3个优势科树种叶功能性状及其关联特性

以小尺度范围内的木兰科、壳斗科和樟科各8种木本植物为研究对象,从分类单元科与种、功能群角度分析了叶功能性状特征及其关联性。结果表明:壳斗科树种的叶柄直径(1.08±0.22)和比叶面积(SLA)(90.87±25.35)显著低于樟科和木兰科,而樟科和木兰科之间差别不明显。叶含氮量在科间没有显著差异。从功能群比较,常绿树种比叶面积(90.10±23.15)显著低于落叶树种(134.65±27.77),但单位叶面积含氮量常绿树种(1.95±0.50)显著高于落叶树种(1.31±0.26)。在不同功能群中,叶面积与叶柄质量有很好的拟合直线关系。叶氮含量仅在常绿树种与其他叶性状有较好的拟合直线关系。叶性状相关性系数大于0.900的有:群落水平物种间叶面积与叶柄质量之间;功能群水平常绿树种叶面积与叶柄直径和叶柄质量间,落叶树种叶柄质量与叶面积和叶柄长间。其他叶性状间也表现不同程度的相关性,表明叶性状之间存在生长发育非同步也即异速生长现象。     

利用90K基因芯片进行小麦旗叶相关性状的QTL定位

为了发掘影响小麦旗叶相关性状的QTL,以小麦骨干亲本周8425B与优良品种小偃81构建的包含102个家系的重组自交系(Recombinant inbred line,RIL)为材料,采用小麦90KSNP基因芯片技术和SSR标记对其进行分子标记检测,构建含有全基因组SNP和SSR标记的高密度遗传图谱,并在4个环境下对小麦旗叶相关性状QTL进行检测。结果表明,所构建图谱含有6 949对多态性标记,其中,SNP标记6 910对,SSR标记39对,覆盖染色体总长度4 839.9cM,标记间平均距离0.7cM;A、B和D染色体组分别有2 085、4 677和187对标记,分别占总标记数的30.0%、67.5%和2.7%,标记间平均距离分别为1.0、0.6和0.8cM。采用完备复合区间作图法共检测到22个旗叶性状加性效应QTL,10个旗叶长QTL分布于2A、3B、4B、5A、6B和7B染色体上,解释表型变异7.900%~24.098%,除Qfll2A-1能在2个环境中检测到外,其余均为单环境QTL;4个旗叶宽QTL分布于2A、3A和5B染色体上,解释表型变异9.080%~16.540%,其中,Qflw2A-1在3个环境中均能检测到,解释表型变异12.483%~16.540%,为1个稳定的主效QTL;8个旗叶面积QTL分布于2A、3B、4B、5A、6B和7A染色体上,解释表型变异9.310%~30.498%,其中,3个QTL位于5A染色体上。此外,鉴定出3个分布于2A、5A和6B染色体上的QTL富集区段。     

施氮对海滨锦葵盐胁迫下生物量分配特征及其关联的影响

试验设置NaCl浓度梯度为50、150、250 mmol/L及50、150、250 mmol/L NaCl+15 mmol/L NH4NO3处理海滨锦葵小苗(具3～4枚真叶),每处理5个重复。处理35 d后,施氮显著增加了植株的高度,对主根长度没有影响。高盐下(250 mmol/L NaCl)施氮对主根直径的增粗比较明显。施氮后,显著增加了叶重比,降低了根比重和根冠比,对茎比重没有显著影响。结合主须根比,结果表明施氮抑制了须根的生长,促进了叶的生长。施氮后,增强了根生物量与叶生物量的关联性,有利于提高植株对资源的有效利用和分配。     

海藻糖对NaCl胁迫下多年生黑麦草苗期生长和离子平衡的影响

以萌发15d的多年生黑麦草小苗为试验材料,采用全组合试验设计,研究了外施海藻糖(0、0.2%、0.6%)对不同NaCl浓度(0、0.5%、1.0%)胁迫下黑麦草生长和离子平衡的影响。结果表明:(1)适宜的海藻糖浓度(0.2%)显著(p0.05)提高了高盐(1.0%NaCl)胁迫下黑麦草的分蘖数,缓解了高盐对其生长的抑制作用;(2)0.6%海藻糖处理显著(p0.05)增加了0.5%和1.0%盐胁迫下的叶重比,但降低了根重比和根冠比。(3)高盐(1.0%NaCl)胁迫下,0.2%海藻糖处理的植株,K+含量明显高于其他处理,海藻糖促进了K+在根中的积累。外施0.2%海藻糖对相同盐浓度胁迫下各海藻糖处理中K+/Na+比率最高。     

小麦穗发芽抗性鉴定及相关分子标记的有效性验证

为筛选出抗穗发芽小麦种质及可用于种质评价和分子标记辅助育种的高效分子标记,以41份黄淮南片区试品系和309份中外小麦品种为材料,选用4个与穗发芽抗性相关的标记,即STS标记Vp1B3和MST101、STMS标记wmc104及SSR标记Xgwm155,结合整穗发芽鉴定试验,评价筛选抗穗发芽小麦种质,同时对上述4个分子标记进行有效性验证。结果表明,标记Vp1B3和wmc104可有效用于小麦穗发芽抗性筛选,而标记Xgwm155和MST101与穗发芽抗性不相关;350份供试材料中41份国家区试材料的整穗发芽率普遍偏高,均值达到43.94%;而另外309份材料中,淮麦20、轮选987、长旱58等18份材料为高抗穗发芽品种,平均整穗发芽率为2.56%,是穗发芽抗性育种中的重要抗性资源。     

盐胁迫下施氮对海滨锦葵营养生长期生长的影响

海滨锦葵Kosteletzkya virginica是耐海水浇灌的经济盐生植物。为优化海滨锦葵在沿海滩涂的栽培,探讨了盐胁迫下施氮对海滨锦葵营养期生物量特征及其关联的影响。实验设为50,150,250mmol·L-1氯化钠及50．150．250mm01·L-1氯化钠＋15mm01·L-1硝酸铵等6个处理。试验采用3-4叶期的海滨锦葵小苗,5个重复·处理-1。研究结果表明：处理35d后,施氮显著增加了植株的高度,当处理为50mmol·L-1氯化钠＋15mmol·L-1硝酸铵时．植株高度为26．1cm．是不施氮处理的1．4倍。施氮对主根长度没有明显影响。低盐下（50mmol·L-1氯化钠）施氮明显增加主根直径．是不施氮的1．4倍。施氮显著（P〈O．05）增加了叶质量比,高盐（250mmol·L-1氯化钠）处理下施氮的叶质量比为0．25g·g-1,是不施氮处理的1．8倍。施氮降低了根比重和根冠比,对茎比重没有显著影响。施氮促进了叶的生长．但抑制了须根的生长。施氮提高了根生物量与叶生物量之间的相关性（R2=O．703,P〈O．01）,从而有利于协调植株对资源的有效利用和分配。图1表3参10     

TAPHS1基因序列多态性与小麦生殖发育稳定性的相关分析

TAPHS1基因是MFT-like基因,可调控小麦成熟期的籽粒休眠(影响穗发芽抗性)且与开花的发育控制相关,位于小麦3A染色体短臂上。为探究该基因序列多态性与小麦生殖发育稳定性的关系,设计PCR引物扩增TAPHS1基因的2个高频变异区,获得86个品种相应基因区段的DNA序列信息;以不同播期之间抽穗期相差时间为指标调查评价各品种的生殖发育稳定性。结果表明:在TAPHS1基因的高频变异区存在5种多态性,将其命名为A类、B类、C类、D类、E类;A类、B类、C类属非编码区多态性,D类及E类同时涉及编码区和非编码区多态性;D类及E类序列多态性与生殖发育稳定性相关,并根据D类序列信息开发了分子标记。     

小麦穗突变体SDA1与野生型叶片蛋白差异分析

小麦(Triticum aestivum)穗突变体SDA1是由隐性多效性单基因小麦穗发育异常基因1(Triticum aestivum spike development atrophy 1,TaSDA1)控制的小麦突变体,表现为穗部发育萎缩不结实、叶片变窄、植株变矮等.为进一步了解TaSDA1基因发生突变的机制,本研究以小麦穗突变体SDA1与野生型为材料,进行主要农艺性状如抽穗期、株高、旗叶长宽、穗长、小穗数调查,并对小麦抽穗期叶片总蛋白进行双向电泳(two-dimensional electrophoresis,2-DE),对差异蛋白质点进行质谱分析和qRT-PCR验证.结果表明,SDA1的主要农艺性状存在显著性差异;利用PDQuest8.0.1软件分析得到27个差异蛋白,有23个质谱检测成功,其中有6个蛋白在SDA1中缺失,17个蛋白在SDA1中表达下调;qRT-PCR检测结果与差异蛋白质谱检测结果一致.在SDA1中,23个质谱成功的差异蛋白主要包括5个光合作用中核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)全酶的大小亚基,4个(SSP7101,SSP7110,SSP7112和SSP8418)表达下调,1个缺失(SSP213);参与能量代谢的叶绿体中的甘油醛-3-磷酸脱氢酶A(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase A,GAPA,SSP8000)表达下调;具有抗氧化能力的过氧化物氧化还原酶(peroxiredoxin,Prx,SSP7320)表达下调;1个RNA结合蛋白(SSP1309)表达下调,导致2个翻译延伸因子(translation elongation factor,eEF-Tu,SSP4614和SSP4802)表达下调,最终导致蛋白合成受阻;参与抗逆境胁迫的蛋白(SSP3738和SSP5209)表达下调,SSP3719蛋白缺失.qRT-PCR验证结果表明,核酮糖1,5二磷酸羧化酶大亚基蛋白(SSP7101)、叶绿体PtrTox结合蛋白(SSP7303)、翻译延伸因子(SSP4614)、磷酸丙糖异构酶(SSP5209)在转录水平与蛋白表达结果一致.SDA1变异表型可能与旗叶的光合作用能力下降、能量代谢紊乱、抗氧胁迫能力下降、抗胁迫能力下降、mRNA编辑过程以及蛋白合成过程受阻有关.本研究结果表明,TaSDA1基因具有多效复杂的调控功能.穗部和叶片的发育状况决定了小麦的产量,阐明SDA1的遗传机理将为小麦穗部和叶片性状的遗传改良奠定理论基础.