仙客来高效离体繁殖体系研究

以仙客来的幼嫩健康叶片为材料,探索了不同种类和浓度的植物激素组合对愈伤组织诱导的影响。结果表明,最佳激素组合为1/2MS+3.0%糖+0.8%琼脂+2,4-D 2 mg/L+BA 0.2 mg/L+KT 0.2 mg/L。在离体培养前将植株遮光处理24~26 h,再通过黑暗低温和光照升温培养"二步法"高效诱导仙客来愈伤组织和芽的形成,可有效抑制外植体褐化,繁殖系数高,并能保存F1代的原有性状和杂种优势,为仙客来种苗的工厂化生产提供关键技术支撑。     

植物角质蜡质代谢及抗病机制研究

角质蜡质是植物在长期的生态适应过程中进化形成的一类次生代谢产物，广泛参与了植物抗逆、抵御病虫害侵染等诸多抗性生理过程。角质蜡质在植物-病原互作中发挥了重要作用，是植物抗病机制的重要组成部分。随着分子生物学的发展，人们对植物角质蜡质代谢及其抗病机理的认知不断深入。本研究综述了植物角质蜡质生物合成与其抗病机理的最新研究进展并对未来研究提出展望。目前，植物角质蜡质的抗性机理研究主要集中于组成型抗性和诱导型抗性2类。角质蜡质作为角质层主要成分，一方面可作为组成型抗性成分发挥物理抗性(物理屏障)和化学抗性(抑菌)作用；另一方面，也可作为诱导型抗性成分发挥作用，诱导产生的角质蜡质单体除了作为角质层主要成分发挥物理抗性外，也可作为信号分子或者诱导子激活下游的抗性反应进而发挥其化学抗性功能。未来可侧重于对角质蜡质诱导抗性机理的深入阐释，进一步丰富植物化学生态学研究理论体系。此外，基于角质蜡质的诱导抗性作用，可开发角质蜡质类生物农药(植物免疫诱导剂)，为植物病害防控提供新思路。图1参71     

大麦条纹病原菌的RAPD遗传多样性分析及大麦亲本抗性评价

为了明确大麦条纹病菌-麦类核菌(Pyrenophora graminea)在甘肃省河西走廊地区不同地理位置的遗传差异性,并鉴定大麦亲本品种对其抗性,运用RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)技术,对甘肃农业大学农学院麦类实验室保存的20个采自河西不同地区的大麦条纹病菌株进行遗传多样性分析,采用"夹心法"对30种大麦亲本材料进行抗性评价。结果表明,在遗传相似系数(GS)为0.7166时可将20个麦类核菌(P.graminea)菌株划分为4类,菌株XTB和JT聚为一类,且这2个菌株的地理位置相隔较远,菌株YC和HYH各自单独为一类,剩余16个菌株聚为一类;20个供试菌株中,菌株QQ和SW、菌株HZ和QWC的遗传相似系数(Genetic Similarity,GS)均为0.936 5,遗传相似性最高,遗传距离值分别为0.052 3和0.045 5。菌株YC的遗传相似系数最小,为0.624 1,与其他菌株间的遗传距离范围是0.372 2～0.633 0,得出不同地理来源的麦类核菌菌株存在一定的遗传差异性;在供试菌株中,菌株CJZ和SW的地理位置接近,遗传距离小,而菌株SW和QWC,HZZ和SW,SSB和HZ之间的地理位置均相隔较远,但两两之间的遗传距离值均较小,得出菌株间地理位置的远近差异与遗传距离的大小无显著相关性。抗性鉴定结果显示,30份供试的大麦亲本品种对菌株QWC的抗病性差异较大,鉴定出6份高感大麦条纹病品种,19份感病品种,5份抗病品种,其中‘Isotta’的抗性最差,‘甘啤6号’抗性最好。综上所述,引起甘肃河西走廊地区大麦条纹病的病原菌群体存在较高遗传差异性,且其亲缘关系的远近与地理差异无明显相关性;鉴定大麦亲本抗性,得到抗感大麦品种组合‘甘啤6号’和‘Isotta’。     

不同番茄材料黄化曲叶病毒病抗性评价及抗性基因检测

以15份自育的无限生长型番茄材料为试材，抗番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV）品种‘齐达利’和感病品种‘Money Maker’(MM)为对照，采用苗期农杆菌接种法，研究接种黄化曲叶病毒后的病情指数，幼苗叶片防御酶活性的变化，不同基因型番茄材料的抗性水平。结果表明：853、857、867表现为免疫；817、842表现为高抗；805、818、819、820、841表现为中抗；801、802、803、822为感病。853、857、867的防御酶(PAL、PPO、POD)活性在发病初期均达到峰值，且整体高于其他接种材料，其他接种材料酶活性峰值则出现较晚。含抗性基因的接种材料均表现出不同程度的抗性，含有纯合 Ty-1和 Ty-3基因的853、857、867对 TYLCV抗性更高。经综合评价，853、857、867可作为抗番茄黄化曲叶病毒病的优良番茄材料，817、842可作为备选材料。     

c-GMP诱导对盐胁迫下番茄的转录组分析

以市场常见的番茄为材料,采用Illumina高通量测序技术对NaCl胁迫、c-GMP诱导以及两者组合处理下番茄幼苗进行转录组测序。结果表明:共获得83.35 Gb的原始数据,Q30碱基百分比在90.91%及以上,分别将各样品的原始读数与指定的参考基因组进行序列比对,比对效率从88.03%到92.74%不等。同时将得到的31 734条序列注释到不同的数据库(GO、KEGG、KOG、NR、Pfam、Swiss-Prot和egg NOG),通过GO数据库,将其划分到细胞组分、分子功能以及生物学过程三大注释类别下的51个亚功能组中,通过COG数据库与KEGG数据库将其分别注释到25个类别与128个代谢通路。在NaCl胁迫、c-GMP诱导以及两者组合处理下共发现SNP位点127 944个,其中仅有22.6%的SNP位点位于非编码区。差异基因结果显示,c-GMP能诱导盐胁迫下更多基因的表达。该转录组测序数据可靠,结果覆盖面广,为番茄c-GMP诱导盐胁迫下基因挖掘与功能研究提供了理论依据。     

石榴同源四倍体诱导及评价

以紫美石榴种子为试验材料,用秋水仙素溶液浸泡诱导多倍体,并对诱变材料进行倍性鉴定和评价。结果表明:0.3%秋水仙素处理萌发石榴种子24 h诱导效果最好,四倍体诱导率为1.11%;二倍体染色体数目为2n=2x=16,四倍体染色体数目为2n=4x=32;二倍体和四倍体植株叶片、花、果实主要性状差异均达到极显著水平,四倍体的叶片气孔、叶片、花变大,叶绿素含量增加,果皮增厚以及籽粒百粒质量增加,而籽粒颜色变浅和变硬;四倍体萌芽期、始花期、成熟期和落叶期均晚于二倍体。综合认为,四倍体紫美石榴可作为育种新材料加以评价利用。     

覆盖少花龙葵秸秆对树番茄幼苗镉积累的影响

通过盆栽试验,在覆盖少花龙葵各器官秸秆的人工施镉土壤中种植树番茄幼苗,研究覆盖少花龙葵秸秆对树番茄幼苗生长及镉积累的影响。结果表明,与未覆盖相比,土壤覆盖少花龙葵各器官秸秆均能提高树番茄幼苗的生物量和光合色素含量,降低其根系和地上部分的镉含量。土壤覆盖少花龙葵根系、茎秆和叶片秸秆后,树番茄根系镉含量分别较未覆盖减少25.32%、15.71%和21.73%,地上部分镉含量分别较未覆盖减少13.73%、10.50%和11.76%。此外,土壤覆盖少花龙葵各器官秸秆也提高了树番茄的镉转运系数。覆盖少花龙葵秸秆后,土壤pH值较未覆盖显著提高,但土壤有效态镉含量显著降低。因此,土壤覆盖少花龙葵秸秆能够促进树番茄幼苗的生长,提高其光合色素含量,降低根系及地上部分镉含量,其中,以覆盖少花龙葵根系秸秆效果最佳。     

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。