基于EST-SSRs的巴西橡胶树魏克汉种质核心种质构建研究

橡胶树魏克汉种质是目前橡胶树栽培品种的主要来源,主要来源于魏克汉培育46株母树繁殖的后代,亲缘关系较近.通过对289份资源EST-SSRs分析及基于EST-SSRs位点的多样性,结合种质资源来源和特殊农艺性状,构建包含27份种质的橡胶树魏克汉种质核心种质库,占原群体10％,主要来源于中国(16份)和巴西(6份).核心种质库与原群体相比,总等位基因数保持不变,遗传多样性指数、多态信息含量、杂合度等高于原群体,基因型数目和主要等位基因频率较原群体低,较好地代表了原群体的遗传多样性.同时,核心种质农艺较为丰富,包含了高产、速生、抗寒等种质.     

橡胶树EST-SSRs发掘研究

随着橡胶树大量ESTs序列的产生,为EST-SSRs发掘提供了丰富的公共序列资源.本研究首先将11 809条橡胶树ESTs组装成3 932条非冗余序列,其中323条ESTs检索到SSRs 358个,SSRs出现的频率为9.1%.SSR重复单元共93种.其中二核苷酸重复(57.5%)、三核苷酸重复(26.0%)和六核苷酸重复(12.8%)占所有重复单元的96.3%.对323条SSR-ESTs进行特异扩增弓l物设计,共获得158对引物,对48份包括31份魏可汉种质、12份1981'野生种质、2份色宝橡胶、2份光亮橡胶和l份少花橡胶扩增,其中60对引物扩增出l条预期长度DNA片段,占所有设计引物的38%,并筛选到40对具有多态性的引物.EST-SSRs标记的发掘为巴西橡胶树分子辅助育种、种质资源功能遗传多样性分析等研究提供了良好的标记.     

多肽对香蕉幼苗生长及根系活力的影响

以巴西蕉组织培养苗为试材，研究不同多肽浓度(600、800、1 000、1 200倍液)对巴西蕉幼苗生长及根系活力的影响。结果表明，外源多肽处理能促进巴西蕉幼苗的生长，增加根重、苗高、叶片长度和宽度，同时还能提高巴西蕉幼苗根系活力，但是对根长影响不显著。在试验的各个浓度中，以600倍液的处理效果最好。     

巴西橡胶树野生种质植物学性状变异分析

植物学性状特征是研究植物遗传分化及多样性最基础、最直观的方法,是区分橡胶树品种和判断种质遗传变异的重要依据。本研究对129份橡胶树野生种质的茎围、株高、分枝角度、嫩叶色、老叶色、叶柄长、叶长、叶宽、叶厚、叶面积等10个植物学性状参数进行了测量,并作变异性及相关性分析。结果表明,变异性方面,分枝角度变异系数为40.53%,茎围变异系数为28.52%,其余植物学性质变异系数也较大;相关性方面,橡胶树野生种质生长量相关的茎围、株高、叶面积、小叶长、小叶宽等5个植物学性状具显著相关性,说明上述性状可为橡胶树速生品种选育提供参考。本研究通过橡胶树植物学性状变异性及相关性分析,初步阐明了橡胶树野生种质的资源丰富程度,可为后续的橡胶树性状全基因组关联分析及种质创新研究提供基础数据。     

橡胶树魏克汉种质群体结构分析

群体结构是引起关联分析假阳性的最主要因素。本研究基于25个EST．SSRs位点,分析了283份橡胶树魏克汉种质群体的哈迪-温伯格平衡和群体分层情况。结果表明,在被检查的25个位点中13个位点偏离哈迪一温伯格平衡;在共祖系数为50％、600／0、700／0~11800／o时,283份种质中具有明确亚群归属的分别只有155份、110份、61份和22份,分别占总种质的54．78％、38．87％、21．55％和7．78％。同时,25个多态位点共形成了300个位点组合,20个位点组合（6．670／01呈显著的连锁不平衡状态,其中5个位点组合（1．67％）达到极显著连锁不平衡。由上可知283份橡胶树魏克汉种质所构成的群体具有一定的群体分层,但分化程度较小,可用于关联分析。     

盐胁迫对香蕉幼苗体内Na＋和K＋含量及其分布的影响

采用营养液栽培,以香蕉幼苗为试材,研究了盐胁迫对香蕉幼苗根部、假茎和叶片各部位Na+和K+含量以及K+/Na+的影响。结果表明,与对照相比植株体内Na+的含量增加,而植物体内K+含量减少,K+/Na+下降显著。     

利用EST-SSRs标记分析巴西橡胶树魏克汉种质的遗传多样性及遗传分化

橡胶树魏克汉(Wickham)种质是指1976年英国人魏克汉在亚马逊河下游与塔帕若斯(Tapajos)河汇合处的博因(Boim)采集并培育46株母树繁殖的后代中选出的初生代及其后杂交的次生代至多生代栽培品种。本研究利用25对EST-SSRs引物,对中国热带农业科学院橡胶研究所国家橡胶树种质资源圃中保存的来自6个国家的278份魏克汉种质进行遗传多样性和遗传分化分析。种质总群体共检测出等位变异103个,平均等位基因数(Na)4.12个,稀有等位基因占全部等位基因的14.56%;平均期望杂合度(He)值和Nei平均多样性指数(H)值分别为0.4108和0.4100;聚类分析得到种质个体间的遗传距离(GD)为0~1.1632。不同国家种质群体间的遗传多样性指数(H)值:巴西斯里兰卡印度尼西亚中国马来西亚泰国,但经SPSS非参数检验表明6个国家群体之间的种质遗传多样性水平差异并不显著;不同国家种质群体间的遗传一致度(GI)为0.9812~0.9869,与中国种质的亲缘关系最近的是印度尼西亚、其次马来西亚、泰国、斯里兰卡、巴西;仅3%的遗传变异来源于不同国家种质群体间,不同国家种质间的平均基因流(Nm)为4.463,大而通畅的基因流是橡胶树6个国家群体间遗传分化水平很低的主要原因。研究结果表明,中国国家橡胶树种质资源圃保存的魏克汉种质的遗传多样性较差,但通过EST-SSRs可检测到丰富的稀有等位基因。虽然不同国家种质交流频繁,导致种质之间和不同国家来源种质之间遗传距离非常近,但是,种质之间和不同国家来源种质之间依然存在一定的遗传分化,特别是巴西种质与中国种质遗传距离最远,基因流最小,遗传多样性最为丰富。     

橡胶树次生体胚发生及其再生植株遗传稳定性的分子检测

以热研7-33-97花药为材料,建立橡胶树次生体胚发生和植株再生体系,主要包括初生花药体胚诱导、次生体胚发生和次生胚植株再生三个步骤.结果表明,来自花药初生异常胚和初生子叶期胚的0.2～0.3 cm胚块均能成功诱导次生体胚发生,并均能获得成熟子叶期胚.以初生异常胚为外植体,每个胚块获得子叶期胚数为0.64个.以初生子叶期胚为外植体连续3次诱导次生体胚发生,随诱导次数增加,体胚发生频率先上升,后保持稳定.2,4-D对次生体胚植株再生具有明显影响.添加4.5 μmol/L和9 μmol/L 2,4-D植株再生培养基中植株再生频率达到85.0%.AYLP检测次生体胚植株遗传稳定结果显示:(1)来自初生异常胚的次生体胚植株60.0%植株DNA发生变异;(2)来自初生子叶期胚的次生体胚植株,随次生体胚发生次数增加,检测到DNA变异植株频率由30.0%升高到52.4%.AFLP聚类分析结果显示,次生体胚植株与热研7-33-97高度相似,相似系数大于0.904.     

多肽对香蕉幼苗生长及根系活力的影响

以巴西蕉组织培养苗为试材,研究不同多肽浓度（600、800、1000、1200倍液）对巴西蕉幼苗生长及根系活力的影响。结果表明,外源多肽处理能促进巴西蕉幼苗的生长,增加根重、苗高、叶片长度和宽度,同时还能提高巴西蕉幼苗根系活力,但是对根长影响不显著。在试验的各个浓度中,以600倍液的处理效果最好。     

椰子水的自然预发酵条件对细菌纤维素合成的促进性影响

细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)生产中原料椰子水通常经自然预发酵后再使用,对提高BC产量有重要作用。本研究从椰子水产地、预发酵时间、自然预发酵环境3个方面探究了预发酵过程对促进BC合成的必要性和确切性。以预发酵后的椰子水为BC发酵的培养基原料,接种椰冻驹形氏杆菌(Komagataeibacter nataicola)Y19进行BC发酵。结果表明:不同产地的椰子水、经不同预发酵环境、不同预发酵时间后均能显著促进BC合成,对BC产量的增加均有较大影响。在实验室环境预发酵1~3 d时,不同产地椰子水的促进作用均显著,其中产自越南的椰子水在预发酵第2天时BC产量增幅最高,达到对照(新鲜椰子水)的10.8倍;在椰子加工厂区环境进行预发酵时,只需1 d,其BC产量即达最大14.48 g/L,为对照的25.0倍。说明预发酵环境对BC产量增幅影响最大。本文首次阐明椰子水预发酵过程对促进BC合成的必要性和确定性,为进一步揭示椰子水预发酵的本质变化及其对BC发酵调控的影响机制奠定了前期理论基础。