大豆自然群体SSR标记遗传多样性及其与农艺性状的关联分析

分析大豆亲本材料的遗传多样性,发掘农艺性状关联位点的优异等位变异,为大豆杂交组合的配置及分子标记辅助育种提供依据。本试验利用59个SSR标记对90份大豆种质资源进行多态性扫描和遗传多样性分析。筛选出46个标记,应用STRUCTURE2.3.2软件进行群体结构遗传分析,利用Tassel2.1软件MLM模型对18个农艺性状进行关联分析,发掘优异等位变异。结果表明:(1)59个标记中50个标记具有多态性,共检测出154个等位变异;多态性信息值PIC分布范围为0.042~0.765,平均PIC=0.421;SSR标记位点的Shannon指数(H’)的分布范围为0.1066~1.6804,平均值为0.8241;遗传距离的变异范围为0.0307~1.4529,平均值0.7015。(2)供试材料分为4个亚群。发现7个与分枝数、百粒重、叶形、主茎节数、生育期和蛋白含量相关联的标记,表型变异的解释率为0.003~0.339。研究在各关联位点找到了Satt263-A279、Satt156-A203、Satt567-A112等表型效应明显的优异等位变异。为大豆育种优异基因的克隆提供科学依据。     

转SCK基因水稻后代农艺性状变异的研究

研究了转SCK水稻及其对照栽培后的各项农艺性状的变化。对轨基因水稻及其对照的生育期、主茎叶数、株高、剑叶长、剑叶宽、穗数、穗长、穗粒数、穗实粒数、千粒重、着粒密度等农艺性状进行了研究。结果表明:与对照相比，转基因水稻植株都在1个或多个农艺性状上发生不同程度的变异，其中株高均趋向矮化，穗数增加，其它性状变异的方向和幅度并不一致，如转SCK的C162的穗粒数、实粒数及千粒重都明显少于对照；转SCK的R527和M81结实率下降；转SCK的O2428的实粒数、结实率和千粒重增加；转SCK的D62实粒数、千粒重和结实率均增加。     

苜蓿重要农艺性状关联分子标记研究进展

将不同品种的优良性状通过品种间的杂交集中到一个品种中是育种工作的主要目标,而利用基因型选择代替传统的表型选择将大大加快育种进程和提高育种效率,其中,DNA标记的获得是进行DNA标记辅助育种的重点。随着作物分子标记辅助育种技术的快速发展,苜蓿（Medicago sativa L．）重要性状关联的分子标记研究也取得了很大进展。本文就苜蓿草产量、抗病（虫）害、抗逆性和繁殖特性等主要农艺性状关联的分子标记研究进展进行了综述,主要包括RFLP（DNA－DNA杂交）、RAPD和SSR（PCR）以及AFLP（PCR与限制性酶切技术结合）等分子标记,最后还就苜蓿分子标记辅助育种（marker assisted selection,MAS）所面临的限制因素及其在苜蓿品种改良中的应用前景进行了探讨。     

黑龙江春小麦春化和光周期基因等位变异对农艺性状的影响

春化和光周期基因决定了小麦对环境条件的适应能力,对小麦的生长发育具有重要的作用,为了明确黑龙江春小麦春化和光周期等位变异的分布,本研究对124份春小麦品种的春化和光周期基因进行了STS标记,结果表明黑龙江春小麦春化基因显性等位变异Vrn-A1,Vrn-B1和Vrn-D1的分布频率分别为93.55%,52.42%和55.65%,没有检测到显性等位变异Vrn-B3;光周期等位变异Ppd-D1a和PpdD1b的分布频率分别为39.52%和60.48%。为了研究春化和光周期等位变异对农艺性状的影响,将黑龙江省春小麦春化基因组合主要分为4种类型:Vrn-A1a+Vrn-B1+Vrn-D1,Vrn-A1a+Vrn-B1+VrnD1,Vrn-A1a+Vrn-B1+vrn-D1和Vrn-A1a+Vrn-B1+Vrn-D1。4种春化基因组合对小麦的株高和分蘖有显著影响,其中,携带Vrn-A1a+Vrn-B1+Vrn-D1的小麦株高最低(94.98cm),而分蘖最多(6.01)。光周期基因对株高和各个生长发育时期有显著影响。光钝(携带Ppd-D1a)比光敏(携带Ppd-D1b)小麦的株高低8.88cm,三叶期,拔节期和抽穗期等提前1~2d。因此,本研究认为春化和光周期基因对小麦的株高,分蘖及生长发育时期有显著影响,携带Vrn-A1a+Vrn-B1+Vrn-D1+Ppd-D1a小麦的株高低,分蘖多,适应性广,可能是比较理想的春化和光周期基因组合形式。     

甘蓝型油菜EMS诱变二代农艺与籽粒品质性状的变异与TILLING库的构建

利用甲基磺酸乙酯（EMS）溶液处理甘蓝型油菜双低品种浙双72种子,经田间M1代观察和M2代筛选及部分M3代验证,筛选到叶色、叶形、株高、茎色、花色、花瓣（数目与颜色）、雄性不育及开花期等性状发生明显变异的M2突变株。经统计,突变株占M2群体植株总数的8.46％。对M3种子的主要脂肪酸组分之间以及脂肪酸组分与种子含油量进行了相关与回归分析,同时详尽描述各种脂肪酸组分和含油量的变异幅度与变异分布,构建了包括主要农艺性状、雄性不育及籽粒品质性状变异的突变体库,提取了2558份包含突变性状的M2植株叶片的DNA。该诱变二代DNA库及其相应的突变体种质资源为进一步深入研究控制油菜农艺性状、育性与籽粒品质性状的主效基因的等位多态性打下基础,并可为油菜品种的遗传改良提供许多特异的育种材料。     

棉花DNA遗传转化系的农艺性状变异和SSR标记分析

利用花粉管通道技术，将海岛棉(Gossypium barbadense)DNA导入陆地棉(G.hisutum)栽培品种豫棉17号中，获得了HB1、HB2、HB3和HB44个遗传转化系，其纤维品质、衣分、铃重与供体和受体相比有显著的差异。通过145对SSR引物的筛选和鉴定，检测出4对引物的多态性。BNL786、BNL2449等SSR引物在子代变异系HB1～HB4的扩增产物的带型明显不同于其受体，表明海岛棉DNA进入了受体并得到了遗传。海岛棉DNA导入陆地棉的HB5～HB73个子代选系在T2-T4代的衣分、铃重、纤维长度、强度、细度、伸长率、DNA的SSR标记等特征，都与其受体豫棉17号基本一致，表明海岛棉DNA可能没有导入这些选系中。此外，外源DNA导入子代的T2-T4代系的农艺经济性状分析和SSR分子标记检测都表明，一旦外源DNA导人受体变异性状在低世代就可以表现稳定遗传。     

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     

大麦突变体主要农艺性状的变异与利用

将２３个大麦突变体的８个农艺性状与其亲本进行了比较。结果表明：突变体的综合农艺性状比亲本有较大改良,其中株高和收获指数的改良效果最显著。若按性状得到显著改良的突变体数目排列,大麦突变育种的改良效果依次为：株高＞收获指数＞每穗粒数＞抽穗期＞单株穗数＞千粒重和单株籽粒产量＞单株生物产量。这些大麦突变体具有较好的育种利用价值。     

食用向日葵杂交种主要农艺性状与产量的相关性分析

对21个食用向日葵杂交种(组合)的主要农艺性状进行变异分析及产量的相关分析、主成分分析。结果表明,参试21个食用向日葵杂交种(组合)的主要农艺性状的变异系数为 1%～27%,其中株高相关性状变幅较大,单株产量、叶片数次之,生育期、籽粒长、籽粒宽、百粒重、花盘径等相关性状较小。其主要农艺性状与单株产量的相关性由大到小依次为籽仁率、籽粒长、百粒重、茎秆粗、花盘直径、叶片数、籽粒宽 、 株高 、生育期;主要农艺性状与小区产量的相关性由大到小依次为单株产量、叶片数 、花盘直径 、籽粒宽、株高 、籽仁率、生育期 、百粒重 、茎秆粗、籽粒长。通过主成分分析明确,影响食用向日葵杂交种小区产量的主要性状为“株形因子”、“籽粒因子”。     

氮磷钾配施对烤烟农艺性状和主要化学成分的影响

采用灰色关联分析法,通过大田试验,研究了氮磷钾肥在影响烤烟生长发育中农艺性状和叶片主要化学成分的主次关系。结果表明,烤烟农艺性状与氮肥的关联序为:单叶重>叶长>叶宽>株高>留叶数;与磷肥为:单叶重>株高>叶长>叶宽>留叶数;与钾肥为:单叶重>叶长>株高>叶宽>留叶数。叶片含氮量与磷肥密切相关;叶片含钾量与钾肥密切相关,氮肥和磷肥的影响也较钾肥显著;影响淀粉的主要因子是磷肥;影响总糖和还原糖含量的主要因子分别为钾肥和磷肥;影响游离氨基酸含量的主要因子是钾肥。因此,在烤烟栽培中选择合理比例的氮磷钾肥配施,能够有效协调烤烟农艺性状及主要化学成分的含量,进而为烤烟优质高产奠定基础。     

Physiological responses of pepper plant (Capsicum annuum L.) to drought stress

Water shortage is the most important factor constraining agricultural production all over the world. New irrigation strategies must be established to use the limited water resources more efficiently. This study was carried out in a completely randomized design with three replications under the greenhouse condition at Shahrekord University, Shahrekord, Iran. In this study, the physiological responses of pepper plant affected by irrigation water were investigated. Irrigation treatments included control [full irrigation (FI) level] and three deficit irrigation (DI) levels—80, 60, and 40% of the plant's water requirement called DI₈₀, DI₆₀, and DI₄₀, respectively. A no plant cover treatment with three replications was also used to measure evaporation from the soil surface. Daily measurements of volumetric soil moisture (VSM) were made at each 10-cm intervals of the soil column, considered as a layer. The differences between the measured VSM and the VSM in the next day and evaporation rate at the soil surface at the same layer of the bare soil with no plant cover treatment were calculated. Eventually, by considering the applied and collected water in each treatment, evapotranspiration (ET_C) and root water uptake in each layer per day were estimated. Furthermore, fruit number per plant, fresh fruit weight/day, root fresh/dry weights, shoot fresh/dry weights, root zone volume, root length and density, crop yield, and water use efficiency (WUE) were measured under different water treatments. The results showed that the maximum and minimum of all the studied parameters were found in the FI and DI₄₀ treatments, respectively. ET_C in the DI₈₀, DI₆₀, and DI₄₀ treatments were reduced by 14.2, 37.4, and 52.2%, respectively. Furthermore, applying 80, 60, and 40% of the plant's water requirement led to the reduction in crop yield by 29.4, 52.7, and 69.5%, respectively. The averages of root water uptakes in the DI₈₀, DI₆₀, and DI₄₀ treatments reduced by 17.08, 48.72, and 68.25%, respectively. WUE and crop yield also showed no significant difference in the FI and DI₈₀ treatments. Moreover, in the DI₈₀ treatment, the reduced rate of water uptake was less than the reduced rate of plant's applied water. According to these results, it can be concluded that 20% DI had no significant reduction on the yield of pepper, but above this threshold, there was an adverse effect on the growth and yield. Therefore, for water management in the regions with limited water resources, rate of plant's applied water can be decreased by around 20%.     

Root water uptake of pepper plants (Capsicum annuum L.) under deficit irrigation system

Root water uptake is a component of water balance that has not been clearly understood. This study was carried out in a completely randomized design with three replications under the greenhouse condition at Shahrekord University, Shahrekord, Iran. In this study, the root water uptake (RWU) by pepper plant under various irrigation water levels was investigated. Irrigation treatments included control (full irrigation level, FI) and three deficit irrigation levels, 80%, 60% and 40% of the plant's water requirement called DI₈₀, DI₆₀ and DI₄₀, respectively. A no-plant cover treatment with three replications was also used to measure evaporation from the soil surface. Daily measurements of volumetric soil moisture (VSM) were made at 10 cm intervals of the soil column. The differences between the measured VSM and the VSM in the next day, and evaporation rate at the soil surface at the same layer of the no-plant cover treatment were calculated and, eventually, the RWU in each layer per day was estimated. The results showed that the maximum and minimum RWUs were found in the FI and DI₄₀ treatments, respectively. The averages of root water uptakes in the DI₈₀, DI₆₀, and DI₄₀ treatments were reduced by 17.08%, 48.72% and 68.25%, respectively. Furthermore, in the DI₈₀ treatment, the reduced rate of water uptake was less than the reduced rate of water applied to the plants.     

空间诱变甜椒后代的花粉粒超微结构观察

本文用空间诱变后经连续4代自交授粉获得的变异体(SP06-31)和其对照L06-30为材料,评估材料的花粉生活力和扫描电镜下的花粉粒超微结构。结果发现:与对照相比,部分花粉粒表面附有不确定颗粒物,同时一部分花粉粒形状发生变异。研究认为空间环境条件可以导致甜椒后代植株花粉粒的超微结构发生改变。     

空间环境诱变甜椒基因组DNA变异的分子检测

为明确空间环境对甜椒后代的诱变影响,本研究以空间诱变的甜椒第4代及其地面对照为主要研究材料,采用RAPD技术对二者的基因组DNA进行了扩增分析,并对部分差异片段进行了测序。结果发现:空间诱变的甜椒后代与其地面对照变异情况相比,SP4的基因组DNA发生了变异,共检测出8个多态性位点,在对照和变异体中各扩增出4个位点。对其中2条特异片段进行回收测序,序列同源性为97%。研究认为空间环境条件可以诱导甜椒后代植株基因组DNA发生变异。     

一种辣椒Rop GTPase激活蛋白基因的分离及其特征分析

Rop(Rho-related GTPase of plant)是植物中存在的一种特殊的小G蛋白。其与GTP(guanosine triphosphate)结合形成激活态,与GDP(guanosine diphosphate)结合形成失活态,并通过其激活态和失活态的转换启动和终止植物多种信号过程。Rop不同结合形式的转换受到一系列调控因子的调控。本研究以一个辣椒(Capsicum annuum L.)Rop蛋白(CaRop1)的组成型激活态CA-CaRop1为诱饵,利用ProQuestTM酵母双杂交体系,从辣椒幼苗猎物文库中分离获得一种Rop GTPase激活蛋白(Rop GTPase activating proteins,RopGAP)基因,将其命名为CaRopGAP3。生物信息学分析表明,CaRopGAP3全长1597bp,包含一个1437bp的开放阅读框,编码478个氨基酸,其氨基酸序列不仅含有3个保守的GAP结构域,其N端还含有CRIB(Cdc42/Rac-interactive binding motif)结构域,属于植物特有的一类RopGAP亚家族。酵母双杂交验证显示CaRopGAP3只能与组成型激活态(CA)的CA-CaRop1互作而不能与显性失活态(DN)的DN-CaRop1互作,且含CRIB结构域的N端对他们之间的互作没有明显的调控作用。亚细胞定位分析显示,CaRopGAP3主要分布于细胞膜上,且含CRIB结构的N端在其膜定位中起重要调节作用。荧光定量PCR分析显示,CaRopGAP3基因在辣椒幼叶中的表达量最高,约为幼根的17倍、成熟根和花器官的8倍。CaRopGAP3基因的这种结构及组织表达特点可能与其参与的特定信号路径密切相关。本研究为进一步解析辣椒CaRop1介导的信号调控机制提供基础数据。     

华南型黄瓜主要农艺性状遗传多样性评价

为研究华南型黄瓜的遗传多样性及亲缘关系,以69份黄瓜自交系为试材,对其24个主要农艺性状进行遗传变异、相关性、主成分和聚类分析。结果表明,不同农艺性状的变异系数为6.19%~73.89%,各性状至少与其他1个性状存在极显著或显著相关。选取累积贡献率为73.597%的前7个主成分,其包含的17个农艺性状是黄瓜种质评价的主要指标,其中14份材料综合表现较优(F1.5)。进一步系统聚类,可将黄瓜种质分为4类:第Ⅰ类下胚轴较长,第1雌花节位低,瓜呈短圆筒形、具点状黄色斑纹,可用于早熟品种选育;第Ⅱ类下胚轴和节间短、第1分枝节位低,叶片小,第1雌花节位较低,瓜小、具点状黄色斑纹,综合性状与近缘野生种接近,可用于早熟、稳产、抗逆品种的选育;第Ⅲ类下胚轴和节间长,瓜皮白绿、具点状白色斑纹,可用于白皮品种选育;第Ⅳ类节间长、主蔓粗、第1分枝节位高,叶片大,第1雌花节位高,瓜大、呈长圆筒形、具点状白色斑纹,可用于黄瓜高产育种。综合评价结果表明华南型黄瓜种质具有丰富的遗传多样性,适用于黄瓜优异资源的挖掘及品种选育。本研究结果为华南型黄瓜资源利用和新品种选育奠定了基础。     

辣椒苗期耐热耐湿鉴定方法的研究

以辣椒各生理指标的耐逆系数为衡量辣椒单项耐逆能力大小的指标,用聚类分析法、主成分分析法、隶属函数法对辣椒不同品种（系）耐热耐湿性予以综合评价。综合评价的结果,将10个供试品种（系）按耐热耐湿由强到弱划分为4级：高度耐热耐湿（I）、中度耐热耐湿（G、J、W、H）、不耐热耐湿（C、E、F、K）和极不耐热耐湿（D）。几种关于辣椒品种（系）耐热耐湿综合评价的方法具有较好的一致性,同时利用耐热耐湿性的综合评价值与单项指标间建立的最优回归方程可以预测其它辣椒品种（系）耐热耐湿性大小。     

异源细胞质对小麦雄性不育系主要农艺性状、花粉粒核分裂及花药绒毡层降解的影响

为了更好地利用核质互作小麦雄性不育系并解析不同类型细胞核与异源细胞质互作对花药绒毡层细胞及花粉粒核分裂特征的影响,本研究以2套核(偃师9号细胞核和90-110细胞核)质(K型、B型、S型、V型和Ven型细胞质)互作雄性不育系及其保持系(偃师9号保持系和90-110保持系;偃师9号细胞核属1B/1R类型;90-110细胞核属非1B/1R类型)为材料,调查其主要农艺性状(株高、穗长、穗下节间长和分蘖数),观察不育系及其保持系花药绒毡层降解和花粉粒核分裂特征。结果表明,核质互作雄性不育系细胞核是1B/1R类型或非1B/1R类型时,其农艺性状受细胞质类型的影响,且存在不同程度的差异。S-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在单核早期,属典败型;Ven-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在单核晚期,属典染杂合型;K-偃师9号和V-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在二核期,属染败型;B-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在三核期,属染败型。K-90-110与S-90-110花粉粒核分裂异常发生在单核晚期,分别属染败型和圆败型;V-90-110和Ven-90-110花粉粒核分裂异常发生在二核期,V-90-110属染败型,V...     

水稻4种农艺性状QTL的初步定位分析

本研究以粳稻品种＂藤坂5号＂与籼稻品种＂江西丝苗＂为亲本杂交构建的F2分离群体（137个单株）作为作图群体,对控制水稻株高、剑叶宽、剑叶长和剑叶长宽比4种农艺性状的QTL进行定位分析。分别在第1、3、4和7染色体上检测到7个QTLs,其中qPH-3、qFLLW-4和qFLW-3在其所控制的相应性状（株高,剑叶宽和剑叶长宽比）所定位到的QTL中的贡献率是最大的,是主效QTL。然而,在本研究中并未检测到控制剑叶长的QTL。这些分析结果为进一步的分析和精细定位奠定基础,为育种和种质创新提供理论依据。