杂交当代玉米子粒蛋白质含量的正反交效应及杂种优势分析

以10个普通玉米自交系为亲本,按照10×10完全双列杂交设计配制组合,对其10个亲本及90个F1当代子粒蛋白质含量进行分析,结果表明,不同自交系及其杂交当代各自之间子粒蛋白质含量存在极显著差异,自交系1,2,3子粒蛋白质含量高,均达140.00 g.kg-1以上,而10号自交系子粒的蛋白质含量最低,仅97.15 g.kg-1;在90个杂交组合中,1×2,1×4,1×9,1×10子粒粗蛋白含量均达150.00 g.kg-1以上,2×7,3×4,3×6,3×9等组合子粒粗蛋白含量均达147.00 g.kg-1以上,而10×2,10×4子粒粗蛋白含量分别仅有85.00和83.16 g.kg-1,说明亲本的遗传背景对杂交当代子粒蛋白质含量有显著影响,而且正反交对F1当代子粒蛋白质含量的效应也不同,母本的效应平均高出父本19.13 g.kg-1.杂交当代子粒蛋白质含量表现具有一定的杂种优势,在90个不同的单交组合中,54.4%的组合蛋白质含量超过中亲值,其中24.4%的组合超过高亲值.     

小麦子粒蛋白质含量分析

小麦子粒蛋白质含量,由于地理位置、生态条件、耕作制度、种植品种的不同而有较大差异.地区间含量较高的是吕梁地区。达13.57％,雁北地区最低,为12.48％;不同生态区间含量较高的是中部冬麦区,平均达13.37％,北部春麦区含量稍低,为12.9％;不同品种冲,强冬性较弱冬性、春小麦品种高,强各性品种(系)忻-2060最高,为16.27％,京双16号较低,为12.69％;弱冬性品种曲9-1较高。为14.85％,平阳1号较低,仅10.76％;春性品种晋春7号含量较高,为14.47％,低的是晋春6号,只有11.91％。另外,小麦子粒蛋白质含量与小麦面粉的干、湿面筋和小麦生育期也有一定的相关性。     

不同熟期冬小麦品种子粒蛋白质含量的遗传研究

采用Griffing方法Ⅰ ,利用 6× 6完全双列杂交 ,对不同熟期的 6个冬小麦品种 (系 )的子粒蛋白质的遗传机制进行了研究。结果表明 :不同品种子粒蛋白质含量的GCA效应、SCA效应和R效应均达极显著水平 ,其均方比为5 6 0 7∶1 383∶1。子粒蛋白质的遗传以加性基因效应占绝对优势。但反交效应和非加性基因效应也不容忽视。加性基因效应对后代蛋白质含量的提高因亲本而异 ,在该性状的遗传改良中存在着母体效应 ;蛋白质含量的广义遗传力为 90 95 % ,狭义遗传力为 5 4 99% ;各亲本的子粒蛋白质含量对后代传递的整齐度以河农 2 5 5 2为好     

大豆子粒几个外观品质性状与其蛋白质含量相关的探讨

为探讨大豆外观品质性状与其蛋白质含量的关系,本文以我所《北方大豆品种资源系统分类目录》中的512份黄大豆品种资源为材料,分4个熟期组对大豆完全粒率、虫食粒率、褐斑粒率、紫斑粒率与其蛋白质含量进行了相关分析,结果表明:除111—120天熟期组由于材料份数少规律性不强外,其余3个熟期组的完全粒率与蛋白质含量均呈极显著负相关,虫食粒率、褐斑粒率与蛋白质含量呈显著正相关或极显著正相关,说明这3个性状与蛋白质含量的关系极为密切,因此,在进行高蛋白质育种时一定要注意到这一不利因素;紫斑粒率与蛋白质含量呈不显著正相关,育种时可不必特殊考虑。     

玉米子粒发育的生理特性研究

１９８９～１９９０年对７个玉米杂交种子粒发育特性进行了研究。结果表明：（１）决定杂交种间粒重差异的内因主要是灌浆期间同化产物向子粒运转的快慢和充实期的长短；（２）粒草干重与粒重和子粒饱满度间呈显著正相关；（３）不同的子粒生长发育曲线可形象地反映不同玉米杂交种自身干物质积贮和运转的遗传关系；（４）用充实指数计量玉米杂交种的灌浆能力和用饱满指数度量源库的平衡程度是可行的。     

大豆蛋白质和油分含量QTL定位及互作分析

【目的】定位大豆蛋白质和油分含量QTL及互作分析,为大豆品质性状QTL精细定位和分子辅助育种提供基础。【方法】以Charleston和东农594为亲本,构建了含147个株系的重组自交系,以F2:19-F2:20代重组自交系为试验材料,利用Windows QTL Cartographer V. 2.5软件的复合区间作图法和多重区间作图法,对该群体的蛋白质和油分含量进行QTL定位分析,并利用QTL Network 2.1软件分析QTL间的上位性效应及环境互作效应。【结果】采用CIM和MIM 2种算法在2011和2012年哈尔滨、红兴隆、佳木斯和牡丹江每年3个地点共6个种植环境下共定位了9个蛋白质和11个油分含量QTL。蛋白质含量QTL分布在6个连锁群,分别在A1、C2、D1a、G、H和O连锁群上,对表型效应的贡献率为5.3%-18.6%,在H连锁群上的qPro-H-1贡献率最大,为18.6%,在D1a连锁群上的qPro-D1a-2贡献率最小,为5.3%,在单种植环境下有5个蛋白质含量QTL被2种算法同时检测到,分别是qPro-O-1、qPro-A1-1、qPro-D1a-1、qPro-D1a-2和qPro-C2-2。油分含量QTL分布在8个连锁群,分别在A1、A2、B1、C2、D1a、E、L和M连锁群上,对表型效应的贡献率为7.1%-24.4%,在B1连锁群上的qOil-B1-2贡献率最大,为24.4%,在C2连锁上的qOil-C2-3贡献率最小,为7.1%,在单种植环境下有2个油分含量的QTL被2种算法同时检测到,分别为qOil-C2-1和qOil-M-1。另外,有2个油分含量QTL在2个以上种植环境重复检测到,为2011年哈尔滨和2011年红兴隆2个种植环境下同时检测出的qOil-A1-1,2011红兴隆、2011牡丹江和2012哈尔滨3个地点同时被检测出的qOil-B1-2。在互作效应分析中,共检测出3对蛋白质上位效应QTL和4对油分上位效应QTL,在蛋白质上位性分析中,上位效应值在0.2068-0.3124,贡献率在0.0227%-0.0265%,分布在A1、C2、D1和E连锁群上,其中,qPro-A1-3与qPro-C2-1效应值为负,其余2对效应值为正,连锁群A1,D1a均有2个QTL发生互作。在油分上位性分析中,上位效应值在0.0926-0.1682,贡献率在0.0294%-0.0754%,分布在A1、C2、I、J、N和O连锁群上,其中,qOil-C2-4与qOil-N-1效应值为负,其余3对效应值为正,在N连锁群的qOil-N-1同时与2个QTL发生互作,分别是C2连锁群上的qOil-C2-1和qOil-C2-4。在与环境互作中,qPro-D1a-3与qPro-E-1在2012年佳木斯地点没检测出,其余6对都检测出与环境的互作效应,贡献率分别为0.0001%-0.0378%,互作效应都较小,明显小于自身的加性效应。【结论】定位到9个蛋白质相关QTL和11个油分相关QTL,并发现3对蛋白质含量上位性效应QTL和4对油分含量上位性QTL。     

玉米DH群体籽粒品质性状的QTL分析

为寻找更多与籽粒品质相关的QTL位点,以农系531和农系110杂交衍生的83个DH系构成的DH群体为材料,构建了包含160个SSR标记的玉米连锁图谱,图谱总长度为1 523.8 cM,平均间距为9.53 cM。采用近红外反射光谱法测定各DH系籽粒油份、淀粉及蛋白质含量,定位了籽粒油份、淀粉及蛋白质含量的QTL。共检测到10个加性QTL,包括第3染色体上umc1311-bnlg1449区间内控制籽粒油份含量的QTL qoc3,第3染色体上bnlg1449-umc1286区间内控制籽粒淀粉含量的QTL qsc3,以及第1、3、5、8和10染色体上控制籽粒蛋白质含量的8个QTL。检测到上位性QTL 15对,影响油份、淀粉和蛋白质含量的QTL分别有3、8和4对。     

小麦子粒蛋白质积累动态的研究

1986-1988年的研究表明，小麦子粒蛋白质相对含量在开花后6d内较高，之后迅速下降，到开花后20d降至最低，以后又逐渐上升；子粒蛋白质绝对含量的积累变化趋势与粒重的增长是一致的，随着灌浆速度的增快而逐渐增加；子粒蛋白质相对含量的积累变化在开花后20d以前受外界环境条件影响不太明显，在开花20d后受日照、温度、降雨的影响有明显的变化，在一定的范围内随日照时数的增加、温度的升高蛋白质积累也有所增加；降雨有碍于蛋白质的积累；品种之间子粒蛋白质的积累变化有一定的差异。     

小麦与小黑麦杂交子粒蛋白质含量遗传研究

本试验采用６个小麦类型的桥梁品种和５个小黑麦稳定的品种系杂交。用不完全双列杂交法配成３０个组合。对杂种后代子粒蛋白质含量进行遗传变异组成和遗传力等参数的，研究了子粒蛋白质含量的遗传方式及本合力等。     

小麦籽粒蛋白质含量的动态QTL定位

 【目的】检测灌浆过程中控制小麦籽粒蛋白质含量（GPC）的条件及非条件QTL,阐明不同时期及不同时段内QTL的表达方式,揭示籽粒蛋白质积累的分子遗传机理。【方法】以花培3号×豫麦57的168个双单倍体（doubled haploid,DH）群体为材料,于6个不同的环境下种植,在籽粒灌浆的5个时期取样,对小麦GPC进行动态QTL分析。【结果】共检测到影响GPC的9个非条件QTL和10个条件QTL。QGpc3A为整个灌浆过程都能表达的非条件QTL,其余条件和非条件QTL只在几个或单独一个时期表达。花后12 d,控制GPC的基因表达活跃,非条件QTL和条件QTL总共能解释表型变异贡献率的42.62%;花后22 d,条件QTL和非条件QTL总共可解释表型变异的贡献率较低,仅为17.43%,GPC降到“低谷”。 QGpc4A-1对GPC前期积累有重要意义,QGpc1D和QGpc4A-2对GPC灌浆中后期积累有重要意义。【结论】GPC呈现出“高-低-高”的变化规律,控制GPC的基因在灌浆过程中以一定的时空方式表达。     

不同粒色玉米糊粉层含量研究与成分分析

为了了解不同粒色玉米糊粉层含量与成分,对14个株系不同色籽粒糊粉层进行剥离、称重,取一些株系籽粒糊粉层进行纸层析和染色观察,结果表明不同色糊粉层重差异显著,重量10～20 mg,均值为14 mg,整粒籽粒糊粉层含量处于3.2%～8.2%,均值为5.7%;经过酸性的one-step blue染色的含花青素的糊粉层细胞呈鲜红和粉红色,碘-碘化钾染色的呈黄色,组化染色与分析发现糊粉层可能主要含有2种花青素和蛋白质,糊粉层细胞染色观察表明细胞主要含纤维素、蛋白质和花青素。     

小麦谷蛋白膨胀指数发育动态的QTL分析

【目的】检测小麦不同发育时期谷蛋白膨胀指数（SIG）的QTL,阐明不同QTL的时空表达方式,揭示SIG发育的分子遗传机理。【方法】利用小麦京771×Pm97034的175个重组自交系（RIL）群体,对小麦谷蛋白膨胀指数（SIG）发育动态进行了QTL分析。【结果】在籽粒灌浆的5个时期,一共检测到8个非条件QTL和5个条件QTL,但没有一个QTL能在5个时期都有效应。花后17d是控制SIG形成基因表达的活跃期,非条件分析和条件分析各检测到2个QTL位点,这4个位点分别位于1D、7D和4D染色体上,其加性效应能解释15.5%的净表型变异。花后22 d,控制SIG的基因表达量很少,SIG表型值出现“低谷”。【结论】SIG值呈现出“低-高-低-高-低”的变化规律;这些控制SIG的基因都是在某一个特定的时期内表达,没有一个基因能在小麦籽粒生长发育的所有阶段都表达。     

玉米粒重一致性QTL整合图谱的构建及元分析

为进一步研究候选基因发掘、克隆以及基因组结构,在生物信息学基础上,利用公共网络资源上已发表的149个玉米粒重相关QTL位点信息,初步探讨了玉米粒重"一致性"QTL发掘。结果表明:构建出一个包含了80个玉米粒重QTL位点的整合图谱,并在第7染色体上确定出一个"一致性"QTL,由标记bcd349和gpm760a界定,置信区间为463.29~505.50,间距42.21cM。     

不同发育时期大豆籽粒干物质积累的QTL动态分析

【目的】在不同发育时期,探索影响大豆籽粒干物质积累QTL的加性效应、上位性效应和环境互作效应及其对大豆籽粒干物质积累的影响,可加深大豆育种工作者对产量形成的理解和加速育种进程。【方法】以美国大豆品种Charleston为母本,东农594为父本及二者杂交所得F5所衍生的143个F5:9、F5:10和F5:11重组自交系为研究材料,研究不同发育时期控制大豆籽粒干物质积累的QTL及其遗传效应对大豆籽粒干物质积累的影响。【结果】在不同发育时期检测到与大豆籽粒干物质积累相关的13个加性QTL和14对上位性QTL,其中8个加性QTL和8对上位性QTL存在与环境互作效应。另外,在本研究中仅有加性QTLdmaC2_2能够在6个发育时期都被检测到,而其它加性QTL和14对上位性QTL只能在某个或某些时期被检测到。【结论】在6个不同的发育时期,加性QTL数目、加性QTL能够解释的表型变异呈现"S"型曲线变化,与大豆籽粒干物质重的表现型变化相似,而上位性QTL能够解释的表型变异相对稳定且较小。从效应值上看,加性效应在籽粒发育开始(30d发育时期)较大,从40d发育时期开始降低,在70d发育时期降至最低,在籽粒发育结束时(80d发育时期)略有上升;上位性效应从30d发育时期到70d发育时期一直上升,在籽粒发育结束时(80d发育时期)略有下降;QTL×环境互作效应在6个发育时期均显著地影响大豆籽粒干物质的积累。从连锁群的位置上看,在6个不同的发育时期控制大豆籽粒干物质积累的加性QTL主要集中在C2连锁群(从OPK14_70到satt134区间,即QTLdmaC2_1、dmaC2_2、dmaC2_3所对应的区间),特别是发育初期(30d发育时期);从40d发育时期到籽粒发育结束时(80d发育时期),控制大豆籽粒干物质积累的加性QTL的连锁群位置变化较多,表现为发育时期的选择性。在6个不同的发育时期中,除50d发育时期以外,控制大豆籽粒干物质积累的上位性QTL主要集中在C2连锁群(从OPK14_70到satt202区间,即QTLdmaC2_1所对应的区间)和D1b连锁群(从satt537到sat_135区间,即QTLdmaD1b_1所对应的区间)之间。     

水稻不同生育期叶绿素含量的测定及其相关性分析

监测水稻各生育期叶片中叶绿素含量对植株氮素营养状况的跟踪和农业生产科学施肥具有重要的指导作用。选用我国南方水稻区栽培常用的早、晚稻品种各3个品种(系),在水稻主要生育期(苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、蜡熟期、完熟期)分别采用活体法和离体法进行了剑叶叶绿素含量的测定,并对各生育期叶绿素含量的关系进行分析。研究表明,2种测定方法对水稻叶绿素含量的测定值在不同时期均呈现不同的差异,离体法测定的叶绿素含量及活体法测定的叶绿素相对含量(SPAD值)最高值均分布在抽穗期、灌浆期,即生殖生长与营养生长交替时期;最低值出现在苗期、分蘖期。通过对早稻进行水稻叶绿素含量与SPAD值进行相关性分析,金优974的R2=0.832 7**,湘早籼31号的R2=0.838 6**,沈农606的R2=0.705 7**,表明SPAD值与叶绿素含量之间的关系存在极显著相关。     

草莓果实不同发育时期的蛋白磷酸化水平

【目的】通过分析草莓果实生长发育过程中蛋白磷酸化水平的变化以期揭示蛋白磷酸化在果实生长发育成熟衰老过程中的作用。【方法】以iTraq（isobaric tags for relative and absolute quantification）定量蛋白质组学结合LC-MS/MS（liquid chromatography-mass spectrometry）的方法对草莓果实的5个不同发育时期（小绿果时期、大绿果时期、白果时期、果实成熟期、果实成熟后期）的蛋白磷酸化水平进行综合分析,并对这些鉴定到的磷酸化蛋白进行生物过程分类、亚细胞定位分类和分子功能分类。通过综合分析多个数据库的比对结果,对所鉴定的磷酸化蛋白进行功能的预测。【结果】不同发育时期的磷酸化蛋白有所差异,并且在大绿果时期到果实成熟期磷酸化差异蛋白总数比其他时期显著增加,其中,多数的磷酸化蛋白参与生长发育调控。生物过程分类结果显示,这些磷酸化蛋白多数集中在植物信号转导途径和糖代谢途径中,其中,参与信号转导途径的有17个,参与糖代谢生物过程的有8个。属于MAPK级联途径的有MAPKKK家族的101308592、MAPK家族的470122684和596127083。596127083的磷酸化水平在各个发育时期较为稳定,101308592随发育时期磷酸化水平逐渐升高,而470122684的磷酸化水平从软果期开始急剧下降。亚细胞定位分类结果显示,多数磷酸化蛋白定位在细胞核和细胞质中。分子功能分类结果显示,多数磷酸化蛋白具有转录调节和磷酸化去磷酸化的分子功能,鉴定出与生长发育调节相关的磷酸化蛋白有24个。其中,具有转录调控功能的有4个,参与细胞分裂的有6个,还有一部分磷酸化蛋白与调控生长发育的激素的响应有关,除此之外,还鉴定到3个与果实的成熟软化相关的磷酸化蛋白。另外,一部分蛋白有多种磷酸化修饰方式,其中,SNF1相关蛋白激酶β亚基有3种磷酸化修饰,且其磷酸化水平各不相同。【结论】同种蛋白可能同时存在不止一种磷酸化修饰方式。不同的磷酸化修饰方式的作用不尽相同。不同的时期占主导地位的修饰方式也不尽相同。磷酸化蛋白不仅参与转录调节和细胞分裂分化,还参与果实发育过程中对植物激素的响应和糖的代谢积累,甚至参与果实成熟软化的调节。另外,101308592和470122684可能参与果实生长发育的调控。总之,蛋白磷酸化修饰在草莓果实生长发育过程中起重要的调控作用。     

不同生长期生姜精油含量及成分分析

以"莱芜大姜"为试材,研究了不同生长期鲜姜和种姜精油含量的变化,并采用气相色谱-质谱联用技术对精油成分进行了分析。结果表明:随生长的进行,鲜姜和种姜精油的含量逐渐增加,化学成分增多,生姜生长结束(10月21日)时,鲜姜、种姜的精油含量分别比幼苗末期(7月22日)增加175.61%和77.34%,化学成分分别由32、38种增加至54和53种。不同生长期鲜姜和种姜精油成分基本相同,但相对含量差异较大,其中主要化学成分为α-姜黄烯、姜烯、α-法尼烯、β-倍半水芹烯、β-红没药醇等倍半萜类化合物,且尤以姜烯在不同生长期鲜姜和种姜精油中含量最高。     

不同生态环境对玉米蛋白质含量的影响

以河南省生产上主要推广的15个玉米品种为材料,采用近红外光谱技术,分析了粗蛋白含量在8种不同生态环境下的变化。结果表明,不同品种不同地点间粗蛋白含量存在显著差异。不同品种间粗蛋白含量变幅为9.5 4%～12 .6 5 % ,粗蛋白含量大于11%的品种为HE - 1、HE - 2、豫单10 1和豫单2 0 0 2 ,显著高于其他品种。不同地点间粗蛋白含量变幅为9.80 %～11.0 9% ,以驻马店点和郑州点最高。     

夏玉米分期播种对比试验

为探索夏玉米最佳播期,特进行不同播期对夏玉米产量及植株性状的影响。结果表明,本年度播期以6月8日最佳。小麦收获后,争取及早播种夏玉米,可有效避开高温"卡脖子旱",从而提高玉米产量。