芝麻同源四倍体的诱发与鉴定

在28度的条件下，用0．3％－0．5％的秋水仙素水溶液浸种24h，诱发产生芝麻同源四倍体的效果较好，芝麻同源四倍体与二倍体相比，茎秆粗壮，叶片，花器，种子较大，但生长发育缓慢，结实性较差，芝麻同源四倍体具有52条染色体，其育性与同源染色体形式有关，联会过程中形成的四价体（IV）和两个二价体（II＋II）数目越多，育性和结实率越高。     

Natural Cross-Pollination in Sesame (Sesamum indicum L.)

Three sesame genotypes with contrasting characters were grown in alternate rows to estimate the degree of natural cross-pollination (NCP) at two locations. Capsules from the lower (first-formed five capsules), upper (last five fully-developed capsules) and middle portions were harvested separately and the frequency of appearance of progenies with dominant markers was used as the criterion for NCP. The degree of inter-genotypic NCP was similar in the three genotypes and at the two locations (4.02—5.10 % NCP) when the total number of hybrid seeds per plant was considered. The lower portion of the early (1.03—1.31 % NCP) and medium (1.51—2.08%) flowering genotypes and the upper portion of the late-flowering genotype (2.27—2.49 % NCP) recorded less NCP than the total plant. The NCP in the lower portion of the early-flowering genotype due to pollen from the late-flowering genotype was negligible (0—0.7 %). The results indicate the need for controlled self-pollination for purity maintenance in sesame. However, contamination due to NCP can be reduced by sampling seeds from the lower capsules of early and medium-flowering genotypes and from the upper capsules of late-maturing genotypes when pollination control is not practised.     

Correlation Studies and Path Coefficient Analysis in Sesame (Sesamum indicum L.)

Field investigations were carried out at the Agricultural College and Research Institute, Madurai, India during 1989—1990 to study the genotypic character association in sesame. The F4 and F5 generations of TSS6 X TMV3 and TMV3 X TSS6 were raised and eight genotypic characters were recorded: plant height; primary branches; secondary branches; capsule number per plant; seed number per capsule; 1000 seed—weight; oil content and seed yield per plant. Correlation studies showed that the magnitude and direction of correlation between eight pairs of traits varied with generations in both crosses involving two genotypes reciprocally. Single plant yield had a strong significant and positive relationship with capsule number in both generations of the two cross combinations indicating the close link between the two traits. The path coefficient analysis revealed that direct and indirect contributions by different traits primary branches, secondary branches, capsule number per plant, seed number per capsule and 1000—seed weight had to be considered as the most important traits in the determination of seed yield and selection of parents.     

DNA分子标记技术在芝麻中的应用

近年来分子标记的快速发展,使其在芝麻中也得到了应用。本文概述了芝麻中常用几种分子标记RAPD、ISSR、SRAP、SSR和AFLP的原理和特点,着重论述了分子标记在芝麻遗传多样性检测和基因定位等方面的应用,并对其在芝麻中的应用前景进行了展望。     

芝麻EST-SSR标记的开发和初步研究

为了加速分子标记在芝麻研究中的应用,利用网上现有的芝麻EST(expressed sequence tags)数据信息,开展了芝麻EST-SSR功能性标记的开发和利用研究。 在所有的3 328条芝麻EST序列中共确认得到1 785条非冗余EST序列。其中,在含有微卫星重复的148条序列中共检测有155个EST-SSR。非冗余EST序列总长为774.266 kb,平均每4.99 kb含有一个EST-SSR。EST-SSR的分布频率和特征分析表明,以AG/TC为重复基元(motif)的SSR出现最多,占总SSR的37.42%。利用这些序列,设计开发了50对EST-SSR引物,并分别选用36个芝麻、2个棉花、2个大豆和2个油葵进行多态性和通用性研究。其中44对引物在供试芝麻材料中扩增出条带,共产生108个位点,平均每对引物产生2.45个位点,多态信息含量(polymorphism information content, PIC)平均值为0.390。根据遗传相似性系数进行聚类,有26个芝麻材料聚类在两个大的亚类(III和IV)中,聚类结果表明芝麻的基因型与地理来源之间没有必然的联系。此外,分别有2对、3对和4对引物可以在棉花、大豆和油葵中进行通用性扩增。本研究证实这种全新开发的芝麻EST-SSR标记在芝麻遗传多样性分析、遗传图谱构建以及比较基因组等研究方面有广阔的利用前景。     

芝麻耐旱性的鉴定方法及关联分析

为了解芝麻的耐旱性及获得与芝麻耐旱性相关的分子标记,在发芽期,采用不同浓度PEG 6000处理不同来源不同种皮颜色的10份芝麻品种,测定其形态特征和生理特征及各指标的差异显著性。结果表明,模拟芝麻干旱处理的最佳PEG 6000浓度为15%;综合各项指标的主成分分析、最优回归方程分析及相关性分析表明,相对成苗率可以作为芝麻发芽期耐旱性鉴定的关键指标;利用上述方法对216份核心种质资源群体进行耐旱性鉴定,相对成苗率耐旱系数值位于12.15%~93.52%,平均为60.74%,变异系数为25.22,变异丰富且呈正态分布;资源群体的耐旱性指标值与608个多态性标记位点的关联分析,获得与芝麻发芽期耐旱性有显著关联的标记30个(P<0.05),解释率在1.99%~4.96%之间,平均2.84%。试验表明,相对成苗率是最适且最方便的耐旱性鉴定指标,适用于芝麻资源的耐旱性鉴定。     

芝麻子叶基因转化受体系统的建立

试验以芝麻栽培种豫芝11号为材料,对子叶丛生芽诱导及植株再生体系以及子叶受体材料对卡那霉素、潮霉素和头孢霉素的天然耐性进行了研究,建立了芝麻子叶基因高频转化受体系统.结果表明,适宜的诱芽培养基为MS+5.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L IAA+5.0 mg/L AgNO3 +1.0 mg/L ABA+3％蔗糖...     

芝麻核雄性不育系ms86-1小孢子败育过程的超微结构

运用透射电子显微镜对芝麻核雄性不育系ms86-1的可育和不育花药进行了超微结构的比较观察。根据小孢子的细胞学形态特征,将芝麻花粉发育过程划分为小孢子母细胞形成期、减数分裂期、四分体期、单核小孢子早期、单核小孢子中期、单核小孢子晚期、花粉成熟期7个时期。对比观察表明芝麻核雄性不育的败育迹象起始于小孢子母细胞形成期,并伴随着进一步发育,败育现象逐渐明显,小孢子母细胞形成期小孢子母细胞壁形状不规则;减数分裂期小孢子母细胞壁严重扭曲变形,质膜外缺少早期外壁成分--原基粒棒;四分体期胼胝质壁外沉积物异常,呈绒毛状;四分体解体后形成畸形小孢子,孢子外壁不健全,绒毡层异常肥厚、降解延迟,释放极少量的畸形乌氏体;随后小孢子愈发皱缩,胞质凝集,内含物减少并逐渐凝聚成一团电子致密物质,最终走向完全败育。本研究揭示了不育小孢子的败育过程和败育特征,为深入研究芝麻核雄性不育败育机理奠定了基础。     

国家芝麻区域试验新品种(系)的DNA指纹分析

以我国近年参加国家芝麻区域试验的43个品种(系)为材料,利用12对SSR核心引物开展DNA指纹分析,初步构建参试品种的DNA指纹图谱,并根据指纹图谱分析了参试品种的特异性和一致性。聚类分析结果表明,12对引物检测到30个标记,可将43个品种完全区分开,来源于同一育种单位的品种遗传基础相近,而不同来源的品种其遗传背景相差较大;以遗传相似系数0.90为划分标准,95%的供试品种具备特异性;以引物位点的一致性为指标,80%的品种具有一致性;分配试验中,86%的单株都能正确地分配回到原来的品种,这些品种的一致性较好,个别品种的单株正确分配率较低,品种一致性差。表明大部分参加国家区试的品种都具有很好的特异性和一致性。     

芝麻杂交种生长动态优势的研究

本试验探讨雄性不育二系杂交种豫芝９号生长动态优势，以以亲和豫芝４号为对照，用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ生长方程描述其器官生长及干物质积累等１０个怀状的增长过程。比较结果表明，豫芝９号生长发育过程具有的前快后缓有效生长量大的特点。前期持续时间短、中期各器官生长及干物质合成速度愉，形态建成早。各器民干重的ＧＲ１、ＧＲ２和ＧＲｇ与产量显著上关。生长后期即灌浆成熟期持续时间长，根系与生殖器这干物质积累快，盯应ＧＥ３     

芝麻人工构建雄性不育基因的转化研究初报

用基因枪将人工构建的植物雄性不育基因ＴＡ２９－Ｂａｒｎａｓｅ及其标记基因ｂａｒ导入芝麻豫芝４号的离体子叶，在ＭＳ＋５ｍｇ·Ｌ－１６－ＢＡ＋１ｍｇ·Ｌ－１ＩＡＡ＋１ｍｇ·Ｌ－１ＡＢＡ＋５ｍｇ·Ｌ－１ＡｇＮＯ３的培养基上交培养１２天，转入光、暗光替培养，诱导出不定芽。经添加２ｍｇ·Ｌ－１除草剂（ＢＡＳＴＡ）的上述培养基筛选，获得了１１个ＢＡＳＴＡ抗性株系，对其中３个株系进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交鉴定分析，证实其中２个为转基因株系，转化率为１．４６％     

芝麻的耐涝性与基因型及根系活力的关系

采用520份种质资源进行两年田间诱发鉴定查明,芝麻的耐涝性与基因型和根系活力有密切关系.野生种高度耐涝;栽培种中的部分改良品种(系)及来源于高湿地区和低洼易涝地带的部分农家品种也表现高度耐涝,反映出不同的遗传背景.从现阶段育种目标需要出发,提供豫芝1号、河南1号、宜阳白等16个高度耐涝的优良品种和种质资源.研究结果还表明,体现根系活力的伤流量和根群量是评价芝麻耐涝性的重要生物指标.     

Effect of some Herbicides on Oil Seed Rape (Brassica Napus L.) and Associated Weeds

Two field experiments were conducted during 1984/1985 and 1985/1986 seasons to study the effect of Alachlor, Metolachlor, Pendimethalin, Diphenamid, CGA 10832 and Oxadiazon as pre-emergence herbicides and EPTC as presowing herbicide at two doses as well as hand-hoeing treatment on weed spread and rapeseed yield under Egyptian conditions. All the tested herbicides except "Oxadiazon" gave satisfactorily good annual grass weed control up to harvest time. While, Oxadiazon and Diphenamid at both doses controlled adequately the growth of annual broad-leaved weeds. The highest rapeseed yield was achieved under the application of Metolachlor at 2.4 and 3.6, Pendimethalin at 1.8, Diphenamid at 1.8, CGA 10832 at 2.4 and Oxadiazon at 1.2 kg a.i./ha. While, Pendimethalin at 2.4, Diphenamid at 2.4, CGA 10832 at 3.6, Oxadiazon at 1.8 and EPTC at 5.5 kg a.i./ha exhibited an obvious phytotoxic effect on rapeseed plants.     

水分胁迫对芝麻种子萌发特性的影响

目的:研究在不同水分胁迫条件下芝麻种子的萌发特性.方法:利用不同浓度的聚乙二醇(PEG 6000)溶液模拟水分胁迫条件,测定芝麻种子发芽率、发芽势、发芽指数、根长、芽长、根芽比等生理指标.结果:随着PEG浓度的增加即干旱胁迫加剧,芝麻种子发芽率、发芽速度、发芽指数、芽长、胚根长、幼苗干重、鲜重等均出现不同程度的降低;水分胁迫越严重,下降趋势越明显.本实验芝麻种子不能发芽的PEG浓度的临界值为15.0％.     

芝麻黄化突变体YL1的叶片解剖学及光合特性

表型性状标记在作物遗传育种中具有重要的应用价值。在芝麻地方种质"庙前芝麻"中发现了能够稳定遗传的黄化突变体YL1,对该突变体的叶片解剖特征、光合特性及农艺性状的比较分析表明,突变体YL1黄化心叶和平展叶在各个发育时期的叶绿体结构均与同时期野生型存在明显差异,下表皮气孔保卫细胞数是正常叶的2倍左右。YL1的叶绿素a、总叶绿素、类胡萝卜素含量均只有同时期正常含量的30%~40%,叶绿素b含量只有正常叶的20%;光合速率在初花期及以前均显著低于同期正常叶,但到终花期与正常叶相当;YL1的生育期和初花期显著推迟,株高和单株蒴果数明显降低,每蒴粒数和千粒重略微降低。显微观察表明,YL1的叶绿体形态结构发育不规则,基粒和基粒片层数目明显少于野生型,使得叶绿素含量过低,属于叶绿体发育异常导致的叶绿素缺少型突变体。     

Effect of Climatic Variation on Yield of Sesame (Sesamum indicum L.) at Different Dates of Sowing

Although experiments have previously been carried out to determine the optimum sowing time of sesame, very few attempts have been made to determine the effects of macro and micro climatic variation on yield. Thus a field experiment was conducted at the University Research Farm, Bidhan Chandra Krishi Viswavidyalaya, Kalyani, India on an Entisol (alluvial, sandy loam) in the summer seasons of 1996 and 1997 to assess the effects of macro and micro climatic variations on yield of sesame for various dates of sowing. The number of seeds per capsule of sesame was highest in the crop sown on 19 February, although up to the 18 April sowing there was no significant variation. There was no appreciable variation in thousand-seed weight with date of sowing. Crops sown on 19 February and 1 March produced statistically similar yields. The average reduction in yield of sesame was 78.5 and 213 %, respectively, for crops sown on 10 February and 28 April, compared with the crop sown on 19 February. The cultivar Rama produced higher yields than B-67 and Kanke-1. Ambient temperature above 30 °C up to 100 % flowering had a direct positive effect on sesame yield. Crop exposure to 60–70, 70–80 and  80 % relative humidity up to 100 % flowering had a direct negative effect. Temperature profile at 50 days after emergence (DAE), relative humidity at 60 DAE, and photosynthetically active radiation (PAR) at 30 and 40 DAE within the crop canopy had direct positive effects on yield. Regression models suggested that temperature profile and PAR within the crop canopy produced 72 and 35 % variation in yield, respectively.     

芝麻SSR检测体系的优化与应用

为了建立一套适用于芝麻SSR标记检测的技术体系,以5个芝麻新品种为试验材料,选用35对SSR引物,从反应体系、反应程序、电泳、银染4个环节进行优化。结果表明：反应总体积为10 μL,优化后的基本成分及用量分别为25 mmol/L Mg2+ 1.2 μL,10 mmol/L dNTPs 0.3 μL,5 U/μL Taq酶0.3 μL,50 ng/μL Primer 0.9 μL,10×Buffer 0.7 μL,25 ng/μL DNA模板2.5 μL,ddH2O 4.1 μL。反应程序为：94℃ 3 min;94℃ 1 min,60℃ 30 s,72℃ 45 s,10个循环;94℃ 30 s,57℃ 30 s,72℃ 45 s,30个循环;72℃ 5 min。PCR产物用6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,硝酸银快速染色检测效果良好。筛选出多态性较强的SSR引物24对,用这些引物对20个品种进行扩增,初步分析了SSR标记应用于芝麻DNA指纹分析的潜力。     

地膜覆盖对不同芝麻品种农艺性状及产量构成因素的影响

为筛选芝麻高产稳产新品种,探索芝麻高产高效栽培新技术,选用冀航芝1号、冀航芝2号和冀航芝3号芝麻新品种,设置露地种植和地膜覆盖2种栽培模式,研究地膜覆盖对不同芝麻品种产量构成因素、主要农艺性状和抗病性的影响,比较不同芝麻品种不同栽培模式下的产量和经济效益。结果表明,地膜覆盖可显著增加芝麻的株高和茎粗,同时降低始蒴高度,增加有效果轴长和单株果节数,促进根系生长,增加主根长度、侧根数量和分布范围。地膜覆盖栽培对芝麻病害影响不明显,但可显著增强芝麻抗倒伏能力,冀航芝1号、冀航芝2号和冀航芝3号露地种植倒伏率分别是覆膜种植的3.5、2.8和3.0倍;相关分析和偏相关分析表明茎粗和株高对倒伏率的影响达到极显著水平;品种与栽培模式对小区产量、单株生产力、千粒重和单株蒴数有极显著影响;二者的互作对单株生产力和单株蒴数有极显著影响,对小区产量有显著影响,对千粒重无显著影响。地膜覆盖大幅度提高各品种净收入和成本利润率,覆膜种植冀航芝2号获得的经济效益最大,成本利润率达到126.57%。     

一个芝麻应用核心种质的DNA分子身份证构建

构建并研究应用核心种质是深入挖掘芝麻优异基因和提高育种效率的有效途径。经过对核心种质农艺、形态等性状4年4点的观察统计, 构建了包括大粒、高木酚素、高油等23种应用型在内的131份芝麻应用核心种质。为了准确鉴别这批应用核心种质并对芝麻DNA分子身份证的构建方法进行探索, 本研究利用SSR变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术, 从基于芝麻全基因组开发的32对SSR引物中, 筛选出7对核心引物, 进而采用SSR荧光标记毛细管电泳技术, 共检测出53个多态性位点, 最多一个引物检测到12个多态性位点。将毛细管电泳得到的分子量数据以数字+英文字母方式编码, 用ID Analysis 4.0软件根据最少引物区分最多种质的原则选核心引物中的6对(ZMM1494、ZMM1648、ZMM3037、ZMM2818、ZMM1851、ZMM1935)组合, 构建出如“4A32645(AC017)”这种简单、易使用的字符串DNA分子身份证, 并确定了不同应用型的组内引物组合。还对131份应用核心种质构建了条形码和二维码DNA分子身份证, 可迅速被电子设备识别, 拓宽了DNA分子身份证的使用范围, 并为以后芝麻种质标准化和品种DNA分子身份证库的构建奠定了重要的技术基础。     

基于EST-SSR研究芝麻地方种质不同大小繁殖群体间多态性

此研究从1份芝麻地方种质的200株总样本中随机抽取20、25、30、35、40、45、50、55组成不同大小的群体,基于15对EST-SSR标记从DNA水平上分析不同群体间多态性特点。结果表明,群体样本大小至少应为30~35株可代表该种质的遗传特性,田间实际采用不小于60~70株作为芝麻地方种质的繁殖更新群体将能较好避免基因漂变,此研究结果将为确定基因库芝麻地方种质资源繁殖更新适宜的样本大小提供理论依据。