苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用—Ⅰ．苎麻胶质及其组分含量的基因

为探明苎麻胶质含量及其组分的基因型差异,以及苎麻胶质含量与原麻产量、纤维支数的关系,以25份苎麻品种为材料,为原麻胶质含量及其组分进行了系统分析。结果表明：苎麻不同基因型间胶质含量存在的差异,其变异幅度为23．94％～37．83％,极差达13．89％,变异系数为10．96％。苎麻胶质各组分为,以半纤维素的含量（14．08％）最高,其余依次为水溶物（7．90％）、果胶质（4．35％）、木质素（1．24％）,而其变异系数则以木质素最大（31．45％）,其余依次为果胶质（14．71％）、水溶物（10．76％）、半纤维素（10．65％）。苎麻胶质总含量（y）与其脂腊质（x1)、水溶物（x2）、果胶质（x3）、半纤维素（x4）、木质素（x5）的最优回归方程为y=0.286 0.946x2 1.048x3 0.987x4 1.043x5。     

苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用的研究Ⅱ. 苎麻胶质及其组分含量时空变化的品种间差异

为了揭示苎麻基因型之间胶质及其组分的时空变化规律,促进苎麻高产优质低胶育种与栽培,对25个苎麻品种不同季别、不同部位的原麻胶质含量及其组分的测定结果表明,苎麻胶质及其组分存在明显的时空差异.不同季别的总胶质、果胶质、半纤维素的含量均以头麻最高,二麻次之,三麻最低;水溶物、木质素的含量大小恰好相反.不同部位的总胶质、水溶物、果胶质、半纤维素的含量均以梢部最高,基部次之,中部最低;木质素的含量则以基部最高,中部次之,梢部最低.苎麻胶质及其组分时空差异的大小又因品种而异:苎麻总胶质以竹子麻、大庸黄壳麻、青壳麻、四川珙县圆麻、湘潭大叶白的变异较大,达4.19%～5.95%,沅江白里子青、湘苎三号等6个品种的变异幅度较小,在1.00%～1.99%之间.     

苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用的研究Ⅱ.苎麻胶质及其组分含量时

为了揭示苎麻基因型之间胶质及其组分的时空变化规律,促进苎麻高产优质低育种与栽培,对25个苎麻品种不同季别、不同部位的原麻胶质含量及其组分的测定结果表明,苎麻胶质及其组分存在明显的时空差异,不同季别的总胶质、果胶质、半纤维素的含量均以梢部最高,基部次之,中部最低;木质素的含量则以基部最高,中部次之,梢部最低,苎麻胶质及其组分时空差异的大小又因品种而异;苎麻总胶质以竹子麻、大庸黄壳麻、青壳麻、四川珙县圆麻、湘谭大叶白的变异较大,达4.19%～5.95%,沅江白里子青,湘苎三号等6个品种的变异辐度较小,在1.00%～1.99%之间。     

苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用的研究Ⅲ.苎麻胶质含量及其组分与过氧化物酶同工酶的关系

为了解苎麻胶质中各种成分的代谢机理，研究了25份苎麻品种胶质含量及其组分与植株过氧化物酶（POD）同工酶的关系。根据电泳图谱中POD酶带的数目、迁移率和酶活性，将供试品种分为4类；仅第二酶带（Rf=0.54)活性强的为第Ⅰ类型，仅第三酶带（Rf=0.59)活性强的为第Ⅱ类型，第Ⅲ类型的上述两条酶带活性均较强，第Ⅳ类型则此二酶带活性均较弱，苎麻胶质及胶质各组分的含量均以第Ⅱ类型品种最高，第Ⅰ类型品种最低，第Ⅲ，Ⅳ类型则介于上述二者之间，POD活性与木质素含量的线性回归方程为y=0.275-0.018x(r=0.801**)。     

苎麻种质资源镉富集能力基因型差异研究

苎麻是我国重要的纤维作物之一，是非常有前景的重金属镉污染土地修复植物。为进一步评价和鉴定苎麻种质镉富集的特性，筛选出优异的高镉富集能力苎麻种质，对农田镉污染条件下种植的269份苎麻种质资源的镉富集能力进行了研究。结果表明，269份苎麻种质资源镉积累量、富集系数和转运系数均存在显著差异，其变异系数分别为31.10%、20.19%和19.59%。57.25%的苎麻种质各器官镉积累量的分布规律为萝卜根＞繁殖根＞麻叶＞麻骨＞原麻＞麻壳，37.17%种质的繁殖根镉积累量显著高于萝卜根，4.46%种质分布规律表现不一致。系统聚类分析表明，269份苎麻种质分成4类，Ⅰ～Ⅳ类分别含有7份、76份、139份和47份种质。第Ⅰ类苎麻种质各部位镉积累量显著高于其他类群。通过隶属函数法对269份苎麻种质地上部镉积累量、富集系数和转运系数进行综合分析，筛选出高镉富集能力的种质18份，分别是坡埝青叶苎2号、长沙苎麻、杨柳坝坐蔸麻、湘潭竹根家麻、祁东苎麻2号、南坡红花滇黔苎、坡结滇黔苎、乐业灰绿苎、隆回本地麻、浏阳苎麻2号、七宝山苎麻2号、木鱼苎麻1号、大庸黄壳麻、南坡楔基苎、川苎1号、赤麻、74-69和坡口苎麻，其地上部镉积累量平均值为657.55 μg·株-1，区间为436.60～942.91 μg·株-1，富集系数平均值为1.10，转运系数平均值为0.93。上述结果为苎麻镉修复专用品种的选育奠定了基础，同时也为苎麻修复镉污染农田提供参考。     

不同剥制机械对苎麻纤维产量及品质的影响

为明确不同纤维剥制机械对苎麻纤维产量和品质的影响,以苎麻品种‘中苎3号’为试验材料,研究了3种剥制机械（简易刮麻器、回拉式剥麻机、反拉式剥麻机）对原麻颜色、出麻率、单纤维强力和含胶量的影响。结果表明,不同机械剥制原麻产量与品质存在显著差异。3种机器剥制的原麻颜色均偏黄色,简易刮麻器剥制的麻纤维明度最亮,反拉式剥麻机剥制的原麻红色最深。简易刮麻器剥制麻与回拉式剥麻机剥制麻出麻率无显著差异,显著低于反拉式剥麻机剥制麻,但反拉式剥麻机出麻率较高,原因主要是总胶质含量显著较高（28.21%）。不同剥制机械所获原麻的单纤维强力也存在显著差异,由高到低依次为简易刮麻器＞回拉式剥麻机＞反拉式剥麻机。综上所述,简易刮麻器剥制原麻质量最好,回拉式剥麻机优于反拉式剥麻机。上述结果为苎麻剥麻机的选择提供理论依据。     

不同苎麻品种对土壤中镉、铅富集的差异

本研究以种植于临湘镉、铅复合污染农田中的7个苎麻栽培品种为材料,研究不同苎麻品种在污染农田中的生长情况和重金属富集差异。结果表明,7个苎麻品种均生长良好,其中中苎一号单季生物产量和原麻产量均显著高于其他品种,分别为6 903.45 kg/hm2和820.43 kg/hm2。镉在苎麻不同器官的分布表现为麻壳、麻骨和根中的镉含量较高,原麻中的镉含量较低,铅在苎麻各个器官的分配表现为麻壳、根和叶中的铅含量较高,麻骨和原麻中的铅含量较低。各品种地上部镉、铅含量存在显著差异,中苎一号地上部镉含量为19.89 mg/kg,石阡竹根麻地上部铅含量为9.41 mg/kg,均高于其他品种。中苎一号地上部对镉的提取效率为2.95%,显著高于其他品种,各品种对铅的提取效率差异不显著。因此采用苎麻修复临湘镉、铅复合污染土壤,种植中苎一号可获得最佳的土壤修复效果及经济效益。     

强氯精浸渍苎麻对纤维品质影响的初步研究

试验结果表明 ,用 5%的强氯精浸渍苎麻原麻 1～ 2h的效果最好 ,可以脱去9.2 4%～ 1 0 .58%的胶质 ,并使纤维强度达到 0 .595～ 0 .6 1 2N/tex。     

苎麻脱胶菌株的原生质体紫外线诱变育种及应用

为实现苎麻的生物脱胶,本研究对苎麻脱胶菌株HY11原生质体进行紫外诱变筛选,以诱变菌株的果胶酶活性为筛选指标,筛选出脱胶菌株HY11-73,并对该菌株进行形态观察及脱胶试验.结果表明,菌株HY11-73果胶酶产量高于出发菌HY11 123.3%,生长速度提高了42.86%;诱变菌HY11-73对苎麻具有较好的脱胶效果,3 d可以完成脱胶,苎麻的失重率为34.04%;脱胶后纤维的化学成分分析结果表明,诱变菌HY11-73除水溶物含量外其余指标均优于出发菌HY11.     

不同基因型大白菜芽分化及激素浓度的优化模型

以 36个不同生态型的大白菜品种、品系为试材 ,研究了基因型对芽分化的影响 ,选出 7个具有较高芽再生频率的品种 (系 ) :36 - 6、4 3- 3、福山包头、福山大包头 (Ⅱ )、福山核桃纹、胶州小叶和济南大根。对卵圆型和直筒型大白菜二次饱和—D最优试验设计 ,得到控制不定芽分化的激素浓度模型为 :y(卵圆形 ) =0 .0 1+84 .4 8x1+2 6 .92x2 - 4 2 .2 4x21- 6 .6 9x22 +3.36x1·x2 和y(直筒型 ) =10 9.88x1+31.2 8x2 - 10 9.88x21- 7.71x22 +11.73x1·x2 (y =芽分化频率 % ,x1=NAAmg/L ,x2 =BAmg/L)。     

马铃薯秸秆中纤维素与半纤维素含量的测定

马铃薯秸秆属于农作物收割后的废弃物,为了开发利用其中的生物质能,对马铃薯秸秆中的纤维素、半纤维素组分含量进行了测定,结果表明:马铃薯秸秆中的成分主要为纤维素,约占44%;半纤维素约占24%;其余为木质素、水分及其他物质。     

旱稻吸收砷镉的基因型差异研究

通过盆栽试验,比较了29种不同基因型旱稻对As、Cd的吸收与转运。研究结果表明:不同基因型旱稻在生物量和As、Cd吸收上均表现出显著差异,单株平均生物量和变异系数分别为23.57 g和15.8%。茎叶、颖壳和糙米As含量分别为1.022、0.177、0.050 mg·kg~(-1),变异系数分别为25.1%、54.3%和39.7%;Cd含量分别为0.811、0.230、0.116 mg·kg~(-1),变异系数分别为58.2%、38.9%和58.0%。旱稻不同器官对As、Cd累积的大小顺序均为糙米颖壳茎叶,Cd、As在三器官间的比值分别为1∶1.9∶6.7和1∶3.5∶20.4,说明不同器官间Cd转移系数高于As。相关性分析表明,茎叶与颖壳、茎叶与糙米、颖壳与糙米之间的相关系数:Cd分别为0.466(P0.05)、0.658(P0.01)和0.758(P0.01),As分别为0.437(P0.05)、0.290和0.611(P0.01)。旱稻对Cd的吸收与转运能力以及其基因型差异均较As大。29份不同基因型旱稻糙米As含量均达标(NY 5115—2002,0.5 mg·kg~(-1)),82.8%的旱稻Cd达标(GB 2762—2012,0.2 mg·kg~(-1)),糙米As、Cd含量均低于二分之一标准的基因型占37.9%,包括V2、V3、V6、V11、V12、V13、V15、V16、V19、V20和V25,表明通过筛选Cd、As低吸收的旱稻进行非淹水种植可保障稻米安全生产。     

水分胁迫对不同基因型苎麻生长发育的影响

为了研究水分逆境胁迫对苎麻生长发育的影响,以24种不同基因型苎麻为材料进行试验。结果表明,干旱胁迫下,苎麻地上部分鲜重最重、株高最高和茎粗最大的苎麻基因型为湘苎三号,邻水青顶家麻的根部最重,根系生长情况较好;渍水胁迫下,最高株高、最大茎粗和地下部最重的苎麻基因型为中苎一号,中苎一号在渍水胁迫下生长发育的能力较强。与常规相比,干旱胁迫中苎麻地上部分平均鲜重、株高、根冠比大小明显减小,并达到极显著水平。     

安徽红籽瓜及其自交一代粗脂肪含量分析

对安徽红籽瓜及其自交一代进行了分析比较,结果表明:①安徽红籽瓜种仁粗脂肪含量丰富.②含山、凤阳、合肥红籽瓜自交一代粗脂肪含量并没有显著差异;但是含山和凤阳的红籽瓜自交一代与黑籽瓜自交一代之间存在显著差异.③变异系数的比较显示含山的红籽瓜自交一代更有希望选育出优良自交系.④由相关回归分析可知,粗脂肪含量与种子长×宽、千粒重、种子长呈正相关,其回归方程分别为:y=27.215x1+22.398,y=0.115x2+33.746和y=12.858x23+27.427,(y为粗脂肪含量%;x1为种子长宽乘积mm2;x2为种子千粒重g;x3为种子长mm.)     

苎麻镉耐受性及其修复镉污染土壤潜力研究

为阐明苎麻修复Cd污染土壤的可行性,应用田间微区试验,研究了苎麻对Cd的耐受能力、累积特性及其对土壤Cd污染修复的潜力.结果表明.低浓度Cd处理(添加<10 mg/kg土)能促进苎麻生长,高浓度Cd处理(添加>10 mg/kg土)则引起毒害,但添加Cd浓度达到100 mg/kg土时,苎麻仍可完成正常生理周期,原麻产量仅比对照降低27.6%.苎麻出麻率受土壤Cd污染影响较小.添加Cd量在65 mg/kg内时,随添加量的增大,苎麻对Cd的富集量增加,而富集系数在10.01～4.55范围内逐渐减小.在中低程度Cd污染土壤种植苎麻可以切断食物链,产生较好的经济和环境效益,应用前景良好,但其修复Cd污染土壤需要较长时间,应进一步选育Cd超积累苎麻品种.     

苎麻基因资源的光合作用及其与产量品质关系的研究

研究了来自全国主要苎麻产区的基因资源光合作用及其与产量品质的关系,结果表明:(1)显著影响苎麻田间净光合强度(Pn)的因素,头、二、三麻依次减少;其中胞间CO_2浓度、叶室CO_2浓度、气孔阻力和气孔导度对三季麻Pn均有显著影响,而蒸腾强度对头、二麻Pn,叶温对二、三麻Pn有显著影响。(2)经逐步回归分析,建立了各季麻Pn与其主要影响因素的多元回归方程,这些方程对Pn的回归拟合结果,头、二、三麻平均误差率分别为3.35%,1.46%和3.30%。(3)季内各基因型问Pn差异显著,季间Pn则三麻>二麻>头麻;Pn与原麻产量呈显著或极显著正相关;Pn与单纤维支数相关不显著。头、二、三麻Pn均较高的资源有:浏阳“鸡骨白”、邻水“牛皮麻”、邻水“红顶家麻”、“园青6号”等品种。     

苎麻木质素合成酶CAD基因的cDNA克隆及表达分析

采用PCR结合RACE技术克隆苎麻栽培种湘苎3号CAD基因全长cDNA序列;再运用qRT–PCR技术对木质素含量不同的代表性苎麻品种湘苎1号、湘苎3号、湘潭大叶白和城步青麻的CAD基因在其茎秆韧皮部和木质部的表达进行定量分析;使用1%间苯三酚和25%盐酸对4种苎麻茎横切片进行特异染色,观察品种间木质素染色度。结果表明,获得的苎麻CAD基因cDNA序列全长为1 378 bp(GenBank登录号,KF758396),编码359个氨基酸,推导为苎麻肉桂醇脱氢酶(BnCAD)。该推导蛋白质与已报道的几种植物木质素合成酶CAD的同源性均达90%以上,其中与蒺藜苜蓿的同源性达97%。运用qRT–PCR方法对BnCAD基因表达的定量分析结果显示,苎麻CAD基因在湘苎1号和湘苎3号的韧皮部表达水平明显高于其在木质部的表达水平,而在城步青麻木质部的表达水平高于其在韧皮部的表达水平,该基因在湘潭大叶白的韧皮部和木质部表达量接近。4种苎麻茎横切片的木质素染色结果表明,品种间木质素染色度与CAD基因在其韧皮部的表达量成正相关。     

库姆克尔原油胶质、沥青质组分对其流变性的影响

利用氧化铝吸附色谱分离库姆克尔原油中的胶质、沥青质,然后利用碱性氧化铝和酸性氧化铝吸附色谱分离胶质、沥青质中的酸性组分、碱性组分和中性组分。利用傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱研究了胶质沥青质分离组分的有机官能团,结果表明：中性组分的极性官能团含量很少,酸性组分的极性官能团含量较多,碱性组分的极性官能团含量最多;中性组分为烷烃物质,碱性组分含有氮、氧杂原子,表现为有机胺、有机醚,并含有酯基,酸性组分的特征官能团为羧酸,亦含有氮、氧等杂原子。将分离组分按1%的质量分数添加到原油或加剂原油中,研究其对原油或加剂原油流变性的影响,结果表明：对库姆克尔原油粘度产生不利影响的是胶质沥青质中的酸性组分。添加可以与酸性组分相互作用的降凝剂,可以明显降低库姆克尔原油的粘度,抑制酸性组分对原油流变性的恶化作用。     

低钾胁迫对不同钾效率苎麻基因型根系发育 及纤维产量品质的影响

以2个钾营养高效基因型苎麻和2个低效基因型为试验材料,研究了低钾胁迫对不同基因型苎麻根系生长、纤维产量和品质的影响。结果表明,低钾胁迫下,苎麻生物量减少,植株显著矮化,根系生长受抑,根系吸收面积和阳离子交换量减小。但高效基因型苎麻低钾胁迫下仍具有较强的生长势(相对根系干重、相对细根干重、相对根系总吸收面积、相对根系活跃吸收面积较大),其纤维产量所受影响程度小于低效基因型(相对产量较高),有效降低了低钾胁迫对纤维品质所引致的负面影响。     

油后直播杂交稻粒质量对播期反应的基因型差异

选用30个水稻基因型,研究油后直播6个不同播期粒质量的变化规律,探讨粒质量对播期反应的基因型差异及其类型。结果表明:(1)供试30种水稻在6种不同播期下水稻粒质量间均存在极显著的基因型差异。(2)同一基因型在6种不同播期下千粒质量的极差最大为6.33g,最小为2.17g;变异系数最大为5.27%,最小为2.00%。(3)千粒质量随播期变化趋势可分为开口向下抛物线型、开口向上抛物线型和跳跃型3种。根据千粒质量在不同播期下的极差和变异系数,可将水稻千粒质量对播期的反应分为钝感型、中间型和敏感型。