基于SLAF-seq技术鉴定苹果砧木耐涝候选基因

【背景】苹果（Malus×domestica Borkh）是我国主要栽培果树树种之一,但部分苹果产区由于夏、秋季的大量集中降雨和排水不良等造成果园涝害频繁发生,导致苹果树叶片黄化、脱落,果实品质和产量下降。【目的】鉴定苹果耐涝相关基因,为苹果耐涝分子标记辅助育种和优质高产栽培提供依据。【方法】以耐涝苹果砧木G41和不耐涝苹果砧木新疆野苹果（M. sieverii (Ledeb) Roem.）及其构建的包含495个F₁杂交后代为材料,从F₁杂交群体中挑选出耐涝和不耐涝株系各50株,构建两个极端性状DNA混池,采用简化基因组测序（SLAF-seq）技术,开发SLAF标签和SNP标记,结合苹果基因组信息和遗传关联性分析,对苹果耐涝基因进行定位及候选基因预测,并对候选基因在耐涝差异的株系中进行淹水胁迫下的表达分析。【结果】以‘金冠’苹果为参考基因组,共开发119 072个SLAF标签,其中多态性SLAF有11 133个。通过序列分析和检测SNP位点,共获得6 237 071个SNP,其中高质量SNP有170 617个。通过ED和SNP-index方法关联分析,获得一个与耐涝性状紧密关联的候选区域,位于苹果第10号染色体1.94—3.25 Mb,关联区域大小为1.31 Mb,关联区域内包含120个基因。对该区域内基因进行功能注释,发现一个与呼吸代谢相关的基因—乙醇脱氢酶基因ADH1（MD10G1014500）,在淹水处理后1、2、4和6 d,该基因在耐涝植株中的表达量显著高于不耐涝植株。【结论】将苹果耐涝基因定位于第10号染色体1.94—3.25 Mb处,筛选到可能与苹果耐涝相关的候选基因MD10G1014500,可用于苹果耐涝基因的克隆和功能解析。     

耐低温耐低氧萌发野败不育系赣野A的选育

赣野A是江西省农科院水稻研究所将东乡野生稻的耐冷性和耐低氧萌发能力导入抗稻瘟病保持系赣香B后再与赣香A测交和回交育成的野败型三系籼稻不育系。该不育系败育彻底,异交结实率高,配合力较强,具有较强的耐冷性和耐低氧萌发能力,在直播杂交稻育种中应用前景广阔。2019年通过了江西省品种审定。     

木霉耐盐突变菌株的紫外诱变选育

为了获得高效耐盐木霉突变菌株，以盐碱土中分离的一株深绿木霉T-YM作为原始菌株进行紫外诱变处理，并筛选了突变菌株的最佳诱变条件，利用NaCl溶液模拟盐胁迫条件测定了突变菌株耐盐指标生长速率、产孢量和菌丝生长量。结果表明，与对照(野生型菌株)相比，当诱变时间为3 min时能够显著提高深绿木霉T-YM突变菌株菌落生长速度和产孢量，分别增加17.69%和28.82%；诱变时间为0.5 min和5 min时能够显著提高突变菌株菌丝生长量，分别增加42.22%和46.67%。利用10 mg·mL^-1 NaCl溶液模拟盐胁迫条件时，与对照相比突变菌株菌落生长速度、产孢量和菌丝干重整体高于野生型菌株，尤其当诱变时间为3 min时，不同浓度盐胁迫下其产孢量平均增加51.18%，诱变时间为0.5 min时其菌丝干重平均增加23.65%；NaCl胁迫(10 mg·mL^-1)下，诱变处理0.5 min获得的正突变菌株经传代接种培养后其耐盐性较为稳定。因此，紫外诱变可作为一种选育高效耐盐木霉突变菌株的有效方法。     

优质水稻新品种芽期耐冷性鉴定

对来自不同地区的多个水稻品种进行芽期耐冷性试验,结果表明:15份优质水稻品种发芽期14℃、7 d处理,耐冷性均表现为极弱;14℃、14 d处理,龙稻18、通禾66耐冷性表现为极强,九稻68、吉粳511耐冷性表现为强。在芽期试验中,所有品种芽期耐冷性为强。     

防御信号途径在B型烟粉虱取食烟草诱导抗蚜防御中的作用

B型烟粉虱取食能够诱导烟草产生对烟蚜的抗性反应,为了明确水杨酸和茉莉酸防御信号途径与烟粉虱诱导抗蚜防御之间的关系,采用生化分析、实时定量PCR、蚜虫生物活性测定等方法比较了烟粉虱若虫取食对烟草水杨酸、茉莉酸含量、通路下游防御基因表达水平的影响及外源水杨酸、茉莉酸对烟蚜生长发育的影响。结果显示：烟粉虱侵染能够显著激活水杨酸防御途径,在取食15天后,水杨酸水平较对照升高1.40倍,水杨酸下游防御基因PR-1a及PR-2a分别较对照升高3.22和0.74倍;然而烟粉虱侵染后烟草叶片茉莉酸含量与对照相比无显著变化,JA下游防御基因PI-II和TPI的转录水平分别较对照降低73.91%和56.73%。生测结果显示,外源施用水杨酸对烟蚜的存活率和相对平均生长率具有显著不利影响。烟草叶片施用1 mmol/L水杨酸后,蚜虫的存活率及相对生长率分别较对照降低43.2%和11.54%;然而喷施茉莉酸甲酯对蚜虫的生长发育无不利影响。上述结果表明,水杨酸介导的防御应答在B型烟粉虱取食诱导烟草的抗蚜防御中起重要作用。     

Rapid mapping of candidate genes for cold tolerance in Oryza rufipogon Griff. by QTL-seq of seedlings

Cold stress is a major problem in rice production. To rapidly identify genes for cold tolerance in Dongxiang wild rice(DWR, Oryza rufipogon Griff.), sequencing-based bulked segregant analysis of QTL-seq method was used to resequence the extremely resistant(R) and susceptible(S) bulks of a backcross inbred lines(BILs) population(derived from Oryza sativa×O. rufipogon) and their parents. Single nucleotide polymorphisms(SNP)-index graphs and corresponding Δ(SNPindex) graphs(at 99 and 95% confidence levels) for R-and S-bulks detected a total of 2 609 candidate SNPs, including 58 candidate cold-tolerance genes. Quantitative real-time PCR analysis revealed that 5 out of the 58 candidate genes had significant differences in expression between O. sativa and O. rufipogon. Structural variation and functional annotations of the 5 candidate genes were also analyzed, and allowed us to identify 2 insertion-deletion(InDel) markers(12-7 and 12-16) that were linked with candidate genes on chromosome 12 in DWR. These results are helpful for cloning and using cold tolerance genes from common wild rice in cultivated rice.     

甘蓝型油菜对常用稻田除草剂的耐性评价

为降低稻田除草剂残留对油菜生产的风险,筛选不同除草剂耐性的油菜品种,以19个长江流域大面积应用的油菜品种为材料,选择吡嘧磺隆、丙草胺、灭草松、氰氟草酯等4种常用稻田除草剂,通过营养液纸培试验,考查发芽率及幼苗期株高、最大根长、鲜重、干重等性状,以各性状的耐除草剂系数作为衡量指标,对油菜品种进行除草剂的耐性综合评价。结果发现,在稻田除草剂胁迫下,油菜各生长指标反应因基因型而不同,差异显著。通过聚类分析筛选出与除草剂对应的耐性相对较强的油菜品种,并认为主成分分析、隶属函数法和聚类分析的方法综合评价更全面更稳定可靠。在稻-油生产模式中,建议根据水稻除草剂种类,选择对应的耐性油菜品种,降低生产风险。     

云南芥菜型油菜资源品质及苗期耐旱性评价

为研究芥菜型油菜的耐旱性，对150份云南芥菜型油菜地方品种的品质及苗期不同干旱程度下植株地上 及地下部进行研究。结果表明，参试芥菜型油菜耐旱性总体表现较好，品质变异丰富，其中油酸、芥酸变异系数大 于1，依据品质性状参试品种大致聚为三类；中度及重度干旱均能显著影响油菜地上部及根系的生长，其中对根系 影响更大；各品质性状与耐旱性相关分析表明，中度干旱条件下，耐旱性与含油量及芥酸、花生烯酸2种极长链脂肪 酸呈显著正相关，与5种长链脂肪酸硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸为显著负相关，而重度干旱条件下均不相 关，同一品种在不同程度干旱下其耐旱性有差别；含油量与极长链脂肪酸呈显著正相关，与长链脂肪酸及蛋白含量 呈显著负相关，极长链脂肪酸与长链脂肪酸间呈极显著负相关。共筛出8个综合耐旱性强的材料。