基于表型性状与简单重复序列标记的浙江省芋种质资源遗传多样性比较

为探讨浙江省地方芋种质资源的遗传多样性,并挖掘特异芋种质,对25份浙江省地方芋种质资源进行调查鉴定,对15个表型性状进行了遗传多样性分析、主成分分析、表型性状与简单重复序列(SSR)标记相结合的聚类分析。结果表明,浙江省芋种质遗传多样性丰富,变异系数与多样性指数均值分别为31.32%与0.97。主成分分析显示,前5个主成分累积特征值为10.871,累计贡献率为77.649%,主成分1反映了多子芋株型综合因子,主成分2反映了芋叶形状综合因子,主成分3反映了母芋形状综合因子,主成分4、5分别代表母芋表皮棕毛、母芋颜色因子;另外,孙芋形状、母芋芽色、叶心色斑颜色、叶柄中下部颜色、母芋表皮棕毛可作为芋种质鉴别优先观测的形态性状指标。基于表型性状的聚类在遗传距离4.171处可将所有种质分为5个类别,其中第Ⅲ类与第Ⅴ类的子孙芋形状均为卵圆,商品性好。此外,在20份多子芋中还挖掘出2份紫红柄特异芋种质。20对SSR引物在所有资源中扩增共获得53个条带,具有多态性的条带为48条,多态性比率为90.6%,多态信息含量(PIC值)为0.22~0.64;SSR分子标记聚类在DICE遗传相似系数0.721处将所有种质分为5个类别,与表型性状聚类结果有类似之处,但又有所不同。2种不同的聚类方式在芋种质资源的鉴别中具有互补作用,均表明了亲缘关系的远近与地理来源并无直接关系。上述结果将为芋种质资源进一步保护、利用与创新提供重要的理论基础。     

基于转录组测序开发糜子SSR标记

【目的】 以6份不同地理来源的糜子资源为试验材料,基于前期转录组测序获得的1 000对SSR引物,选出200对进行多态性检测,以期构建一批可以准确评估糜子种质遗传差异的分子标记。【方法】 用Primer Premier 5.0软件设计引物,改良CTAB法提取DNA,PCR扩增DNA和聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选引物多态性;用PowerMarker 3.25和PopGen 1.32计算遗传多样性参数。【结果】 200对引物中97对呈单态性,80对呈多态性。单碱基序列重复引物有20对,10对具多态性,其重复基元是A（50%）和T（50%）。二碱基序列重复引物有36对,15对具多态性,其碱基重复类型有7种（AG最多,TC、GC和GA次之,CA、TA和AC最少）。三碱基序列重复引物有144对,55对具多态性,其碱基重复类型有24种（GGC、GCG和GCC最多,GAA、GCT和CGC等次之,ACC、AGG、CAG、CGT、AAG、AAC、TCG、CGA、ATT、CAA和CCA最少）。就引物分辨率(Rp)值而言,1—3碱基序列重复引物分别为0.67—4.67（平均2.07）、1.33—4.33（平均2.73）和0.67—4.00（平均1.83）。基于Rp值分析SSR分布频次,发现80个标记分布在5个区间：0—1、1—2、2—3、3—4和4—5,分别包含17（21.25%）、36（45.00%）、11（13.75%）、14（17.50%）和2个（2.50%）。就$\overline{\text{Rp}}$值而言,1—3碱基序列重复引物分别为0.33—0.67（平均0.51）、0.40—0.78（平均0.59）和0.33—0.83（平均0.59）。单碱基序列重复标记共检测到22个等位变异,每个位点为2—3个（平均2.2000）,其中8个和2个位点分别具2和3个变异;二碱基序列重复标记共检测到38个等位变异,每个位点为2—3个（平均2.5333）,其中7个和8个位点分别具2和3个变异;三碱基重复标记共检测到136个等位变异,每个位点为2—3个（平均2.4727）,其中29个和26个位点分别具2和3个变异。就多态性信息含量而言,1—3碱基序列重复引物分别为0.3750—0.5355（平均0.4293）、0.2392—0.7438（平均0.4293）和0.2392—0.7438（平均0.3989）。就多样性指数而言,1—3碱基序列重复分别为0.6365—1.0776（平均0.7497）、0.5623—1.0986（平均0.8339）和0.5623—1.0889（平均0.8312）。【结论】 基于转录组测序结果,检测200对SSR引物的多态性,发现177对（88.5%）可以扩增出完整条带,其中80对具多态性,多态率为40%。     

103份小麦品种（系）抗条锈性和遗传多样性评价及基因检测

【目的】了解小麦品种（系）对条锈病的抗性水平及遗传多样性,掌握条锈病抗性基因的利用情况,为培育和合理利用优良小麦抗条锈病新品种提供理论依据。【方法】选用小麦条锈病流行生理小种CYR32、CYR33和CYR34对103份小麦品种（系）进行苗期抗条锈病分小种鉴定、成株期抗CYR32鉴定,并利用SSR分子标记对其进行遗传多样性分析,进而利用已知小麦抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的分子标记进行抗条锈病基因检测。【结果】苗期抗性鉴定表明,103份小麦品种（系）对生理小种CYR32表现为抗病的有20份,占供试材料的19.42%;有34份品种（系）对CYR33表现为抗病,占供试材料的33.01%;36份品种（系）对CYR34表现为抗病,占供试材料的34.95%;仅有郑6辐、宁麦3号、老兰麦、京411、京作278、扬麦158共6个品种对生理小种CYR32、CYR33和CYR34均表现抗病。成株期对CYR32抗性鉴定表明郑州021等55份材料表现为成株期抗性,占供试材料的53.40%。遗传多样性分析表明,103份小麦品种（系）的遗传相似系数变异范围为0.50—0.93,平均值为0.66。103份小麦品种（系）聚类分析可分为3大类,第Ⅰ类包含4个品种,分别为花培112-2、尤皮2号、鲁沾1号和Elkhart;第Ⅱ类包含43个品种（系）,其中来自于同一地区的品种（系）或含系谱来源相同的品种（系）聚在一类,说明小麦品种之间的亲缘关系与品种来源有很大的关系;第Ⅲ大类中具有相同系谱的品种（系）都聚在一个亚类,表明同一地区小麦生产品种选育过程中多数使用了相同或亲缘关系相近的材料,导致小麦育成品种之间遗传关系相近。已知抗病基因检测到含有Yr9、Yr10、Yr18和Yr26特征带的品种（系）分别有15、8、19和1份,未检测到含有Yr5和Yr15阳性条带的品种（系）。【结论】供试小麦品种（系）苗期的抗性水平较低,郑6辐、宁麦3号、老兰麦、京411、京作278、扬麦158这6份品种可能含有未知全生育期抗病基因,适用于品种轮换种植防控小麦条锈病;成株期抗性较好,抗性基因检测Yr18使用频率较高。因此,小麦育种工作应充分利用优质已知抗性基因资源,发掘新抗性材料,培育多基因聚合的持久抗性品种。     

Relationship of Icelandic cattle with Northern and Western European cattle breeds,admixture and population structure

ABSTRACT

Icelandic cattle is believed to have been brought from Norway during the settlement of Iceland around AD 870-930. Previous research on genetic relationships has indicated that Icelandic cattle is most related to northern Nordic indigenous breeds. Using single nucleotide polymorphism genotype data from Icelandic cattle and 29 Northern and Western European cattle breeds, we studied relationships and admixture among these breeds, and assessed population structure in Icelandic cattle. Population structure analysis through principal component analysis, estimation of ancestry, and analysis of patterns of population splitting and mixing revealed that Icelandic cattle are most related to three Finncattle breeds (Eastern, Northern and Western Finncattle), and Swedish Mountain cattle. Icelandic cattle has very low levels of admixture. We observed very limited population structure in Icelandic cattle. The observed structure was due to variable sire contributions. Over 1000 years of almost complete isolation has made Icelandic cattle highly genetically distinct from other cattle breeds.     

苜蓿青贮乳酸菌的筛选及其对苜蓿青贮发酵的影响

为获得苜蓿青贮用乳酸菌,本研究从苜蓿附生乳酸菌中通过抑菌活性、酸化苜蓿粉及结构性糖代谢中间产物的性能指标筛选优良菌株,并研究其对苜蓿(Medicago sativa)青贮发酵的影响。结果表明,1)筛选到抑菌活性较高、酸化苜蓿粉及结构性糖代谢中间产物综合性能较好的菌株ZZU A341,被鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum);2)青贮90 d,添加该菌株的处理组pH、氨态氮含量低于添加商业菌株(YX)的处理组,显著低于自然青贮(P<0.05)。综上所述,使用该筛选方法获得的优良乳酸菌可有效改善苜蓿发酵品质。     

皖北石灰岩山地不同植被恢复模式对植物群落物种组成及多样性的影响

通过研究皖北石灰岩山地生态系统的植被群落,分析不同植被恢复群落的组成、结构、多样性和生活型组成,进而阐明石灰岩山地生态系统植被恢复模式对群落结构特征以及植物物种多样性的影响。结果表明:研究区有54种植物,隶属26科54属。侧柏(Platycladus orientalis)+构树(Broussonetia papyrifera)人工混交林有植物种类16科26种,分别占总数的61.5%和48.1%。酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa)+牡荆(Vitex negundo var.cannabifolia)灌丛和荩草(Arthraxon hispidus)+牡荆草灌丛植物种类分别为32和33种,分别占调查总物种数的59.3%和61.1%。不同植被恢复群落生活型也有差异。侧柏+构树人工混交林群落高位芽植物占优势,而酸枣+牡荆灌丛和荩草+牡荆草灌丛则以地面芽植物所占比例较大。分析表明,多样性指数、均匀度指数和优势度指数均表现为侧柏+构树混交林>酸枣+牡荆灌丛>荩草+牡荆草灌丛,但物种丰富度表现为荩草+牡荆草灌丛>酸枣+牡荆灌丛>侧柏+构树混交林。Sörensen较高值出现在酸枣+牡荆灌丛与侧柏+构树混交林和荩草+牡荆草灌丛之间,侧柏+构树混交林与荩草+牡荆草灌丛Sörensen多样性值较低。研究结果表明,石灰岩山地独特的地貌特征和人工植被恢复对植物群落组成、多样性及其生活型组成产生重要影响。     

甘露寡糖添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结构的影响

为利用16S rDNA技术研究甘露寡糖不同添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结构影响,本研究选用出生日龄一致、体重接近、健康状况良好的荷斯坦公犊牛20头,随机分为4组。CR组为对照组,饮用乳及开食料中均不添加甘露寡糖;ORa组在饮用乳中添加5 g甘露寡糖,开食料中不添加甘露寡糖;ORb组在开食料中添加5 g甘露寡糖,饮用乳中不添加甘露寡糖;ORc组在饮用乳及开食料中各添加2.5 g甘露寡糖(混合添加)。应用16S rDNA测序技术,研究了甘露寡糖添加方式对犊牛瘤胃细菌构建的影响。结果表明:甘露寡糖添加方式会影响哺乳期犊牛瘤胃细菌总数,但对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群多样性未产生显著影响(P>0.05)。在门水平上,与对照组相比,ORb组颗粒料中添加甘露寡糖显著降低了厚壁菌门与放线菌门的丰度(P<0.05),极显著提高了变形菌门的丰度(P<0.01),优势菌门增加为3种,分别为拟杆菌门、厚壁菌门与变形菌门。在属水平上,甘露寡糖不同添加方式导致哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结发生了改变,其中甘露寡糖不同添加方式对小杆菌属和脱硫弧菌属在瘤胃内丰度均产生了影响,但对ORa组与ORc组犊牛瘤胃细菌影响不及ORb组;且ORb组犊牛瘤胃细菌功能性菌属普雷沃氏-7属、氨基酸球菌属、优杆菌属和琥珀酸弧菌等均发生显著变化。基于以上结果,得出如下结论:本研究条件下,甘露寡糖添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群多样性未产生显著影响(P>0.05),但开食料中寡糖添加方式对菌群结构产生部分影响,其中发挥瘤胃蛋白降解作用和淀粉降解作用的琥珀酸弧菌科-UCG-001属、利用乳酸的新月形单胞菌属丰度极显著提高(P<0.01),而利用乳糖的优杆菌属丰度显著降低,降解半纤维素的小杆菌属丰度极显著降低(P<0.01)。     

甘肃、青海地区小麦条锈菌监测及群体遗传多样性分析

【目的】了解甘肃和青海小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）春季流行传播路线、群体遗传多样性和生殖模式,明确春季流行期两省小麦条锈菌的传播关系及菌源交流规律,进而为两省小麦条锈病的预测预报、确定越夏初始菌源来源和有效治理提供理论依据。【方法】选择条锈病常发生的地区作为调查和研究区域。甘肃省4个试验点：陇南市文县、陇东平凉市崆峒区、中部麦区定西市临洮县、临夏州临夏县;青海省2个试验点：西宁市城北区、海东市互助县。2017年秋季,在甘肃和青海省6个试验点内根据当地小麦播种适期依次种植82份变异观察圃材料。2018年4—8月,对试验点82份变异观察圃材料进行田间病害调查,并采集到551份小麦条锈菌标样,使用15对引物进行SSR分子标记分析。利用GenAlEx和POPPR v2.5.0软件对数据进行相关分析, 不显著的rbarD值表示连锁平衡,用于推断群体是否发生有性重组。【结果】82份变异观察圃材料在甘肃地区发病比青海地区严重。15对引物组合共扩增出81个位点,每对引物组合产生的多态性位点为2—12个。551份样本克隆矫正后,共鉴定出505个多位点基因型（MLG）,其中仅有32个MLG被克隆并进行了2—6次重新采样。甘肃和青海群体总的基因型多样性（G=0.917）较高,其中,甘肃平凉群体的最高,青海互助群体次之,甘肃临洮群体最低。小麦条锈菌的遗传变异主要在各群体内部个体之间。春季流行期,菌源在各群体之间交流频繁,青海东部（互助和西宁）群体与甘肃（平凉和临夏）群体之间的基因流高于青海（互助和西宁）群体与甘肃文县群体之间的基因流。最小时空网络图（MSN）和非参数主成分分析（DAPC）表明青海互助和西宁的群体与来自于甘肃平凉和临夏的群体之间菌源关系最密切,差异最小;与临洮群体遗传距离相对较远且临洮群体相对独立;文县群体则是一个完全独立的群体,与其他5个群体之间的差异最大。连锁不平衡分析表明,甘肃文县、临夏和青海西宁群体存在不显著的rbarD值表示连锁平衡,是有性生殖群体,其中文县群体（rbarD=0.0139,P=0.186）显示出明显的有性重组特征。【结论】小麦条锈病春季流行期,甘肃地区与青海东部地区的传播路线以甘肃平凉、临夏到青海的传播为主,甘肃文县到青海的传播为辅。甘肃文县、临夏和青海西宁3个群体存在有性生殖现象,对甘肃、青海地区条锈菌丰富的遗传多样性的形成具有一定作用。     

一株盐芽孢杆菌的筛选及其粗酶的酶学特性研究

从浙江舟山市双峰盐场中筛选出一株分泌蛋白酶的嗜盐菌,结合16S rDNA基因序列鉴定、菌株形貌特征确定其为特氏盐芽孢杆菌(Halobacillustrueperi)命名为HalobacillustrueperiB1。经研究,该菌株最适生长NaCl浓度为5%,表明其为中度嗜盐菌。该蛋白酶在50℃和pH 7.5条件下具有最高的蛋白酶活力。对发酵培养时间的优化实验表明发酵8 h后B1分泌的蛋白酶活力最大。对发酵培养基的优化结果表明,脱脂奶粉为最适氮源和碳源;75 g·L~(-1)为最佳发酵盐浓度,对钙镁离子的依赖不明显。确定优化后的发酵培养基:Na HCO_30.06 g,KCl_2.0g,CaCl_2·2H_2O0.48 g,Mg SO_4·7H_2O 1.0 g,FeCl_3 0.001 g,NaCl 75.0 g,脱脂奶粉10.0 g。在初始pH 7.5,温度为40℃条件下发酵8 h。     

大米草中耐盐乳酸菌的分离鉴定及对大米草青贮品质的影响

本试验旨在研究大米草（Spartina anglica Hubb.）中耐盐乳酸菌的分离鉴定及对大米草青贮品质的影响，以期为大米草青贮利用提供技术支持和理论依据。试验采用传统培养法筛选出耐盐浓度为10%的乳酸菌菌株，通过生理生化及16S rDNA序列分析法综合鉴定筛选的菌株，并将其添加到大米草原料中进行青贮效果观察。结果表明：分离获得的42株乳酸菌菌株，耐盐溶度最高为10%的4株乳酸菌均为同型发酵的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum），命名为C1、C2、C3和C4。4株乳酸菌均能提高大米草的青贮发酵品质，其中C4显著提高青贮料的可溶性碳水化合物和粗脂肪含量（P<0.05），显著降低青贮料的氨态氮含量（P<0.05）；另外，C4处理组的干物质含量和乳酸含量显著高于其他3个菌株处理组（P<0.05），中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、半纤维素和丁酸含量显著（P<0.05）低于其他3个菌株处理组，青贮效果最佳。