Wx^mp基因背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对水稻蒸煮食味品质的影响

【目的】分析在同一主效基因(Wx^mp)背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对稻米蒸煮食味品质的影响,以期为水稻品质遗传改良提供依据。【方法】选择在SSⅡa和PUL存在多态性而其他淀粉合成酶相关基因没有多态性的半糯品系宁0145和粳稻品种武运粳21进行杂交,获得F2群体与F3株系。利用分子标记,选择含有Wx^mp基因的F2单株与F3株系,将这些F2单株与F3株系分成SSⅡa^nPUL^n、SSⅡa^nPUL^w、SSⅡa^wPUL^n和SSⅡa^wPUL^w4种基因型(n和w分别表示该基因来源于宁0145和武运粳21),分析不同基因型蒸煮食味品质性状的差异,探讨同一Wxmp基因背景下不同SSⅡa和PUL等位基因对蒸煮食味品质性状的影响。【结果】不同基因型间蒸煮食味品质性状均存在显著差异,来源于武运粳21的SSⅡa^w基因和PUL^w基因分别使直链淀粉含量增加0.29%~1.00%和0.62%~1.18%,且PUL的效应大于SSⅡa,两者间存在互作效应。SSⅡa^w基因和PUL^w基因降低胶稠度和崩解值,提高了热浆黏度、冷胶黏度、消减值和回复值,对糊化温度、峰值黏度和峰值时间的作用较小。【结论】明确了Wx^mp背景下SSⅡa和PUL基因对稻米蒸煮食味品质的遗传效应,该研究结果为SSⅡa和PUL基因的分子标记辅助选择改良稻米品质提供了理论依据。     

茄子品种DUS测试指南的研制

[目的] 植物品种特异性(distinctness)、一致性(uniformity)和稳定性(stability) 测试(简称：DUS测试)是品种保护、品种审定、品种登记的必要条件。研制茄子(Solanum melongena L.)品种DUS测试指南旨在为测试和品种权实质审查工作提供科学依据。[方法]以《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 总则》(GB/T19557.1)为总体原则,以国际植物新品种保护联盟颁布的《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 茄子》(TG/117/4)为参考,通过对243份茄子品种的田间试验和多次同行专家修订,完成茄子的DUS测试指南(国家标准报批稿)。[结果]指南确定了42个测试性状及描述方法,筛选出20个标准品种,明确了茄子特判定、一致性和稳定性判定的原则。[结论]指南为我国茄子DUS测试的品种描述和特异性、一致性、稳定性判定提供了技术标准。笔者重点介绍了指南的编制原则和过程、测试性状的选择和标准品种的选用,以及特异性、一致性、稳定性的判定标准。     

小麦茎基腐病抗性QTL的分析

为挖掘更多的茎基腐病抗性QTL用于分子标记辅助育种,以中抗茎基腐病品种CI12633和感茎基腐病品种扬麦158的重组自交系群体为材料,采用SSR和SNP等分子标记对群体中的94个家系进行基因型分析,绘制遗传连锁图,并结合3次室内群体的茎基腐病抗性鉴定结果对小麦茎基腐病抗性QTL进行定位。结果表明,与小麦茎基腐病抗性相关的QTL分布在1D、2B、3B(2)、7A和7D染色体上,可解释9.2%～14.6%的表型变异;1D和3B染色体上的抗性QTL来自CI12633,2B、7A和7D染色体上的抗性QTL来自扬麦158;1D、2B和3B(与Chr3B_479785994紧密连锁)染色体上的抗性QTL为茎基腐病抗性主效QTL。发现的QTL及其紧密连锁的分子标记可为今后开展抗茎基腐病小麦分子标记辅助育种提供帮助。     

江苏省小麦品种（系）籽粒产量基因型与环境互作分析

为客观评价多点试验中小麦新品种(系)籽粒产量的稳定性、适应性以及试点辨别力,探明适合江苏省小麦多点鉴定试验基因型与环境互作分析方法,采用AMMI模型对2018-2019年度江苏省淮南区试A组15个小麦品种(系)和淮北区试C组14个小麦品种(系)分别在12个试点的籽粒产量数据进行分析。结果表明,在两组试验中,基因型效应(G)、环境效应(E)和基因型与环境互作效应(G×E)均达到极显著水平。环境效应分别占淮南和淮北处理平方和的89.55%和70.71%,基因型效应分别占3.10%和12.89%,互作效应分别占7.35%和16.19%。基因型与环境互作中两条显著的主成分轴分别解释了淮南60.54%和淮北56.53%的互作平方和。在本年度特定的气候条件下,15个淮南小麦品种(系)中,宁红1479、金丰1701和盐麦0816属于高产稳产品系;14个淮北小麦品种(系)中,保麦1702、淮核16174属于高产稳产品系。12个试点中,淮南以南通、扬州和金湖试点的分辨力最强;淮北以响水、徐州和宿豫试点的分辨力最强。由AMMI双标图及互作效应值分析可知,两组试验的高产品系对某些试点具有特殊适应性。     

InDel分子标记WC656的开发及其在鉴别小麦-簇毛麦5VS纯合易位中的应用

簇毛麦是小麦品种改良重要的遗传资源,其5VS上含有硬度基因Dina/Dinb、抗白粉病基因Pm55和抗条锈病基因Yr5V,创制普通小麦-簇毛麦5VS易位系新种质,对于高效利用5VS上的有益基因进行小麦品种遗传改良具有重要意义。为了便于鉴别普通小麦-簇毛麦5VS纯合易位,本研究以mInDel软件分析普通小麦中国春基因组序列,开发了小麦第5同源群短臂的InDel特异分子标记WC656,对小麦品种以及普通小麦-簇毛麦5VS.5AL和5VS.5DL易位系及其衍生后代进行PCR扩增,根据扩增片段大小来区分5AS、5BS、5DS染色体臂以及5VS易位系。结果表明,在21个普通小麦品种、小麦-簇毛麦5VS回交F₂代中杂合易位单株,均扩增出379 bp（5AS）、471 bp（5BS）、422 bp（5DS）3条带。在T5VS.5AL高代品系、回交F₂代中纯合易位单株扩增出471 bp（5BS）、422 bp（5DS）2条带,379 bp（5AS）条带缺失。T5VS.5DL高代品系、回交F₂代中纯合易位单株扩增出379 bp（5AS）、471 bp（5BS）2条带,422 bp（5DS）条带缺失。WC656鉴别的5VS纯合易位结果与顺序FISH-GISH分析结果一致。T5VS.5AL、T5VS.5DL具有抗白粉病、籽粒硬度指数低等优良特性。因此,利用InDel分子标记WC656可以鉴别普通小麦-簇毛麦T5VS.5AL、T5VS.5DL衍生后代中的纯合易位,PCR扩增实验操作相对简便,可以为分子标记辅助选育携有5VS纯合易位的软质弱筋小麦提供帮助。     

甘薯可食用部位绿原酸合成及相关基因表达特征分析

为了探讨甘薯绿原酸合成与其相关基因表达特征之间的关系,试验分析6种不同甘薯品种可食用部位的绿原酸含量及合成相关基因的组织表达模式。结果表明:(1)相比储藏根,甘薯茎尖富含更多绿原酸;(2)不同甘薯品种之间绿原酸含量差异显著,供试品种中,‘苏薯16号’茎尖和‘宁紫薯4号’储藏根中绿原酸含量分别最高;(3)甘薯绿原酸含量与合成相关基因的组织表达模式相关,相关酶基因越集中于茎尖表达的品种,绿原酸也更易在其茎尖积累。本研究结果为高绿原酸含量甘薯品种的选育提供理论基础。     

扁豆的研究概况

从扁豆的起源、栽培史、资源搜集整理、化学成分的研究以及营养品质和利用价值等方面综述了扁豆的研究现状。     

分蘖和拔节期干旱对小麦植株氮素积累转运的影响

为明确分蘖和拔节期干旱对小麦氮素积累转运的影响,采用盆栽试验,以扬麦13和扬麦16为材料,研究了小麦分蘖和拔节期轻度和重度干旱条件下产量、氮代谢相关酶活性、氮素积累和转运的特征。结果表明,分蘖和拔节期干旱对两个小麦品种植株氮素积累转运的影响基本一致,分蘖和拔节期轻度干旱对小麦籽粒产量和蛋白产量影响不显著,而重度干旱可显著降低籽粒产量和蛋白产量。两时期干旱处理均显著降低小麦叶片硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,且重度干旱降幅更大;胁迫解除后,叶片NR和GS活性增强。分蘖期轻度干旱提高了分蘖-拔节、拔节-开花阶段植株氮素积累量,而拔节期轻度干旱提高了拔节-开花、开花-成熟阶段的氮积累量。分蘖期轻度干旱提高了花前氮素转运量及其对籽粒贡献率;拔节期轻度干旱提高了花后氮素积累量及其对籽粒氮贡献率,而降低花前氮素转运量。成熟期籽粒氮素积累量与籽粒产量和蛋白产量均呈显著正相关。分蘖期和拔节期轻度干旱解除后,植株氮代谢相关酶活性增强,有利于植株氮素积累,并协调花前和花后氮素积累对籽粒氮贡献,从而获得高籽粒产量和蛋白产量。     

不同水稻品种在Cd、As和Hg胁迫下的吸收积累特性

为筛选籽粒中Cd、As和Hg低吸收或低积累的品种或育种中间材料,采用人工添加 Cd(CdCl2·2.5H2O)、As(NaAsO2)和 Hg[Hg(NO3)2·0.5H2O]等重金属化合物的方法污粢土壤,研究不同水稻品种对Cd、As 和 Hg 胁迫的吸收积累特性.结果表明,Cd、As 和 Hg 胁迫时,水稻茎叶、稻谷和精米中均会增加相应重金属的含量;As 和 Hg 主要在茎叶中积累,而籽粒中的含量较低;精米中 Cd 的含量与稻谷和茎叶中的含量差异较小.茎叶中 Cd、As 和Hg 的含量显著或极显著高于稻谷和精米,而精米中相应重金属的含量与稻谷中含量的差异均不显著.南粳 41、金陵香糯、武育粳3号、华粳3号、02428、龙睛4号和云南新团黑谷等7个品种精米中Cd和As的含量均达到绿色食品大米标准;所有品种精米中Hg的含量均未达到无公害食品大米标准.     

成株期抗纹枯病小麦种质的发掘

小麦纹枯病是一种危害小麦茎基部的土传真菌病害,近年来在我国长江中下游和黄淮麦区发生日趋严重,限制了小麦的高产稳产。当前生产上推广品种对纹枯病的抗性普遍较差且抗病育种进展缓慢,究其主要原因是纹枯病抗源匮乏。为发掘小麦纹枯病稳定抗源,本研究采用土表接菌法和滚动鉴定的方式,连续10年在3个环境(南京大田、六合大棚和水泥池)下,对共计384份小麦种质资源进行了成株期纹枯病抗性鉴定。结果表明,携带小麦近缘种属遗传物质的近缘种质抗性较好,国外引进种质次之,国内育成品种(系)抗性较差。鉴定出成株期对纹枯病呈稳定抗性的种质3份,分别为小黑麦09R1-29、美国引进种质Glacier和Steele;鉴定出呈稳定中抗的种质44份,包括淮麦920等育成品种(系)11份,辉县红等地方品种2份,Scout等引进种质11份,来源于黑麦、簇毛麦、偃麦草、人工合成小麦等的近缘种质20份。这些小麦成株期纹枯病新抗源可为抗纹枯病研究和抗病新品种培育提供种质资源。