水稻剑叶叶宽遗传分析及基因定位

利用亲本宽叶恢复系R189和窄叶鄂晚10号杂交获得的F2群体剑叶宽进行QTL检测和剑叶形态性状相关性分析。结果表明:不同剑叶形态性状间存在极显著正相关。采用基于混合线性模型复合区间作图方法的QTL检测软件进行QTL定位,共定位到3个控制剑叶叶宽的QTL,分布于1号和7号染色体上,贡献率介于2.63%~31.1%,其中位于7号染色体RM346标记位点控制剑叶宽qFLW-7-2的贡献率最大,对改良剑叶宽性状具有重要育种价值。     

基于高密度遗传图谱的玉米籽粒性状QTL定位

籽粒大小及百粒重是决定玉米产量的重要因素。为解析籽粒性状遗传基础,本研究以玉米自交系黄早四(HZS)和Mo17为亲本,构建包含130个重组自交系(recombination inbred line,RIL)的RIL群体。基于GBS(genotypingby-sequencing)技术获得的高密度多态性SNP(single nucleotide polymorphism)位点,构建了包含1262个Bin标记的高密度遗传图谱。采用完备区间作图法,对5个环境条件下的粒长、粒宽、百粒重、粒长/粒宽4个性状分别进行QTL(quantitative trait locus)定位,共检测到30个QTL。利用5个环境性状均值,共检测到11个QTL。其中粒长主效QTL qklen1、粒长/粒宽主效QTL qklw1在3个单环境条件下均被检测到,且定位在第1染色体相邻区域,物理位置分别为210~212 Mb、207~208 Mb,表型贡献率分别为22.60%和26.79%,被认为是控制玉米籽粒形状的主效位点。针对第1染色体207~212 Mb区间,采用成组法t检验,对黄早四(受体)和Mo17(供体)构建的BC3F1回交群体进行单标记分析。结果表明,在BC3F1群体中qklen1和qklw1同样具有显著的遗传效应。本研究结果不仅为分子标记辅助选择籽粒性状提供了实用标记,而且为主效基因的进一步精细定位和候选基因挖掘奠定了基础。     

基于高密度SNP遗传图谱的粳稻芽期耐低温QTL鉴定

水稻直播由于省时、省工和节约成本而备受农户关注。然而,芽期耐冷性不强致使现行推广的许多优良水稻品种不适于直播生产。因此,挖掘鉴定芽期耐冷位点,为后续的辅助育种提供基因资源就日益受到重视。本研究利用丽江新团黑谷和沈农265构建的重组自交系群体及其重测序构建的包含2818个bin标记的遗传图谱对水稻芽期的耐冷性进行QTL定位分析。共检测到5个芽期耐冷QTL,分布在水稻的1号、3号、9号和11号染色体上,增效等位基因均来自耐冷亲本丽江新团黑谷。这些QTL的LOD值的范围从3.05到24.01,表型贡献率为8.0%～53.5%。其中,表型贡献率最大的主效QTL是qCTB11b,位于11号染色体长臂端的21.24 Mb～22.03 Mb之间,物理图谱区间为790 kb。随后利用"选择作图"的策略进行了QTL验证和累加效应分析,明确了可以通过QTL的累加聚合实现芽期耐冷能力的遗传改良,聚合的增效QTL越多,耐冷能力提升越明显。上述研究结果不仅可以增强人们对芽期水稻耐冷能力遗传基础的认识和理解,也可以为后续直播品种的遗传改良提供理论依据和技术指导。     

抗青枯病兼大果和高出仁率的花生新种质创制

青枯病是影响花生产量和品质的重要土传性细菌病害,百果重和出仁率是与花生产量相关的重要性状。本研究利用远杂9102和徐州68-4杂交构建的RIL群体,在B02染色体上定位到青枯病抗性主效QTL qBWRB02。结合前期对百果重和出仁率QTL的定位结果发现,所涉及的3个性状的主效QTL分布在不同的染色体上。以RIL群体基因型数据和多个环境的青枯病抗性、百果重和出仁率表型数据为基础,利用与主效QTL紧密连锁分子标记筛选出6份聚合抗青枯病、荚果大、出仁率高3种优良性状的新种质,可以作为育种中间材料或亲本培育高产抗病新品种。本研究利用分子标记辅助选择和表型鉴定相结合有效筛选抗病高产种质,为未来花生育种提供了新思路。     

海陆渐渗系棉花吐絮期叶绿素含量、荧光参数及相关性状的QTL定位分析

以海陆渐渗系13-1×辽棉12组配的195个单株的F2群体为作图群体,利用SSR(Simple sequence repeat)标记和Join Map3.0软件构建遗传连锁图谱,构建的遗传连锁图谱包含39个多态性标记、13个连锁群,该图谱总长1174.4 c M,覆盖棉花基因组的26.7%,利用Ici Mapping完备区间作图法对F2:3家系进行相关性状的QTL定位,共检测到30个叶绿素荧光参数、7个叶片干物质含量、6个叶面积指数、1个叶绿素含量的QTL位点,分布在8条染色体上,在同一染色体共标记区间内存在多个性状的QTL,部分位点加性遗传效应来自同一亲本,与干物质含量、最大光化学效应相关的QTL位点在3条染色体上不同标记区间内重复出现,与叶面积指数、最大光化学效应相关的QTL位点在4条染色体上不同标记区间内重复出现,表现出遗传上的一因多效或基因连锁效应,可用于高光效聚合育种。     

水稻黑条矮缩病抗性QTL定位

发掘水稻黑条矮缩病的抗性基因有助于抗病品种的选育,减少黑条矮缩病对水稻生产的危害。本研究构建了包含222个家系的L5494/IR36重组自交系群体。对该群体进行黑条矮缩病的田间诱发鉴定,抗性亲本IR36发病率为28.70%,感病亲本L5494发病率为84.26%,群体发病率范围为11.21%～89.81%。利用134对分子标记构建覆盖12条染色体的遗传连锁图谱,总遗传距离为1475.97 cM,平均标记间距为11.1 cM。利用QTL IciMapping 4.0对抗黑条矮缩病QTL进行分析,共检测到4个QTL,其中第1、第2、第9染色体上QTL的表型贡献率分别为12.64%、16.00%和8.43%,抗病等位基因来自抗病亲本IR36;第6染色体上QTL的表型贡献率为10.82%,抗病等位基因来自感病亲本L5494。在此基础上,利用93-11为供体、日本晴为背景的近等基因系材料,在qRBSDV-1定位区间内检测到来自93-11的抗性QTL。本研究结果为水稻黑条矮缩病抗性基因定位及分子标记辅助选择育种提供借鉴。     

山农01-35×藁城9411重组自交系遗传图谱构建及粒重QTL分析

为利用分子遗传图谱进行小麦产量数量性状位点定位分析,以大粒高产小麦品系山农01-35和强筋小麦藁城9411为亲本,衍生了含182个家系的重组自交系(RIL)F₈群体,用442个DArT标记、59个SSR标记和1个TaGW2-CAPS标记,构建了包括29个连锁群的分子遗传图谱,总遗传长度为4 084.5 cM,标记间平均距离为8.13 cM。定位了54个新标记位点,包括44个DArT和10个SSR标记,分布于除4D、6B、7B外的其他18条染色体上。用该分子遗传图谱和4个环境粒重表型值,共检测到7个影响粒重的加性QTL,分别位于1B、4B、5B、6A染色体,其中QGW4B-7、QGW5B-20和QGW6A-29在单环境分别定位和4个环境共同定位两种方法中均能检测到。QGW4B-7、QGW5B-12和QGW6A-29对粒重的贡献率均超过10%,为主效QTL。本研究结果可为小麦高产优质性状的QTL分析及分子标记辅助选择提供参考。     

玉米穗行数主效位点qKRN5.04精细定位与遗传效应解析

穗行数是影响玉米产量的重要因素之一,其遗传机制解析和关键基因精细定位对开展分子育种具有重要的意义。本研究以穗行数仅有4行的"四路糯系选"和多穗行自交系"农531"(18~22行)为亲本,构建了高代回交群体和次级定位群体(四路糯选系为供体亲本,农531为轮回亲本)。通过对不同类型试验群体的多环境表型鉴定和基因型鉴定,利用完备区间作图法(ICIM)进行穗行数主效QTL定位分析,将穗行数主效位点q KRN5.04定位到第5染色体136.3~140.0 Mb的区间之内;遗传效应分析发现,该位点在不同环境条件下最大可解释的表型变异为21.76%,效应值为0.80~1.76行。通过次级分离群体重组事件分析可将其进一步定位到~300 kb区间内。本研究结果不仅为分子标记辅助选择提供了实用的In Del标记,而且为玉米穗行数主效位点q KRN5.04的图位克隆和候选基因挖掘奠定了重要的基础。     

栽培种花生单仁重QTL定位分析

花生(ArachishypogaeaL.)是我国重要的油料作物和经济作物,单仁重是决定花生产量和商品性的重要性状之一。本研究以大粒品种山花15号(母本)与小粒品种中花12号(父本)杂交构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,在6个种植环境下进行单仁重QTL定位。在A04、A06、A07、B05、B07、B09和B10等7个染色体上共检测到9个与单仁重相关的QTL,这些QTL的LOD值为3.01～33.97、表型贡献率为2.61%～34.28%、加性效应值为-0.03～0.15 g、定位的物理区间为0.03～4.32 Mb,其中, qSSWA07.1是在6个种植环境下重复检测的单仁重主效QTL,qSSWA06.1和qSSWB09.1均在4个种植环境下重复检测到。qSSWA07.1和qSSWA06.1的加性效应为正,增效位点来自山花15号,qSSWB09.1的加性效应为负,增效位点来自中花12号,利用与qSSWA06.1、qSSWA07.1和qSSWB09.1紧密连锁的3个bin标记(A06:Block3344、A07:Block3373和B09:Block10032)的基因型分析了3...     

基于高密度遗传图谱的水稻糙米率QTL定位分析

水稻糙米率是加工品质中的一个重要组成部分。为了探索糙米率的遗传基础,本研究以V20B和CPSLO17作为亲本,构建了150个重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体。利用SLAF标签构建的精度更高、平均遗传距离为0.292 c M的高密度遗传图谱,结合亲本和群体糙米率表型数据,对三亚和贵阳两个环境下控制水稻糙米率的数量性状位点(quantitative trait loci,QTL)进行遗传分析。结果显示:三亚和贵阳共检测到两个QTL。其中,三亚检测到1个QTL位点q BR1,位于第1染色体Marker600937~Marker685097区间上,两个标记间遗传距离为0.471 c M,贡献率为9.7470%;贵阳检测到1个QTL位点q BR4位于第4染色体Marker503771~Marker431234区间上,两个标记间遗传距离为0.469 c M,贡献率为9.7634%。两个检测到的QTL,在两个环境中未重复检测到,且增效位点均来自于亲本V20B。本研究对进一步发掘和利用水稻糙米率QTL具有重要意义,同时为利用分子标记辅助选择提高水稻糙米率提供参考。     

沙棘叶黄酮提取工艺及功能活性研究进展

沙棘(Hioppophae rhamnoides)为药食两用植物,中国资源极为丰富。黄酮是沙棘叶中主要功能成分之一,在食品、医药、保健品和卫生等领域具有广阔的应用前景。研究开发利用沙棘叶黄酮,可延长沙棘产业链,提高沙棘资源综合利用效益。本综述梳理了近年来中国沙棘叶中黄酮提取工艺及功能活性研究进展,提取工艺主要包括:溶剂提取、超声波辅助提取、微波辅助提取、酶辅助提取及协同辅助提取;功能活性主要有:抗氧化清除自由基、抑菌性、降血脂、调节免疫和保肝护肝等。展望其研究方向,旨在为建立高效、经济和实用的沙棘叶黄酮提取工艺,深入研究沙棘叶黄酮功能活性,开发应用沙棘叶中黄酮提供参考。     

国外棉花抗性及纤维改良育种的研究进展

棉花(Anemone vitifolia)是重要的经济作物,棉花纤维是纺织原料的重要来源,棉花生产在世界经济中占有重要的地位,但随着全球气候的不断恶化,世界棉花生产一直受到病害、虫害、干旱、盐碱环境等生物和非生物的胁迫和制约,对全球棉花的产量和纤维质量都造成持续性的危害,国外研究人员通过常规育种技术结合转基因技术,分子标记辅助育种技术等手段创制和培育了一系列的抗性种质资源和品种,改良了棉花的纤维质量,在生产中大面积推广和应用,本研究对国外棉花抗病、耐旱、耐盐、抗虫及纤维改良育种的研究进展进行综述,希望能对中国棉花抗性及纤维改良育种有所帮助。     

陆海高代回交群体抗黄萎病QTL定位

【目的】定位棉花抗黄萎病数量性状位点(Quantitative trait loci, QTL)。【方法】以海7124和TM-1配制抗感组合F1,再以鲁棉研28为轮回亲本构建的137个BC4F1家系为作图群体,筛选出多态性重复序列(Simple sequence repeat, SSR)标记,并与已发表的整合高密度遗传连锁图谱相比对,构建遗传图谱。采用复合区间作图法(Composite interval mapping,CIM)进行大田和病圃两个环境下抗黄萎病QTL定位。【结果】216个多态性SSR位点分布在26条染色体上,可覆盖棉花基因组3 380 cM(centi Morgan),标记间平均距离15.77 cM。定位到6个QTLs,分布在6条染色体上,可解释表型变异8.56%~20.26%,其中5个QTLs与前人研究结果相一致,在第1染色体上新定位到一个QTL。本研究可为分子标记辅助选择抗病育种提供帮助。【结论】定位到6个黄萎病相关QTLs,其中1个是在第1染色体上新发现的QTL。     

基于RIL群体鉴定棉花抗黄萎病相关QTLs

【目的】鉴定出能够稳定表达的棉花抗黄萎病相关数量性状位点(Quantitative trait loci,QTLs)。【方法】以抗落叶型黄萎病棉花品种常抗棉和感黄萎病品种TM-1为亲本配制的111个重组自交系家系为作图群体,筛选出多态性简单序列重复(Simple sequence repeat,SSR)标记,并用于构建遗传图谱。用完备复合区间作图法对该群体在安阳大田、新疆重病地及病圃等多个环境下的黄萎病病情指数进行QTLs检测。【结果】构建了1张含有12个连锁群、40个标记、总长212.5 cM(厘摩)的遗传图谱。获得了6个与抗黄萎病基因相关的QTLs,对数优势比(Logarithm of the odd score,LOD)分布在2.51～5.55,贡献率最大为20.34%,最小为6.93%。其中,qVR-D05-1能够在安阳大田2015年7月15日和新疆南疆重病地2016年7月9日2个环境中检测到,贡献率分别为12.96%和20.34%。【结论】本研究得到的qVR-D05-1能够为定位出稳定的棉花抗黄萎病相关QTLs提供参考。     

玉兰属植物资源与新分类系统的研究

（1河南农业大学林学园艺学院,郑州 450002;2中国林业科学研究院经济林研究开发中心,郑州 450002; 3新郑市林业局,新郑 451150）     

杜仲Dirigent1基因的原核表达及蛋白纯化

植物Dirigent蛋白认为指导木脂素和木质素的生物合成,同时在生物防御应答,次生代谢调控和病原体抗性的过程中起到了重要的作用。本研究以实验室前期克隆得到杜仲Dirigent1基因(EuDIR1)为基础,利用基因重组技术构建pET-30a-EuDIR1原核表达载体。重组载体转化大肠杆菌BL21 (DE3)中,在15℃下0.1 mmol/L异丙基硫代β-D-半乳糖苷诱导6 h后,蛋白的沉积量达到最高值,表达模式主要为包涵体。对包涵体进行溶解,使用镍-亚氨基二乙酸亲和层析柱进行纯化。收集纯度较高的洗脱组分进行透析复性,并用15%十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和Western Blot鉴定重组蛋白。结果表明,成功构建了pET-30a-EuDIR1原核表达载体,表达菌株诱导后在相对分子质量约18 kD处有1条特异性蛋白条带,包涵体纯化、复性后,经Western Blot鉴定,获得可溶性且纯度较高的重组蛋白。实验中得到的EuDIR1蛋白为体外生化实验提供了科学依据。     

秦赵二国农业文明决定长平大战的胜败

战国时期,列国争雄,农业成为立国之本。通过对比秦赵两国农业的各自特点,分析在长平大战中农业文明对两国产生的作用。得出：在这场经济实力乃至综合国力空前的大比拼中,绝不是赵括纸上谈兵决定胜败那么简单,而是两国各自特殊的历史地理因素和施行土地所有制的不同,使两国农业文明产生了差距。导致长平一战秦胜赵败,乃至秦国最终吞并赵国的必然结局。     

毛白杨叶片疮痂病原菌分离与鉴定

在江苏南京市毛白杨叶片上发现一种新型叶斑病害。本研究,使用组织分离法,先后获得5个形态相似的真菌分离株,进而分别单孢分离纯化,编号E1到E5并提交中国林业微生物菌种保藏管理中心保存。通过克隆测序获得5个菌株的ITS、LSU、RBP2和TEF1-α基因片段,序列比对发现所有菌株的ITS序列完全一致,但LSU、RBP2和TEF1-α序列存在着不同程度的差异。结合形态学观察和公共数据库比对的分类鉴定,表明该病原菌属于痂囊腔菌属(Elsino觕),是首次报道的新种,我们将之命名为Elsino觕tomentosae。接种杨树组培苗叶片的致病性检测发现5个菌株均能侵染毛白杨和山新杨,但不能侵染杂种山杨和欧美杨,表明E. tomentosae可能在白杨派树种中具有一定的专化性。     

玉米苗期在盐胁迫下耐盐相关QTL分析

通过对玉米耐盐性状基因的QTL定位,找到耐盐性状控制位点在染色体上的位置,来帮助耐盐玉米品种的选育和基因的克隆。本研究选用耐盐自交系8723和盐敏感自交系P138为材料构建的F2群体,通过Jionmap 4.0软件对F2群体构建分子遗传连锁图谱。构建了一个包含有174个SSR标记位点的分子遗传连锁图谱,平均分布在玉米的10条染色体上共2 764.3 cM,标记区间平均间距为15.88 cM。通过对表型数据的分析,对玉米的4个植株性状进行了QTL定位。结果共检测到8个与玉米苗期耐盐性状相关的QTLs,分别位于2号、4号、6号、9号染色体上。本研究结果为幼苗在盐碱地正常生长提供科学依据。     

菠菜种质资源SSR指纹图谱构建和遗传多样性分析

为研究菠菜品种间的亲缘关系,本研究利用PAGE电泳法对33份菠菜种质资源进行指纹图谱构建和遗传多样性分析。结果表明,筛选出的27对多态性明显、带型稳定的引物共扩增出109个多态性位点,平均每对引物3.7个。经多态性位点分析,最后仅用7对高多态性引物构建了能够区分33份菠菜种质的指纹图谱,为供试材料的鉴别提供参考。聚类分析显示,遗传相似系数变幅为0.58 0.96,在遗传相似系数0.68处可以将所有供试材料分为六类,且分类结果与地理来源相近。此研究结果说明33份菠菜种质具有丰富的遗传多样性,可为菠菜品种选育提供理论依据。