陆地棉衣分性状的主基因-多基因遗传分析

【目的】衣分是决定棉花产量的重要因素之一,有关其遗传研究相对较少,解析衣分性状遗传的特点,明确不同环境下衣分对产量形成的贡献机制。【方法】以国审优质棉中棉所70为基础构建的250个RIL(Recombinant inbred lines)群体,在黄河流域、长江流域和西北内陆棉区9个环境下对该RIL群体及其亲本进行了表型鉴定,并利用主基因+多基因混合遗传模型综合研究衣分性状遗传变化特点。【结果】母本s GK中156衣分性状在9个环境下均大于父本901-001,RIL群体衣分分布范围为33.91%～40.18%,平均为38.01%,表现为双向超亲,偏度和峰度绝对值都小于1.0,呈正态分布,变异系数为5.36%～8.17%;不同环境下衣分表现为西北内陆棉区黄河流域棉区长江流域棉区的趋势;遗传模型是以2～4对主基因或2对主基因+多基因遗传控制,主基因遗传率在1.26%～83.13%,多基因遗传率在27.35%～90.83%,主基因+多基因遗传率在92.00%～99.35%,一般情况下衣分是以2对主基因+多基因遗传为主,在2015年河南安阳、2016年河南安阳和2016年山东临清环境下以2～4对主基因遗传,遗传效应较高,在2015年河南安阳环境下最多检测到4对主基因的存在。【结论】衣分性状主基因+多基因遗传率大于90%,结果有助于进一步阐明优质棉中棉所70产量性状衣分的遗传特征,为不同生态区条件下相互引种和推广提供科学依据,为提高棉花产量、农民增收、QTL定位和高衣分品种选育提供理论基础。     

水杨酸对打顶后烟草根系钾吸收的调控作用研究

为探索打顶后烟草根系钾素的分配和转移规律,试验研究了打顶及施用不同浓度水杨酸对根系钾吸收及钾运输相关基因表达水平的影响。结果发现,打顶减少烟草根系对钾的吸收,而打顶同时施加水杨酸会影响根系吸收钾,其中5μmol/L的水杨酸能提高打顶后根系钾吸收,而施加较高浓度水杨酸则效果相反。另外,各处理前后根中钾运输基因"NTORK1/HAK1"表达比值差异和根系钾吸收能力差异基本一致,可能受水杨酸的调控,可用作打顶后烟草钾素的分配和转移的间接评价指标。     

不同环境下中棉所70RIL群体棉铃重的主基因+多基因遗传分析

解析棉花铃重的遗传特点，明确棉花铃重对产量形成的贡献机制。以国审优质棉‘中棉所70’为基础构建的RIL群体，在9 个环境下(15AY、15LQ、15ALE、16AY、16LQ、16ALE、16KRL、16SHZ和16CD)对RIL 群体和两亲本进行表型分析，并利用主基因-多基因混合遗传模型综合分析铃重的遗传特点。结果表明，不同环境对铃重的影响表现为西北早熟棉区>西北中早熟棉区≥黄河流域>长江流域的趋势；在9 个环境下亲本对铃重的影响表现为‘901-001 系’均大于‘sGK中156’，RIL 群体的铃重为3.29~7.82 g，偏度和峰度绝对值都小于1.0，呈正态分布，变异系数为5.78%~8.72%。其遗传模型是以2~4 对主基因或2 对主基因+多基因遗传控制，在15AY和16CD环境下最多检测到4 个主基因的存在，一般情况下，铃重是以多基因遗传为主，主基因遗传率在6.96%~45.69%，多基因遗传率在51.06%~88.99%。表明铃重性状受环境与基因型互作影响很大。     

钙肥、铁肥对长期连作花生土壤真菌群落结构的影响

连作障碍是目前制约我国花生产业可持续发展的突出问题。解析花生连作障碍的机制，可以为缓解或解除花生连作障碍提供理论基础与技术支持。为了探究钙肥与铁肥对花生连作土壤真菌群落分布的影响，通过采用高通量测序技术分析了土壤真菌群落结构。UPGMA分析表明，施钙肥和铁肥均能影响长期连作花生土壤的真菌群落结构，并且施加这两种元素肥料对长期连作土壤真菌群落结构的影响程度均要大于花生品种对其的影响。热图分析表明，与对照相比，钙肥与铁肥处理下花生连作土壤真菌群落结构在门和属水平上都存在显著差异。在门分类水平上，钙肥和铁肥处理的子囊菌门、毛霉门在两个花生品种种植土壤中丰度均显著提高，担子菌门则有所下降，壶菌门丰度在花育20号连作土壤中下降，在花育26号连作土壤中却显著提高，且钙肥的影响明显强于铁肥。在属分类水平上，钙肥、铁肥均能明显改变连作花生土壤中真菌群落结构组成，且钙肥能显著增加花生连作土壤中优势真菌的总体丰度，花育26号连作土壤中的增幅明显高于花育20号，而铁肥处理的花育26号连作土壤中的优势真菌相对丰度同样增加，在花育20号连作土壤中却略有降低。以上结果表明，钙、铁元素施用会影响连作花生土壤中的真菌...     

不同含油量花生品种中二酰甘油酰基转移酶基因的表达分析

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)在植物油脂合成过程中发挥重要作用。本研究利用实时荧光定量PCR检测方法，以低油低油酸品种花育17号、高油高油酸品种花育910和高油低油酸品种花育918为试材，分析了不同含油量花生品种不同发育时期种子中AhDGAT1-1、AhDGAT1-2和AhDGAT3-3基因的表达情况。结果表明：AhDGAT1-1基因表达峰值出现在低油低油酸品种和高油高油酸品种的荚果发育初期(下针后30天),而在高油低油酸品种中则出现在荚果发育中期(下针后40天);AhDGAT1-2基因的表达峰值出现在低油低油酸品种的荚果发育初期、高油高油酸品种和高油低油酸品种的籽仁油脂积累快速期；AhDGAT3-3基因在3个花生品种中的表达峰值均出现在荚果发育的中后期。推测AhDGAT1-1、AhDGAT1-2和AhDGAT3-3基因表达量的增加有利于花生油脂的合成与积累，但其起作用的时期存在种质差异。本研究结果可为花生高油、高油酸品种的选育提供理论依据。