来自野生二粒小麦IW3和IW10的两个白粉病基因的鉴定及SSR标记定位

野生二粒小麦(Triticum dicoccoides)是小麦抗病育种的重要资源库之一。来自以色列Mount Hermon的野生二粒小麦材料IW3 和IW10对我国小麦白粉病菌生理小种E09表现高抗。对硬粒小麦Langdon与IW3和IW10两个杂交组合F₂分离群体和F₃家系的遗传分析表明,IW3和IW10对小麦白粉菌E09的抗性均受显性单基因控制,暂被命名为MlIW3和MlIW10。采用BSA法和SSR标记分析,筛选到与抗白粉病基因MlIW3和MlIW10连锁的5个SSR标记,这两个基因均位于Xbarc84和Xwmc326之间,顺序为Xbarc84–4.6 cM–MlIW3–1.6 cM–Xwmc326和Xbarc84–6.6 cM–MlIW10–0.6 cM–Xwmc326。根据SSR分子标记的遗传图谱和在中国春的缺体—四体、双端体和缺失系的定位结果,这两个抗白粉病基因被定位在3BL染色体的末端。根据MlIW3和MlIW10的来源和分子标记定位结果,推断这两个基因可能是小麦抗白粉病基因Pm41或其等位基因或位于同一个基因簇中。     

小麦骨干亲本“胜利麦/燕大1817”杂交组合后代衍生品种遗传构成解析

小麦地方品种燕大1817是我国小麦育种骨干亲本之一,胜利麦/燕大1817杂交组合是北部冬麦区小麦品种遗传改良的基础组合。利用随机分布于小麦全基因组21条染色体上的175对在胜利麦和燕大1817间具有多态性的SSR标记(每条染色体平均8.3对)分析了燕大1817和胜利麦对其38份后代衍生品种的遗传贡献率。结果表明,在全基因组水平上,燕大1817对其后代衍生品种贡献率为26.8%,胜利麦对其后代衍生品种贡献率为43.6%;在部分同源群水平上,燕大1817对其后代衍生品种A、B和D基因组的贡献率分别为25.9%、25.7和26.4%,胜利麦对其后代衍生品种A、B和D基因组的贡献率分别为46.1%、39.1%和44.0%。说明引进种质对我国北部冬麦区小麦品种遗传改良起了重要作用。在染色体水平上,胜利麦对其后代衍生品种的21条染色体贡献率在20.0%~63.3%间,其中对1A染色体贡献率仅有20.0%,对7A染色体贡献率高达63.3%。骨干亲本燕大1817对其后代衍生品种的21条染色体贡献率在7.5%~44.2%间,其中对2A染色体贡献率仅有7.5%,对7D染色体贡献率可达44.2%。骨干亲本燕大1817对后代衍生品种贡献率较高的基因组(单元型)区段有7个,分别是3A上的Xwmc11–Xcfa2262、7B上的Xbarc1073–Xwmc475、1AL上的Xgwm357–Xwmc312、7DS上的Xbarc305–Xwmc506、4AS上的 Xgwm165–Xgwm610、1B上的Xwmc419–Xwmc134和2D上的Xcfd56–Xbarc228,其中,3A染色体上的Xwmc11–Xcfa2262区段对衍生品种贡献率高达77.5%。而胜利麦对后代衍生品种贡献率较高的基因组(单元型)区段有8个,分别是6BS上的Xwmc105－Xwmc397、3D上的Xgdm72–Xgdm8、2DS上的Xgdm5–Xgwm455、7AL上的Xbarc121–Xgwm332、5DL上的Xgwm174–Xwmc161、5BL上的 Xgwm499–Xbarc308、5A上的Xbarc141–Xgwm291和4BL上的Xgwm66–Xgwm251,其中6BS上的Xwmc105–Xwmc397区段对衍生品种的贡献率最高,达71.3%。这些基因组(单元型)区段上存在许多与产量、抗病、抗逆和适应性等重要农艺性状相关的基因和QTL,对北部冬麦区小麦品种遗传改良可能起了重要作用。     

从野生二粒小麦导入普通小麦的抗白粉病基因MlWE18分子标记定位

野生二粒小麦(Triticum turgidumvar. dicoccoides)是小麦抗白粉病遗传改良的重要基因资源。利用野生二粒小麦WE18与普通小麦品种(系)连续多次杂交和自交,育成对白粉病菌生理小种E09高度抵抗的小麦新品系3D249(京双27//燕大1817/WE18/3/温麦4,F₇)。利用高感白粉病品系薛早和3D249组配杂交组合,获得杂种F₁代、F₂分离群体和F₃代家系,进行苗期白粉病抗性鉴定和遗传分析。结果表明,小麦品系3D249对E09小种的抗性受显性单基因控制,暂命名该基因为MlWE18。利用集群分离分析法(BSA)和分子标记分析,发现4个简单重复序列(SSR)标记(Xwmc525、Xwmc273、Xcfa2040和Xcfa2240)、1个EST-STS标记(Xmag1759)和1个EST-STS序列标记(XE13-2)与抗白粉病基因MlWE18连锁,在遗传连锁图谱上的顺序为Xwmc525–Xcfa2040–Xwmc273–XE13-2–Xmag1759–MlWE18–Xcfa2240。SSR标记的染色体缺失系物理定位结果表明,抗白粉病基因MlWE18位于小麦7A染色体长臂末端的Bin 7AL 16–0.85–1.00。与已知定位于该染色体区域的Pm基因遗传连锁图谱比较表明,MlWE18与抗白粉病基因Pm1、MlIW72、PmU、Mlm2033和Mlm80均位于7AL相同染色体区段。     

不同质量浓度HgCl2对凡纳滨对虾的急性毒性评估

为探讨急性HgCl₂暴露对凡纳滨对虾的毒性效应,随机取360尾凡纳滨对虾[初始体质量(5.01±0.06) g],分为1个对照组(<0.001 mg/L HgCl₂)和2个处理组[0.033 mg/L组(0.033 mg/L HgCl₂)和0.33 mg/L组(0.33 mg/L HgCl₂,96 h半致死质量浓度)],开展为期96 h的急性毒性试验。分别于试验开始前和开始后24、48、72、96 h取样进行检测。试验结果显示：24 h后,0.33 mg/L组肌肉中Hg含量显著高于其他组(P<0.05),0.033 mg/L组和0.33 mg/L组血浆中总抗氧化能力和超氧化物歧化酶活性显著高于对照组(P<0.05);72 h后,0.33 mg/L组血浆中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性显著低于0.033 mg/L组,而丙二醛含量显著高于其他组(P<0.05);24 h时,0.33 mg/L组血浆中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、溶菌酶及酚氧化酶活性最高(P<0.05);48 h后...     

淀粉/丙烯酸盐/钠基膨润土高吸水树脂的制备研究

[目的]改善吸水树脂的综合性能,降低产品的生产成本。[方法]以淀粉、丙烯酸和钠基膨润土为主要原料,过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液法制备出高吸水树脂;通过单因素试验研究反应丙烯酸/淀粉比值、丙烯酸中和度、反应温度以及膨润土的添加量对高吸水树脂吸水性能的影响。[结果]最佳聚合反应条件为：丙烯酸和淀粉比为4∶1,丙烯酸的中和度为80%,交联剂用量0.05%,引发剂用量0.45%,反应温度60℃,膨润土用量7%。在此最佳条件下,树脂的吸水倍率达585 g/g。红外光谱和扫描电镜分析表明,膨润土与淀粉丙烯酸等单体复合得很好。[结论]膨润土的加入,不仅改善了高吸水性树脂的性能,而且也大大降低了制备成本。     

大白菜倍性变异引起花发育变化的microRNA调控机制研究

为探索microRNAs(miRNAs)在大白菜花发育中的调控机制,以大白菜DH系FT为试材,通过游离小孢子培养创制出同一基因组的二倍体和四倍体纯系,并稳定遗传。与二倍体相比,四倍体植株在形态上表现出生长发育缓慢、开花时间延迟、花器官整体变大、花瓣颜色更深等特征。利用sRNA-seq技术,分别构建了上述二倍体和四倍体的small RNA(sRNA)文库。通过与植物数据库miRBase比对,分别获得92个和95个成熟的bra-miRNAs,新预测的分别有70个和74个novel miRNAs。通过差异表达分析,筛选获得了34个差异表达的miRNAs,并预测了其287个靶基因。根据基因功能注释分析,筛选出9个与花发育相关的miRNAs,其靶基因涉及类黄酮合成、激素调控、细胞生长、开花时间调控等多方面。通过对287个靶基因进行GO功能富集和KEGG代谢通路分析,其中179个靶基因GO功能富集到810个条目上。最显著差异的条目有:核酸结合、细胞内组分、细胞器、细胞内的细胞器及DNA结合。KEGG代谢通路分析表明,有126个靶基因参与到39条代谢通路上。富集基因显著且数量最多的通路是代谢途径,其次是氰基氨基酸代谢、木质素生物合成以及淀粉和蔗糖代谢。通过对涉及影响四倍体植株花发育变化的靶基因功能进行分析,讨论其9个miRNAs在花发育过程中可能参与的调控作用,推测出有6个miRNAs(bra-miR156a-5p、bra-miR172b-5p、brami R172c-3p、bra-miR172c-5p、bra-miR172d-5p和novel_87)在花期通过互相调控多个靶基因导致开花时间的延迟;有2个miRNAs(bra-miR395d-3p、novel_122)参与调控生长素和脱落酸的变化,可能导致花瓣变大及生长发育变缓等表型特征;brami R395d-3p调控的靶基因还涉及类胡萝卜素生物合成,同时另一个miRNA (bra-miR9552a-3p)可能参与类黄酮生物合成的调控,它们的调控可能是使花瓣颜色变深的主要原因。本研究为揭示由大白菜倍性变异引起的花发育表型变化的分子机制奠定了基础。     

车用镁合金表面硅烷化工艺的优化

根据中性盐雾腐蚀试验结果,借助正交优化试验法研究了AZ31镁合金表面γ-氨丙基三乙氧基硅烷化工艺,探讨了固化温度、水解时间、浸渍时间与固化时间等工艺参数对膜层耐蚀能力的影响。确定最佳硅烷化工艺参数为:固化温度120℃,水解时间2 h,浸渍时间60 s,固化时间1.0 h;其中影响硅烷化膜层耐蚀性能的主次顺序为:固化温度>水解时间>固化时间>浸渍时间。     

利用SNP芯片和BSA分析规模化定位小麦抗白粉病基因

规模化定位小麦品种携带的抗白粉病基因对于抗病性种质创新和新品种选育具有重要的意义。本研究采用Illumina Infinium iSelect 90k SNP芯片结合集群分离分析法(bulked segregate analysis,BSA)对36个河南省小麦新品系携带的抗白粉病基因进行了定位。SNP芯片检测表明,在24个小麦品系构建的抗、感池DNA间可检测到一个明显富集的SNP峰,表明其可能携带单一主效抗白粉病基因;在其他12个小麦品系构建的抗、感池DNA间可检测到多个SNP峰,推测其可能含多个抗白粉病基因。有26个小麦品系在2AL染色体上检测到的SNP数目最多,推测其携带位于2AL染色体上的Pm4b抗白粉病基因。开发出与2AL染色体上抗白粉病基因紧密连锁的分子标记Xwggc116,可用于这些小麦品系中抗白粉病基因的分子检测。研究结果表明高通量SNP分析技术平台可以用来规模化定位小麦品种中的抗白粉病基因,明确了河南省抗白粉病小麦品系中携带Pm2、Pm4b、Pm21和新1BL/1RS易位等有限的抗白粉病基因,抗病基因资源非常狭窄,亟需引进新的多样化抗病基因资源,拓宽遗传基础,培育抗病小麦新品种。     

新疆冬小麦地方品种主要性状的变异

为了充分了解新疆冬小麦地方品种农艺性状的遗传多样性,以117份新疆冬小麦地方品种为材料进行13个农艺性状和2个品质性状的比较分析。结果表明,新疆冬小麦地方品种主要农艺性状存在丰富的变异：各性状的变异系数为6.54%～52.41%,Shannon多样性指数为1.812～2.656。15个性状变异系数按大小排列依次为：不育小穗数（52.41%）>有效分蘖数（34.98%）>总分蘖数(31.25%)>穗粒重(29.52%)>旗叶长度(23.57%)>千粒重(18.28%)>穗粒数(17.94%)>株高(15.15%)>旗叶宽度(14.29%)>小穗粒数(12.62%)>穗长(12.39%)>每穗小穗数(11.93%)>小穗着生密度(11.55%)>湿面筋含量(7.67%)>蛋白质含量(6.54%)。性状间简单相关分析中有24对性状相关极显著,其中旗叶长度、旗叶宽度、株高、分蘖数、有效分蘖数等性状与穗长、小穗粒数、穗粒数、穗粒重、千粒重以及蛋白质含量、湿面筋含量都有较大的相关性。聚类分析将参试的117份资源聚为6类。     

保护新疆植物种质资源合理开展资源创新与利用

植物种质资源是生物多样性的重要组成部分,蕴藏着农作物品种改良的重要基因,是育种家用来选育新品种的重要材料,世界各国都非常重视植物种质资源收集、保存、评价与创新利用研究.新疆的植物种质资源十分丰富,具有多样性和特异性,植物的种类与我国其它省区相比有着很大差异.概述了新疆植物种质资源的分布与研究利用情况,分析当前存在的问题,提出抢救和保护新疆植物种质资源的必要性和应采取的措施,合理开展资源创新与利用.