西南山地玉米育种新一轮骨干自交系SCML0849的选育与应用

20世纪末,针对西南区21世纪初及可见将来对玉米品种与产业发展的迫切要求,遵循“生态育种”的基本原理,并基于前期“温带种质优良自交系是选育西南玉米强优势杂交种的最重要亲本自交系”的研究结论,定向合成了“REID种质育种用群体”。通过紧密结合常规遗传育种方法与现代分子生物学技术,集成创新了以“配合力早期测定、目标区域与高密度种植鉴定、南北穿梭鉴定选择与钝化光周期反应、区域抗病抗逆特性一票否决”为主要内容的“特定生态区域育种骨干亲本的定向培育”技术体系,提高了优良自交系的选育效率,育成了集高配合力、高抗西南地区玉米病害与多种抗逆性、高产高效等优良性状于一体的玉米优良自交系SCML0849,组配育成了以川单99为代表的一批稳产高产、高抗多抗、资源高效的玉米强优势杂交种并大面积推广应用。     

串珠镰刀菌引起玉米穗粒腐病防御酶变化及其电镜观察

 对串珠镰刀菌(Fusarium moniliforme)侵染引起玉米穗粒腐病的防御酶活性变化和病原菌侵染过程进行研究。采用人工接菌的方法,分别对抗(Bt鄄1)、感(掖478)玉米材料进行接种,取抗、感材料间隔24 h 的6 个时间段接菌部位的苞叶组织,分析玉米植株感病后部分防御酶、同工酶谱的动态变化,并用扫描电镜对病原菌入侵植株过程进行组织病理学观察。扫描电镜观察发现,菌丝首先要经过1 ~ 3 d 生长后,大约在72 h 左右开始侵入气孔,并且随着时间的推移,侵入气孔的菌丝量逐渐增多。这说明病原菌是直接通过气孔侵入寄主苞叶组织。同时,玉米受串珠镰刀菌侵染后,苯丙氨酸解氨酶 (PAL)和过氧化物酶(POD)的活性都是先上升后下降,在感病材料Ye478 中PAL 的活性要比抗病材料Bt鄄1 中增加的更快、更高;同样对于POD 来说,在感病材料Ye478 中的活性要比抗病材料Bt鄄1 中的高,但变化趋势在2 个材料中相似;而丙二醛(MDA)的含量则相反,在感病材料Ye478 中的活性要比抗病材料Bt鄄1 中的低;对POD 同工酶酶谱分析,2 个材料都增加了3 ~ 4 个条带,没有明显的区别,这说明玉米感病后会通过增加POD 的活性来抵御外源病菌的侵入。总体而言PAL和POD 活性水平与材料抗性呈负相关;MDA 与材料抗性呈正相关关系。对玉米植株感病后防御酶活性变化的分析和病原菌入侵寄主的电镜观察结果,可为深入研究玉米穗粒腐病抗病机制和抗病育种提供参考。     

太空诱变玉米核雄性不育材料的cDNA-AFLP分析

利用cDNA-AFLP技术对太空诱变玉米核雄性不育材料的花药进行差异表达分析,并对差异片段进行回收、克隆和测序,结合半定量RT-PCR方法,分析差异片段在可育株和不育株的表达情况。利用16对引物共回收得到9个差异序列,其中2个为来自不育株的特有片段,7个为来自可育株的特有片段。序列分析发现,来自不育株的 2个EST序列未检测到同源性较高的序列。来自可育株的4个EST序列分别与水稻上推断的查尔酮合成酶、脂酰CoA脱氢酶、蛋白激酶PK12、甘氨酸脱羧酶具有较高的同源性。这些物质可能参与小孢子发育过程中的物质代谢、能量代谢及信号传导等。半定量RT-PCR分析表明,与查尔酮合成酶同源性较高的Z3片断在可育花药发育的早期有较高的表达。而与甘氨酸脱羧酶同源性较高的片断Z8在可育花药发育的中间阶段呈增量表达。这可能与花药发育过程有较高的能量和物质需求有关。     

介绍一种探测性状遗传结构的新法——三重测交法

本文较为系统地介绍和推证了Kearsey和Jinks(1968)提出的检测群体性状遗传结构的交配设计—三重测交的遗传原理及统计分析方法,并提出一种处理固定上位性遗传分量和非固定上位性遗传分量的近似方法。其目的是使育种家能更好理解和应用这一新的遗传交配设计,为作物的遗传研究和育种工作服务。     

基于SSR标记构建西南玉米地方品种核心种质的方法

结合地方品种的地理起源和种质特性,以17%的抽样率选取玉米核心品种,用SSR分子标记技术对54个玉米地方品种进行遗传聚类,研究中国西南地区玉米地方品种核心种质的构建方法.结果表明,由9个核心品种构成的核心种质较好地保持了原玉米地方品种群体的遗传变异,42对SSR引物在原玉米地方品种群体和核心种质中分别检测到268、256个等位基因,平均多态信息量分别为0.76和0.73,其评价参数平均数百分率、方差百分率和变异系数可变率分别为10%、10%、83.5%,表明构建的核心种质能较好地代表原种质资源群体.     

模糊隶属法对玉米苗期耐旱性的拟合分析

在略高于玉米萎蔫系数的干旱条件下,以出苗率和生物学产量耐旱系数之乘积为指标,测定了17个玉米自交系和10个杂交种的苗期抗旱性。并用模糊隶属法,以干旱胁迫下的胚芽鞘长度,出苗率,根重,生物学产量,脯氨酸含量,电导率和离体叶片保水力等指标对各品种耐旱性进行了拟合分析。结果表明,在略高于萎蔫系数的干旱条件下,以出苗率和生物学产量的耐旱系数之乘积为指标,可以准确鉴定玉米苗期的耐旱性,与耐旱性的综合评价拟合良好(相关系数r=0.914)。     

优质超高产玉米杂交种正红311的选育

以玉米自交系K 236作母本,21-ES为父本组配,育成优质超高产玉米杂交种正红311.正红311四川省区试产量高达7 789.5 kg/hm2,比对照川单15号增产17.5%;籽粒容重为763g/L,粗蛋白质10.8%,粗脂肪5.4%,粗淀粉75.1%,赖氨酸0.30%,综合品质优;并具有抗病、抗倒伏力强,株型好和适应性广等特点.正红311适宜丘陵山区种植,具有广阔的推广应用及加工利用前景.     

玉米穗粒腐病研究进展及分子育种策略

从病原菌种类及危害症状、病情发生规律、抗病性鉴定方法、抗性机制与抗性遗传规律、防治措施等方面综述了玉米穗粒腐病的研究进展,结合生物学发展现状,提出生物技术在玉米抗穗粒腐病育种中的应用策略。     

大花黄牡丹遗传多样性的SRAP分析

应用SRAP标记对西藏特有植物大花黄牡丹的遗传多样性进行研究。用16对引物从5个自然居群79个单株中共检测到396个有效位点,其中多态性位点357个。在物种水平上,多态位点百分率(Ppl)为90.15%,Shannon表型多样性指数(Ηsp)平均为0.2521;居群水平上的Ppl为31.82%,Shannon表型多样性指数(Ho)为0.0694～0.3428,平均值(Ηpop)为0.1307。上述遗传参数表明,大花黄牡丹具有丰富的物种遗传多样性,5个居群中自然居群C的遗传多样性最高(Ppl=82.32%,Ho=0.3428)。据AMOVA分析结果,总的变异中有41.58%的变异存在于居群间,58.42%的变异存在于居群内,居群分化较显著(ΦST=0.4158,P<0.001),由POPGENE1.32得到的居群间遗传分化系数GST(0.4309)和Shannon表型多样性指数计算的居群间遗传多样性所占比例(0.4816)也表明了类似的遗传结构。Mantel检测表明地理距离和Nei’s遗传距离间相关不显著(P>0.05)。利用NTSYSPC(2.1)软件构建大花黄牡丹5个居群79个个体的UPGMA聚类图,遗传相似系数变幅在0.47～0.99,大多数居群内的个体表现出较为密切的亲缘关系(如居群B,D,E),但也有一些居群的个体未聚在一起(如居群C)。依据大花黄牡丹居群遗传变异特点,初步探讨其保护和利用策略。     

转Bt基因后代玉米新不育胞质A的遗传分析

在四川雅安、云南元江两地,多次对四川农业大学从农杆菌介导法所获得的转Bt基因再生植株后代中发现的玉米新细胞质雄性不育材料(编号为A)进行育性观察和遗传分析。育性观察表明,A是一个不育性及恢复性稳定的细胞质雄性不育材料,其稳定性受环境条件和回交代数的影响不大;雄花育性恢复专效性测定和特异性引物PCR扩增两种鉴定结果一致表明,A属C组细胞质雄性不育;测交后代的育性分离表明,A的育性恢复涉及3对基因,其中1对基因能单独控制育性的恢复,另两对基因具有互补的作用效应。