籼型杂交稻稻米镉积累的遗传分析

稻米镉含量超标既与水稻基因型有关,又受土壤镉污染影响。培育和种植高产低镉杂交稻品种是一种治理稻米镉超标的有效方法,因此研究杂交稻稻米镉积累的遗传构成具有重要意义。试验将46个杂交稻组合(包括4×7不完全双列杂交的28个杂交组合与其他18个杂交组合)和5个杂交父本种植于2块镉污染大田,考察稻米镉含量表型并分析其遗传构成。研究发现:1)杂交组合与其父本相比稻米镉含量表型差异无明显规律;2)在土壤镉重度污染的环境下,杂交组合品种间的基因型差异对其稻米镉含量的贡献率最高,达到64.20%,其次是基因型差异和土壤镉污染的互作,达到9.64%,而土壤镉污染最小,只占2.50%;3)配合力分析发现,母本和父本的一般配合力效应分别为0.25和0.51,双亲间的特殊配合力效应为0.17;4)利用低镉位点q Cd7和q Cd11对46份材料进行基因型鉴定,研究发现仁H18、H19、H20和H21均含有q Cd7和q Cd11这2个低镉位点,这些材料的稻米镉含量的均值极显著(P0.01)低于高镉位点的材料。研究表明,遗传是影响稻米镉积累的重要因素之一,通过遗传改良可以有效降低稻米镉含量。     

一种适用于PCR检测的苎麻陈年原麻DNA提取方法

本研究以常温干燥保存一年和六年的陈年苎麻原麻为材料,采用改进的CTAB法,对苎麻原麻DNA进行了提取.琼脂糖凝胶电泳结果表明,得到的DNA大小在20kb以上,2010年原麻提取DNA的条带明显比2005年原麻的清晰;PCR扩增实验证明用此方法提取的DNA可直接用于PCR检测.     

中国主要苎麻品种遗传多样性的SSR标记分析

从76对SSR引物中筛选出29对多态引物,对我国9个主要苎麻品种进行了遗传多样性研究。结果表明:共检测到152个位点,其中多态性位点为127,占总扩增位点的83.55%,每对引物检测到2～11个位点,平均为4.38个,片段大小介于100～600bp;Popgene分析显示Nei基因多样性为0.337 1,Shannon信息指数为0.507 1;聚类分析结果显示9个苎麻品种的遗传相似系数为0.58～0.78,在遗传相似系数为0.62处可将全部材料分为A、B、C三大类,聚类分析结果与系谱来源有较好的一致性。     

麻类作物多用途研究现状与发展趋势

本文比较全面的介绍了到目前为止麻类作物多用途的总体研究现状,并具体展示了开发麻类多用途取得的成果,提出了麻类作物的发展趋势,期望麻类产业朝着健康的方向发展。     

样本量对中苎1号群体遗传多样性参数的影响

为了确定群体的最适抽样量,本试验从中苎1号开放授粉群体中随机选取100蔸,并从中随机抽取10、20、30、40、50、60、70、80,90个个体组成抽样群体,计算其遗传多样性参数,得出SSR标记在样本量50以上时参数值变化不大,而SRAP标记在样本量60以上时结果较为稳定。为苎麻群体遗传多样性的研究中样本量的选择提供了依据。     

外源水杨酸对干旱胁迫及复水下苎麻生理特性和产量的影响

以中苎2号为研究对象,通过设置干旱胁迫(DS)、1 mmol·L-1水杨酸(SA)喷施+干旱胁迫(DS+SA)、1 mmol·L-1SA喷施+正常浇水(CK+SA)、正常浇水(CK)4个处理,研究干旱胁迫下外源SA对苎麻可溶性蛋白和可溶性糖、叶片和韧皮部相关酶活性等生理机制及其生长发育的影响。结果表明,干旱胁迫第20天时,与DS处理相比,DS+SA处理的苎麻叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量显著增加(P0.05),分别提高了20.02%和17.91%。外源SA能明显缓解胁迫植株的氮代谢相关酶(NR、GS、GOGAT和GDH)和纤维发育相关酶(蔗糖合成酶、IAA氧化酶和β-1,3-葡聚糖酶)活性的降低;到干旱胁迫第20天和第30天,DS+SA处理NR活性比DS处理提高了2.02倍和0.73倍,GOGAT活性提高了67.83%和22.90%,而DS+SA处理的GS活性到干旱胁迫第10天和第20天与DS处理差异显著(P0.05)。DS处理的纤维发育相关酶到第30天下降幅度较大,3种酶活性分别只有CK的37.84%、30.71%和35.73%,而DS+SA处理能达到CK的58.23%、74.17%和60.11%。干旱导致苎麻生长缓慢,生物量与CK差异显著(P0.05),经DS+SA处理的植株的产量指标均高于DS处理。因此,在干旱胁迫下,外源水杨酸能够明显缓解植物体内相关酶活性的降低,维持植物正常生长,增强苎麻植株对干旱胁迫的耐受性。本研究为苎麻应对干旱胁迫提供了理论依据。     

苎麻自交纯合进度研究

【目的】研究苎麻自交后代群体的遗传多样性和群体结构,探究自交纯合进度,对自交后代群体的纯合趋势进行判断。【方法】以中苎1号为材料,采用筛选出的多态性高的31对SSR引物和48对SRAP引物对3个自交后代群体的基因组DNA进行扩增。通过DNA位点纯合率和遗传多样性参数分析群体的遗传多样性。用Structure、NTSYS和AMOVA软件对群体结构进行分析。并用标记指数来比较SSR和SRAP标记方法的标记效率。【结果】SSR和SRAP标记得到的多样性指标变化明显,从S₃代到S₅代,平均扩增出57条和157条多态性条带,DNA位点纯合率上升了5.2%和4.61%,多态性位点减少了13个和44个,有效等位基因数降低了0.7883个和2.1629个,基因多样性下降了0.1143和0.0684,多样性指数降低了0.0465和0.1207。用Structure软件对群体结构分析表明S₅代群体中蓝色组分最多,均在65%以上。主成分分析表明,S₃群体的分散程度最高,S₄和S₅群体比较集中,而且S₃群体包含了S₄和S₅群体的大部分。2种标记方法得到的群体结构和主成分分析表明,经过连续自交,后代群体的一致性越来越好。用AMOVA软件对群体内和群体间的分子变异情况分析表明2种标记方法都显示群体内变异（94.69%和99.02%）明显大于群体间变异（5.31%和0.98%）,均达到整体变异的94%以上。SSR标记得到的位点平均信息量（H_av=0.4689）高于SRAP的估计值（H_av=0.4197）,而平均有效复合指数（EMR=3.2781）SRAP标记大于SSR标记（EMR=1.8562）,标记效率值SRAP标记（MI=1.3758）大于SSR标记（MI=0.8704）。【结论】SSR和SRAP两种分子标记适于苎麻资源的遗传多样性和群体结构分析。随着自交代数的增多,后代群体的一致性不断提高,杂合度逐渐降低。     

多胚苎麻的诱导及多胚性遗传分析

苎麻不同品种的多胚率相差甚远,为诱导多高频率多胚的材料,初步揭示苎麻多胚遗传的特点,本研究通过自交、杂交、正反交及延迟授粉试验,获得8份多胚率高于5%的材料,6份杂交材料是:z0663-1×中苎2号,Z0663-2×中苎2号,Z0815×Z0814,沅江肉麻×中苎2号、圆叶青5号×中苎2号和靖西青麻×中苎1号,2份自交材料是S0922和S0924.从正反交结果差异的显著性判断苎麻多胚特性属于胞质遗传,本试验通过延迟3天授粉获得子代的多胚率明显高于对照.     

不同氮素水平对饲用苎麻氮代谢关键酶的影响

苎麻是适于中国南方种植的优质植物蛋白质饲料作物,但缺乏氮素利用的生理基础研究。为了明确氮素水平对饲用苎麻氮代谢相关酶的影响,本研究以氮高效基因型苎麻H2000-03和氮低效基因型苎麻册亨家麻为材料进行了盆栽试验,设置0、6、9、12、15 mmol/L氮素处理水平,分析了苎麻幼苗期(15 d)、旺长期(40 d)和成熟期(54 d)氮代谢及抗性关键酶活性的动态变化特征及相关关系,并采用模糊隶属函数法进行了综合评价。结果表明:(1)随着氮素处理浓度的增加,两个苎麻品种的株高、鲜重及叶片蛋白质含量呈先增加后下降或趋于平稳的趋势,表明苎麻对氮素需求存在最适量,低于或高于最适水平将导致显著的产量降低或报酬递减现象。H2000-03在不同氮素水平下的株高和鲜产均显著高于册亨家麻,在适宜氮素水平下(9~12 mmol/L)叶片蛋白质含量也显著较高,并在高氮胁迫下可维持鲜产,整体表现出较高的生产力和稳产性。(2)在不同生长时期,两个苎麻品种NR活性随氮素浓度的提高逐渐升高,而GS、GOGAT、GLDH、CAT、SOD和POD等酶活呈单峰变化趋势。H2000-03的NR、GS、GOGAT、CAT活性及高氮水平下的SOD、POD活性均高于册亨家麻,而GLDH和低氮水平下的SOD和POD活性较低,整体表现出较高的生理响应和适应能力。(3)苎麻氮代谢与抗性关键酶与其产量和品质变化特征一致,可用于监测、表征苎麻基因型间氮素利用的差异。本研究认为:相对于持续提高氮素用量,苎麻可在适宜的氮素水平下达到生理特性与生产性能的契合,旺长期氮代谢相关酶活性可作为饲用苎麻品种选育的指标之一。     

氮素水平对不同氮效率基因型苎麻根系性状的影响

根系是苎麻(Boehmeria nivea)吸收氮素的主要器官,开展苎麻根系对不同氮素水平的响应研究对其品种改良和农艺调控具有重要意义。针对以往研究的不足,本研究设置了0、6、9、12和15 mmol·L~(-1)氮素水平处理进行盆栽试验,分析了不同氮效率苎麻根系性状对氮素水平的响应特征,及其与氮素利用效率的关系。结果表明,增施氮素可显著提高苎麻根系总吸收面积、活跃吸收面积及比表面积(P0.05),但对根长影响不显著(P0.05)。增施氮肥可显著促进苎麻根系体积与活力的增长,其中氮高效基因型苎麻H2000-03根系体积在12mmol·L~(-1)处理时达到最大,为未施处理的3.06倍,氮低效基因型苎麻册亨家麻根系体积在9mmol·L~(-1)时达到最大,为未施处理的2.38倍;而过量施氮则会导致指标下降,其中旺长期册亨家麻根系活力下降达67.5%。各性状的综合表现导致苎麻氮素回收率在9mmol·L~(-1)时达到最大值。氮高效苎麻H2000-03较氮低效苎麻册亨家麻具有显著较高的根长、根系体积、总吸收面积、活跃吸收面积,且能够随生长发育维持较高水平。但二者根系比表面积和根系活力没有显著差异,是其根系性状改良的重点。影响苎麻氮素回收率、地上部氮素累积量的关键时期为生长中后期,且关键因素为根量及根系表面特性。