45份青海春小麦品种矮秆基因检测及效应分析

为明确矮秆基因Rht-B1和Rht-D1在青海春麦区小麦品种中的分布，以青海春麦区历年种植的45份春小麦品种（25份育成品种，14份引进品种，6份地方品种）为材料，利用KASP标记技术检测其两个矮秆基因的分布，并分析这两个矮秆基因对株高、穗长、小穗数和穗粒数的影响。结果表明，Rht-B1位点上存在Rht-B1a和Rht-B1b两种等位变异，分布频率分别为91.11%和8.89%；Rht-D1位点上存在Rht-D1a和Rht-D1b两种等位变异，分布频率分别为86.67%和13.33%。25份育成品种中，Rht-B1b和Rht-D1b的分布频率分别为16.00%和12.00%，未发现Rht-B1a和Rht-D1a；引进品种中仅含有Rht-D1b，分布频率为21.43%；地方品种中未发现Rht-B1b和Rht-D1b。Rht-B1b和Rht-D1b均具有一定的降秆效应，Rht-D1b的降秆效应大于Rht-B1b。携带Rht-B1a/Rht-D1b品种的株高显著低于携带Rht-B1a/Rht-D1a和Rht-B1b/Rht-D1a的品种，该组合类型不仅可使株高降低，也可增加小穗数和穗粒数；未发现携带Rht-B1b/Rht-D1b组合类型的品种。     

39个我国不同生态区培育的青贮玉米品种在青海高原适应性研究

对39个来自我国不同生态区的青贮玉米品种进行田间种植，采用主成分分析及灰色关联度分析对不同品种的农艺性状、生物学产量和营养品质进行综合评价和排序，筛选出在青海高原环境下适应性较好的品种。结果表明：依据国家玉米品种区划，东华北中晚熟春玉米类型区的晋单73号、京九青贮16和科大101，东华北中熟春玉米类型区的豫青贮23，热带亚热带玉米类型区的勤玉58和青青300，西北春玉米类型区的屯玉168，以及西南春玉米类型区的中玉335,8个青贮玉米品种在两种分析方法中的排名均在前10，说明这些品种性状综合表现较好，适宜在青海作为青贮玉米品种引种。     

扁蓿豆SK2型脱水素基因MrDHN3的异源表达提高大肠杆菌对盐和高温胁迫的抗性

扁蓿豆为高原高寒地区优质豆科牧草,具有极强的抗旱、耐寒、抗盐碱的能力。脱水素(DHNs)是参与植物逆境应答的一类蛋白。根据前期RNA-seq的结果,从扁蓿豆幼苗中克隆到一个编码脱水素的基因MrDHN3。序列分析显示该基因含666 bp的开放阅读框,编码221个氨基酸,为一个SK2型酸性脱水蛋白。氨基酸序列比对结果表明,MrDHN3与豆科植物白三叶和蒺藜苜蓿相似性最高,达83%。实时荧光定量PCR结果显示,MrDHN3基因受脱水、低温、高盐和脱落酸处理诱导表达,表明MrDHN3参与了扁蓿豆的非生物胁迫响应。通过构建原核表达载体,在大肠杆菌中过表达MrDHN3蛋白,检测重组菌在盐和高温胁迫处理下的生长存活情况。结果发现,在0.5 mol/L NaCl和0.5 mol/L KCl高盐胁迫条件下,重组大肠杆菌的存活率明显高于对照菌株;在55 ℃高温胁迫条件下, 转化大肠杆菌的生长状态明显优于对照。表明MrDHN3对盐和高温引起的细胞损伤具有保护作用。为今后作物抗逆性遗传改良的研究提供了有用信息。     

基于转录组测序的青藏扁蓿豆EST-SSR标记开发与验证

青藏扁蓿豆(Medicago archiducis-nicolai)广泛分布于青藏高原及其毗邻地区,对高海拔极端环境具有极强的适应性。本研究利用高通量转录组测序数据,对青藏扁蓿豆的EST-SSR标记进行了开发。结果发现,随机选取的477对引物中,350对可在青藏扁蓿豆中有效扩增,其中346对引物在扁蓿豆(M.ruthenica)中可实现跨物种扩增。利用其中64对独立遗传且符合哈迪–温伯格平衡的标记引物对青藏扁蓿豆和扁蓿豆野生群体的遗传多样性和群体遗传结构分析发现,两个物种存在明显的种间和种内的遗传分化,且提示种内群体间的遗传分化与地理隔离或环境选择有关。本研究所开发的EST-SSR标记为今后进一步评价青藏扁蓿豆和扁蓿豆的遗传多样性以及解释其适应极端环境的遗传机制提供了重要的研究工具。     

3个粒重基因在青海高原春小麦品种中的分布

为了解青海高原地区春小麦品种中粒重基因的分布情况,采用KASP标记检测3个粒重基因（ TaCwi-A1、 TaGW2-6A和 TaTGW6-4A）等位变异在青海高原地区主栽的49个小麦品种中的分布,并结合千粒重表型,分析不同等位变异组合对小麦粒重的影响,探索最优基因型。结果显示,49个品种的千粒重在不同年度均存在显著差异; TaCwi-A1位点存在 TaCwi-A1a和 TaCwi-A1b两种等位变异,分布频率分别为69.39%和30.61%; TaGW2-6A位点存在 Hap-6A-A和 Hap-6A-B两种等位变异,分布频率分别为46.94%和53.06%; TaTGW6-4A位点存在 TaTGW6-4Aa和 TaTGW6-4Ab两种等位变异,分布频率分别为97.96%和2.04%。 TaCwi-A1、 TaGW2-6A和 TaTGW6-4A位点的不同等位变异均会导致小麦千粒重发生显著变化,其中, TaCwi-A1位点的等位变异对小麦千粒重影响较为重要。49个小麦品种中, TaCwi-A1a/ Hap-6A-A/ TaTGW-6-4Aa等位变异组合类型的品种的分布频率为32.65%,其千粒重最高,显著高于其他等位变异组合类型的品种,是青海高原地区优异的基因型组合。     

青海高原地区不同玉米品种青贮性能及营养品质评价

为筛选出适宜青海高原地区种植的青贮玉米(Zea mays)品种,利用主成分分析和聚类分析对50个玉米品种的青贮性能和营养品质进行了综合评价.结果表明:1)参试品种间主要农艺性状差异显著(P<0.05).株高、穗位高变化范围分别为270.30～378.90和84.40～195.60 cm;鲜重、干重变化范围分别为0.70～2.70和0.30～1.03 kg;每株叶片平均数为10～19片,叶片持绿性变化范围为53.18％～97.67％.参试品种蛋白含量(干物质基础)为6.16％～13.81％,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维(干物质基础)含量分别为29.75％～61.13％和16.45％～33.45％.2)参照青贮玉米品质分级标准,将50个参试品种简单分级,其中归属为一级的品种有19个,二级的有12个,三级的有8个.3)主成分分析前5个主成分累计贡献率达84.644％,有24个玉米品种综合性状表现良好,适合青海高原种植.4)聚类分析可将参试品种聚为4类,可根据育种目标加以选择利用.综合分析表明,高科玉138等品种适宜青海地区,可作为青贮玉米品种种植.     

不同施肥水平和种植密度对青贮玉米农艺性状、产量及营养品质的影响

为了了解施肥水平和种植密度对青贮玉米新品种“青玉517”农艺性状、产量及营养品质的影响，提升青贮玉米的产量，试验选取种植密度和氮、磷、钾施肥量4个主要影响因素进行4因素5水平正交试验，小区种植面积为18.0 m²(3.0 m×6.0 m),行距为0.4 m,每个小区16行，株距根据种植密度确定。在籽粒乳线中期至蜡熟期之间(即乳线1/3～1/2之间)收获，在每个小区中间三行随机选取5株进行全株刈割，测量株高、茎粗、绿叶数、黄叶数、叶片持绿性、穗位高和单株鲜重，自然风干后测定单株干重，进行方差和极差分析。每个小区其余植株用机器粉碎收割，分别混合取样，送至中国科学院西北高原生物研究所分析测试中心检测粗蛋白、淀粉、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，进行极差分析。结果表明：根据极差值确定种植密度对株高、茎粗、叶片持绿性、穗位高和单株干重影响最大，株高、穗位高、鲜重和干重随着种植密度的增加而逐渐增加，茎粗、叶片持绿性和淀粉含量随着种植密度的增加而逐渐下降；种植密度控制为6 000～7 000株/亩(1亩≈667 m²)时具有较高的产量和淀粉含量。钾肥对单株...     

高原环境对藜麦营养成分的影响

为研究高原环境对藜麦营养成分的影响，将来自青海西部地区柴达木盆地乌兰县、德令哈市（3000 m，高海拔干旱地区）和青海东部地区大通县（2300 m，高海拔半干旱地区）的8个藜麦品种（系）的主要营养成分含量进行测定，运用AMMI模型进行分析。结果表明：（1）粗纤维、蛋白质、β-葡聚糖、碳水化合物和α-维生素E等含量受环境因素影响较大，总糖含量受品种和环境双重影响，交互作用对粗纤维含量有显著影响；（2）参试藜麦品种（系）各营养成分稳定性存在差异。在高原藜麦栽培时，要充分考虑到环境优势，在重视基因型和环境互作的同时，因地制宜地选取适宜品种。