单叶刺槐半同胞子代苗期性状变异分析

刺槐材质优良,适应性广,抗逆性强,种质资源丰富,在其半同胞家系中存在丰富的遗传变异,为刺槐的杂交遗传改良提供了丰富的资源。本研究以单叶刺槐自由授粉的101株子代为试材,对其性状遗传变异进行检测分析,探究其遗传变异模式。结果表明:半同胞家系群体的小叶存在丰富变异,1~25叶均有分布。根据小叶数的不同将半同胞家系群体分为1~5叶(Ⅰ型)、7~15叶(Ⅱ型)、17~25叶(Ⅲ型)3类。Ⅰ型刺槐在小叶面积及周长上显著高于Ⅱ、Ⅲ型刺槐,在刺长度上显著低于Ⅲ型,在光合、荧光及叶绿素含量上,三者无显著差异。采用13对引物对所有子代进行SSR分子标记检测,推测半同胞家系群体中至少有78.22%的子代为异交,说明单叶刺槐半同胞家系群体自交率较低,以异交为主。本研究为刺槐杂交育种和种质资源的培育提供了参考。     

转多基因欧美杨Bt基因表达特征

【目的】探究转多基因欧美杨107杨中外源Bt基因是否稳定存在及表达,探索转基因107杨不同时间、不同部位Bt毒蛋白表达规律,研究多基因转化的载体结构及基因互作对外源基因表达稳定性和高效性的影响。【方法】选取1年生转Cry1Ac-Cry3A-NTHK1基因107杨3个株系(A1、A2、A3)和转Cry1Ac-Cry3A-BADH基因107杨3个株系(B1、B2、B3),通过PCR技术对转基因107杨中外源基因进行检测和验证,通过实时荧光定量PCR对Bt基因的转录丰度进行检测,利用ELISA技术对转基因107杨不同时间、不同部位毒蛋白含量进行检测。【结果】PCR检测结果显示,转基因107杨均能扩增出与阳性对照大小一致的特异性条带,阴性对照未扩增出特异性条带,证明外源基因在转基因107杨中稳定存在;实时荧光定量PCR检测结果表明,2种Bt基因在转基因107杨中均能稳定表达,Cry1Ac基因的转录丰度在2.1×10~4～5.1×10~4之间,Cry3A基因的转录丰度在2.8×10~6～5.6×10~7之间,Cry1Ac基因和Cry3A基因转录丰度无相关性; ELISA技术检测结果显示,转基因107杨中均检测到Cry1Ac和Cry3A毒蛋白存在。2种Bt基因转录丰度和毒蛋白含量无相关性,但2种Bt毒蛋白含量之间呈现出正相关关系。转2种不同载体的107杨6、7月份2种Bt毒蛋白的含量较低,8月份急剧上升,Cry1Ac毒蛋白的含量均在9月份达到峰值,Cry3A毒蛋白含量均在8月份达到峰值,10月急剧下降。8月份不同部位(上、中、下)的叶片Bt毒蛋白含量未表现出一致性规律,不同部位(上、中、下)木质部的Bt毒蛋白含量也未呈现出一致性规律。【结论】转Cry1Ac-Cry3A-NTHK1基因107杨和转Cry1Ac-Cry3A-BADH基因107杨不同株系间2种Bt基因的转录丰度存在显著差异,Cry3A基因的转录丰度显著高于Cry1Ac基因; 2种Bt毒蛋白在各株系间存在显著差异,Cry1Ac毒蛋白含量极低,Cry3A毒蛋白含量极显著高于Cry1Ac,与转录水平检测结果一致。2种不同载体之间Cry1Ac基因转录丰度、毒蛋白表达模式及含量无明显差异,Cry3A基因转录丰度、毒蛋白表达模式及含量也无明显差异。在转基因107杨整个生长季中,Cry1Ac和Cry3A平均毒蛋白含量变化趋势基本一致,呈单峰模式。     

基于成熟期的桃品种遗传多样性SSR分析

以95份桃育成品种为试材,利用32对SSR分子标记对桃育成品种进行遗传多样性分析。结果表明:筛选的18对SSR引物共检测出93个等位基因,其中多态性等位基因为50个。桃群体的平均Nei’s基因多样度为0.5652,Shannon遗传表型指数为1.1125,说明桃总群体遗传变异偏低。针对桃的成熟期进行遗传分析,发现早熟和中熟类群遗传数据相似,推测二者亲缘关系相近;同理,推测晚熟品种与前二者关系较远。表明桃的成熟期与其等位基因相关,该研究结果可为进一步研究桃的遗传分析奠定基础。     

单叶刺槐半同胞子代叶片的滞尘能力及叶表SEM特征分析

以单叶刺槐母本(A1-1)及6个叶形产生明显变异的半同胞子代无性系(A20-5、B24-3、C24-2、B23-1、C24-1、C23-1)新鲜叶片为材料,测定各样本的单位叶面积总颗粒物滞留量、颗粒物粒径分析及叶表微观结构SEM特征,通过相关性分析,筛选与滞尘能力相关的叶形及SEM指标,运用隶属函数法,依据各样本滞尘指标的隶属度均值对滞尘能力进行综合评价。结果表明:子代B23-1对空气中总颗粒物的滞留能力最强,C24-1对PM2.5的滞留能力最强,A20-5对PM2.5-10及PM>10的滞留能力最强;部分叶形及SEM特征指标与滞尘指标之间存在显著相关性;综合评价滞尘能力,全部样本可分为4类,第Ⅰ类为B23-1,滞尘能力强;第Ⅱ类为C24-1,滞尘能力较强;第Ⅲ类包括母本、A20-5、C23-1、C24-2,滞尘能力中等;第Ⅳ类为B24-3,滞尘能力相对较差。     

遮荫对中华金叶榆和鑫叶栾叶片呈色及相关生理指标的影响

【目的】研究不同遮荫强度对中华金叶榆和鑫叶栾叶片呈色及相关生理指标的影响,探索2种黄叶植物对遮荫胁迫的响应机制,为黄叶植物栽植在日照不足或遮荫地应用提供理论参考。【方法】以中华金叶榆和鑫叶栾当年生苗为试验材料,通过不同强度遮荫处理(20%、50%、90%),以全光照环境为对照,在遮荫60天后测定这2种黄叶植物在各遮荫处理下的叶片颜色、色素含量、光合荧光参数、叶片反射光谱、叶片大小和有机物含量,并在亚细胞水平上观察其叶绿体超微结构。【结果】1)在全光环境下,中华金叶榆叶片为明亮的金黄色,鑫叶栾呈黄绿色,遮光环境下2种黄叶植物出现不同程度复绿。中华金叶榆叶色复绿明显,90%遮荫度下黄蓝参数(b*)值由70. 42下降到47. 27;鑫叶栾遮荫后叶色复绿程度较轻,90%遮荫度下b*值由65. 69下降到58. 34,叶片仍为黄绿色。2)随遮荫程度增加,2树种叶绿素含量显著上升,光合速率显著降低,Chl a/b、叶片比叶重、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、最大荧光(F_m)显著升高。3) 2树种遮荫环境下叶片光谱特征反射率下降,红边参数指示中华金叶榆全光照环境下出现光胁迫。4)中华金叶榆遮荫后可溶性糖含量无显著变化,可溶性蛋白含量显著降低,叶片面积显著增大,叶片长宽比无显著变化;鑫叶栾在20%环境下可溶性糖和可溶性蛋白含量与对照无显著差异,90%遮荫度下可溶性糖和可溶性蛋白含量相比对照显著降低,叶片面积和叶片长宽比在遮荫前后无显著差异。5) 2树种遮荫后叶绿体结构也发生较大变化,类囊体数目和垛叠层数增加,由最初的弯曲片层变为平行的垛叠基粒。【结论】中华金叶榆和鑫叶栾在全光环境下叶色更亮、更黄,受到一定程度光抑制。随着遮荫程度增加,2植株光合速率下降,类囊体垛叠,叶片不同程度复绿。20%遮荫对中华金叶榆生长和叶色影响较小,叶片保持黄绿色,50%和90%遮荫环境下不利于其叶片呈色和光合产物积累。鑫叶栾在各遮荫处理下叶色轻微复绿,叶色仍在黄叶范畴,但90%遮荫度对其光合生理影响较大。因此,从生长和叶片呈色角度考虑,中华金叶榆和鑫叶栾栽植在全光环境最佳,也可根据各自生理特性,种植在适当的遮荫环境。     

4个新疆野苹果优系果实品质比较

以4个新疆野苹果优系的成熟果实为材料,研究其果实品质指标(单果质量、果实纵径、果实横径、果形指数、果柄长度、果柄粗度、果实硬度、可溶性固形物、酸度、可溶性糖、果皮色泽、果肉色泽、香气成分)的差异,旨在为新疆野苹果资源的合理利用提供资料。结果表明:4个优系之间在单果质量、可溶性固形物等部分品质指标上存在极显著(P0.01)或显著(P0.05)差异,果形指数等部分品质指标差异不显著;4个新疆野苹果优系果实含(E)-2-己烯醛、1-己醇等匹配度≥80%(NIST14谱库检索)的51种香气成分,其中(E)-2-己烯醛、1-己醇、(E)-2-己烯-2-醇乙酸酯等成分均在0.5%以上,总含量占测定香气物质总量的97.66%,为参试新疆野苹果的主要香气成分;4个新疆野苹果优系之间果实香气成分种类和含量均存在差异,且均含有独有的香气成分[优系M-1含有(E)-3-己烯醛、(E)-2-己烯-2-醇乙酸酯等,M-2含有2-己烯-1-醇乙酸酯、(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸等,M-3含有壬醛、癸醛等,M-4含有(Z)-2-己烯-1-醇、(E)-丁酸2-己烯基酯等],是新疆野苹果选育的一个重要评价指标。4个新疆野苹果优系的果实品质指标遗传差异较大,均有各自的特点,具有良好的选择潜力。     

中华金叶榆不同无性系光合特性和叶绿素荧光参数日变化研究

为了研究中华金叶榆不同无性系间的性状及光合特性的差异,选育优良无性系,以从中华金叶榆子一代中选择并培育的三个性状不同无性系(A、B和C)的嫁接苗为试材,以中华金叶榆母本嫁接苗为对照,对其形态特征、光合特性和叶绿素荧光参数日变化进行了研究。结果表明:各无性系和对照间的形态特征存在明显不同;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳(Ci)日变化均存在差异。净光合速率日均值从大到小依次为:无性系C(12.35μmol/m2·s)对照(11.99μmol/m2·s)无性系B(11.98μmol/m2·s)无性系A(10.80μmol/m2·s),从理论上解释了无性系C生长速率较快,而无性系A生长速率较低原因。各无性系和对照的Fo、Fm以及Fv/Fm的日变化规律均存在明显差异。Fm和Fv/Fm都表现出下降后又上升的趋势,表明光合作用受到暂时抑制,但光合机构并没有受到损伤。不同无性的耐光抑制能力不同,无性系A受到的光抑制最强,无性系C受到光抑制最弱。     

应用回归分析法测定白杨无性系生长的稳定性

本文报道了3个白杨杂种无性系在河北省5个县6a的造林试验结果。应用回归分析方法测定了无性系生长的稳定性,预测了它们的适生范围。结果表明,3个无性系平均树高和平均胸径均优于对照种易县毛白杨。741树高生长在有利环境条件下优势明显,胸径生长稳定性强,适合在各种生产水平下栽种。303树高生长在较差环境下表现出较大优势,胸径生长在各生产水平下栽种均表现较好。106稳定性较差,选用时应慎重。     

转双抗虫基因741杨基本特性分析

对携带两个外源抗虫基因 (部分改造的BtCry1Ac基因和慈菇蛋白酶抑制剂基因API)的白杨杂种 74 1杨的抗虫性、生长特性、木材品质、结实特性及适应性进行多年连续观测。结果表明 ,3个转双抗虫基因 74 1杨株系对杨扇舟蛾、舞毒蛾、美国白蛾等鳞翅目食叶害虫具有高抗虫性 ,幼虫死亡率均在 80 %以上 ,并且还能抑制存活下来的昆虫幼虫的发育 ,使其发育速率减缓 ,不能正常结茧 ,连续 4年饲虫试验未发现其抗虫性有规律下降的趋势。转基因受体 74 1杨具有生长速度快 ,特别是胸径和材积生长在生长后期具有明显的速生优势 ,单株材积生长量平均超出对照 4 0 %以上 ;74 1杨木材品质优良 ,木材密度、纤维特性及各项力学性质均优于毛白杨。连续 3年观测表明 ,74 1杨为高度败育雌株 ,果穗小、数量少 ,成熟开裂前 70 %～ 90 %脱落 ,基本不飞絮。转基因 74 1杨没有发生明显变异 ,生长未受影响 ,可在毛白杨适生区推广应用。建议采用适宜的栽培模式 ,控制害虫抗性发展。     

转基因741杨高效配套育苗体系建立

针对转基因741杨硬枝扦插难生根的特性，将组织培养及多种扦插繁殖技术有机结合在一起，建立了转基因741杨综合配套育苗体系，提出了适合无性繁殖的“遮阴间歇喷雾扦插”和“移棚不移苗扦插繁殖”育苗方法。转基因741杨组培快繁中，初始启动培养基为MS 6-BA1．0mg／L NAA0．1ms／L，嫩茎增殖培养基为MS 6-BA0．3～1．0mg／L IBA0～0．3mg／L，茎尖生根培养基为1／2MS 0．3IBA 1．5％蔗糖。不同月份嫩枝扦插培养的苗木中，5月份扦插的嫩枝生长较快，但苗木间分化程度较高；8月份扦插的嫩枝生长相对较慢，但苗木的分化程度低，生长整齐。不同月份苗木移栽后，生长节律相同，经过1a生长，不同月份间苗木生长差异不明显，5月份扦插的苗木生长略优于其他月份扦插的苗木。