低磷胁迫对小麦代换系荧光参数的影响及染色体效应

以中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本为材料,通过测定不同磷处理条件下孕穗期、开花期、灌浆期旗叶的荧光参数,研究低磷胁迫对荧光参数的影响,并对控制荧光参数的相关基因进行染色体定位。结果表明,低磷胁迫导致小麦代换系及其亲本的最大荧光（ Fm）、PSⅡ原初光能转换效率（ Fv/Fm）在测定的各生育时期中明显低于对照,初始荧光（Fo）明显高于对照;Synthetic 6x的3D染色体上可能存在低磷胁迫下调控Fo的有利基因;3B染色体上可能存在调控Fm的有利基因;3B、7D染色体上可能存在调控Fv/Fm的有利基因。     

低磷胁迫对小麦代换系叶绿素和类胡萝卜素含量的影响及染色体效应

以中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本为材料,通过测定不同磷处理条件下孕穗期、开花期、灌浆期旗叶的叶绿素和类胡萝卜素含量,研究低磷胁迫对相关生理性状的影响,并对控制其含量的相关基因进行染色体定位.结果表明,低磷胁迫下,中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本的叶绿素和类胡萝卜素的含量在测定的各生育时期中明显低于对照;Synthetic 6x的2A、1B、7B染色体上携有诱导叶绿素含量增高的相关基因;2A、3A、7B、6D染色体上携有诱导类胡萝卜素含量增高的相关基因.     

低磷胁迫对小麦代换系可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响及染色体效应

以中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本为材料,通过测定不同磷处理条件下孕穗期、开花期、灌浆期旗叶的可溶性糖和可溶性蛋白含量,研究低磷胁迫对相关生理性状的影响,并对控制可溶性糖和可溶性蛋白含量的相关基因进行染色体定位.结果表明,低磷胁迫下,中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本的可溶性糖和可溶性蛋白含量在测定的各生育时期中明显低于对照;Synthetic 6x的2A、3A、5B、7D染色体上可能存在促进可溶性糖含量增加的基因;3A染色体上可能存在诱导可溶性蛋白含量增加的基因.     

干旱胁迫对小麦叶片细胞膜透性效应的染色体定位研究

通过测定干旱胁迫下小麦中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本品种中国春(受体)和Synthetic 6x(供体)叶片的相对电导率和K 相对渗出率,对调控干旱胁迫下功能叶片细胞膜稳定性的染色体进行了定位研究。结果表明,1D,2D,2B,3A,3D,4A,4B,6A,6B,7D和7A等染色体代换系的相对电导率和K 相对渗出率均显著或极显著低于中国春,而其他代换系差异均不显著。表明Synthetic 6x的1D,2B,2D,3A,3D,4A,4B,6A,6B,7D和7A染色体上具有耐旱性基因,而其他染色体与Synthetic 6x的耐旱性无关。研究结果可为小麦抗旱遗传育种研究提供参考依据。     

干旱胁迫对小麦叶片叶绿素和类胡萝卜素含量的影响及染色体调控

以中国春-Synthetic 6x小麦染色体代换系及其亲本为材料,在不同生育时期对其叶片叶绿素、类胡萝卜素含量进行测定.结果表明,正常水分条件下(对照),5A、5B代换系叶片的叶绿素含量与5B代换系叶片的类胡萝卜素含量在孕穗期、开花期和灌浆期均显著或极显著高于中国春.干旱胁迫下,叶绿素和类胡萝卜素含量低于对照,3A、4D代换系叶片的叶绿素含量与2A、4D代换系的类胡萝卜素含量始终显著或极显著高于中国春.由此表明,正常水分条件下,Synthetic 6x的5A、5B染色体上可能存在诱导叶绿素含量增高的有利基因,5B染色体上可能存在诱导类胡萝卜素含量增高的有利基因.干旱胁迫下,Synthetic 6x的3A、4D染色体上可能存在诱导叶绿素含量增高的有利基因,2A、4D染色体上可能存在诱导类胡萝卜素含量增高的有利基因.     

采用桥梁单体培育小麦品种间染色体代换系的新方法

将小麦染色单体转育和利用受体单体培育品种间染色体代换这两个研究程序有机结合设计出一套采用桥梁单体培育品种间染色体代换系的新方法。新方法只利用一套单体系统为桥梁材料，就可将目的的基因所在染色体代换到任一个受体品种中，培育成品种间染色体代换系，突破了目前品种间染色体代纱培育时，受体小麦品种中必须首先是单体系的障碍，缩短了一半的研究时间。     

干旱胁迫对小麦染色体代换系旗叶相对含水量和离体失水速率的影响

以中国春-Synthetic 6x小麦染色体代换系及其亲本为材料,对其旗叶相对含水量(RWC)、离体叶片失水速率(RWL)进行测定。结果表明,在干旱胁迫下,1A,2D和3D代换系叶片的相对含水量及其干旱/对照值显著或极显著高于中国春,3A,3B,4B,5B,6B,1D,2D和4D代换系叶片离体失水速率及其干旱/对照值显著或极显著低于中国春。由此表明,Synthetic 6x的1A,2D和3D染色体上可能存在干旱胁迫下调控相对含水量的基因,Synthetic 6x的3A,3B,4B,5B,6B,1D,2D和4D染色体上可能存在干旱胁迫下调控离体失水速率的基因。     

A染色体组代换对氮胁迫条件下小麦氮效率的影响

以具有强抗逆性Synthetic 6×为染色体供体的中国春背景A染色体组代换系为材料,研究了A染色体组各对染色体代换对低氮胁迫下小麦氮效率的影响。结果表明,与CS相比,供体的植株干物质量显著降低,植株含氮量显著增加。用供体A染色体组各对染色体对CS相应染色体进行替换后,各染色体代换系1A～7A的植株干物质量和含氮量数值居于供体和CS之间。其中,6A植株干物质量较CS的降低幅度最小,较供体的增幅最大;5A植株干物质量较CS的降低幅度最大,较供体的增幅最小。供体的植株含氮量显著高于受体CS。与CS相比,2A和6A的植株含氮量显著高于CS,其他代换系与CS的差异不显著。在低氮胁迫条件下,6A和2A的植株氮累积量较供体和CS显著增加。研究表明,小麦植株对低氮条件下的氮素吸收能力表现明显的染色体效应,供体6A和2A含有植株抵御低氮胁迫的氮高效相关基因。     

野生稻染色体片段代换系构建及其效应分析

通过回交程序结合分子标记辅助选择构建了一套染色体片段来源于马来西亚普通野生稻的珍汕97B染色体片段代换系。该套染色体片段代换系由105份材料构成,每系含有一个或少数几个导入片段,所有导入片段相互衔接覆盖野生稻全基因组。染色体片段代换系的平均背景回复率为94.6%,平均导入片段长度为41.7cM。利用该群体以及相同亲本的高世代BC3F3群体,共定位到40个QTL影响抽穗期、株高、SPAD值、有效穗数和穗长等农艺性状。该套野生稻染色体片段代换系为发掘和利用野生资源中的优良基因提供重要材料基础。     

小麦-黑麦代换系间、代换系与易位系间杂交后代染色体易位系的选育

为了选育有经济价值的易位系,探讨小麦-黑麦间产生易位的频率,本研究以小麦-黑麦代换系DS5R/5A和DS6R/6A为母本,以小麦-黑麦易位系克珍(Kezhen)和带有杀配子染色体的代换系DSGC1为父本,分别进行田间杂交。结果表明:DS5R/5A、DS6R/6A与DSGC1(2S)杂交结实率低,平均为27.7%,与克珍(T3B.3R)杂交结实率高于前者,平均结实率为59.3%,二者均好于远缘杂交的结实率,这也表明带有杀配子染色体的亲本影响结实率;对选出的54株DS5R/5A×DSGC1、DS6R/6A×DSGC1杂种后代与80株DS5R/5A×克珍、DS6R/6A×克珍杂种后代进行C-分带、原位杂交和分子标记鉴定后发现,二者的易位频率分别为11.1%和8.8%,并且多为染色体端部小片段易位,这种小片段易位可能是代换系间杂交部分同源染色体交换产生的。此外,也表明杀配子染色体在引起染色体断裂后可发生染色体易位。本研究共获得T5RL.5AS、T5RS.5DL、T5RS.5BL、T6RL.6DS、6RL.6BS以及T6RS.6BL等13个易位系,平均易位频率为9.6%。     

干旱和低磷胁迫对大豆叶保护酶活性的影响

采用水培和盆栽试验法,测定不同程度干旱水平下,不同磷素营养基因型大豆叶片中MDA含量、SOD、CAT和POD活性。结果表明,干旱胁迫能显著增强MDA含量,导致细胞膜伤害加剧。SOD、POD与CAT协同作用,具有减缓MDA积累的作用。干旱胁迫下,磷素能有效地增强SOD、POD和CAT活性,减少MDA积累。     

盐胁迫下LaCl3和CPZ对稻苗抗氧化酶类活性的影响

以质膜Ca2+通道阻断剂LaCl3和钙调素(CaM)拮抗剂氯丙嗪(CPZ)对水稻幼苗预处理以阻碍Ca2+*CaM信使传导后, 览研究了盐胁迫下, 稻苗保护酶活性的变化. 结果表明: 0.15 mol/L NaCl胁迫下, LaCl3和CPZ预处理显著加剧稻苗过氧化氢酶 (CAT)活性和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性下降; 对谷胱甘肽还原酶(GR)活性则无明显影响; 而超氧化     

耐盐性不同的近等基因系小麦生理性状的比较研究

比较耐盐性不同的近等基因系小麦在盐胁迫 (1%NaCl)条件下 ,其超氧化物歧化酶 (SOD)活性、丙二醛 (MDA)含量以及叶片质膜透性这几个生理指标的变化 ,结果表明 ,盐胁迫条件下 ,耐盐性强的RH870 6 - 49材料SOD活性显著低于耐盐性差的H870 6 - 34,丙二醛 (MDA)含量以及叶片质膜透性也显著低于耐盐性差的H870 6 - 34     

基于染色体单片段代换系的水稻粒形QTL定位

水稻的粒形是影响水稻产量和品质的重要因子之一, 是由多基因控制的数量性状。染色体单片段代换系由于减少了个体间遗传背景的干扰, 已经成为鉴定复杂性状QTL的新型遗传材料。本研究以广陆矮4号为受体,日本晴为供体的119个染色体单片段代换系群体为试验材料,通过单因素方差分析和Dunnett’s多重比较,测验单片段代换系与受体亲本之间粒形的差异,鉴定了代换片段上粒形相关的QTL。以P≤0.001为阈值, 共检测到39个粒形相关的QTL。其中,粒长相关的19个,其加性效应值为0.18~1.06 mm,加性效应百分率为2.40%~14.13%;粒宽相关的14个,其加性效应值为0.09~0.31 mm,加性效应百分率为2.71%~9.15%;粒厚相关的6个,其加性效应值为0.05~0.10 mm,加性效应百分率为2.14%~4.46%。这些QTL的鉴定,为进一步精细定位并克隆相应QTL和高产、优质水稻新品种的分子标记辅助选择奠定了基础。     

异甜菊醇对盐胁迫下小麦幼苗生长的影响

为研究赤霉素结构类似物异甜菊醇对盐胁迫条件下小麦幼苗生长的影响,拟开发一种提升小麦抗盐性能的新型植物生长激素。采用滤纸培养法,用NaCl溶液模拟盐胁迫条件,用10^-10~10^-7mol/L异甜菊醇水溶液预处理小麦种子,设置对照组CK（无盐胁迫）和模型组（无预处理）。培养7d后,测定小麦苗长、根长、苗鲜重、根鲜重以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶、过氧化物酶活性及丙二醛含量。结果表明,不同浓度的异甜菊醇对盐胁迫条件下小麦幼苗的生长指标及抗氧化酶活性均有一定的提高作用,其中对根生长的促进作用最明显,对SOD活性提高最显著。100mmol/L NaCl盐胁迫条件下,10^-8mol/L异甜菊醇对小麦的抗盐性能提高最佳,与模型组比小麦幼苗根鲜重提高了89.7%,SOD活性提高了53.3%;150mmol/L NaCl盐胁迫条件下,10^-9mol/L异甜菊醇对小麦的抗盐性能提高最佳,与模型组比小麦幼苗根鲜重提高了80.8%,SOD活性提高了203.9%。综上可知,异甜菊醇可通过提高小麦幼苗的抗氧化酶活性来缓解盐胁迫对早期小麦幼苗的生长胁迫,且最适宜异甜菊醇预处理浓度会随盐胁迫浓度不同而不同。     

A Preliminary Study of Mapping Genes Underlying Complex Traits Based on Chromosome Segment Substitution Lines

Complex traits are the features whose properties are determined by multiple factors, which can be genetic or environmental. Most of economically important characteristics of plants and animals belong to this special category. Hence, identification of genes underlying complex traits is theoretical and applied important. However, the conventional mapping populations with complex genetic background pose major challenge to distinguish the single QTL responsible for phenotypic variation. Paterson et al. （1990） pioneered the research on fine mapping of QTL by substitution mapping method. Nadeau et al. （2000） discussed the construction, applications and advantages of chromosome segment substitution （CSS） lines for dissecting complex traits. Indeed, CSS lines with the controlled genetic noise from genome background are ideal material for studying individual QTL as a Mendelian factor. In flee, CSS lines have been created for QTL fine mapping and further functional research （Ebitani et al., 2005; Xi et al., 2006）.     

渗透胁迫和盐胁迫对荞麦硝酸还原酶及亚硝酸还原酶活性的影响

以盐敏感荞麦品种TQ-0808和耐盐荞麦品种川荞1号为试验材料,采用NaCl和等渗PEG-6000处理,研究渗透胁迫和盐胁迫对不同耐盐性荞麦品种硝酸还原酶(NR)及亚硝酸还原酶(NiR)活性的影响。结果表明,高浓度盐胁迫下盐敏感荞麦品种叶片NR及NiR活性显著降低,而耐盐荞麦品种降低幅度相对较小,且高浓度盐胁迫下盐敏感荞麦品种叶片NR及NiR活性的降低幅度明显大于渗透胁迫的,说明Na⁺毒害效应发挥了主要作用。另外,两个荞麦品种叶片NR活性高低与其叶片硝酸盐含量呈正相关。