玉米花期根系结构的表型变异与全基因组关联分析

【目的】根系作为植株吸收水分和养分的重要器官,对玉米生长及产量的形成至关重要。研究玉米根系结构的遗传机制指导玉米高产育种实践。【方法】以111份玉米优异自交系为材料,于2017年在北京、陕西永寿、山西定襄和河南原阳4个环境下对玉米地下节根层数（RLN）、地下节根总条数（TRN）、地下节根角度（RA）、地下节根面积（RS）、地下节根体积（RV）和地下节根干重（RDW）等6个玉米根系相关性状进行调查。取4个环境的平均值作为6个根系相关性状的表型数据,对6个相关性状进行统计分析和相关性分析,对不同年代、不同类群自交系的地下节根相关性状进行差异分析。基于该群体全基因组152 352个高质量SNP标记,利用FarmCPU模型进行全基因组关联分析获得显著关联SNP位点,并在LD衰减距离范围内查找候选基因,对候选基因的功能进行富集分析。【结果】表型分析表明,6个地下节根性状均呈现正态分布,且均显示出较高的遗传力;相关性分析结果表明,地下节根层数和总条数均与地下节根角度和面积呈负相关,地下节根的角度、面积、体积和干重等4个性状之间相互呈现显著正相关关系;不同年代的玉米地下根系结构存在差异,地下节根层数和总条数在年代的更替间表现出下降的趋势,地下节根角度和面积在年代更替间表现出上升的趋势,根干重和根体积在各年代间无显著差异;玉米地下根系结构在类群间也存在差异,旅大红骨类群的6个地下节根性状值均高于其余类群。全基因组关联分析共检测到26个SNP位点与地下节根层数、总条数、体积和干重性状显著关联（P<0.00001）,其中11个显著关联位点定位于前人报道的根系QTL区间内,2个显著关联SNP在地下节根层数和总条数中均被检测到。基于显著关联SNP位点共挖掘到177个候选基因,其中135个具有功能注释,Zm00001d037368可能为控制地下节根层数和总条数的一因多效候选基因。候选基因功能的富集分析结果显示,候选基因的功能主要涉及植物体内的代谢调节、应激反应、运输活性、催化活性、结合蛋白及细胞成分等。【结论】玉米自交系的根系结构在不同年代间和不同类群间存在不同程度的差异,采用全基因组关联分析策略挖掘控制玉米根系结构的相关遗传位点及候选基因,共检测到26个显著关联的SNP位点。     

玉米泛素延伸蛋白基因ZmERD16的克隆、序列特征和表达分析

在前期研究中发现一个玉米苗期早期应答干旱的EST序列与拟南芥泛素延伸蛋白ERD16序列同源性很高。本研究根据拟南芥AtERD16序列,应用同源克隆技术分离出玉米泛素延伸蛋白基因,命名为ZmERD16。ZmERD16的开放阅读框为390 bp,编码129个氨基酸,等电点pI为 9.94,分子量为14.7582 kD。ZmERD16蛋白包含1个泛素单体蛋白,其后融合了53个氨基酸的核糖体多肽,属于泛素延伸蛋白亚族。ZmERD16具有4个外显子3个内含子的基因组结构,其启动子区域具有多个干旱、病害、水杨酸、乙烯、真菌等胁迫响应应答元件。蛋白结构预测显示ZmERD16无跨膜结构,定位于细胞质和细胞核中。利用实时荧光定量PCR对ZmERD16的组织表达特异性和在不同胁迫条件下的表达谱分析表明,ZmERD16在各组织中均表达,其表达量受盐、脱水、PEG、低温、高温、茉莉酸甲酯和水杨酸等多种胁迫信号诱导。推测ZmERD16可能参与玉米的多种胁迫信号传导和逆境应答进程。     

青海省栽培秦艽新病害——锈病

秦艽,别名牛尾艽,为龙胆科,龙胆属高山药用植物,自然分布于海拔2 400～3 500m,气候冷凉、日照充足地区,青海适应其生长,分布较广.随着农业产业结构的调整和退耕还林(草)政策的实施,青海省中、藏药种植面积逐年扩大,已成为青海省的优势产业.秦艽因其主治风湿脾痛、筋脉拘挛、骨节酸痛、小儿疳积和发热疾病,种植和开发前景较好.     

青海省东部农业区春油菜田昆虫调查及主要害虫防治方法

青海省东部农业区春油菜田昆虫种类共有7目30科72种,其中害虫6日21科50种,天敌昆虫5目9科22种。以油菜跳甲、茎象甲、蚜虫、潜叶蝇、花露尾甲、小菜蛾等为优势害虫,天敌昆虫以瓢虫类和食蚜蝇类为主。防治主要害虫应选用高效低毒无公害农药品种。     

毒土法防控马铃薯田小云斑鳃金龟幼虫

旨在筛选高效、低毒、低残留的新农药,用于防治小云斑鳃金龟。采用毒土法,对几种农药进行田间药效试验。结果表明,农药处理后的小云斑鳃金龟平均虫害指数为8.26~13.94,马铃薯薯块的平均被害率为22.57%~34.85%。不同药剂处理后不小于5级的薯块被害率为4.28%~9.95%。除马拉硫磷对小云斑鳃金龟1龄幼虫的防效为88.89%外,其他供试药剂对其防效均为100%。毒死蜱、辛硫磷、马拉硫磷、吡虫啉对2龄幼虫的防效好。毒死蜱、马拉硫磷、三唑磷对3龄幼虫防效较好。采用化学药剂防治小云斑鳃金龟,可降低产量损失5%~10%,增产效果达到21.33%~82.52%。可见,毒死蜱、吡虫啉、马拉硫磷3种农药对小云斑鳃金龟幼虫有较好的防治效果,有一定的生产应用价值。