类而言,在自然生长期间将出现性别转变现象,为保障水产养殖效果,应做好鱼类性别控制.基于此,首先阐述了鱼类性别转变现象,分析鱼类性别决定的遗传基础,讨论环境因子对鱼类性别决定的影响,并以罗非鱼为例,探讨性别控制技术在水产养殖中的实际应用.     

大豆种荚应答镰刀菌侵染的叶绿素荧光成像规律

  目的  种荚是大豆Glycine max防御霉菌侵染的第1道防线，部分大豆品种种荚具有极佳的田间霉变抗性，本研究目的在于寻找与豆荚霉变抗性相关的快速鉴定指标。  方法  采用叶绿素荧光成像技术，以高抗大豆‘QWT15-2’、中抗大豆‘E1’和易感大豆‘E314’为研究对象，对离体种荚接种轮枝镰刀菌Fusarium verticillioides，监测其叶绿素荧光参数变化情况。  结果  大豆种荚接种霉菌24 h后，通过叶绿素荧光成像系统可清晰观察到豆荚表皮病斑，叶绿素荧光参数发生显著变化。霉菌侵染后0~5 d，大豆种荚初始荧光参数初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)大幅降低，非光化学猝灭系数q_N上升、Q_NP下降，最大光化学量子产量(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)及电子传递速率(R_ET)均呈下降趋势。  结论  高抗大豆‘QWT15-2’维持了较健康的组织形态，各荧光参数表现稳定；中抗大豆‘E1’和感病大豆‘E314’受霉菌侵染影响，其表皮组织破坏严重、荧光参数变化幅度大；其中F_v/F_m、F_m、F_v、q_N和Q_NP荧光参数对霉菌侵染响应敏感，可作为评价大豆种荚田间霉变抗性的鉴定指标。图4参17     

疣粒野生稻保护、遗传特性及利用研究进展

疣粒野生稻(Oryza meyeriana Baill.)是稻属中保存较多原始性状特征的种类,对病害、虫害及非生物胁迫的抗性良好,尤其是高抗白叶枯病,蕴含大量优良基因,既可作为抗病、抗虫、耐旱和耐盐碱基因发掘及水稻育种的优良抗源材料,也可作为稻作高蛋白、高赖氨酸等改良稻米品质育种的优异种质资源;但疣粒野生稻(GG基因组)与栽培稻(AA基因组)亲缘关系较远,其遗传特性研究和发掘利用远落后于普通野生稻等其他野生稻.文章通过综述疣粒野生稻分类和命名、优异性状、遗传特性及其在水稻种质资源创新与利用等方面的研究进展,并探讨疣粒野生稻研究和利用过程中存在的困难,指出当前疣粒野生稻赖以生存的原生境不断遭到破坏,其生存形势已十分严峻,若现存的居群得不到有效保护,将会造成更多的资源流失;此外,疣粒野生稻基因组的复杂程度限制了其功能基因及基因家族的研究,同时增加了同源基因克隆的难度和准确度,致使疣粒野生稻有利基因的发掘和利用进程缓慢,以疣粒野生稻为亲本的育种研究非常有限.因此,今后要从以下3个方面加强疣粒野生稻研究:(1)重视疣粒野生稻的保护,加强保存、保护措施研究;(2)借助现代生物技术,包括第三代高通量测序技术、蛋白组学分析和代谢组学技术等开展疣粒野生稻优异性状调控机理研究,加强抗病、抗虫、耐旱及耐阴等功能基因的发掘.(3)加强疣粒野生稻杂交障碍和杂交后代不育研究,寻求克服杂交障碍及挽救杂交后代的方法,促进疣粒野生稻在水稻育种中的应用.     

牛TLR4基因生物信息学分析

为了更加深入地了解牛TLR4基因的功能、结构及与该基因有关联的疾病识别及其致病机理,利用牛TLR4基因的氨基酸序列对其编码蛋白的基本理化性质、蛋白质译后的磷酸化位点和糖基化位点以及跨膜结构域和蛋白质结构进行预测。结果显示,牛TLR4基因一共编码841个氨基酸,负电荷残基总和(Asp+Glu)为84,正电荷残基总和(Arg+Lys)为76,不稳定指数小于40,表明该基因编码产物稳定性较好。在该基因整个编码产物中,亲水氨基酸占比较多,平均分值为-0.011,由此得知TLR4基因编码的蛋白质是一种易溶蛋白。有9个潜在的N-糖基化位点;78个磷酸化位点以及存在一个跨膜蛋白和存在信号肽,其切割位点在第25和第26个氨基酸之间。蛋白质的二、三级结构预测结果显示,二级结构和三级结构均由α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲组成,其在生物合成、基因表达与调控等方面有重要作用。本研究结果可为牛TLR4基因深入研究提供理论基础。     

天门冬质量及RAPD遗传多样性研究

[目的]研究天门冬质量及RAPD遗传多样性,并探索其质量与RAPD遗传多样性间相关性.[方法]采用综合评分法,以总皂苷、多糖、浸出物含量为评价指标对天门冬进行质量评价;对天门冬RAPD反应体系进行优化,完成不同居群天门冬RAPD扩增,运用NTSYS 2.10e软件进行遗传多样性分析及UPGMA系统树图构建;分析天门冬质量与RAPD遗传多样性的相关性.[结果]18份天门冬样品质量差异较大;18份天门冬多态性百分率为89.62％,遗传相似系数为0.4481～0.7486,在阈值0.52处18份天门冬聚为两大类,其中贵州遵义桐梓天门冬单独分为一类,其余聚为一类.[结论]天门冬质量与RAPD遗传多样性无显著相关性,所建立的天门冬RAPD法可用于其遗传多样性研究,可为其良种选育、规范化种植奠定基础.     

绵羊羊角形态与遗传调控机制的研究进展

绵羊是较早驯化的家畜之一，可为人类提供肉、毛、奶等产品，因而在我国畜牧产业中占有重要的地位。由于各地自然环境的差异和社会需要的不同，经长期的选择形成了数百个外表特征和生理习性各具特色的绵羊品种。羊角作为绵羊品种的特征性表型，承担着双重功能，发达的羊角不仅有利于公羊个体提高其在种群内的地位，拥有优先交配权，还可以有效抵御天敌的攻击，使群体免受捕食伤害；然而，随着规模化养殖的推广，羊角的存在已不利于舍内饲养管理，进而对绵羊品种的培育工作提出了新要求。目前，羊角虽在实际生产和品种培育工作中受到广泛关注，但其形态多样性及遗传调控机制的研究尚显不足。本文根据我国现有绵羊品种，对角的数量和形态、发育过程、遗传调控机制等方面的研究进行了综述，不仅能为后期鉴别绵羊羊角多样性的突变位点和主效基因提供参考，也可为绵羊的新品种培育奠定相关的理论基础。     

利用高通量测序快速定位目标性状位点的研究

为了快速鉴定目标性状遗传位点,开发与性状连锁的分子标记,用于剔除高世代选育株行中不利性状,从而加速育种进程。以大豆MS轮回群体中发生花色分离的F_6株行为研究材料,利用其衍生的F_(6∶7)中20个紫花和17个白花纯合家系分别构建2个DNA混池,通过高通量重测序技术获得变异信息,明确SNP富集区,并在SNP富集区内开发分子标记对目标性状进行连锁分析。结果显示,在2个DNA混池间发现329 992个SNP位点,表明混池间的遗传背景已经非常相似,但未发现明显SNP富集区,表明可能存在较多假阳性位点;进一步对高质量(Quality100)的SNP变异位点进行筛选,并去除杂合SNP位点,最终获得3 371个可信位点。其中,位于13号染色上的SNP变异有700个(占比20.77%),并在20～30 Mb的物理区间形成一个最大的SNP富集区,推测调控花色的W1位点可能位于此区间内。利用该区间内SNP信息开发出dCAPS-1、dCAPS-2分子标记,连锁分析结果显示其与W1位点紧密连锁(W1-(0.4 cM)-dCAPS-1-(2.3 cM)-dCAPS-2),表明W1位点位于SNP富集区内。综上所述,通过构建高世代株行的分离群体混池,利用高通量测序方法可以快速定位控制目标性状的遗传位点,且开发的dCAPS标记可以有效剔除不利性状,从而加速遗传育种进程。     

粒用高粱F2群体农艺性状数量遗传分析

通过对高粱F_2群体农艺性状进行数量遗传分析,确定各性状的最适遗传模型并掌握其遗传规律,为田间选育遗传稳定的农艺性状提供参考。以粒用高粱品种忻粱52和美引-20的杂交F_2分离群体为试验材料,根据单个分离世代群体的遗传模型方法 -主-多基因遗传分析模型对F_2世代6个数量性状进行遗传分析。结果表明,6个农艺性状中株高、穗柄长、主茎茎节数、平均茎节长符合遗传模型,受主效基因控制;而穗长和旗叶鞘长不存在主基因,受微效多基因遗传。株高符合Model B_1,受2对主基因控制,为加性-显性-上位性混合遗传模型,主基因遗传率为88. 65%;穗柄长和主茎茎节数符合Model A_1,为受1对主基因控制的加性-显性混合遗传模型,遗传率分别为61. 58%和68. 94%;平均茎节长符合Model A_4,受1对主基因控制,符合负向完全显性遗传模型,主基因遗传率为49. 24%。株高、穗柄长和主茎茎节数的主基因遗传率较高,说明这3个性状在后代遗传中受环境影响较小,遗传较稳定,可以在育种早代直接进行选择;而平均茎节长的遗传率较低,说明该性状在后代中遗传不稳定,受环境影响较大,需在育种高代进行选择。     

抗根肿病种质资源的筛选及油菜抗根肿病种质的合成

为了筛选十字花科抗根肿病种质,将抗性基因转育到甘蓝型油菜中,利用四川成都根肿菌4号生理小种对西北农林科技大学油菜课题组搜集提供的30份十字花科种质进行接种筛选,并对病情指数进行显著性差异分析、欧式聚类分析及发病率与病情指数的相关性分析。最终获得7份高抗(HR)材料,包括3份白菜、3份芜菁和1份甘蓝,2份中感(MS)材料,2份感病(S)材料和19份高感(HS)材料,其中高感材料均为油菜;这30份材料的平均发病率为69. 13%,平均发病指数为51. 45;抗、感材料病情指数之间存在极显著差异,欧式聚类分析与病情指数分析结果相一致,发病率与病情指数之间存在线性相关。将筛选获得的抗病芜菁德白瑞与感病甘蓝型油菜育种骨干亲本徐09进行远缘杂交,利用形态学、抗性鉴定、SSR分子标记等方法对远缘杂交的F1进行了真假杂种鉴定。结果发现,获得的3株F1杂种叶色浓绿,叶片肥厚,叶缘刺毛较少,叶型修长呈椭圆形,整体性状表现介于两亲本之间且偏向于母本,接菌后无发病症状,并用筛选得到的15对具有较好扩增多态性的SSR引物扫描3株杂种及双亲,带型均同时表现父母本带型,最终确定这3份F1杂种均为真杂种。筛选的7份高抗材料和3份真杂种材料可以为根肿病抗性机理研究及油菜抗根肿病新品种的选育提供材料基础。