小麦V-CMS和杂种F1代线粒体蛋白质组表达差异

本研究以V型小麦恢复基因的近等基因系为基础材料,运用蛋白质组学技术对V-CMS及杂种F1黄化苗和幼穗时期线粒体蛋白质表达图谱进行了比较,分析了差异蛋白质点与CMS的关系.主要结果如下:(1)比较了黄化苗和幼穗线粒体蛋白质的表达图谱,鉴定了10个差异表达的蛋白质点,包括与能量代谢有关的F0-F1ATP酶复合物的亚基和一些...     

植物线粒体蛋白质组与细胞质雄性不育研究进展

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是植物杂种优势利用的基础,大量研究表明CMS是线粒体基因与细胞核基因互作的结果.蛋白质是基因表达的产物,也是基因功能的执行者,研究线粒体蛋白质有利于探索CMS产生机理.本文综述了CMS相关的线粒体蛋白质的研究进展,并探讨了PPR(peatatricopeptide repeats)基因的结构特征、生物学功能及对CMS相关基因的表达调控.     

作物育种学教学研究

作物育种学是一门理论性实践性经验性都很强的课程,该文根据作物育种学课程的特点,从提高教师自身素质和教学能力、改进教学内容、灵活运用教学手段等方面进行了探索研究,以期为促进作物育种学教学工作提供参考.     

HvLBD19基因对大麦不定根发育的调控

植物LBD基因家族是植物特异的转录因子家族,在调控植物生长发育和氮素代谢方面起到重要的作用。基因组共线性分析表明,大麦(Hordeum vulgare L.) HvLBD19基因为水稻ARL1和玉米RTCS基因直系同源基因。基因时空表达分析结果表明,该基因在不定根中表达丰度最高,且受外源生长素诱导表达,所编码蛋白定位于细胞核内。转基因功能验证结果表明,苗期超表达株系相对于野生型不定根长度增长近1倍,不定根数目增加40%。本研究初步明确了HvLBD19基因影响大麦不定根发育,为进一步深入探究大麦HvLBD19基因调控不定根发育的分子机制提供了基础。     

肥料运筹方式对不同用途大麦产量和品质的影响

为研究肥料运筹方式对不同用途大麦品种产量和品质的影响,以啤用大麦品种扬农啤7号和饲食兼用大麦品种扬饲麦3号为材料,分析4种肥料运筹方式对大麦籽粒产量和蛋白质含量及麦芽品质的影响。结果表明,在中等偏上肥力的土壤上,扬农啤7号优质高产施肥方式为基施尿素150 kg·hm^-2+复合肥375 kg·hm^-2,苗肥施尿素75 kg·hm^-2,拔节肥施尿素75 kg·hm^-2+复合肥225 kg·hm^-2,其产量水平在7 500 kg·hm^-2左右;主要啤酒麦芽品质接近国标二级,可适当减少氮肥用量及提前施用拔节肥改善扬农啤7号籽粒的麦芽品质。无论哪种肥料运筹方式,扬饲麦3号的麦芽品质指标均达不到国家二级麦芽标准,该品种不适宜作为啤酒大麦原料种植,宜作优质高产饲食大麦种植,其较佳肥料运筹方式为基施尿素75 kg·hm^-2+复合肥750 kg·hm^-2,拔节肥施尿素112.5 kg·hm^-2+复合肥375 kg·hm^-2,其产量水平在8 000 kg·hm^-2左右,籽粒蛋白质含量在14.0%左右。     

大麦株高类性状的杂种优势及其稳定性分析

为探究不同环境下大麦株高类性状杂种优势的表现及其稳定性,以113个(Naso Nijo×泰兴9425)DH系配制226个杂交种构建的永久F2群体及亲本为材料,调查4个环境下参试材料的株高、穗长和穗下节间长3个株高类性状,利用方差分析、聚类分析及稳定性分析等方法分析大麦株高类性状的杂种优势及其稳定性。结果表明:永久F2群体株高类性状易产生中亲优势,中亲优势组合出现率在50%以上,而超亲优势组合出现率不足30%;大麦株高类性状的表现不仅受基因型的影响,还受试点生态及气候条件的影响;强中亲优势高稳定性的组合较多,株高、穗长和穗下节间长的强中亲优势高稳定性组合个数分别为27、10、14个,其中2个组合的3个性状同时表现强中亲优势高稳定性;而强超亲优势高稳定性的组合相对较少,株高、穗长和穗下节间长的强超亲优势高稳定性组合个数分别为9、8、11个,其中1个组合的3个性状同时表现强超亲优势高稳定性。     

二棱大麦种质的综合评价

为筛选综合性状优异的二棱大麦种质，对来自国内外97份二棱大麦种质株高、穗下节间长、穗长、主穗粒数、单株穗数、千粒重、单株粒重、单株生物量等8个性状的多年多点表现进行了分析和综合评价。结果表明，二棱大麦种质的穗长、单株穗数、单株粒重及单株生物量的变异较丰富，株高、穗下节间长、主穗粒数及千粒重的变异相对较小，二棱大麦育种的增益效应主要体现在穗长和穗数适度增加。聚类分析将参试二棱大麦分为8类，分布较分散，不同类群各有特点，较大程度地反映了品种（系）的地理生态类型。结合主成分与二维排序分析，筛选到以大粒、高产为基础、穗数与穗粒数并重、穗长多粒、矮秆抗倒的3类种质。采用主成分分析和逐步回归分析法构建了二棱大麦种质多性状的综合评价方程，并筛选了评价指标。     

大麦品种扬农啤5号的黄花叶病抗性QTL定位

为分析大麦黄花叶病抗性基因的位置和效应,以高抗大麦品种扬农啤5号和感病大麦品种日引3号构建的253个RIL群体及亲本为材料,利用在双亲间具有多态性的108对SSR分子标记构建遗传群体连锁图谱,结合大麦黄花叶病抗性表型数据,采用QTL IciMapping 4.0软件进行大麦黄花叶病抗性QTL分析。结果表明,在大麦染色体1H、2H、5H和7H共检测到6个与大麦黄花叶病抗性相关的QTL,这6个QTL对大麦黄花叶病抗性的贡献率为4.39%～14.92%。其中,位于2H染色体的QTL qRYM-2Hb在3年9个时期均能检测到,介于标记区间GBM1309～EBmac0415,可解释5.70%～14.92%的表型变异,与已定位的 Rym16~(Hb)的位置相近,可能是 Rym16~(Hb)的等位基因;位于2H染色体的QTL qRYM-2Ha在2年3个时期均能检测到,介于标记区间EBmac0640～Bmag0744,可解释5.00%～10.88%的表型变异,可能是1个新的抗性位点;其他4个抗性QTL均仅在1年1个时期检测到,是否真实存在尚需进一步验证。同时,所有QTL的加性效应均为负值,表明定位的6个大麦黄花叶病抗性基因均来自母本扬农啤5号。     

大麦单株产量性状的杂种优势及其稳定性分析

为研究不同环境下大麦单株产量性状的杂种优势及其稳定性,以113个(Nasonijo×泰兴9425)DH系配制226个杂交种构建的永久F_2群体及亲本为材料,分别调查参试材料在4个环境下的单株穗数、主穗粒数、千粒重、单株产量和单株生物量,利用方差分析、聚类分析及稳定性分析对大麦单株产量性状的杂种优势及其稳定性进行了分析。结果表明,大麦杂种F_1各被测性状大多表现中亲优势,超亲优势组合出现率相对较低。各被测性状的杂种优势不仅受自身遗传因素影响,而且受试点生态条件及年度气候条件的影响。杂种优势的稳定性因性状不同而异,千粒重和主穗粒数杂种优势的稳定性较好,单株生物量和单株产量杂种优势的稳定性较差,仅有2个组合在多环境下表现出稳定的强杂种优势。     

大麦表皮蜡质组分及晶体结构的差异性分析

为了解不同大麦品种(系)表皮蜡质组分及结构的差异，以7个大麦品种(系)开花期的倒二叶、穗下节及穗为材料，利用GC-MS和S-4800场发射扫描电子显微镜测定不同器官表皮蜡质组分，观察其晶体结构。结果表明，大麦不同器官表皮蜡质均是由烷烃、初级醇、醛、脂肪酸、二酮等20种物质组成，不同品种及不同器官表皮蜡质组分种类无明显差异，但组分含量差异显著；同一品种(系),表面有白霜覆盖器官蜡质总量明显高于无白霜覆盖器官。穗下节表皮蜡质及穗部白霜型品种(系)表皮蜡质的二酮含量最高，穗部无白霜品种(系)(QS、FR、SYR01)表皮蜡质以烷烃和初级醇为主，二酮含量显著低于白霜型品种；叶片表皮蜡质则以初级醇为主，含量明显高于其他组分，且品种(系)间差异显著。电镜观察结果表明，参试品种(系)倒二叶近轴面和远轴面表皮蜡质晶体均呈片状结构；穗下节表皮蜡质晶体结构均呈棒状，SYR01穗下节蜡质晶体附着密度远小于其余6个穗下节有白霜覆盖品种(系)。白霜型大麦品种(系)穗部表皮蜡质完全为棒状，非白霜型品种(系)穗部表面仅有少量片状蜡质晶体或无蜡质晶体附着。