红籽瓜种质资源亲缘关系RAPD分析

本研究利用RAPD标记对红籽瓜种质资源进行亲缘关系分析。12个引物在51份红籽瓜种质中共扩增出80条谱带,其中多态性谱带74条,多态性谱带比率为92.50%。红籽瓜种质间遗传相似系数为0.41~0.99,说明RAPD标记能够揭示红籽瓜材料间较高的遗传多样性。UPGMA聚类结果表明,在相似系数为0.812处,51份红籽瓜种质可分为8个组群。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组为野生西瓜,第Ⅳ、Ⅶ组为菜用西瓜,第Ⅴ、Ⅷ组为籽用西瓜,第Ⅵ组为栽培种与野生种杂交的中间类型籽瓜。基于RAPD标记数据主成分分析结果显示,前3个主成分累积方差贡献率为44.54%,其反映红籽瓜种质间的亲缘信息与聚类分析结果基本一致。红籽瓜种质资源的亲缘关系与地理来源关系不大。     

安徽省粮食安全及现代农业发展战略

安徽省从一个灾害频发的穷省,经过60多年的艰苦奋斗,目前具有350亿kg的粮食生产能力,是解放初期63.9亿kg的5.5倍,已经成为我国五大粮食调出大省之一,粮食总产到2020年有望达到400亿kg,在我国农业区域发展和粮食安全保障中占有重要地位。但安徽省农田水利建设薄弱、多数地区靠雨养农业,中低产田面积占耕地面积的60%左右;农业机械化发展缓慢,农业管理粗放,单产普遍较低;远远没有发挥其自然资源禀赋的生产潜力,是我国未来中低产田重点改造的地区。本文提出安徽省粮食安全和现代农业的发展战略是:在绿色提质增产增效的总体方针指导下,在区域治理方面,重点改造淮北砂姜黑土中低产田面积,扩大建设淮河流域吨粮县市;在区域发展模式方面,主抓沿江淮(水稻-小麦)和淮北平原(小麦-玉米)粮食生产及深加工主体功能区农业现代化建设,拓展江淮丘陵发展经济林果业和特色养殖业,加快发展皖南及皖西大别山区绿色生态产业;在农业基础建设方面,突出农田水利工程建设,加快投资大中型农业机械化普及,创建绿色提质增效防灾减灾体系;在种植业结构调整方面,继续坚持水稻提升,小麦高产、玉米振兴,兼顾油料作物(油菜、大豆)调节;在作物品种优化布局方面,淮南地区减籼稻扩粳稻稳定油菜,沿淮和淮北地区是减弱冬小麦扩半冬性优质小麦,改中晚熟玉米为中早熟籽粒脱水快优质品种。创建出具有安徽省特色、水热资源高效利用(800~1 000 mm降水)、投入少、快速改造大面积中低产田、延伸绿色优质高效农产品产业链,是保障粮食安全的现代农业发展之路。     

水稻两用核不育系龙S抗稻瘟病主效基因的定位

龙S是一个广谱抗稻瘟病的水稻两用核不育系,利用分子标记技术精细定位其主效抗性基因,对于培育抗稻瘟病水稻新品种具有重要意义。采用来自国内外的41个稻瘟病菌系通过接种鉴定方式对龙S进行了稻瘟病抗谱分析,结果显示龙S的抗性频率为100%,对其中39个菌系表现高水平抗性,与Pi9的携带品种75-1-127抗性频率和抗病级别基本相当。群体遗传分析表明龙S的抗性基因表现为显性遗传方式,对于不同菌系龙S表现出不同的抗病遗传模式,其中龙S对稻瘟菌系318-2的抗性由单基因控制。通过抗病亲本龙S与感病亲本日本晴构建F₂分离群体,采用BSA (bulk segregant analysis)及RCA (recessive class analysis)分析方法,将龙S的主效抗病基因精细定位于第9染色体上的SSR标记M1-M2所在的1.31 cM区间,与已克隆的广谱抗稻瘟病基因Pi5位于相邻的染色体区域。抗谱分析表明,龙S与Pi5、Pii单基因系的抗性频率差异明显,抗谱较后二者更广。龙S主效抗性基因的精细定位,为进一步揭示其与Pi5、Pii的等位关系以及通过分子标记辅助选择培育抗病水稻新品种奠定了基础。     

基于GYT双标图对西北内陆棉区国审棉花品种的分类评价

西北内陆棉区是我国最重要的主产棉区,对该棉区历年国审棉花品种进行科学分类和综合评价有利于国审品种资源的合理利用和棉花生产效率的提升。本研究采用GYT双标图分析对2003—2019年期间西北内陆棉区37个国审棉花品种的产量与霜前花率、纤维长度、比强度、马克隆值、枯萎病指数和黄萎病指数等性状的组合水平进行了综合分析和品种分类评价。结果表明,西北内陆棉区37个国审棉花品种可划分为3个特征明显的品种类型。其中,I型品种包括新陆早13号、中棉所49、新陆早21号、巴13222、新46、天云0769、Z1112、新石K18、J206-5、新石K21、禾棉A9-9、创棉508、H33-1-4、金科20、新K28、创棉512和J8031等17个品种,是产量与其余性状组合协调最好的品种类型,在生产上推广应用价值最高。II型品种产量和纤维品质表现一般,抗病性差,在当前生产上应用价值有限。III型品种的抗枯萎病性表现最好,但在其余性状上表现略差,综合生产应用价值有限,也许可作为抗病亲本应用。同时,根据各品种的理想指数筛选出创棉512、J8031、新K28、H33-1-4、金科20、新陆早13号和创棉508等综合表现优良的品种,也鉴别出新陆棉1号、新陆早33号、创棉501号和新陆早51号等综合表现相对略差的品种。本研究采用的GYT双标图分析方法是基于“产量-性状”组合水平对品种进行综合评价和分类研究,产量-性状组合之间的相关关系更加简单,多数组合间表现显著正相关,更适用于品种的多性状直观选择和综合评价,通常比先前的GT双标图解释的变异比率高,双标图模型拟合度更好,结果更可靠。本研究采用GYT双标图分析方法对西北内陆棉区国审品种的分类研究揭示了该棉区国审棉花品种的分类特征和应用价值,为本区的国家棉花品种试验审定提供了借鉴,也为其他作物品种的类似研究提供了范例。     

利用RNA干扰介导抗病性获得兼抗四种病毒的转基因马铃薯

为获得兼抗马铃薯X病毒(Potato virus X,PVX)、马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)、马铃薯卷叶病毒(Potato leaf roll virus,PLRV)和马铃薯潜隐花叶病毒(Potato virus S,PVS)4种病毒的转基因马铃薯新材料,分别以这4种病毒全长CP基因为模板,通过设计PCR引物和亚克隆获得4种病毒CP基因相对保守区段的基因片段,并将其拼接成融合基因,以载体pHANNIBAL和pBI121为基础,构建RNA干扰(RNA interference,RNAi)载体,利用农杆菌介导的转基因体系进行马铃薯遗传转化,并对获得的转基因马铃薯进行病毒抗性检测。结果表明,所获得的融合基因片段RH1和RH2,酶切鉴定分别得到长度为1 200 bp的条带,与预期片段相符;构建了含pdk内含子和RH1、RH2融合基因的RNAi植物表达载体,经Bam H I/Sac I双酶切,获得长度约3 200 bp的片段,表明RNAi植物表达载体pBI121-pRH构建成功;转化易感病毒马铃薯品种陇薯11号,PCR检测和PCRSouthern杂交分析表明融合基因已整合到陇薯11号马铃薯基因组中;抗病性检测显示4株转基因马铃薯植株对4种病毒均免疫。表明利用RNAi可筛选出抗多种病毒的转基因马铃薯新种质。     

iTRAQ-Based Proteomics Investigation of Critical Response Proteins in Embryo and Coleoptile During Rice Anaerobic Germination

Direct-seeding of rice has become popular in recent years due to its low cost and convenience, however, hypoxic condition limits seedling establishment. In this study, weedy rice WR04-6 with high germination ability under anaerobic conditions was used as a gene donor, and we successfully improved the seedling establishment rate of rice cultivar Qishanzhan (QSZ) based on selection of a new rice line R42 from the recombinant inbred line population. R42 inherited high anaerobic germination (AG) ability, and was used for isobaric tags for relative and absolute quantitation (iTRAQ)-based comparative proteomic studies with QSZ to further explore the molecular mechanism of AG. A total of 719 differentially abundant proteins (DAPs) were shared by R42 and QSZ responded to AG, and thus defined as common response DAPs. A total of 300 DAPs that responded to AG were only identified from R42, which were defined as tolerance-specific DAPs. The common response and tolerance-specific DAPs had similar biochemical reaction processes and metabolic pathways in response to anoxic stress, however, they involved different proteins. The tolerance-specific DAPs were involved in amino acid metabolism, starch and sucrose metabolism, tricarboxylic acid cycle pathway, ethylene synthesis pathway, cell wall-associated proteins and activity of active oxygen scavenging enzyme. The in silico protein-protein interactions for the top 60 DAPs indicated that tolerance-specific DAPs had relatively independent protein interaction networks in response to an anoxic environment compared with common response DAPs. The results of physiological indicators showed that α-amylase and superoxide dismutase activities of R42 were significantly increased under anoxic conditions compared with aerobic conditions. Multiple lines of evidence from western blot, physiological analysis and quantitative real-time PCR jointly supported the reliability of proteomics data. In summary, our findings deepened the understanding of the molecular mechanism for the rice response to AG.     

马铃薯品种淀粉含量和淀粉产量的表现及其稳定性分析

淀粉加工在马铃薯产业中起着重要作用。然而,目前广泛种植的原料薯仍然是淀粉含量不高的菜用薯。为选出适于黑龙江垦区种植的淀粉加工型马铃薯品种,试验采用随机区组设计,以‘延薯4号’为对照,对5个品种(‘同薯29号’、‘克新27号’、‘东农310’、‘内-9’和‘希森5号’)的块茎产量、淀粉含量以及淀粉产量进行评价,并进行稳定性分析。对照品种‘延薯4号’产量达46300 kg/hm^2,淀粉含量13.76%,淀粉产量6394 kg/hm^2,均表现出较好的稳定性。‘克新27号’产量(41731 kg/hm^2)低于‘延薯4号’,但淀粉含量(18.94%)高于‘延薯4号’,结果淀粉产量(7976 kg/hm^2)最高,但表现并不稳定。‘东农310’和‘希森5号’淀粉含量分别为18.33%和20.46%,并具有较高的淀粉产量,分别为6709和6658 kg/hm^2,表现稳定。该研究为淀粉企业正确选择品种提供了基础数据。     

末次刈割时间对苜蓿根颈抗氧化系统及抗寒性的影响

为探究不同末次刈割时间对科尔沁沙地生境下紫花苜蓿抗寒性的影响及其与低温冷冻胁迫下抗氧化系统变化的关系,以‘公农1号’紫花苜蓿为材料,于翌年秋季进行不同末次刈割时间处理,越冬前期挖取越冬器官并进行-10,-15,-20,-25和-30 ℃低温冷冻胁迫处理,以低温冷藏（4 ℃）为对照,测定紫花苜蓿根颈的相对电导率及丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的变化,利用相对电导率根据Logistic回归方程计算半致死温度,并对半致死温度与抗氧化特性进行相关分析。结果表明,未刈割和8月25日、9月5日、9月15日、9月25日、10月5日、10月15日、10月25日、11月5日末次刈割的苜蓿半致死温度分别为-18.03、-17.61、-17.03、-16.59、-15.80、-15.82、-16.83、-16.34、-17.12 ℃;紫花苜蓿根颈的半致死温度与-10 ℃低温冷冻胁迫条件下的POD活性呈显著负相关（P<0.05）,与-20 ℃低温冷冻胁迫条件下的CAT活性呈显著负相关（P<0.05）,与-15、-20、-25 ℃低温冷冻胁迫条件下的SOD活性呈显著或极显著负相关,与-15、-20、-25、-30 ℃低温冷冻胁迫条件下的MDA含量呈显著或极显著正相关。不同末次刈割时间的苜蓿抗寒性强弱为未刈割>8月25日>11月5日>9月5日>10月15日>9月15日>10月25日>10月5日>9月25日;末次刈割时间通过调控苜蓿根颈的SOD、POD、CAT活性,协同作用清除活性氧、过氧化物和过氧化氢,从而降低膜脂过氧化程度,提高抗寒性,因此在科尔沁沙地地区建议9月5日之前或11月5日之后进行末次刈割。     

普通无籽西瓜新品种比较试验

为筛选适合不同生态区域、不同栽培方式的优良普通无籽西瓜新品种,2009年以台湾新一号为对照,对21个普通无籽西瓜新品种进行品种比较试验。结果表明,综合性状表现优良的有RWT8212、商道一号、R4、R13、8225和W39-3,可推荐参加无籽西瓜品种生产试验,并在海南、广西、广东等地适量推广;黑皮1号无籽、X7、X8、雪峰新一号、黄金宝、津蜜10号综合表现较好,建议继续参加普通无籽西瓜品种比较试验;其余9个品种综合表现一般,建议终止试验。     

广适高产优质两系杂交中籼稻新组合Y两优302的选育与应用

以扬稻6号为母本、江西东乡野生稻为父本进行杂交、回交,育成野栽交强优恢复系F302,再与两系不育系Y58S配组育成高产、优质、适应范围广的两系杂交中籼稻新组合Y两优302,于2008年通过湖南省审定,2010年通过国家审定.介绍了该组合的选育经过、主要特征特性、栽培及制种技术要点.