玉米茎秆纤维素含量遗传分析

以B73×By804和郑58×HD568构建的两个重组自交系群体为材料,采用近红外光谱技术分析不同时期玉米茎秆纤维素含量,通过表型分析、联合方差分析以及多世代联合分离分析方法研究玉米茎秆纤维素含量的遗传规律。结果表明,纤维素含量变异丰富,遗传力高,两个群体纤维素含量随着生育时期的推进均呈现出先减后增的变化趋势,两个群体在生育后期纤维素含量差异明显。符合加性-上位性多基因遗传模型(C),遗传率分别是71.04%和86.68%。     

玉米穗部性状遗传和杂种优势分析

选用我国自20世纪60年代以来玉米生产上推广面积超过66.67hm²(1000万亩)的20个单交种及其32个亲本自交系为研究材料,在北京和山东德州两地种植,调查子粒容重、百粒重、穗长、穗粗和穗行数5个穗部性状。对自交系和杂交种各穗部性状做方差分析,并利用混合线性加显(AD)模型和MINQUE(1)法对穗部性状的遗传方差分量和遗传力进行了剖析,各性状均检则到了极显著的显性效应,广义遗传力均达到了极显著水平;容重和穗行数检测到了加性效应和显性效应,百粒重、穗长、穗粗3个性状未检测到加性效应;对20个杂交种穗部性状做了杂种优势分析。     

玉米籽粒突变体smk7的表型分析和基因定位

利用甲基磺酸乙酯(EMS)对玉米自交系B73进行诱变,获得一个可以稳定遗传的小籽粒突变体smk7(small kernel 7)。smk7成熟籽粒表现为体积变小,胚和胚乳发育缺陷,百粒重显著降低。突变籽粒发芽率仅为10%,且幼苗黄化不能生长成正常植株。成熟smk7胚乳中淀粉、蛋白、油分含量与野生型籽粒相比无显著差异,但突变体胚乳淀粉粒体积明显变小且形状不规则。smk7突变籽粒在授粉后12 d即可观察到明显的小籽粒和空瘪表型,石蜡切片显微观察显示突变籽粒的胚和胚乳发育迟缓,胚乳基部转移层细胞(BETL)相对于野生型细胞壁向内生长减少,发育受阻。用杂合植株(+/smk7)与多个自交系分别杂交,构建不同背景的F2分离群体,遗传分析结果表明该性状受单隐性核基因控制。利用靶向测序基因型分型(genotyping by target sequencing,GBTS)技术将基因初定位于2号染色体短臂,进一步精细定位发现该基因位于RM1433917和RM1535316两个标记之间约120 kb的物理范围内,共有8个蛋白编码基因。本研究为进一步克隆和解析SMK7基因调控玉米籽粒发育的分子机制奠定了基础。     

火炭母水提液体内外抗氧化活性研究

[目的]研究火炭母水提液的体内及体外抗氧化活性.[方法]采用体外试验测定火炭母水提液对超氧阴离子自由基和羟基自由基的清除能力;体内试验以秀丽隐杆线虫为模型,测定火炭母水提液对线虫寿命和应激损伤的影响.[结果]火炭母水提液对超氧阴离子自由基和羟基自由基具有一定的清除能力,并且随着浓度的增加,自由基清除率逐渐增强;50 mg/mL火炭母水提液可以显著延长线虫寿命,并且提高线虫在急性热应激和氧化应激条件下的存活率.[结论]火炭母水提液具有良好的抗氧化活性,该研究为火炭母开发成为天然抗氧化剂和保健产品提供理论基础.     

不同密度下玉米穗部性状的QTL分析

为研究玉米穗部性状对不同种植密度的遗传响应,以郑58和HD568为亲本构建的220个重组自交系群体为材料,于2014年春、2014年冬及2015年春分别在北京和海南进行3个种植密度的田间试验,调查玉米穗长、穗粗、穗行数和行粒数等表型性状。利用SAS软件计算穗部性状的最优线性无偏估计值(BLUP),并采用完备区间作图法进行QTL定位。结果表明,在3个种植密度下共检测到42个QTL,单个QTL可解释4.20%~14.07%的表型变异。3个种植密度下同时检测到位于第2染色体上控制穗行数的QTL。2个种植密度下同时检测到4个与穗粗、穗行数和行粒数有关的QTL,其中第4染色体上1个与穗行数有关的主效QTL,在低、中种植密度下可分别解释表型变异的10.88%和14.07%。此外,在第2、4和9染色体上检测到3个同时调控不同穗部性状的QTL。研究结果表明玉米穗部性状在不同种植密度下的遗传调控发生变化,在不同密度下共同检测到的稳定QTL可应用于精细定位或开发玉米耐密性分子标记用于辅助育种。     

玉米穗上叶性状在不同密度处理下的数量遗传研究

以中单909的两个亲本郑58和HD568构建的重组自交系为材料,对不同种植密度下穗上叶性状进行遗传特性剖析。通过P_1、P_2以及RIL3个世代联合分析发现,环境对穗上叶性状的表型有着显著影响,不同种植密度对穗上叶的表型呈现一定的规律,穗上叶性状的广义遗传力均较高。对穗上叶叶面积进行联合分离分析发现,在中、高密度下两个环境的遗传模型一致,均符合E-9模型;在低密度下两个环境分别符合E-9和F-1模型,说明穗上叶叶面积的最优遗传模型是两对具有抑制性的主基因和多基因控制的加性遗传模型,但会受到密度效应的影响,不同密度下遗传模型的差异在后代育种中具有重要的指导作用。