四倍体白掌新品种‘绿萌'的选育

白掌又名白鹤芋,原产于美洲和亚洲的热带地区,为天南星科白鹤芋属多年生草本植物,是重要的观花观叶盆栽植物,当前市场主栽品种基本源于国外,多为人工杂交产生的后代。利用人工诱变技术对植物体细胞染色体组进行加倍的多倍体育种方法已应用于观赏花卉新品种的选育,多倍体植株具有叶片增大、叶色加深、花朵变大、花色艳丽等优良性状,与二倍体比较,目标性状的观赏价值更高。利用化学诱变产生多倍体是目前人工多倍体育种中常用的诱导方法,其具有操作简易、突变率高、专一性强和适用性广等特点。秋水仙素是目前主要采用的多倍体化学诱变剂,其诱导的效果与诱导时间、使用的浓度、处理的植物种类和器官等因素有关。本研究以白掌‘美酒'的组培苗愈伤组织为材料,优化四倍体白掌诱导方法,经秋水仙素浸泡处理后,开展试管苗形态学初筛、田间种植优选及株系比较试验,同时进行染色体计数、气孔大小和基因组大小比较、四倍体白掌新品种选育。结果表明：最佳诱导四倍体白掌的方式为0.10%秋水仙素浸泡处理7 d,其四倍体诱导率最高;选育出的四倍体白掌新品种‘绿萌'在设施大棚种植时自然花期为4—6月,与对照‘美酒'相比,叶片长和宽、叶柄长和直径、叶鞘长、佛焰苞苞片长和宽、花梗长和直径、肉穗花序长和直径、气孔长度和宽度、气孔密度均差异极显著,根尖染色体数为2n=4X=60,是对照（2n=2X=30）的2倍。流式细胞仪测定DNA显示,‘绿萌'基因组大小为10.87 Gb,对照‘美酒'基因组大小为5.73 Gb,鉴定为四倍体白掌新品种。本研究利用人工化学诱变方法选育的四倍体白掌新品种‘绿萌',具有叶片增厚、叶色加深、茎杆变粗、叶柄变粗、花梗变粗、肉穗花序变粗等特点,大大提高了白掌的观赏价值。     

基于白掌株型突变转录组差异的SSR位点分析

为了解白掌株型突变的转录组序列功能和SSR位点分布特征,并探索与株型关联的SSR位点信息。以对照‘美酒’及其小株型突变体为材料,选取叶片、叶柄、佛焰苞片、苞梗组织进行高通量PE150的转录组测序和序列筛选;开展unigene的GO、KOG、KEGG功能注释及分类;开展SSR位点筛选及批量设计引物;发掘差异表达含SSR位点unigene的GO、KEGG富集功能信息。结果显示,白掌转录组共筛选127 153个unigene,其中有41 370个获注释,包含GO注释25 925个、KO注释12 727个、KOG注释21 487个;从18 636个unigene中发掘出28 046个SSR位点,出现频率22.06%,包含有193种重复基序,其中以二核苷酸AG/CT(14 305, 51.01%)、AC/GT (3 907, 13.93%)、AT/AT (2 322, 8.28%)和三核苷酸AAG/CTT (2 087, 7.44%)居多,基序重复次数以5～10次重复占优势;从18 636个unigene中筛选17 070个批量设计出51 210对SSR引物,有效扩增和多态性好。差异转录组结合S...     

荸荠的组织培养和快速繁殖探讨

研究荸荠球茎的组织培养过程,包括前处理、诱导、增殖、生根、育苗移栽。结果表明,消毒前处理有效降低了诱导萌发的污染率。以主芽为外植体进行诱导可有效缩短萌动时间,主芽的诱导萌动时间为10d左右,而侧芽的诱导萌动时间为20 d左右,且主、侧芽的萌动污染率也有差异,分别为50.5%,43.5%。当荸荠在6-BA浓度0.5～1.0 mg.L-1的培养基中增殖时,荸荠试管苗长势健壮,丛生芽增殖3～4倍;当在6-BA浓度2.0～6.0 mg.L-1的培养基中增殖时,荸荠试管苗长势较弱,丛生芽增殖5～10倍,且丛生芽增殖差异在10 d左右时就已呈现出来;当6-BA浓度低于2.0 mg.L-1时,荸荠试管苗在增殖的同时亦进行生根,减少了褐化现象的产生。本研究提供了一套快速繁殖荸荠组培种苗体系,可有效缩短时间,为快速筛选优秀的种质资源提供技术支撑,同时为高效快繁优质荸荠种苗提供技术流程,服务现代农业。     

红掌新品种‘白马王子’

‘白马王子’是‘阿拉巴马’（Alabama）组培变异单株经无性繁殖选育而成的白色盆花红掌新品种。从组培苗出瓶至形成成品约18个月,株形中等偏大,平均株高66.0 cm,冠幅56.8 cm。佛焰苞心形,白色富有光泽,高于叶,平均长12.1 cm,宽10.4 cm。肉穗花序内弯,平均长3.2 cm,基部颜色初始为淡黄,随着成熟逐渐转为白色。     

田间旱育条件下不同化感潜力水稻的抑草效应分析

研究了田间旱育条件下, 在土壤水分充足和适度干旱状态时, 化感水稻"PI312777"和非化感水稻"Lemont"的抑草效应差异.结果表明, 在两种供水状态下, 化感水稻"PI312777"对田间杂草的控制效应显著高于非化感水稻"Lemont","PI312777"对各种杂草抑制效应指数的绝对值多在0.5以上, 而"Lemont"对各种杂草抑制效应指数的绝对值则多在0.5以下.进一步分析发现, 适度干旱胁迫下"PI312777"和"Lemont"对杂草的抑制效应都有增强趋势, 且"PI312777"稻田杂草生物量的降低幅度高于"Lemont"稻田; 以与非化感水稻"Lemont"共生下的杂草生物量为对照, 化感水稻"PI312777"对稻田杂草均表现出一定的化感抑制作用, 且适度干旱胁迫诱导下化感作用强度进一步增加.此外, 水稻对不同杂草的生物干扰强度不同, 化感水稻"PI312777"对夏熟稻田阔叶杂草有较强的控制效果, 干旱胁迫诱导"PI312777"对无芒稗(Echinochloa crusgalli L.)的化感潜力明显增强.     

水稻苗期耐Cd胁迫的QTL定位分析

[目的]进行水稻苗期耐Cd胁迫的QTL初步定位。[方法]（1）以Lemont（美国）和Dular（印度）杂交建立的重组自交系（RILs）群体,包括123个家系和亲本在内,用含有0.2mg/L镉的水培液进行处理,以不加镉培养的水培液作为对照,考察了叶绿素含量、根长、株高、叶长等4个性状,并转换成抗性指数,用于评价水稻对Cd污染的抗性指标。（2）在已构建的以109个引物为基础的遗传图谱上进行复合区间定位。[结果]（1）共检测到9个加性QTLs,涉及1,2,3,11等4条染色体,其中,以叶绿素抗性指数为指标,检测到3个与耐Cd有关的QTLs 分别位于第2,3,11染色体上,解释了14%,9%,9%的表型变异;（2）以根长抗性指数为评价指标,只定到1个位于第1染色体上控制耐Cd的QTLs,解释了9%的表型变异; （3）用株高抗性指数进行定位,共有3个与耐Cd相关的QTLs,位于1,1,11染色体上,分别解释了10%,27%,10%的表型变异;（4）而以叶长抗性指数进行水稻秧苗耐Cd性表现的QTL定位,结果发现也有2个QTLs与其耐Cd 反应有关,它们分别位于1,11染色体上,解释了21%,12%的表型变异。分析表明,在采用不同评价指标所检测到的9个与耐Cd相关的QTLs中,有7个集中于第1和第11染色体上,其中第1染色体上有4个,第11染色体上有3个。（结论）以株高和叶绿素抗性指数为评价指标,检测到的QTLs最多,根长抗性指数为评价指标的最少。研究还发现在第1和第11染色体上的相同区间内同时检测到以不同抗性指数为评价指标的多个与耐Cd相关的QTLs,推测它们可能是功能相同的几个紧密连锁的非等位基因,也可能就是同一等位基因的不同表现形式,从而也说明了该评价指标用于基因定位的准确性和可行性。     

水晶花烛的无菌播种和组培快繁技术研究

无菌播种水晶花烛Anthurium crystallinum种子获得无菌苗,取该无菌苗的带节茎段、叶片、叶柄为外植体,研究不同诱导培养基组成对水晶花烛愈伤组织诱导分化的影响,同时对影响水晶花烛芽体增殖和壮苗生根的主要因子进行研究。结果表明:水晶花烛种子较好的灭菌方法:种子经去果皮处理+0.1%升汞消毒8min;外植体愈伤诱导分化以带节茎段为宜,培养基为1/3MS+6-BA1.0mg·L~(-1)+2,4-D 0.3mg·L~(-1);芽体增殖培养基:MS+6-BA 2.0mg·L~(-1)+NAA 0.3mg·L~(-1);壮苗生根培养基:MS+NAA 0.2mg·L~(-1),其移栽成活率可达95%以上。     

水稻苗期耐Cd胁迫的QTL定位分析

为进行水稻苗期耐Cd胁迫的QTL初步定位,以Lemont (美国)和Dular(印度)杂交建立重组自交系(RILs)群体,包括123个家系和亲本在内,用含有0.2 mg/L镉的水培液进行处理,以不加镉培养的水培液作为对照,考察了叶绿素含量、根长、株高、叶长等4个性状,并转换成抗性指数,用于评价水稻对Cd污染的抗性指标.在已构建的以109个引物为基础的遗传图谱上进行复合区间定位.共检测到9个加性QTLs,涉及1,2,3,11等4条染色体,其中,以叶绿素抗性指数为指标,检测到3个与耐Cd有关的QTLs位于第2,3,11染色体上,分别解释了14%,9%,9%的表型变异;以根长抗性指数为评价指标,只定到1个位于第1染色体上控制耐Cd的QTLs,解释了9%的表型变异;用株高抗性指数进行定位,共有3个与耐Cd相关的QTLs位于1,1,11染色体上,分别解释了10%,27%,10%的表型变异;而以叶长抗性指数进行水稻秧苗耐Cd性表现的QTL定位,结果发现也有2个QTLs与其耐Cd反应有关,它们分别位于1,11染色体上,解释了21%.12%的表型变异.分析表明,在采用不同评价指标所检测到的9个与耐Cd相关的QTLs中,有7个集中于第1和第11染色体上,其中第1染色体上有4个,第11染色体上有3个.因此,以株高和叶绿素抗性指数为评价指标,检测到的QTLs最多,根长抗性指数为评价指标的最少.研究还发现在第1和第11染色体上的相同区间内同时检测到以不同抗性指数为评价指标的多个与耐Cd相关的QTLs,推测它们可能是功能相同的几个紧密连锁的非等位基因,也可能就是同一等位基因的不同表现形式,从而也说明了该评价指标用于基因定位的准确性和可行性.     

基于数量性状与SSR标记的白掌种质遗传关系分析

【目的】揭示白掌种质间表型信息及亲缘关系的遗传特性,为白掌种质资源的利用与遗传育种提供理论基础。【方法】以18份栽培种和16份杂种品系,共计34份白掌种质为研究对象,测定了株高、冠幅、叶长等13个表型数量性状。利用基于白掌株型突变转录组的微卫星(SSR)位点信息,筛选了16对SSR引物进行PCR扩增。利用SPSS、NT sys2.10e软件进行数量性状间相关性、主成分、聚类和遗传多样性分析。【结果】13个数量性状的变异系数为15.29%～31.48%,表明多样性水平较高。这些数量性状中,有76对呈现正相关关系(57对呈极显著相关,10对呈显著相关),2对呈负相关关系,说明白掌的生物学性状之间存在密切关联。主成分分析筛选出了2个特征值大于1的主成分,贡献率达86.62%。根据13个数量性状进行的表型聚类分析结果显示,在欧式距离为7.5时,这34份白掌种质分为5大类,可以有效区分形态差异明显的种质材料,从而反映白掌种质的株型差异。利用16对SSR引物共获得62个SSR位点,平均条带数为3.875条,多态信息含量0.291～0.853。当以相似系数0.74为阈值时,利用SSR的分子标记聚类将...     

石橄榄种子无菌播种和快速繁殖研究

[目的]建立石橄榄种子无菌播种和快速繁殖技术体系。[方法]以MS为基础培养基,添加不同浓度6-BA、NAA、有机添加物,筛选适宜的诱导、增殖及壮苗生根培养基组合。[结果]以MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+椰子汁50 mL/L为石橄榄种子最佳诱导培养基,14 d可见种子萌动,45 d可分化形成丛生幼苗;以MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+椰子汁50 mL/L为最佳增殖培养基,其增殖倍数可达2.750倍,假鳞茎形成率达24.5%;以1/2MS+NAA 0.1 mg/L+AC 1 g/L为最佳壮苗生根培养基,苗高可达3.82 cm,根数1.9条。[结论]该研究为石橄榄野生种质资源保护、快速繁育优质种苗奠定了基础。