表型组学及多组学联合分析在植物种质资源精准鉴定中的应用

种质资源是指具有实际或潜在利用价值的、携带生物遗传信息的载体。表型组学是近年来新兴的高通量、高分辨率的表型分析技术和平台。随着各种先进的表型组学研究工具和平台的研发,表型组学在种质资源筛选和评价中起着越来越重要的作用:在植物优异农艺性状鉴定、抗逆性研究、突变体研究和分子标记辅助育种研究中,高能量、高分辨率的鉴定技术对基因与环境互作的表型鉴定,为种质资源的规模化、批量化鉴定评价提供了基础和条件,为发掘优异种质和优良等位基因奠定了基础。     

繁殖群体量及种子老化对红麻种质遗传完整性的影响

利用形态标记和分子标记的方法,分析了红麻繁殖群体量和种子老化对种质遗传完整性的影响。结果表明:繁殖群体200株和150株,其遗传完整性优于100株和50株,初步得出红麻种质适宜繁殖群体量为150~200株;种子老化可导致库存种质原样本的有效群体下降,当种子发芽率低于70%或库存样本有效数量低于入库数量一半时,应及时进行繁殖更新,种子发芽率降低对种子基因组的遗传完整性没有影响。     

食用黄麻主要药用成分及其药理功能研究进展

黄麻为传统纤维作物,受其他纤维的冲击,其应用受到一定限制,近年来在食用方面的研究和市场应用正在兴起,而药用研究正逐步受到人们关注.文章综述了食用黄麻营养物质、药用成分及其药理功能研究进展,提出黄麻在食品、保健品、医药开发等方面的问题和推广思路,旨在为黄麻开拓新应用领域提供参考.     

AB-QTL法定位陆海杂种棉花产量相关性状

本研究利用中棉所36和海1配制杂交组合,并用中棉所36为轮回亲本构建高代回交群体。利用3223对SSR引物筛选亲本和F1,筛选到294对含有海1显性带的引物,占筛选引物总数的9.12%。最终对其中的267对引物进行了群体扩增,获得277个SSR标记差异位点。其中,217个标记位点连锁,构建44个连锁群,平均每个连锁群包含4.93个标记位点。图谱覆盖1908.67cM,占棉花基因组的42.89%,平均每个连锁群覆盖43.38cM,标记间平均相距8.80cM。利用陆海杂种BC1F1、BC2F1和BC1S1的表型数据,通过复合区间作图,共检测到9个QTL,解释表型变异6.90%-19.17%。其中3个增效基因来自海岛棉亲本海1,6个增效基因来自陆地棉亲本中棉所36。此外,控制衣分的2个QTL在3个世代都能够检测到,分别解释6.90%和19.17%的表型变异,效应稳定,为进一步分子标记辅助选择奠定了基础。     

黄秋葵种质资源主要农艺性状的综合评价

为更好地利用黄秋葵种质资源,本研究以201份黄秋葵种质资源为材料,对其18个农艺性状进行变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明,201份黄秋葵种质资源具有较为丰富的多样性,质量性状的多样性指数在0.66～1.79之间,10个数量性状的变异系数范围为8.46%～43.51%,变异系数最大的是分枝数,最小的是蒴果宽度。相关性分析表明,黄秋葵产量与第一分枝节位、主茎节数,单株果数、果实棱数存在高度相关性;分枝数、主茎节数、单株产量与花蕾黄酮含量具有一定相关性。主成分分析将13个数量性状简化为4个主成分,累积贡献率达62.049%,这4个主成分反映了201份黄秋葵材料的主要遗传信息。聚类分析将供试材料分为四个类群：类群Ⅰ黄酮含量高但产量最低;类群Ⅱ、类群Ⅲ产量高,花蕾和嫩果黄酮含量低,其中类群Ⅱ植株高大且分枝多,类群Ⅲ则反之;类群Ⅳ的果实大且重,但单株果数少,产量较低。可根据不同目的及需求,选择不同类群的材料作为黄秋葵育种亲本加以利用。     

设施蔬菜根结线虫危害及其防控机制研究进展

设施环境下蔬菜的连作障碍日益严重,病虫害高发,尤其是根结线虫的危害已严重制约蔬菜产业的发展。该研究综述了根结线虫危害蔬菜的致病机理、蔬菜应对根结线虫危害的抗性机理,以及在设施环境中利用LEDs调控光质与二氧化碳加富等外界环境调控蔬菜对根结线虫的抗性,从而实现蔬菜产业的健康可持续发展。     

亚麻种质资源木酚素含量及农艺性状分析与评价

对来自于国内外的221份亚麻种质资源的6个主要性状进行了主成分和系统聚类分析与评价,结果表明:1)木酚素含量及主要农艺性状的变异系数为15.32%~54.31%,表明各材料间性状遗传变异丰富,类型广泛;2)主成分分析将主要农艺性状聚为4个主成分,分别为"工艺长因子"、"分枝数因子"、"千粒重因子"和"木酚素含量因子",这4个主成分对总变异的贡献率分别为44.17%、22.69%、12.94%和15.59%,累计贡献率为95.39%;3)系统聚类分析将221份种质资源聚为6大类群,其中木酚素含量较高的材料主要集中在第I类中,包括47份材料,而综合农艺性状较好的材料主要集中在第IV和第VI类群,包括76份材料,这些材料木酚素含量高,分枝能力强,单株果数多,单株生产力高,综合农艺性状优良,作为优异基因资源可以进一步开发利用。     

不同叶用黄麻种质对重金属吸附的差异及其机制分析

为筛选对重金属具有高效吸附能力的叶用黄麻种质，以36个栽培黄麻种质为研究对象，将黄麻干叶制成粉末，研究其对水体中重金属离子Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）的去除特性。结果表明：不同黄麻种质干叶对同种重金属的去除效果不同；且同种黄麻种质干叶对不同重金属的去除效果也有明显差异。黄麻叶对重金属阳离子具有一定的选择吸附特性，且选择性吸附顺序为Cu（Ⅱ） < Pb（Ⅱ） < Cd（Ⅱ），其中对Cd（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的最高吸附容量分别为20.62、14.19 mg·g^-1，对Cu（Ⅱ）的吸附容量最高则为9.53 mg·g^-1，而黄麻叶对络阴离子Cr（Ⅵ）的去除效果受种质的影响较大，吸附容量最高可达25.79 mg·g^-1，最低仅为1.46 mg·g^-1。黄麻种质HMG-2对Cd（Ⅱ）有较好的吸附效果，吸附等温线符合Langmuir模型，最大理论吸附容量可达30.29 mg·g^-1。研究表明，黄麻种质HMG-1和HMG-2可考虑作为吸附重金属阳离子的专用种质，而黄麻种质竹昌麻和HMG-4则可考虑作为吸附络阴离子的专用种质；不同黄麻种质干叶对同种重金属的吸附容量不同，主要与黄麻叶片中的富含活性官能团的物质（如纤维素、半纤维素和木质素等）含量有关。     

陆海BC4F2和BC4F3代换系的评价及纤维产量与品质相关QTL的检测

 【目的】利用SSR标记对陆海BC₄F₂和BC₄F₃代换系进行评价并检测纤维产量与品质相关的QTL,为筛选棉花染色体单片段代换系、精细定位纤维品质QTL、实现分子聚合育种奠定基础。【方法】利用GGT32（graphical genotyping）软件分析每个代换系的基因型组成,采用SAS PROC GLM的单向方差分析方法检测影响各性状的QTL。【结果】检测到50个单片段代换系,其中9株含有纯合的海岛棉片段,并筛选出12个代换片段少、纤维品质优良的代换系。共检测到15个控制产量性状和19个控制纤维品质的QTL,集中分布在12个连锁群中,解释的表型变异率在2.80%—14.13%。【结论】4个上半部平均长度QTL在2个世代中稳定遗传,1个上半部平均长度QTL在前人研究论文中检测到,部分标记位点同时控制几个不同的性状,并发现增效基因不全来自高值亲本。     

利用高代回交和分子标记辅助选择构建棉花染色体片段代换系

染色体片段代换系(chromosome segment substitution lines,CSSLs)又叫导入系(introgression lines,ILs),是在相同的遗传背景中导入供体亲本的染色体片段,如果代换系中只含有一个来自供体亲本的染色体片段则称为单片段代换系(single segment substitution lines,SSSLs).本实验利用陆地棉栽培种CCRI221(中棉所45)为受体,海岛棉海1为供体,通过高代同交和分子标记辅助选择相结合的方法,构建了1个由116个家系组成的染色体片段代换系群体.利用分布在棉花基冈组25个连锁群上的276个多态性标记对BC4F1世代进行检测.这些标记覆盖了棉花基因组2 347 cM,占棉花基冈组4 450 cM的52.7%.在每个家系中,代换片段最多的55个,最少的15个,平均32.92个,覆盖棉花基因组180.7～969 cM的,平均覆盖了502 cM.占检测长度(2 347 cM)的21.4%.在各家系中,每个连锁群平均包含0.1～8_3个海岛棉片段,平均覆盖每个连锁群0.2～54.2 cM,占每条连锁群被检测长度0.5-207 cM的10.3%～35.5%.本研究为棉花染色体单片段代换系的创制奠定了基础.