两系杂交水稻主要性状配合力与亲本灿粳分化关系的研究

选用４个光温敏核不育系及５４个常规品种（系）,按ＮＣⅡ设计配制杂交组合,以灿粳特异ＲＦＬＰ标记及形态指数法检测供试品种（系）的灿粳分化程度,研究两系杂交水稻主要性状一般配合力及特殊配合力与双亲灿粳分化的关系。结果表明,（１）多数品种的灿粳遗传分化和形态分化相一致,只有个别品种不一致;（２）组合间一般配合力方差大于特殊配合力方差,基因加性效应更重要;（３）亲本的一般配合力效应及其特殊配合力效应对Ｆ１     

籼型三系杂交稻稻米中重金属镉含量的杂种负优势效应及配合力、遗传力分析

本文采用5 个不育系与6 个恢复系进行不完全双列杂交。从配制的杂交组合中选择30 个生育期基本一致的组合, 研究籼型杂交稻稻米中重金属Cd 含量的杂种优势表现及配合力、遗传力。结果表明: 稻米中Cd 含量有明显的杂种负优势效应; 不育系和恢复系稻米中Cd 含量的一般配合力效应及二者的特殊配合力效应均达极显著水平, 说明低Cd 含量组合的选育中双亲的遗传改良和组合的评价筛选都很重要。Cd 含量的广义遗传力与狭义遗传力均较高、且相差较小, 分别为97.73%和80.10%, 说明稻米Cd 含量以基因加性作用为主, 亲本改良在早期世代选择的效果较好。     

五个小麦优异突变体八个农艺性状的杂种优势和配合力分析

本试验选用５个性状各有特色的小麦优异突变体进行双列杂交（无反交）。利用１０个组合Ｆ１和５个亲本材料研究了８个农艺性状的杂种优势和配合力。Ｆ１显性程度表明：除抽穗期以负向优势为主外，其余７个性状均以正向优势占主导。亲本本身表现与一般配合力效应大小呈显相关，但一般配合力效应大小与杂种优势的表现并不完全一致。作为种质资源，矮秆突变体８９０３７６对降低后代株高最有利，大粒突变体核生二号最有利于提高后代的     

五对小麦品种和突变体农艺性状的杂种优势和配合力效应比较分析

以５对小麦材料及其相应的突变体为参试亲本，组配成两套２×４ＮＣⅡ交配设计，对其Ｆ１的优势及配合力效应进行了对比分析，结果表明：除抽穗期的超中亲优势在第Ⅱ套组合中为负值外，其它性状的超中亲优势均为正值，一般而言，以突变体作亲本，其后代的实际表面优于以原始材料作亲本。８９００１８×７８－１－１和８９０１７４×核生２号两个组合对改善后代穗部性状最为有利。原丰５号×掖农７８－１和鲁麦２０号×原丰５号两个组     

两系杂交水稻主要性状配合力与亲本籼粳分化关系的研究

选用4个光温敏核不育系及54个常规品种（系）,按NCII设计配制杂交组合,以籼粳特异RFLP标记及形态指数法检测供试品种（系）的籼粳分化程度,研究两系杂交水稻主要性状一般配合力及特殊配合力与双亲籼粳分化的关系。结果表明,①多数品种的籼粳遗传分化和形态分化相一致,只有个别品种不一致;②组合间一般配合力方差大于特殊配合力方差,基因加性效应更重要;③亲本的一般配合力效应及其特殊配合力效应对F     

水稻长穗颈不育系主要农艺性状配合力分析

应用半双列杂交的设计分析了采用直接辐射诱变育成的水稻长穗颈不育系的 1 9个农艺性状的配合力。分析表明 ,含有eui1基因的长穗颈不育系Ⅱ 32eA1的株高、穗颈伸出度、剑叶、倒 2叶、穗长、倒 1节、着粒密度及生育期等 8个性状的一般配合力效应值表现不同于Ⅱ 32A ;而含eui2基因的协青早eA2只有株高、倒 1节、生育期的一般配合力效应值同协青早A差异显著。两个长穗颈不育系的株高、穗颈伸出度、剑叶长、倒 2叶、倒 3叶、穗长、倒 1节、倒 2节、倒 4节、倒 5节、千粒重和结实率等性状的一般配合力效应值都大于原不育系。其余性状一般配合力效应值的变化依两个长穗颈不育系有所不同。结果表明 ,采用核辐射诱变的育种技术路线选育水稻长穗颈不育系是可行有效的。     

糯玉米淀粉RVA黏度性状配合力与杂种优势分析

蒸煮食味品质是评价鲜食糯玉米品种优劣的核心指标。为探究糯玉米蒸煮品质性状的配合力、杂种优势及与亲本遗传距离关系,本研究选用55个糯玉米自交系,采用NCⅡ设计组配的156个杂交组合,研究其快速黏度分析（RVA）特征谱配合力效应并结合单核苷酸多态性（SNP）标记,分析遗传距离与杂种优势、配合力的相关性。结果表明,在被测自交系中,ZFF、XH55和NFHH一般配合力效应较高,利用其组配的杂交组合峰值黏度也普遍较高,说明利用这3个自交系组配杂交组合后代产生优势杂交种的潜力较大。相关性分析结果发现,SNP分子标记遗传距离与RVA黏度性状杂种优势显著相关,但相关系数普遍偏低（0.162～0.345）,说明遗传距离对糯玉米杂交组合RVA黏度性状的预测具有一定的价值,但遗传距离与F1黏度性状之间的相关程度不足以准确预测杂种优势。另外,亲本的总配合力和特殊配合力与杂种优势显著相关,决定系数也较高,变幅在-0.781～0.830和-0.662～0.786。结果表明,在预测糯玉米黏度性状的杂种优势时,不能只依靠遗传距离,还应重点考虑亲本的配合力。本研究为后续优质糯玉米品种选育提供了亲本以及杂交组配的理论依据...     

玉米核不育突变体K305ms主要性状配合力及产量杂种优势研究

为明确K305ms的应用潜力,选用雄性不育突变体K305ms群体中不育株(msms)、可育株(Msms)和野生型K305(Ms Ms)3种基因型的植株,以及与10个测验种采用不完全双列杂交组配的30个组合为材料,分析比较3种基因型对玉米主要性状配合力和杂种优势的影响。结果表明,K305ms群体中不育株和可育株在所考察性状上均无显著差异。与野生型K305相比,不育株单株叶面积极显著增加,雄穗变小,穗长极显著增加,出籽率和百粒重极显著减小,单株产量等其余性状差异均不显著;不育株穗行数一般配合力表现极显著正效应,而秃尖长等4个性状一般配合力则呈极显著负效应,其可育株与不育株性状一般配合力的表现趋势基本一致,K305ms在增加杂交组合穗行数和缩短秃尖长方面具有较好的潜力。3种不同基因型组配的同型杂交组合中,多数组合单株产量特殊配合力在不同地点表现正负效应不同,说明母本育性基因型差异与产量特殊配合力高低并无必然联系;其多数组合单株产量的对照优势差异不显著,表现与地点间存在极显著的互作关系,表明实践上需要严格的多生态比较鉴定。综合分析表明,K305ms具有进一步研究和开发利用前景。本研究为突变体K305ms在玉米不育化育种和生产中的应用奠定了基础。     

谷子SiPSY1基因与米色形成相关性分析

为明确谷子八氢番茄红素合成酶基因与谷子米色形成的相关性,本研究从黄色和白色2种不同米色谷子中克隆出SiPSY1基因的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析,同时,利用实时荧光定量PCR方法检测该基因在谷子米色形成过程中的表达模式。结果表明,SiPSY1基因编码序列(CDS)全长为1 248 bp,共编码415个氨基酸。SiPSY1蛋白的理论分子量为46.866 kDa,等电点为8.97,为不稳定亲水性蛋白。该蛋白的二级结构由α螺旋(57.35%)、不规则卷曲(29.64%)、延伸链结构(9.88%)和β转角(3.13%)四种结构组成。SiPSY1蛋白与玉米ZmPSY1的同源性较高,二者的亲缘关系较近。在谷子米色形成的初期和中期,黄色米色品种籽粒中SiPSY1基因的表达水平显著高于白色米色品种,而在米色形成后期,该基因在白色米色品种中的表达水平显著提高,并高于在黄色米色品种中的表达水平。随着籽粒成熟米色的形成,SiPSY1基因在黄色米色品种七月黄中的表达量呈先上升后显著下降的趋势,在白色米色品种中呈逐渐上升的趋势。通过对SiPSY1基因结构和表达特性的分析,初步推测谷子米色差异及形成与SiPSY1基因结构无关,而与基因的表达特性有一定的相关性。本研究结果为进一步阐明SiPSY1基因的功能以及谷子米色形成的分子机制奠定了基础。     

谷子播期对谷子/花生间作系统生产力的影响

间作作物的播期会影响其共生期,进而影响作物生产力和种间相互作用。为探究谷子(Setaria italic L. Beauv)播期对谷子/花生(Arachis hypogaea L.)间作系统生产力的影响,以谷子金选6号和花生大花生606为试验材料,固定花生播期为5月15日,谷子从5月15日至6月9日每5天播种1期,共设置6个播期处理(S1~S6)。通过对单间作系统中作物产量、产量构成因素等指标的测定,分析不同谷子播期条件下谷子/花生间作的作物产量、系统生产力、种间竞争力的变化。结果表明,随着谷子播期的推迟,间作系统中谷子和花生的产量均表现为先升高后降低的趋势,5月25日播种时(S3)谷子产量(4.07 t·hm^-2)和土地当量比(LER=1.24)最大,5月30日播种时(S4)花生产量(2.51 t·hm^-2)、间作总产值(4.64万元·hm^-2)和间作系统生产力(SP=2.93 t·hm^-2)最大;谷子/花生间作系统的实际产量损失大于0,具有产量优势。谷子的侵占力大于0、竞争比率大于1,花生的侵占力小于0、竞争比率小于1,间作系统中的谷子是竞争优势作物,对资源的竞争能力高于花生且受谷子播期影响较大。相关性分析及通径分析发现,在间作系统中,谷子产量与穗长呈显著正相关,与穗粗、穗重、穗粒重呈正相关,且穗长对谷子产量的贡献作用最大。本研究结果对谷子/花生间作实践具有指导意义。     

谷子SBP蛋白基因家族的鉴定及表达分析

为了深入分析SBP基因家族在谷子中的功能作用,本研究在谷子全基因组水平,通过NCBI blast及HMMER search等生物信息学方法进行了谷子SBP基因家族鉴定,分析了SBP蛋白理化性质及系统发育,利用RT-qPCR分析了谷子SBP基因在PEG和ABA胁迫下的表达情况。结果表明,谷子SBP基因家族有19个成员,位于9条染色体上,编码的氨基酸序列长度为199～1 118 aa。谷子SBP蛋白系统发育树结果显示,该蛋白家族可分为两大类:第一类分为六个亚类,第二类仅有一个SBP蛋白。谷子SBP蛋白家族成员的外显子数从2～11个不等,且均为亲水性蛋白。亚细胞定位预测结果显示,除SBP7外,所有的SBP蛋白在细胞核中均有信号。谷子SBP蛋白与拟南芥SBP蛋白在进化关系上较远,而与高粱、水稻SBP蛋白进化关系较近。谷子SBP基因家族启动子区域的顺式作用元件主要为植物激素、干旱、光照及病原菌、创伤类的响应元件。RT-qPCR分析结果显示,PEG和ABA胁迫诱导下,SBP基因在叶和茎中的表达均上调,表达量增幅表现为:叶>茎。PEG胁迫后SBP基因的表达增长量显著高于外源ABA诱导;其中,S...     

谷子EMS矮秆突变体的产量性状分析

为丰富谷子遗传多样性和突变体库材料,本研究采用1%浓度的甲基硫磺乙酯(EMS)诱变晋谷40号 10 h, 在谷子生育期间对突变体M1和M2代材料进行表型性状调查。结果表明,共获得332株表型差异突变型单株,这些突变体类型主要包括株高、穗型、茎粗、育性、刚毛、抗拿扑净、颖壳色、抽穗期、穗轴、粒色、穗紧实度、抗逆性、穗重等;对数量性状的表型指标进行变异分析,其中株高的变异系数最大,为41.25%,抽穗期的变异系数最小,为11.03%;对20份矮秆突变体材料进行产量性状分析,发现E-13、E-58和E-98可作为矮秆、早熟、高产的材料;突变体中发现褐米色、抗拿扑净等优质、适宜产业化的材料。本研究构建的谷子突变体库具有丰富的突变类型,为谷子分子遗传学和育种提供了优异的基础材料。     

不均衡种植方式对谷子农艺性状及光合参数的影响

为了探究不均衡种植方式对谷子产量的影响,以农大8号和农大10号为试材,采用裂区设计,以品种为主区,不均衡种植方式为副区,测定不均衡种植方式下的谷子主要农艺性状、光合参数等指标。结果表明,与等行距种植(30cm+30cm)和宽幅种植(60cm+15cm+15cm)相比,宽窄行种植(宽行40cm+窄行20cm)的谷子株高、茎粗、叶绿素、叶面积及光合速率、气孔导度等显著提高,胞间CO2浓度有所下降,产量显著提高,等行距种植与宽幅种植之间无显著差异;与等行距相比,宽幅种植的穗重、千粒重显著提高。本研究结果为谷子高产栽培提供了技术指导。     

谷子硫解酶基因家族鉴定及表达模式分析

硫解酶(thiolase)是脂肪酸代谢的关键酶,在植物次生代谢合成、生长发育以及抵抗非生物胁迫中均发挥重要作用.为探究谷子硫解酶基因家族的基本特征,本研究利用生物信息学方法,对谷子硫解酶基因家族成员进行了鉴定,对蛋白理化性质及系统进化、基因结构、染色体位置、启动子、基因进化进行了分析;采用转录组测序进行了根、茎、叶、穗...     

微白黄链霉菌对谷子萌发及拔节期生长的作用及机制

为探究外源放线菌对谷子种子萌发、拔节期植株生长的影响,本研究以一株微白黄链霉菌（Streptomyces albidoflavus）T4为供试菌株,以无菌水为对照,通过培养皿试验分析T4发酵液原液、10、100、1 000倍稀释液对谷子种子萌发的影响;以无菌剂添加处理作为对照,通过盆栽试验探究T4活菌制剂包衣和拌土对拔节期谷子植株生长及根际微生物的作用。结果表明,T4发酵液处理提高了谷子种子的萌发率,尤其以培养前期的提高幅度较大。T4发酵液的原液、10和100倍稀释液处理使谷子培养24 h后的萌发率与无菌水对照相比分别增加了5.8、6.7和9.2个百分点,100倍稀释液使谷子的发芽势、发芽指数和胚根长较对照分别提高了9.2个百分点、23.1%和13.4%。盆栽试验中,与无菌剂对照相比,包衣施加T4菌剂处理拔节期谷子地上植株生物量和根系生物量分别提高了22.5%和32.7%;根尖数和根分叉数分别增加了90.9%和66.9%;根际细菌（B）数量和微生物总数分别增加了95.1%和49.5%;真菌（F）数量减少了52.1%;放线菌（A）与真菌的数量比值（A/F）、细菌与真菌的数量比值（B/F）...     

谷子对拔节期弱光胁迫的光合生理响应

为阐述拔节期弱光胁迫降低谷子产量的光合生理机制,以张杂谷5号和晋谷21号为研究对象,在拔节期分别进行30%、60%和85%的遮阴处理15 d,以不遮阴作为对照,探究谷子叶片的光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数及产量对其的响应规律。结果表明,遮阴处理降低了2个品种谷子叶片的光合色素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(q P)、非调节性能量耗散量子产量[Y(NO)]、穗长、穗重、穗粒重和产量,却显著提高了胞间CO2浓度(Ci)和调节性能量耗散量子产量[Y(NPQ)]。张杂谷5号的表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)和产量在遮阴30%时显著下降,而晋谷21号在遮阴程度超过60%时才显著变化。总之,拔节期弱光胁迫下,谷子叶片的光合色素含量降低,捕捉利用光能的能力减弱,PSⅡ光化学活性降低,光合作用变弱,最终影响产量;张杂谷5号比晋谷21号对弱光胁迫更为敏感。本研究结果为拔节期通过改善谷子叶片的光合功能来增强抗弱光胁迫以达到稳产指明了方向,并为选育耐弱光胁迫谷子提供了依据。     

花青素积累与谷子低温胁迫响应的关系

为探究花青素积累与谷子低温胁迫响应的关系,本研究以绿叶和富含花青素的紫叶谷子品种为材料,通过对不同品种幼苗进行低温和常温(对照)处理,观察叶片中色素分布,测定叶片光合作用以及花青素、相对叶绿素、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量。结果表明,低温诱导后紫叶品种叶片花青素主要分布在叶肉细胞和上下表皮细胞,而绿叶品种叶片中几乎无花青素积累。低温诱导后紫叶品种花青素变化明显,绿叶品种无明显变化;与对照相比,低温诱导12 d紫叶品种B13、B45、B55花青素含量分别增加了234%、226%、126%。低温诱导后,紫叶品种叶片的净光合速率(Pn)和相对叶绿素含量均降低,但SS和Pro含量显著升高,MDA含量无规律性变化。相关性分析结果表明,低温诱导12 d紫叶品种叶片花青素含量与相对叶绿素含量、Pn呈极显著负相关,而与Pro含量、SS含量呈极显著正相关,相对叶绿素含量与Pn呈正相关。由此可知,紫色谷子品种叶片花青素的合成可以被低温诱导,且与Pro、SS共同参与植物对低温胁迫的响应。本研究为探索紫叶谷子的抗寒性以及扩大其种植区域提供了理论依据。