豌豆EST-SSR标记在蚕豆中的通用性与应用

对豌豆表达序列标签-微卫星(EST-SSR)分子标记在蚕豆中的通用性与应用进行研究,以期为蚕豆开发出新的分子标记.结果表明:163对豌豆EST-SSR引物中有99对可在蚕豆中获得有效扩增,其中36对引物呈现明显的多态性,共检测到等位位点148个,平均每个位点的等位基因变异数为4.1个;各多态性引物的多态信息量(PIC)值变化范围为0.035到0.810,平均PIC值为0.483 4;实际观察杂合度(HO)变化范围为0.000 1到0.700 0,平均值为0.210 3;期望杂合度(HE)变化范围为0.035 7到0.845 2,平均值为0.538 8;主成分分析与非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类分析表明,30份蚕豆种质资源可明显分成2大类群.以上结果表明,本研究所开发的豌豆EST-SSR标记在蚕豆上具有通用性和多态性,可为今后蚕豆遗传多样性、种质资源保存、比较作图和分子标记辅助育种提供新的研究依据.     

豌豆属（Pisum）SSR标记遗传多样性结构鉴别与分析

 【目的】评价豌豆属（Pisum L.）2个种5个亚种下,共8个资源类群的遗传多样性水平,揭示豌豆属下资源群体结构及其遗传关系远近,验证传统植物学分类的可靠程度,为充分发掘、利用豌豆野生种质提供必要信息。【方法】利用21对豌豆多态性SSR引物,对来自世界5大洲62个国家的豌豆属94份栽培种质（P. sativum ssp. sativum var. sativum）及其1个近缘野生种（P. fulvum）,3个野生亚种（P. sativum ssp. abyssinicum、P. sativum ssp. asiaticum、P. sativum ssp.transcaucasicum）和3个野生变种（P. sativum ssp. elatius var. elatius、P. sativum ssp. elatius var.pumilio、P. sativum ssp.sativum var.arvense）的103份野生种质进行SSR标记遗传多样性分析;利用NTSYSpc2.2d软件估算其遗传距离,进行主成分分析（PCA）并绘制三维空间聚类图;利用Popgene V1.32估算种质群间的Nei78遗传距离等参数并进行UPGMA聚类分析,采用MEGA3.1绘制种质群间聚类图;采用Popgene V1.32估算种质群的等位位点分布等参数,利用Fstat V2.9.3.2进行种质群间遗传多样性差异显著性测验。【结果】21对豌豆多态性SSR引物共扩增出104条多态性带,每对引物平均扩增出4.95个等位变异,其中有效等位变异占65.56%;PSAD270,PSAC58,PSAA18,PSAC75,PSAA175和PSAB72等SSR引物最为有效。SSR等位变异在豌豆属植物学分类单位中分布均匀,但分类单位种质群间的遗传多样性在多数情况下差异显著。豌豆属野生种P. fulvum的遗传多样性远低于栽培种P. sativum;豌豆栽培种下,P. sativum ssp. sativum var. sativum和P. sativum ssp. asiaticum的遗传多样性最高,P. sativum ssp. elatius var. elatius和P. sativum ssp. transcaucasicum次之,P. sativum ssp. elatius var. pumilio、P. sativum ssp. sativum var. arvense和P. sativum ssp. abyssinicum最低。PCA分析发现,豌豆属种质资源由4个差异明显的基因库构成。“fulvum”基因库主要由野生种Pisum fulvum资源构成,“abyssinicum”基因库主要由栽培种下的P. sativum ssp. abyssinicum亚种资源构成,“arvense”基因库主要由栽培种下的P. sativum ssp. sativum var. arvense变种资源构成;“sativum”基因库由P. sativum ssp. asiaticum、P. sativum ssp. elatius var. elatius、P. sativum ssp. transcaucasicum、P. sativum ssp. elatius var. pumilio和P. sativum ssp. sativum var. sativum资源构成。“sativum”基因库构成豌豆栽培资源初级基因库;“fulvum”、“abyssinicum” 和“arvense”基因库共同构成豌豆栽培资源次级基因库。植物学分类单位间的Nei78遗传距离介于7.531～35.956,UPGMA聚类方法将豌豆属植物学分类单位聚成3个组群,“组群I”对应“sativum”和“arvense”基因库之和,“组群II”对应“abyssinicum”基因库,“组群III”对应“fulvum”基因库,聚类结果支持4个基因库的划分。【结论】豌豆属下多数植物学分类单位间遗传多样性差异显著,并分化成4个基因库。研究结果部分支持豌豆属下传统的植物学分类体系,并指出了其合理与不足之处。为拓宽豌豆育成品种的遗传基础,应充分发掘豌豆属下各基因库的遗传潜力。     

豌豆子粒的力学性能试验分析

利用材料力学万能试验机进行了豌豆(Pisum sativum L.)压缩、剪切力学性能试验,并采用针尖压入法对豌豆子粒进行硬度试验分析。结果表明,破碎负载、弹性模量、剪切力、剪切强度随着含水率的增加均有明显下降;在相同含水率下,破碎负载、弹性模量、剪切力、剪切强度在平放时最大,侧放时次之,立放时最小;硬度与含水率呈显著性负相关,而与压痕深度相关性不明显。     

蚕豆新品种鄂蚕豆1号的选育及配套栽培技术

鄂蚕豆1号是湖北省农业科学院粮食作物研究所和谷城县农业科学研究所联合选育的蚕豆(Vicia faba L.)新品种,在两年的品种比较试验和生产试种中都表现出产量高、熟期适中、综合抗性好、抗倒伏能力强等特征特性。2015年该品系通过了湖北省农作物品种审定委员会的审(认)定,其适宜种植区域为湖北省及同类型生态地区。本文主要介绍了鄂蚕豆1号的选育过程、特征特性及其配套栽培技术。     

壳聚糖对铬胁迫下豌豆种子萌发的影响

以豌豆(Pisum sativum L.)为材料,研究了铬对水培豌豆的胁迫作用及壳聚糖(chitosan,CTS)对铬胁迫的缓解效应。结果表明:0～200 mg.L-1铬胁迫浓度范围内,随铬胁迫浓度的增加,豌豆种子的发芽率、发芽指数和活力指数等下降,下胚轴丙二醛含量和相对电导率增加;显著抑制豌豆种子萌发的铬胁迫浓度为100mg.L-1,极显著抑制豌豆种子萌发的铬胁迫浓度为200 mg.L-1。0.5%壳聚糖可缓解铬对豌豆种子萌发的毒性。     

锦葵科作物SSR标记在玫瑰茄中的通用性分析

【目的】丰富玫瑰茄（Hibiscus sabdariffa L.）SSR分子标记的种类和数量,验证锦葵科作物SSR标记在玫瑰茄中的通用性,进而分析玫瑰茄的遗传多样性。【方法】选取锦葵科红麻、棉花、黄秋葵和木槿等4种作物共62对SSR引物（木槿17对,其他各15对）,对8份不同来源的玫瑰茄种质进行多态性分析。【结果】62对SSR引物中有58对具有通用性,占比为93.5%;通用性引物中有48对具有多态性,占比为82.8%;这些引物共扩增出246条条带,其中多态性条带239条,占比97.2%。同时,棉花有14对SSR引物具有多态性,多态性引物比率最高,达86.7%;其次是木槿,有82.4%的引物具有多态性,且其引物多态信息含量值（PIC）最高,为0.685;而黄秋葵和红麻多态性引物比率较低,分别为73.3%和66.7%。另外,聚类分析结果表明,在相似系数0.49处可将8份玫瑰茄种质分为3个各具特点的亚类,其中19FZ-76被单独聚为一类,表明这一种质与其他7份种质亲缘关系最远,遗传差异最大,聚类结果与其表型性状表现一致;而来自缅甸的19FZ-74和漳州本地种遗传相似系数最高,说明这两份种质的...     

氮、磷、钾及微量元素肥料配施对蚕豆养分吸收利用的影响

对蚕豆(Vicia faba L.)进行了氮、磷、钾、硼、钼肥料配施试验。结果表明,氮、磷、钾、硼、钼肥配合施用对蚕豆子粒产量、地上部分生物量和收获指数均有明显影响,按肥料增产率由高到低的顺序依次是磷氮钾钼硼。氮、磷、钾、硼、钼肥合理配施,能够促进蚕豆地上部养分的累积,增加氮、磷、钾养分的含量。同时氮和磷在子粒中分配比例也相应提高,钾在茎秆和角果壳中分配比例较高,子粒中较低。     

玉米SSR引物在高梁中通用性分析

利用204对玉米SSR引物对4份血缘不同的高粱进行了分析,探讨其在高粱基因组中的通用性.结果表明,有75%的玉米SSR引物在高粱中有效扩增,但不同玉米染色体SSR引物的可通用率存在差异.多态性分析发现,有效扩增的引物中有37.3%能够在4份高粱种质资源中检测到多态性.说明玉米SSR引物在高粱中具有较高的通用性.     

蚕豆农艺性状的SSR标记关联分析

[目的]寻找与蚕豆主要农艺性状紧密连锁的分子标记,挖掘农艺性状的优异等位变异与种质.[方法]以321份蚕豆种质为供试材料,调查其初荚高度、初荚节位、成荚节数、生殖节数、有效籽粒数、有效分枝、有效荚数、单荚粒数、荚长、荚宽、籽粒面积、籽粒厚、籽粒周长、籽粒长、籽粒宽、株高及百粒重.利用具有显著多态性的76对SSR标记进行...     

梯度碱胁迫对蚕豆幼苗生理生化指标影响的研究

研究蚕豆幼苗在梯度碱胁迫(0,50,100,150,200,250 mmo1/L NaHCO3)下,分别分析处理4,8,12,16 d后蚕豆幼苗的叶片脯氨酸含量、MDA含量、抗氧化酶活性生理指标的变化情况。结果表明:随NaHCO3胁迫时间和强度的增加,蚕豆幼苗叶片脯氨酸和MDA含量显著增加(P<0.01)。随着胁迫时间的延长,50 mmo1/LNaHCO3处理的SOD活性呈先增加(P<0.01)后下降(P<0.01)趋势,100~250 mmo1/L NaHCO3处理的SOD活性呈下降趋势(P<0.01);50 mmo1/L NaHCO3处理的CAT活性呈增加趋势(P<0.01),100~250 mmo1/LNaHCO3处理的CAT活性呈先增加(P<0.01)后降低趋势(P<0.01);50~150 mmo1/L NaHCO3处理的POD活性呈先增加(P<0.01)后降低趋势(P<0.01),200~250 mmo1/L NaHCO3处理的POD活性呈下降趋势(P<0.01)。结论是蚕豆具有一定程度的抗碱性。     

一种高效的蚕豆染色体加倍方法探讨

为解决传统植物染色体加倍方法效率低、费工费时、中期分裂相细胞少等问题,采用4种质量浓度秋水仙素对蚕豆侧根进行处理,检测加倍效果.结果表明,以0.5～1.0 cm长的蚕豆侧根为材料,用0.10 mg/g的秋水仙素处理48 h时,根尖的膨大率最高,为92.94％,膨大根尖中部至根冠区的细胞诱导率为28.20％,显著高于中部至伸长区.侧根平均8条,与传统的主根加倍方法相比,工作效率提高了8倍,且显微镜下观测到的中期分裂相细胞更多.因此,该方法不仅适合植物染色体加倍试验的教学,也为其他植物的染色体加倍提供了借鉴.     

我国豌豆品种状况及天津豌豆新品种引种

对豌豆的原产地和习性、我国豌豆的种植简况和发展豌豆生产的必要性以及我国目前豌豆的育种和引种状况作了介绍。对天津豌豆生产状况、引种的必要性和天津豌豆新品种引进的方向做了简单介绍和分析,并指出豌豆品种的利用应侧重于高质量品种的引进与推广。     

世界栽培豌豆(Pisum sativum L.)资源群体结构与遗传多样性分析

【目的】评价国家种质库长期保存的国内外栽培豌豆(Pisum sativum L.)资源的遗传多样性水平,揭示其遗传多样性、等位基因和群体结构差异,据此评估其重要程度及价值,为中国豌豆资源研究策略和方向的正确选择、国内外资源的充分发掘利用和深入研究提供理论依据。【方法】利用21对豌豆多态性SSR引物,对来自国外五大洲66个国家和中国28个省(区、市)的1984份栽培豌豆进行SSR标记遗传多样性和群体结构分析;采用Structure2.2软件完成资源群体结构剖析、推断参试材料的合理组群数、确定每份参试材料的适当群体划入及其相关参数计算;利用NTSYSpc2.2d软件估算其遗传距离,进行主成分分析(PCA)并绘制三维空间聚类图;采用PopgeneV1.32估算种质群的等位位点分布等参数,利用FstatV2.9.3.2进行种质群间遗传多样性差异显著性测验。【结果】通过对国、内外栽培豌豆资源群间SSR等位基因数(NA)、有效等位基因数(NE)、有效等位基因所占比重(NE/NA)、等位基因丰度(AR)、基因多样性指数(GD)、Shannon's信息指数(I)的比较,发现除等位基因数(NA)外,国内资源的其它5个遗传多样性指标全面高于国外资源。在21个SSR基因位点中,国内、外资源群在7个位点间存在等位基因种类的差异。群体结构分析将1984份世界栽培豌豆资源划分成三大组群。组群A包含96.49%的国外栽培豌豆参试资源,可代表典型的国外栽培豌豆资源类型;组群B的资源88.18%来源于陕西和内蒙古,可代表中国典型的春播区栽培豌豆资源类型;组群C的资源52.05%源于中国秋播区,47.44%源于中国春播区,可代表中国秋播区和除陕西、内蒙古外的春播区栽培豌豆资源类型。组群间遗传多样性差异达到显著水平。PCA作图分析也明确显示世界栽培豌豆资源群体中存在3个边界明显的资源富集区(基因库I、II、III),且与三大组群的群体结构分析结果精确对应。【结论】国内资源的遗传多样性程度整体上超过国外资源,国外资源群体内个体间的差异程度平均高于国内资源。群体结构分析侦测到世界栽培豌豆资源中存在A、B、C共三大资源类群,类群间的遗传多样性差异达到了显著水平,且与PCA做图分析显示的3个边界明显的基因库间存在着精确对等关系:"类群A"几乎等同于"基因库I","类群B"几乎等同于"基因库II",而"类群C"几乎等同于"基因库III";基因库I由国外资源富集而成,基因库II由中国陕西和内蒙古资源富集而成,基因库III由中国秋播区资源和陕西、内蒙古以外的春播区资源富集而成,由此得出世界栽培豌豆由3个基因库构成的结论。国外栽培豌豆种质资源构成了"基因库I",国内栽培豌豆种质资源构成了"基因库II"和"基因库III",表明国内、外资源均很重要,但国内资源甚于国外。     

Response of Endogenous Salicylic Acid and Jasmonates to Mechanical Wounding in Pea Leaves

The roles of on endogenous jasmonates （JAs） and salicylic acid （SA） in wounding response were investigated. Pea （Pisum sativum L.） seedlings were treated with three different methods including mechanical wounding, JAs application, and SA application. The contents of endogenous JAs and SA, as well as the activities of the related enzymes were detected by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）, high performance liquid chromatography （HPLC）, and spectrophotometer, respectively. The results showed that endogenous JA rapidly accumulated within 30 min after wounding. The increase in the activities of both lipoxygenase （LOX） and allene oxide synthase （AOS） lagged behind JAs burst. A second slight increase in JAs level was observed at 24 h after wounding treatment, and at the same time point, higher activities of LOX and AOS were also detected. Endogenous free SA content decreased accompanied with JAs burst. Effects of exogenous JA application were similar to those of wounding treatment on endogenous SA level and phenylalanine ammonia lyase （PAL） activity, whereas exogenous SA application led to the significant inhibition of LOX and AOS activities and the decrease of endogenous JAs level at the early stage of treatment. It is thus suggested that JAs burst and SA decrease in early response to wounding may constitute an important mechanism by which plant starts the related defense reaction and adapts to wounding stress.     

豌豆根尖铝毒的敏感浓度探讨

以不同浓度Al3+处理豌豆幼根根尖,24 h后通过测定幼根的相对伸长率、不同根段的胼胝质含量、POD活性同时结合苏木精染色,探讨不同浓度Al3+对豌豆根尖生长的影响。结果表明:幼根伸长明显受到抑制,苏木精染色的颜色也随Al3+浓度上升而加深;不同根段的胼胝质含量明显增加,当Al3+浓度大于50μmol/L后,差异达到显著;幼根的POD活性显著降低。说明Al3+抑制豌豆幼根的生长,其敏感浓度为50μmol/L。     

叠氮化钠对豌豆诱变效应的初步研究

豌豆种子在蒸溜水中预浸24h 后,放入0.000,0.002、0.020、0.200、2.000 m molL~(-1)叠氮化钠溶液处理24h,研究叠氮化钠对豌豆的诱变效应。试验所用的测定指标包括 M_1代的发芽率、田间出苗率、萌发延滞时间、根长、染色体畸变率、过氧化物酶、淀粉酶和蔗糖转化酶活性及 M_2代叶绿素缺失突变率.试验结果表明:(1)高浓度叠氮化钠溶液(≥0.020mmolL~(-1))降低种子萌发率和田间出苗率,抑制根的生长,延滞种子萌发,抑制酶活性随萌发过程的增高;(2)低浓度叠氮化钠溶液(0.020mmol L~(-1))处理刺激根的生长和酶活性的增高;(3)叠氮化钠有效诱发 M_2代叶绿素缺失突变。所有突变体中,黄绿苗突变体发生频率最高.0.200 mmol L~(-1)叠氮化钠溶液处理,叶绿素缺失突变频率高达50.53%;(4)叠氮化钠不诱发根尖染色体畸变。     

大豆疫霉基因组SSR标记开发

 【目的】开发大豆疫霉基因组SSR标记,为从分子水平深入研究大豆疫霉及其近缘种提供一种理想的分子标记。【方法】用FPCR软件从大豆疫霉全基因组序列中查询SSRs,选择合适的SSR序列用Primer5.0软件设计引物。【结果】从发现的1 234个含有2～4个碱基重复单元的完全SSRs中选出260段设计引物,经10个大豆疫霉分离物基因组DNA检测,有213对(81.9%)扩增出SSR特征条带,其中114(53.5%)对引物扩增出多态性。通用性检测表明,14.6%～28.6%引物分别在选择的8个疫霉种中有效扩增。基于10个SSR标记数据进行聚类分析,结果表明表明这些标记可以完全区分大豆疫霉及其它疫霉。【结论】大豆疫霉基因组SSR标记具有高多态性,是大豆疫霉遗传变异、遗传多样性、及遗传图谱构建等研究理想工具。部分大豆疫霉基因组SSR标记在其近缘种中具有通用性,可以用于疫霉菌的系统进化、鉴定、区分及开发近源种的SSR标记。特别开发的SSR标记,在大豆疫霉基因组中具有准确的位置,将极大地方便大豆疫霉菌功能基因的定位和克隆,以及进行疫霉菌的比较基因组的研究。     

豌豆病程相关蛋白应答GSH的蛋白质组学分析

【目的】为揭示豌豆的抗病反应机理,采用蛋白质组学方法对豌豆上胚轴组织中应答GSH的抗病防御蛋白质种类和信息进行分析研究。【方法】以50mmol·L-1还原性谷胱苷肽(reduced glutathione,GSH)作为抗病激发子,利用高通量2-DE和MALDI-TOFMS质谱技术大规模分离和鉴定豌豆白化苗中与抗病防御相关的差异蛋白质点。【结果】从GSH处理48h的豌豆白化苗上胚轴组织中共分离筛选得到4种蛋白质与豌豆的抗病防御反应密切相关,包括病程相关蛋白PR10(PI49)、脱落酸胁迫响应蛋白ABR17和ABR18及1个富含甘氨酸的RNA束缚蛋白(GRPs)。发现ABR17与PI49在GSH逆境胁迫下相伴出现,二者交互作用可能提高豌豆的抗病性。【结论】在GSH侵染条件下,豌豆上胚轴在48h内大量积累PR和ABA胁迫响应等大分子量抗菌蛋白,可能依靠这些病程相关蛋白的积累,增强豌豆对侵染真菌的抗病能力。     

质膜ATP酶介导机械伤害诱导豌豆叶片的防御反应

【目的】研究质膜ATP酶(H+-ATPase)在机械胁迫诱导植物防御反应形成中的作用。【方法】通过酶活性生化测定、Western blot检测和电镜细胞化学观测方法,研究机械伤害对豌豆幼苗质膜H+-ATPase活性的影响;同时结合药理学实验,进一步探讨了质膜H+-ATPase与活性氧积累在伤害防御反应中的关系。【结果】机械胁迫能诱导质膜H+-ATPase活性提高,但并未改变该酶蛋白含量;抑制质膜H+-ATPase活性,伤诱导的H2O2累积和苯丙氨酸解氨酶活性提高随之被抑制,活性氧清除剂处理对伤诱导质膜H+-ATPase活性提高没有影响。【结论】质膜H+-ATPase参与机械胁迫诱导防御反应相关的信号传递,该酶可能作用于活性氧信号上游,并通过蛋白磷酸化调节来诱导下游防御反应形成。     

铝胁迫下豌豆根边缘细胞和根细胞壁多糖组分含量的变化

 【目的】明确根边缘细胞与根对铝敏感性差异及其与细胞壁多糖组分含量的关系。【方法】以中豌五号为材料,采用雾培法,研究铝胁迫下豌豆根边缘细胞和根细胞壁多糖组分含量的变化。【结果】在4.0 mmol?L-1AlCl3处理24 h后,边缘细胞活性显著降低,细胞活性抑制率达到了19.2%,根系相对伸长的抑制率为10.1%。无铝条件下,边缘细胞的细胞壁果胶、纤维素糖醛酸和总糖含量显著高于根段细胞壁。4.0 mmol?L-1 A1C13处理后,豌豆0～10 mm和10～20 mm根段细胞壁果胶糖醛酸含量提高,边缘细胞提高幅度尤为明显;边缘细胞果胶总糖含量显著提高,半纤维素和纤维素总糖显著降低,而2个根段细胞壁果胶、半纤维素和纤维素总糖含量提高。边缘细胞果胶、半纤维素和纤维素的铝含量显著高于0～10 mm和10～20 mm根段,0～10 mm根段铝含量高于10～20 mm,且在4.0 mmol?L-1 A1C13处理24 h后边缘细胞果胶1铝含量分别是0～10 mm、10～20 mm根段的14.4和17.4倍;同时,边缘细胞细胞壁半纤维素和纤维素多糖较果胶高,且含有相当量的铝。【结论】豌豆根边缘细胞细胞壁果胶含量显著高于2个根段,与铝含量呈显著正相关,显示果胶含量高的边缘细胞与根尖相比对铝毒更为敏感,同时,边缘细胞细胞壁多糖(包括果胶,纤维素和半纤维素)可能与铝的结合有重要作用。