基于SSR标记的小麦族St、H、Y基因组六倍体物种遗传变异及种间亲缘关系研究

小麦族含有St、H、Y基因组的物种是禾本科小麦族最大的一个类群,它们不仅包含许多优良的牧草资源,还含有许多优异的抗逆基因资源,是牧草和麦类作物育种重要的基因库,具有重要的经济和生态价值。然而该类群物种的种属界限及系统关系一直存在争议,特别是六倍体物种间的亲缘关系争议较大,相关的研究还较少,其限制了该类群物种种质资源的进一步开发利用。研究小麦族St、H、Y基因组六倍体物种种间亲缘关系可为该类群物种的遗传多样性、种属关系及系统演化关系等提供重要参考。系统收集具有StHY、StStY、StStH、StHH基因组组成的六倍体物种25个,选用具有高通用性的SSR分子标记对其种间遗传变异、分化及亲缘关系进行分析。研究结果表明:1)27对SSR引物在46份供试材料中扩增出条带共229条,其中多态性条带213条,比率为93.01%;2)Dice遗传相似系数表明供试材料间的系数变异为0.479~0.981,平均值为0.670;StHY、StStY、StStH和StHH不同基因组组成物种内的相似系数变化分别为0.544~0.981、0.509~0.899、0.530~0.843和0.550~0.827,平均值分别为0.722、0.700、0.663、0.677;其揭示了供试物种之间存在丰富的遗传变异和不同程度的种间分化;3)聚类分析结果表明,不同基因组组成的物种间亲缘关系相对较远,相同基因组组成物种基本上能聚在一起且表现出不同程度的分化类型,其中StHY物种间分化最为显著,并与其形态特征表现出一定的一致性;4)进一步明确了国产的披碱草属六倍体物种均为StHY基因组组成。研究结果揭示了供试的不同基因组组成的六倍体物种之间具有丰富的遗传多样性和明显的种间分化,其中StHY物种可明显分化成3种类型;相同或相似基因组组成的物种间表现出了较近的亲缘关系,研究结果支持基于基因组组成的分类体系对该类群物种分类地位的划分。     

外源硅添加对模拟干旱胁迫下垂穗披碱草 苗期根系形态的影响

为了探讨外源硅添加对干旱胁迫下垂穗披碱草(Elymus nutans)苗期根系形态的影响,本研究采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,分析添加不同浓度硅对干旱胁迫下垂穗披碱草苗期根系总根长、表面积、体积、平均直径、分枝数等形态指标的影响。结果表明:15%PEG模拟干旱胁迫处理7 d后,随着硅浓度的增大幼苗的根系生物量、总根长、表面积、体积、平均直径、分枝数及根尖数呈现上升趋势;处理21 d后随着硅浓度的增大,以上指标先上升后下降,当硅浓度为0.5 mmol·L~(–1)时效果最好。同时,硅添加后的幼苗的根系指标在R1(0～0.5 mm)直径范围显著升高(P 0.05)。这些结果表明,外源硅添加缓解了干旱胁迫对垂穗披碱草幼苗根系的危害,细根分化能力明显加强;添加外源硅可使垂穗披碱草幼苗通过调整根系形态来适应干旱的环境。本研究为垂穗披碱草的抗旱性研究及其生产利用等提供了重要的参考。     

基于SSR标记的小麦族St、H、Y基因组六倍体物种遗传变异及种间亲缘关系研究

小麦族含有St、H、Y基因组的物种是禾本科小麦族最大的一个类群,它们不仅包含许多优良的牧草资源,还含有许多优异的抗逆基因资源,是牧草和麦类作物育种重要的基因库,具有重要的经济和生态价值。然而该类群物种的种属界限及系统关系一直存在争议,特别是六倍体物种间的亲缘关系争议较大,相关的研究还较少,其限制了该类群物种种质资源的进一步开发利用。研究小麦族St、H、Y基因组六倍体物种种间亲缘关系可为该类群物种的遗传多样性、种属关系及系统演化关系等提供重要参考。系统收集具有StHY、StStY、StStH、StHH基因组组成的六倍体物种25个,选用具有高通用性的SSR分子标记对其种间遗传变异、分化及亲缘关系进行分析。研究结果表明:1)27对SSR引物在46份供试材料中扩增出条带共229条,其中多态性条带213条,比率为93.01%;2)Dice遗传相似系数表明供试材料间的系数变异为0.479~0.981,平均值为0.670;StHY、StStY、StStH和StHH不同基因组组成物种内的相似系数变化分别为0.544~0.981、0.509~0.899、0.530~0.843和0.550~0.827,平均值分别为0.722、0.700、0.663、0.677;其揭示了供试物种之间存在丰富的遗传变异和不同程度的种间分化;3)聚类分析结果表明,不同基因组组成的物种间亲缘关系相对较远,相同基因组组成物种基本上能聚在一起且表现出不同程度的分化类型,其中StHY物种间分化最为显著,并与其形态特征表现出一定的一致性; 4)进一步明确了国产的披碱草属六倍体物种均为StHY基因组组成。研究结果揭示了供试的不同基因组组成的六倍体物种之间具有丰富的遗传多样性和明显的种间分化,其中StHY物种可明显分化成3种类型;相同或相似基因组组成的物种间表现出了较近的亲缘关系,研究结果支持基于基因组组成的分类体系对该类群物种分类地位的划分。     

老芒麦种质的醇溶蛋白遗传多样性研究

利用A-PAGE的醇溶蛋白标记,对来自亚洲和北美的86份老芒麦种质的遗传多样性和遗传关系进行了分析。电泳共检测到52条醇溶蛋白条带,其中47条为多态性条带,多态性带百分比达90.4%。种质间遗传相似系数的变幅为0.108~0.952,平均值为0.373。利用Shannon多样性指数反映了类似的结果,即供试种质间的多样性指数达到0.460的较高水平。基于多样性指数计算了老芒麦种质地理类群遗传分化程度,地理类群内和类群间的遗传变异分别占总变异的55.8%和44.2%,这表明种质间存在较高水平的遗传多样性。对供试种质和地理类群的聚类分析结果均显示,来源于青藏高原的种质与其他地理来源的种质具有较大的差异,可以分成明显的2支。这种聚类结果可能与老芒麦种质的地理来源和生态适应性有关。本研究结果可为老芒麦种质的收集保护及核心种质构建提供有益信息。     

暖季补饲矿物元素复合舔砖对放牧牦牛生长性能及产奶量的影响

为了研究暖季补饲矿物元素复合舔砖对放牧牦牛生长性能及产奶量的影响,试验选取健康牦牛140头,按年龄、性别组成相同的原则随机分为对照组和补饲组,每组70头。补饲组在归牧后可自由舔食矿物元素复合舔砖,对照组不补饲,试验期为60 d,测定牧草中矿物元素含量、牦牛生长性能、泌乳母牦牛产奶量。结果表明:与对照组相比,补饲组犊牦牛和青年牦牛总增重和日增重极显著提高(P0. 01);青年牦牛和成年牦牛日增重显著高于犊牛(P0. 05)。与对照组相比,补饲组泌乳牦牛产奶量无显著变化(P0. 05),7,8岁泌乳牦牛的产奶量显著高于5岁以下泌乳牦牛(P0. 05)。说明在牧草生长旺盛的暖季给牦牛适当补饲矿物元素复合舔砖能提高牧草的利用率和日增重,而犊牦牛和青年牦牛的补饲效果优于成年牦牛。     

小肽与酵母培养物对舍饲牦牛生产性能、养分表观消化率和血清生化指标的影响

为研究添加小肽与酵母培养物对舍饲育肥牦牛生产性能、养分表观消化率和血清生化指标的影响,试验选取36头年龄为4周岁左右、体重水平相当、健康状况良好的麦洼牦牛随机分为4个处理组,对照组(TMR全混合日粮)、试验Ⅰ组(TMR+1%酵母培养物)、试验Ⅱ组(TMR+0.75%小肽)和试验Ⅲ组(TMR+1%酵母培养物+0.75%小肽)。结果表明:(1)小肽与酵母培养物可以显著提高舍饲育肥牦牛日粮中营养物质的表观消化率,其中粗蛋白质(CP)和中性洗涤纤维(NDF)的表观消化率极显著高于对照组(P<0.01),试验Ⅲ组的OM、CP、NDF和酸性洗涤纤维(ADF)表观消化率较对照组分别提高了10.87%、13.79%、17.52%、11.19%。(2)与对照组相比,各试验组平均日采食量(DMI)、平均日增重(ADG)和F/G差异极显著,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组DMI较对照组分别提高了12.20%、6.51%、12.20%;ADG分别提高25%、10.74%、28.09%;F/G则分别降低了11.74%、5.39%、13.26%(P<0.01)。(3)与对照组相比,试验组尿素氮(UN)、甘油三酯(TG)、葡萄糖(Glu)、球蛋白(GLB)差异不显著(P>0.05);总蛋白(TP)和白蛋白(ALB)差异显著(P<0.05),试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组TP较对照组分别显著提高了13.02%、7.55%、18.48%;ALB分别提高了12.04%、5.41%、12.23%(P<0.05)。综上所述,小肽与酵母培养物组合可提高舍饲牦牛的生产性能与养分表观消化率,并改善血清中生化指标的含量。     

饲粮中添加酵母培养物对舍饲牦牛瘤胃发酵参数及微生物区系的影响

本试验旨在研究饲粮中添加酵母培养物(YC)对舍饲牦牛瘤胃发酵参数及微生物区系的影响。试验选取4岁、初始体重为(180.31±29.73)kg的健康麦洼公牦牛36头,随机分为4组,每组9个重复,每个重复1头牦牛,分别饲喂YC添加水平为0(Ⅰ组)、0.5%(Ⅱ组)、1.0%(Ⅲ组)和1.5%(Ⅳ组)的全混合日粮。预试期10 d,正试期80 d。结果表明:1)随着饲粮YC添加水平的升高,瘤胃微生物蛋白(MCP)含量显著升高(P<0.05),pH有呈线性降低的趋势(P=0.058),氨态氮(NH3-N)含量有呈二次曲线变化的趋势(P=0.055),乙酸比例及乙酸/丙酸呈显著线性降低(P<0.05),丙酸和丁酸比例呈显著线性增加(P<0.05),总挥发性脂肪酸(TVFA)含量无显著变化(P>0.05)。2)舍饲牦牛瘤胃微生物多样性指数除Chao指数外,其余各指数组间无显著差异(P>0.05)。3)门水平上,4组的优势菌门均为拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门。随着饲粮YC添加水平的升高,疣微菌门的相对丰度呈显著线性升高(P<0.05),Saccharibacteria的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),互养菌门的相对丰度呈显著二次曲线变化(P<0.05),变形菌门和纤维杆菌门的相对丰度有呈二次曲线变化的趋势(P=0.065,P=0.064)。属水平上,普雷沃菌属、拟杆菌目BS11和理研菌科RC9为优势菌属,随着饲粮YC添加水平的升高,克里斯滕森菌科R7的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),与pH和NH3-N含量呈显著正相关(r>0.500,P<0.05),奎因氏菌属的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),与TVFA含量呈显著正相关(r=0.460,P<0.05),瘤胃球菌科UCG-001和瘤胃球菌科UCG-014的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),与pH呈显著正相关(r>0.500,P<0.05),瘤胃球菌科UCG-011和瘤胃球菌属2的相对丰度呈显著二次曲线变化(P<0.05)。综上所述,在舍饲牦牛饲粮中添加YC显著影响了瘤胃中微生物的丰富度,影响门和属水平微生物的组成,进而对瘤胃发酵参数产生影响。     

短期牦牛放牧对青藏高原高寒草地土壤真菌群落的影响

牦牛放牧是青藏高原重要的人为干扰形式,放牧管理方式以及放牧强度对维持草地健康具有重要作用。为了明晰牦牛短期放牧对高寒草甸土壤真菌群落的影响过程,本研究在川西北典型高寒草甸进行牦牛放牧强度试验,设置了对照（禁牧）、轻度放牧（1头牦牛·hm^-2）、中度放牧（2头牦牛·hm^-2）和重度放牧（3头牦牛·hm^-2）4种放牧强度。结果表明短期（2年）放牧处理通过增加土壤中子囊菌门的相对丰度、降低担子菌门的相对丰度从而改变土壤真菌群落结构;土壤真菌群落多样性与丰富度在各放牧强度间差异不显著,但放牧均有增加土壤真菌群落多样性与丰富度的趋势。通过对真菌群落结构变化进行方差分解,发现放牧强度通过改变土壤养分进而影响真菌群落结构;通过对真菌的共现网络进行模块化分析发现,短期的牦牛放牧对真菌相互作用主要模块的相对丰度影响不显著,而放牧强度通过影响土壤中的养分含量来影响模块相对丰度。     

苏丹草及高丹草幼苗对干旱胁迫的 生理响应与抗旱性比较

采用沙培植物育苗法,以聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟自然干旱,研究9份苏丹草(Sorghum sudanense)及3份高丹草(S. bicolor×S. sudanense)幼苗期对干旱胁迫的生理响应,并利用隶属函数法对其抗旱性进行综合比较。结果表明,抗旱性强的材料在干旱胁迫下保水能力强、叶绿素持有率高、能维持较高的光合性能和细胞膜结构的完整性。依据叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛含量、叶绿素含量、光化学效率(Fv/Fm)、净光合速率和水分利用效率7项抗逆相关指标,对12份材料的抗旱隶属值进行计算,其综合抗旱适应性鉴定结果为,材料编号1、2和3的苏丹草与10(‘蜀草2号’高丹草)、11(‘蜀草1号’高丹草)及12(‘海狮’苏丹草)抗旱性较强,编号为7、8的两份苏丹草和9号高丹草抗旱性较差。本研究为高梁属作物抗旱新品种选育和优质牧草栽培利用提供了试验依据。