利用KASP标记检测青海和西藏小麦品种中光周期基因分布

为了解青海和西藏小麦品种中光周期基因的分布情况,采用KASP标记对青海和西藏249份小麦品种光周期基因 Ppd-D1、 Ppd-B1和 Ppd-A1等位变异组成进行检测。结果显示,在 Ppd-B1位点上,237个品种携带光周期不敏感型等位变异 Ppd-B1a(95.18%),12个品种携带光周期敏感型等位变异 Ppd-B1b(4.82%);在 Ppd-A1位点上,233个品种携带光周期不敏感型等位变异 Ppd-A1a(93.57%),16个品种携带光周期敏感型等位变异 Ppd-A1b(6.43%);在 Ppd-D1位点上,221个品种携带光周期不敏感型等位变异 Ppd-D1a(88.76%),28个品种携带光周期敏感型等位变异 Ppd-D1b(11.24%)。光周期不敏感型等位变异 Ppd-B1a和 Ppd-A1a分别在青海和西藏小麦品种光周期反应中占主导地位。西藏和青海小麦品种中共存在6种等位变异组合类型,其中青海小麦品种中存在5种等位变异组合类型,不存在 Ppd-D1a/Ppd-B1b/Ppd-A1a类型,西藏农家品种中存在4种等位变异组合类型,不存在含光周期敏感型等位变异 Ppd-A1b的类型。等位变异组合 Ppd-D1a/Ppd-B1a/Ppd-A1a在青海和西藏小麦品种中分布最广。     

基于全基因组SNP高效鉴定燕麦种质资源

为探究鉴别燕麦品种特异性所需SNP标记的最少数量与鉴别效果,以25个生产上大面积推广的栽培燕麦品种为材料,利用燕麦Illumina Inc.iSelect 6K微珠芯片进行基因分型,按照具有多态性、最小等位基因频率（MAF）大于0.05、缺失率小于0.50的条件进行筛选,获得2 214个高质量的SNP标记。所有SNP标记的平均MAF为0.75,平均多态性信息含量（PIC）为0.28。群体遗传结构分析将25个燕麦品种划分为5个类群。通过去冗余分析,获得8个能够高效鉴别燕麦参试品种的SNP标记。这8个SNP标记的平均MAF为0.62,平均PIC为0.35,表现出丰富的遗传多样性。测序结果显示,所筛选的8个SNP标记具有较好的稳定性和重现性。进一步利用这8个SNP标记构建了25个燕麦栽培品种的SNP指纹图谱,为燕麦栽培品种真实性鉴定和纯度检测提供了可用的标记组合。     

52份波兰小麦种子性状分析

为了解波兰小麦籽粒及其品质性状,对52份波兰小麦品种籽粒性状进行了测定,并对其品质性状间的相关性进行了分析。结果表明：（1）供试波兰小麦籽粒千粒重变异系数最高为42.27%,其次为粗蛋白、湿面筋含量,变异系数分别为11.47%和11.74%;较高原448,10号的籽粒千粒重提高46.95%,20号的粗蛋白含量提高105.83%,2号的湿面筋含量提高94.31%,这些品种可以作为较高千粒重和籽粒品质的重要种质资源;供试小麦籽粒长度、宽度与千粒重呈极显著正相关,籽粒大小可以作为千粒重选择的指标。（2）主成分分析表明,波兰小麦面粉的形成时间对其品质影响的权重最高（W=0.24）,其次是稳定时间对品质的影响（W=0.23）;面粉的稳定时间和形成时间与籽粒含水率、粗蛋白含量呈显著或极显著负相关,与籽粒千粒重呈极显著正相关,湿面筋含量与面粉形成时间呈显著正相关。可选择千粒重较大、籽粒含水率较低、粗蛋白含量适宜的波兰小麦作为我国小麦遗传基础拓展和品种改良的亲本材料。     

青藏高原白草生殖生长期植株器官生物量分配特征

为明确白草（Pennisetum centrasiaticum Tzvel.）生殖生长期生物量分配规律，本研究选择西藏自治区日喀则市萨迦县一处白草单优种群落，采用野外调查取样和室内分析方法，研究白草不同生育期的基本生长特征、构件生物量分配特征和构件占比相关关系。结果表明：白草株高、茎粗、凋落物占比、茎占比、叶鞘占比、穗占比、生殖枝占比和地上营养体占比随生育进程呈“∩”型变化；根茎占比从孕穗期65.42%显著下降到灌浆期45.10%，后在成熟期显著上升至63.22%，呈“∪”型变化。白草灌浆期茎叶比2.16，根茎占比45.10%，地上生物量占比达到最大的54.90%，大量干物质未转移至地下部贮存，利用价值最大。因此，白草以地下根茎克隆繁殖作为主要繁殖方式，在生殖生长前期将干物质大量分配到地上部完成有性生殖，在成熟期将干物质转移到地下部贮存。     

大麦醇溶蛋白启动子HorD的克隆及其种子特异性表达分析

种子特异性启动子的克隆和功能分析不仅有助于阐明作物种子发育和胚乳特异性基因的表达调控机制，也是进行作物品质改良和种子生物反应器在内的植物基因工程改造的基础。本研究从大麦品种Golden pormise中克隆到大麦胚乳特异性启动子HorD，生物信息学分析表明，其具备启动子的基本元件，如A-box、TATA-box、CAAT-box等，此外还含有胚乳特异性表达所需要的元件Prolamin-box。为验证HorD启动子的表达特性，以pU1300载体为骨架，将HorD启动子和新型冠状病毒（SARA-CoV-2）刺突蛋白基因LPS通过双酶切连接的方式构建表达载体phorD-LPS，并利用农杆菌介导的遗传转化试验验证其种子表达特性。结果表明，HorD启动子能驱动LPS基因在转基因大麦各组织中表达，但在根、茎、叶及颖壳中表达量较低，在种子中表达量较高。这说明HorD启动子可以驱动外源目的基因在大麦种子中特异高效表达。     

基于转录组测序的青藏扁蓿豆EST-SSR标记开发与验证

青藏扁蓿豆(Medicago archiducis-nicolai)广泛分布于青藏高原及其毗邻地区,对高海拔极端环境具有极强的适应性。本研究利用高通量转录组测序数据,对青藏扁蓿豆的EST-SSR标记进行了开发。结果发现,随机选取的477对引物中,350对可在青藏扁蓿豆中有效扩增,其中346对引物在扁蓿豆(M.ruthenica)中可实现跨物种扩增。利用其中64对独立遗传且符合哈迪–温伯格平衡的标记引物对青藏扁蓿豆和扁蓿豆野生群体的遗传多样性和群体遗传结构分析发现,两个物种存在明显的种间和种内的遗传分化,且提示种内群体间的遗传分化与地理隔离或环境选择有关。本研究所开发的EST-SSR标记为今后进一步评价青藏扁蓿豆和扁蓿豆的遗传多样性以及解释其适应极端环境的遗传机制提供了重要的研究工具。     

西藏自治区日喀则市白草核型分析

白草（Pennisetum centrasiaticum）广泛分布于世界各地，被牛羊所采食。本试验采用常规根尖压片法对采自西藏日喀则市的白草进行染色体数目统计及核型分析。结果表明：白草染色体总长度为45.87 μm，平均臂比为1.23，核型不对称指数为54.83；所有染色体的臂比在1.08至1.70范围内，其中近中部着丝粒染色体（sm）为1对，其余17对均为中部着丝粒染色体（m），所有染色体未观测到随体出现；白草染色体基数为9，核型为2n=4x=36=34 m+2 sm，属于四倍体植物，核型类型为1A，是进化较原始的物种。     

土壤干旱和强光交互作用对青藏高原高山嵩草光合功能的影响

植物对单一环境因子的响应常会因另一因子存在而被修饰。本文主要采用叶绿素荧光图像分析技术,研究了土壤干旱对高山嵩草(Kobresia pygmaea)叶片光合功能的影响及与强光的交互效应。结果表明:土壤干旱胁迫可引起叶绿素a(Chl a)含量和Chla/b比值的降低,对总叶绿素(Chl a+b)含量无影响。高光强可导致PSII最大效率(F_v'/F_m')、PSII运行效率(F_q'/F_m')和PSII效率因子(F_q'/F_v')的显著降低,且F_v'/F_m'和F_q'/F_m'的降低为土壤干旱所加剧;非光化学猝灭系数(NPQ)和光化学效率的相对限制(L(PFD))随光强增大显著增加,也为干旱胁迫所加剧;PSII反应中心开放比率(qL)随光强的增大而降低,土壤干旱时降低趋势较小。方差分析表明,光强是影响光合机构光能利用和耗散的主要因素;PSII非光化学能量耗散存在着两种胁迫因子的交互效应,但F_q'/F_m'和L(PFD)则无。证实,高山嵩草能快速响应环境光强的变化,并对土壤干旱胁迫具有较强的耐受性,非光化学能量耗散的加强是光合功能有效维系的保护策略。