赤霉素浸种对玉米低温出苗率的影响

研究单一低温胁迫和低温干旱双重胁迫对不同耐寒性玉米品种的籽粒萌发特性和苗期生理生化性能的影响,并比较不同浓度赤霉素溶液浸种的抗逆效果。以抗寒性较强的郑单958和抗寒性较弱的CB15098为供试品种,设置低温单一胁迫和低温干旱双重胁迫2种逆境,研究10,50,100 mg/L的赤霉素浸种对玉米籽粒萌发和苗期生长的影响。结果表明,赤霉素浸种效果表现为在单一胁迫下增加不同耐寒性玉米的地上部干、鲜质量,在双重胁迫下减少两玉米品种浸种后的地上部干、鲜质量。对抗寒性较强的郑单958,赤霉素浸种可增加其低温和低温干旱胁迫下的地上部高度;对抗寒性较差的CB15098,浸种显著提升其低温和低温干旱胁迫下的发芽势,浸种在低温胁迫下抑制CB15098地上部高度和根系长度,在低温干旱胁迫下促进CB15098地上部高度。抗寒性较强的郑单958发芽率、地上部干、鲜质量和高度对不同浓度赤霉素浸种的响应幅度均高于抗寒性较弱的CB15098。低温干旱胁迫下建议采用低浓度赤霉素浸种。单一低温胁迫下建议采用高浓度赤霉素浸种,低温干旱复合胁迫下采用低浓度赤霉素浸种抗逆效果更佳。     

转phyA基因玉米新种质的创制

【目的】构建植酸酶基因(phyA)根部特异表达的重组植物表达载体,并利用其创制磷高效利用的玉米新种质.【方法】通过PCR方法从携带phyA的表达载体pCAMBIA3301中扩增出phyA表达元件ZmGLU1P-phyA-Nos,并将其插入到带有耐盐基因的中间载体pCAMBIA1301-BADH上,获得phyA根特异表达的植物表达载体:pCAMBIA1301-ZmGLU1P-phyA-Nos,通过农杆菌介导法转化玉米胚性愈伤组织,并对再生植株进行分子生物学检测分析.【结果和结论】经PCR检测获得了9株T0代阳性植株;T1代植株的抗盐筛选、PCR检测、Southern杂交检测及RTPCR检测证明了phyA已经整合到玉米基因组中,获得6株T1代阳性植株;T2代植株的RT-PCR及根组织的酶活性测定结果表明,phyA在转基因植株根部大量表达,植酸酶活性平均比对照植株提高了10.9倍,活性最高的达到5.432 U/g.植酸酶基因在转基因植株根部大量特异表达,获得了转phyA的玉米新种质,为创制磷高效利用的玉米新种质、提高玉米的产量奠定了基础.     

672份玉米自交系的农艺性状分析

对672份来自不同地区的玉米自交系的8个农艺性状进行分析,分析结果表明:各地区样本的变异幅度表现为江苏省云南省铁岭市黑龙江吉林市汉中市河北省沈阳市;全部材料各农艺性状的变异系数表现为穗位百粒重穗长穗行数株高叶片数穗粗吐丝期。主成分分析得到5个主成分,分别为:综合生长因子、逆生长因子、穗行数因子、百粒重因子和穗长因子,其累积贡献率达91.11%;聚类分析将这些自交系划分为4个类群,分别为:高生物量晚熟群、低生物量早熟群、中熟高产群和矮化中产群。     

玉米亲本与杂交种间耐盐性与种子活力的研究

为研究亲本与杂交种间盐迫害的耐受性关系,以及在不同盐浓度胁迫下玉米自交系材料与杂交种种子活力的变化,文章以5个自交系以及由他们组配成的杂交F1代为材料,通过标准发芽试验的方法,测定材料的发芽势与发芽率。结果显示,7份试验材料发芽情况与盐胁迫浓度呈负相关,且父母本的耐盐情况均影响F1代的耐盐性,试验得到一份耐盐自交系材料——WP362。     

水杨酸和甜菜碱浸种对低温干旱胁迫下玉米苗期生长的影响

沙培条件下,研究不同浓度水杨酸和甜菜碱浸种后对胁迫下玉米萌发和解除胁迫后苗期生长性状的影响,比较不同胁迫类型间的药剂浸种效果差异。结果表明,与低温胁迫相比,低温干旱双胁迫使玉米发芽势、地上部干鲜重和鲜重根冠比极显著下降。水杨酸和甜菜碱均能显著提高不同胁迫下玉米子粒发芽势,显著减少可溶性糖含量。对于幼苗高度和幼苗干鲜重,药剂浸种表现为低温胁迫下抑制效果和低温干旱双胁迫下促进作用。根系总长对药剂浸种的响应强于其他根系性状,且对甜菜碱的响应更为显著;地上部生长对水杨酸的响应强于甜菜碱。随着药剂浓度升高,水杨酸效果减弱,甜菜碱效果增强。     

紧凑型糯玉米种质资源的创制与评价

为创制紧凑型糯玉米种质,本研究以紧凑型普通玉米自交系郑58为供体亲本,以平展型糯玉米自交系通759为轮回亲本,通过标记辅助回交结合叶夹角表型选择的方法,转移玉米叶夹角主效QTL(qLA5)有利等位基因,创制了29份紧凑型BC₂F₂单株。48个标记背景选择及高密度下株型、抗逆性、产量、品质等18个性状综合鉴定,筛选出株型紧凑、产量高、抗逆性强、品质优良的糯玉米新种质4份,使轮回亲本平均基因组含量由78.48%提高到88.67%,可作为紧凑型糯玉米育种的亲本材料。本研究结果为利用普通玉米改良糯玉米种质,选育紧凑型优质鲜食糯玉米新品种提供了理论参考。     

waxy基因功能标记开发及在糯玉米育种中的应用

为利用分子标记辅助选择加快糯玉米种质资源改良进程,以糯玉米自交系云539和普通玉米自交系昌7-2为材料,通过DNA序列测定和分析,探明糯玉米自交系云539 wx基因属于wx-D7突变类型。根据2个自交系基因组序列差异,开发出waxy基因功能标记FMD7,并通过了表型验证和通用性验证。利用开发的基因功能标记FMD7进行分子标记辅助选择,结合产量、株型和品质性状分析,获得携带wx基因的优良昌7-2改良系6个。利用本研究开发的基因功能标记FMD7进行辅助选择可加快回交转育进程,提高育种效率,为选育高产糯玉米杂交种提供材料基础,同时也为分子标记辅助选择单基因或少数主效基因控制的性状提供理论参考。     

部分玉米种质南繁区自然条件下抗锈性评价

利用形态特征和分子标记技术对海南省南繁区玉米锈病病原菌进行了鉴定,并对创制的玉米种质材料在自然发病条件下进行成株期抗锈性鉴定。结果表明,海南省南繁区玉米锈病病原菌为玉米多堆柄锈菌;对161份玉米种质在散粉期进行抗锈性鉴定可知,有100份玉米种质表现为高抗和抗病,21份种质表现为感病,14份玉米种质表现为高感。结果显示,不同玉米种质对南方锈病的抗性存在明显差异,加强玉米种质抗锈性研究对玉米锈病的防治具有重要意义。     

基于RNA-seq数据的小麦条锈菌SSR标记开发

为开发小麦条锈菌基因组编码区内多态性高的SSR标记,应用MISA软件从4个小麦条锈菌分离物转录组测序数据中搜索SSR位点并设计相应引物。结果表明,在小麦条锈菌转录组2 941条unigenes中发现6 083个SSR位点,SSR发生频率为14.13%,平均每9.84 kb出现1个SSR位点。获得的SSR有144种重复基序,单核苷酸和三核苷酸是主要重复类型,分别占SSR总数的42.33%和39.90%。T和AAC、ATC、CAT分别是单核苷酸和三核苷酸的优势重复基序。转录组中SSR重复次数以5~12次为主,基序长度主要集中在12~20 bp。随机合成100对SSR引物对3个小麦条锈菌分离物基因组DNA进行PCR扩增,有87对引物可以扩增出条带。总之,这些基于转录组发掘的SSR位点出现频率高、类型丰富,在小麦条锈菌群体遗传结构研究、分子标记开发等方面具有一定的应用潜力。     

水稻育秧基质水解氮含量测定方法的探讨

为了规范水稻育秧基质水解氮含量的测定方法,选用天津市水稻育秧中常用的4种基质,对测定过程中的关键因素（基质粒型和质量）进行量化研究。结果表明,水稻育秧基质水解氮含量在500～1 500 mg/kg时,基质测定时采用基质粒型为2 mm、称样质量在0.5 g为宜;水解氮含量在300～500 mg/kg时,可适当增大称样质量到1.0 g。