大豆种子耐储藏性相关QTL分析及候选基因挖掘

大豆种子在长期储存条件下发生老化，导致种子的品质降低、萌发力下降、幼苗活力变差，最终造成大豆大规模减产。种子耐储藏性是一个复杂的数量性状，受多基因控制。为了探究大豆种子耐储藏性机理，挖掘相关基因，以中豆27和九农20及其杂交衍生的112份重组自交系(Recombinant Inbred Lines, RIL)群体为材料，评价大豆种子耐储藏性，利用343 907个高质量的SNPs标记构建Binmap,定位大豆种子耐储藏相关性状的QTLs,并利用基因组、转录组、代谢组进一步分析。结果显示：本研究共得到31个QTLs,分布于大豆的10条染色体上。多组学联合分析共发现与种子耐储藏性相关的3个候选基因，并发现种子耐储藏性相关的通络包括黄酮类生物合成途径和亚油酸代谢等。研究结果为深入解析大豆种子耐储藏遗传本质和大豆耐储藏品种的培育提供理论依据和技术支持。     

黑龙江省马铃薯疮痂病菌种群结构及PAI致病基因分析

2018—2020年，从黑龙江省6个市(哈尔滨市、佳木斯市、鹤岗市、绥化市、牡丹江市和鸡西市)采集马铃薯疮痂病薯块，采用稀释分离法对马铃薯样品进行病原菌分离，利用萝卜幼苗法进行分离菌株致病性测定。根据形态特征、生理生化特性，结合16S rDNA序列对疮痂病菌进行分类鉴定，并进一步分析了致病菌的PAI致病基因组成。结果表明，从6个市采集到的154份马铃薯样品中分离鉴定获得263株链霉菌致病菌株，共有5种，为S.scabies、S.acidiscabies、S.bottropensis、S.rochei和S.lavendulae。其中S.scabies是优势菌株，S.bottropensis、S.rochei和S.lavendulae是黑龙江省首次报道的马铃薯疮痂病菌。通过对致病链霉菌进行PAI致病基因(txtAB、tomA、nec1)的PCR扩增，共检测出2种致病基因类型txtAB~+/tomA~+/nec1~+和txtAB~-/tomA~+/nec1~+。     

不同类型沙障对菊芋生长影响的研究

土地荒漠化严重制约着我国干旱、半干旱、亚湿润干旱区的生产发展，威胁地区生态环境发展，设置沙障是荒漠化防治过程中重要的工程措施之一。菊芋不仅可作为优良的饲料作物，也可作为荒漠化地区防风固沙的植物种。为探明高寒半干旱地区不同类型沙障对菊芋生长的影响，总结出适宜沙珠玉地区“沙障+菊芋种植”治理模式，本研究对沙珠玉地区5种不同类型沙障（柴草条带沙障、尼龙袋沙障、黏土沙障、燕麦沙障、小麦沙障，以裸沙地为对照）下菊芋的株高、基径、节间、叶片数、生物量等特性进行分析。结果表明，(1)菊芋的株高、基径、节间、叶片数、生物量在不同类型沙障中均表现出显著性差异；(2)菊芋的株高（64.40±5.69 cm）、基径（10.43±0.74 mm）、节间（5.60±0.32 mm）、叶片数（27.33±2.23个）、生物量（地上部分549.60±39.09 g；地下部分562.27±28.24 g）均以小麦沙障下的表现最佳；(3)通过主成分分析，得出“小麦沙障+菊芋”种植模式是更适宜沙珠玉地区“沙障+菊芋”的治理模式。     

美仁牦牛Akirin1基因克隆及在不同组织中的表达

【目的】Akirin1基因是调控成肌细胞分化的关键基因，克隆美仁牦牛Akirin1基因编码区（CDS）序列进行生物信息学分析，并检测该基因在各组织间的表达特征，为研究调控牦牛肌肉生长的基因功能提供理论依据。【方法】利用RT-PCR技术克隆美仁牦牛Akirin1基因CDS区序列，通过生物信息学软件分析蛋白理化性质和结构，预测蛋白信号肽和磷酸化位点及构建系统进化树；通过qPCR技术检测Akirin1基因在美仁牦牛成年牛各组织间及胎牛肌肉中mRNA的表达水平。【结果】美仁牦牛Akirin1基因CDS区全长579 bp，编192个氨基酸，蛋白相对分子质量为21 879.86 u，理论等电点8.91，总平均亲水性-0.822，为亲水性蛋白；系统进化树表明：美仁牦牛与普通牛和印度水牛亲缘关系最近，同源性分别为100%、98.44%;Akirin1蛋白有29处磷酸化位点，无信号肽和跨膜区，主要在细胞核中发挥生物学功能；美仁牦牛Akirin1蛋白主要是由α-螺旋和无规则卷曲组成。Akirin1基因在美仁牦牛脂肪组织中表达量最高，与其他组织比较差异显著（P<0.05），且肌肉和心脏组织中的表达量最...     

芽孢杆菌防治马铃薯主要病害的研究现状与展望

马铃薯病害长期影响我国马铃薯产量和品质，马铃薯病害主要的防控手段为化学防控，但因其带来的“3R”（Resistance，Resurgence，Residue）问题，严重制约我国马铃薯产业发展。生物防治菌剂因其具有绿色、环保、可持续发展、改善土壤环境等优点，成为目前新兴的一种防控手段。芽孢杆菌作为一种优秀的生防菌，因其获取方便，耐高温、耐盐碱、物美价廉等优点，逐渐被重视。对近几年利用芽孢杆菌防治马铃薯病害方面的研究进行了系统的总结和探讨，包括马铃薯病害中的早疫病、晚疫病和疮痂病 3 个方面，通过展望芽孢杆菌的生物防治研究方向，为后续芽孢杆菌的深入研究提供理论依据。     

大豆高密度遗传图谱的构建及产量相关性状QTL定位

大豆是重要的粮油作物，而我国大豆主要依靠进口，提高大豆产量对保障国家粮油安全意义重大。为定位大豆产量相关性状，本研究以产量差异显著的东农42和东农50作为杂交亲本，构建了包含168个家系的重组自交系（recombination inbred lines，RILs）群体，对其进行全基因组重测序，构建高密度遗传图谱，并利用R/qtl软件的复合区间作图法（composite interval mapping,CIM）结合两年六点的大豆产量相关性状表型数据，进行QTL定位。结果表明：利用测序获得的660 316个SNP标记构建了一张分布在20个连锁群的包含6227个bin标记的大豆高密度遗传图谱，总图距和平均图距分别为2739.15 cM，0.44 cM。在12个染色体上定位到22个大豆产量相关性状QTL，四粒荚数、单株荚数、单株粒重和百粒重性状定位到的QTL分别为5、4、5和8个。在3号和19号染色体上各有一段基因组区域在两年间重复定位，涉及6个主效QTL，分别为qNFSP-19-1（22.976%）、qNFSP-19-2（11.977%）、qNFSP-19-3（17.203%）、qHSW-3-1（11.346%）、qHSW-3-2（11.346%）和qHSW-3-3（11.175%），加性效应值均为负值。在3、7、11、12和20号染色体上新定位到7个产量相关性状QTL，其中表型贡献率最高的为qHSW-3-3（14.276%），包含具有重复定位区间的qHSW-3-2和qHSW-3-3。与前人定位的结果相比，更多QTL极大地缩短了定位区间，表明本文报道的高密度遗传图谱更准确，可以为大豆产量相关性状的精细定位、候选基因的挖掘及分子标记辅助育种奠定基础。     

外源ABA处理对离体玉米子粒灌浆特性的影响

以郑单958和登海605为试验材料,采用离体培养的方法,研究玉米子粒发育早期和中期不同浓度脱落酸(ABA)处理对玉米子粒灌浆特性的影响。运用Logistic模型解析不同浓度ABA处理后子粒灌浆过程与品种差异,分析灌浆速率、灌浆时间等子粒灌浆参数及其与粒重的相关性。结果表明,早期ABA处理降低了最大和平均灌浆速率,中期低浓度处理提高灌浆速率而高浓度降低灌浆速率。相关分析显示,同一品种的粒重与灌浆渐增期、快增期、缓增期平均速率及各时期粒重增量呈极显著正相关,郑单958和登海605的粒重差异由灌浆速率和灌浆时间决定。ABA早期和中期处理,均提前最大灌浆速率到达时间并缩短有效灌浆期,相同浓度ABA中期处理的效果较早期明显。选择适宜品种,灌浆中期或者后期适当浓度ABA处理,能增加灌浆速率和粒重并缩短有效灌浆期,有利于提高玉米产量。     

玉米机械粒收品种籽粒灌浆特性及对种植密度和施氮量的响应

为探究黄淮海地区玉米机械粒收品种籽粒灌浆特性及对种植密度和施氮量的响应，2017—2019年采用裂区设计，以机械粒收品种‘京农科728’(‘JNK 728’)和普通品种‘郑单958’(‘ZD 958’)为主区，施氮量(120、180、240 kg/hm²)为裂区，种植密度(45 000、60 000、75 000、90 000株/hm²)为裂裂区，测定并分析不同密度和施氮量下机械粒收品种和普通品种籽粒干物质积累动态与灌浆特性。结果表明，‘JNK 728’活跃灌浆期比‘ZD 958’少2.9 d,有效灌浆期比‘ZD 958’少4.7 d,平均灌浆速率比‘ZD 958’高1.0 mg/(粒·d),单粒干重比‘ZD 958’高12.0%。随密度增加，两品种的活跃灌浆期和有效灌浆期变化不大，平均灌浆速率、最大灌浆速率和最大灌浆速率时的粒重均呈降低趋势，单粒干重减小；相对于45 000株/hm²,‘JNK 728’和‘ZD 958’在90 000株/hm²下平均灌浆速率分别减少6.6%和11.5%,单粒干重分...     

大豆种质耐碱性状全基因组关联分析

以255份大豆种质为试验材料，利用混合碱模拟大庆市苏打盐碱地碱胁迫环境，在大豆种质芽期和苗期分别调查耐碱相关性状，结合BLINK和FarmCPU两种方法进行全基因组关联分析。结果表明，共检测到64个关联SNP位点，其中3:37513903、3:37490361、9:37033917等7个SNP位点相对稳定，可靠性较高；筛选到26个功能注释基因，根据功能注释和基因表达量，推测3个基因与耐碱相关，分别为Glyma.03G160200、Glyma.09G149900和Glyma.19G067400。