加拿大披碱草-野大麦三倍体杂种加倍植株同工酶分析

分析了加拿大披碱草-野大麦三倍体属间杂种F₁加倍植株的同工酶酶谱特征。结果显示:同一生育阶段杂种自然加倍植株与加倍F₁代植株在EST、POD和SOD酶带的数目、位点及强弱方面具有一致性和遗传稳定性,而与杂种F₁代及亲本的酶带表型差异显著,从酶蛋白分子水平证明该杂种F₁染色体加倍是真实的;加倍植株抽穗期旗叶的EST、POD酶谱中分别呈现9和4条酶带,分蘖期幼叶的EST、POD、SOD酶谱内分别呈现8、4和4条酶带,有多态性位点的特征酶带可作为杂种加倍后代育性恢复鉴定的遗传标记的候选位点;对供试材料不同生育阶段做同工酶酶谱对比分析,比单一生育阶段更能反映其酶带表型的遗传差异性,提高同工酶电泳技术鉴定结果的准确性。     

中间偃麦草染色体核型及C-带带型的分析比较

为比较确定偃麦草属植物种质材料间的亲缘关系和进化程度,以3份不同来源的中间偃麦草(Elytrigia in-termedia(Host)Nevski)种质材料为研究对象,分别进行染色体核型及C-带带型的分析。结果表明:3份中间偃麦草种质材料均为四倍体,其中EI015的细胞染色体核型公式为2n=4x=28=2M+10m+16sm,但不显带;EI021的染色体核型公式为2n=4x=28=4M+22m(SAT)+2sm,而带型公式为2n=4x=28=5C+2CT₊+2CT⁺+4T⁺+2T₊+1CS₊+12;EI038的染色体核型公式为2n=4x=28=4M+12m+12sm(SAT),带型公式为2n=4x=28=2S₊+4T₊+1CT₊+1T⁺+20,3份种质材料染色体不对称性均属2A型。综合比较染色体核型及带型变化,EI021染色体核型特征与EI015、EI038相差明显,EI015与EI038染色体核型比较相近,但EI015与EI038在带型特征上存在明显差异,说明各种质材料间亲缘关系较远,并且染色体带型分析能够更加客观地反映染色体变化。     

三份偃麦草种质的染色体核型分析

选用产地来源不同的3份偃麦草的种子为试验材料,采用根尖压片法进行细胞染色体核型分析,旨在为其细胞学特性和演化趋势的研究奠定科学基础。结果表明,来源于俄罗斯列宁格勒的偃麦草种质ER044染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为:4L+14M₂+20M₁+4S,核型公式为:K(2n)=6X=42=2M+32m+8sm。来源于阿富汗喀布尔的偃麦草种质ER058染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为: 2L+20M₂+16M₁+4S,核型公式K(2n)=6X=42=30m+12sm(2sat)。采自于中国新疆的偃麦草种质ER132染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为:4L+16M₂+16M₁+6S,核型公式为:K(2n)=6X=42=32m+8sm(4sat)+2st。3份偃麦草种质的染色体核型均属于“2B”类型。     

披碱草和野大麦及其杂种F1与BC1酯酶同工酶分析

采用聚丙烯酰胺垂直平板电泳技术对披碱草和野大麦及其杂种F₁与回交1代酯酶同工酶进行比较分析。结果表明,亲本披碱草和野大麦有位点相同的9条基带,从酶蛋白分子水平验证,两亲本有较近的亲缘关系。杂种F₁的酯酶同工酶谱主要表现为双亲酶带的互补类型,亲本的个别酶带在杂种F₁有丢失现象,正反交杂种F₁均产生一条杂种带。杂种F₁酶谱有偏向母本遗传的倾向。正反交的回交1低酯酶同工酶谱基本相同,但也存在一定的差异,回交1代的酯酶同工酶谱明显地偏向轮回亲本野大麦。酯酶同工酶具有多态性,可作为遗传标记用于杂种鉴定和回交后代目标性状植株的检测。     

4份偃麦草资源对干旱胁迫的生理响应

为了解偃麦草(Elytrigia repens (L.) Nevski)的抗旱生理机制,在盆栽控水条件下,对抗旱性不同的4份偃麦草种质资源进行干旱胁迫生理响应研究。结果表明:干旱后土壤含水量呈下降趋势,且胁迫后0 d,5 d,10 d,15 d间土壤含水量差异显著(P<0.05);干旱胁迫过程中偃麦草叶片水分饱和亏缺(WSD)、电导率、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量呈上升趋势,超氧化物酶(SOD)活性与可溶性蛋白含量呈现先升高后降低趋势,而过氧化物酶(POD)活性则表现降低趋势;与其他材料相比,抗旱性强的材料E01的WSD值上升慢、增加率低,SOD活性峰值出现时间晚且峰值最高,可溶性蛋白含量变化小,脯氨酸积累少,且MDA积累慢、含量低。     

中间偃麦草、长穗偃麦草及其杂交种抗旱性评价

测定了杂交种植物组织相对含水量、脯氨酸、叶绿素、可溶蛋白、丙二醛生理指标,利用主成分分析、隶属函数综合评价偃麦草属不同材料[中间偃麦草（Elytrigia intermedia）、长穗偃麦草（E.elongata）及其杂交种]的抗旱性。结果表明,5个单项生理指标可综合为3个相互独立的综合指标;正交杂种（E.intermedia×E.elongata）的抗旱综合值为 0.529,反交杂种（E.elongata×E.intermedia）为0.702,而其2个亲本中间偃麦草和长穗偃麦草仅为0.308和0.191,杂交种材料的抗旱能力远高于2个亲本,其中反交杂种的抗旱性最强。     

长穗偃麦草与中间偃麦草杂种成熟胚离体培养与再生体系的建立

以长穗偃麦草(Elytrigia elongata)和中间偃麦草杂交种(Elytrigia hybrid;E. elongata×E. intermedia)的成熟胚为外植体,进行组培再生体系的研究。结果表明:诱导愈伤组织的适宜培养基为MS+CH(500 mg/L)+2,4-D(1.0 mg/L)+6-BA(0.2 mg/L),其诱导率为73%,适宜分化培养基为MS+6-BA(4.0 mg/L)+NAA(0.5 mg/L),分化率最高,为37.8%。本研究建立了一套有效的以成熟胚为外植体偃麦草杂种组织培养再生体系。     

偃麦草EST-SSR标记开发及应用

利用NCBI数据库中偃麦草(Elytrigia repens)EST序列开发偃麦草EST-SSR引物,并对47份偃麦草资源进行遗传多样性分析,验证所开发EST-SSR引物在偃麦草上的可应用性。结果显示,在27 891条偃麦草EST序列中可以搜索到SSR位点1 068个;其中六核苷酸重复序列最多,占总SSR的53.83%;二、三、四、五、六核苷酸优势重复基元及出现频率分别为AC/TG(2.72%)、CGC/GCG(1.87%)、CGAC/GCTG(5.24%)、CCGCC/GGCGG(0.37%)、CAGCTC/GTCGAG(3.37%)。开发的105对偃麦草EST-SSR引物中有64对引物(60.95%)可以有效扩增;随机选取18对多态性引物对47份偃麦草进行遗传多样性分析,其多态性百分率为78.64%,多态性指数(PIC)为0.22~0.83。以上结果表明,开发的偃麦草EST-SSR标记是有效的,有较高的应用价值,为偃麦草遗传多样性、重要性状关联分析研究奠定了基础。     

加拿大披碱草和老芒麦及其杂种F1同工酶分析

采用聚丙烯酰胺垂直平板电泳技术对加拿大披碱草和老芒麦及其杂种F1的过氧化物酶(POD)同工酶、酯酶(EST)同工酶做了比较分析.结果表明,亲本加拿大披碱草和老芒麦的POD同工酶可明显地分成A、B两区,共有8条相同位点的酶带,为亲本的基带,在EST同工酶谱中双亲有6条基带,从酶蛋白分子水平验证出两亲本的亲缘关系相对较近;杂种F1的POD和EST同工酶谱主要表现为互补双亲的酶带类型,同时还丢失了部分双亲的酶带,杂种F1的POD和EST同工酶谱有偏向母亲遗传的倾向;亲本与杂种F1的酶谱表型均有一定的差异;POD与EST同工酶具多态性,可作为遗传标记用于杂种鉴定和目标性状植株的检测.     

四种偃麦草光合特性日变化分析

用LI-6400型便携式光合测定仪观测4种偃麦草光合特性。结果表明:供试材料净光合、蒸腾作用日变化均为双峰型,有明显的光合“午休”现象,其中中间偃麦草(Elytrigia intermedia)和偃麦草(E.repes)的“午休”是叶肉细胞光合能力下降所改^[5-7],而长穗偃麦草(E.elongcata)和毛偃麦草(E.trihophora)则因气孔导度下降所致;蒸腾速率“午休”主要由于光辐射强、叶温高、湿度低、叶片缺水和气孔部分关闭所致;长穗偃麦草具有较高的光能利用率和较低水分利用率,因此在灌溉地区可以获得高产;在少水地区偃麦草则是理想的高产草种;通过合理密植毛偃麦草和中间偃麦草也有望获得高产。     

利用POD同工酶分析紫花苜蓿亲本及杂种后代遗传变异

为明确云南红壤区紫花苜蓿(Medicago sativa)亲本及其杂种后代的遗传变异,采用了不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对分别以‘德钦’苜蓿与‘Acrora’为父母亲本的正反杂交组合的亲本、F₁代和F₂代过氧化物同工酶进行分析.结果表明:‘德钦’苜蓿♀与‘Acrora’♂杂交的同工酶谱带有10条,F₂代之间的遗传距离最大为0.60;‘德钦’苜蓿♂与‘Acrora’♀杂交的同工酶谱带有8条,F₂代之间的遗传距离最大为0.50.以‘德钦’苜蓿为母本F₂代之间的变异比以‘德钦’苜蓿为父本F₂代之间的变异大.不同遗传背景对紫花苜蓿后代POD同工酶酶谱特征的影响较大.     

黑麦草杂交F2代光合及水分利用效率研究

在晴朗无云天气下,利用C-340df便携式光合测定仪分别于分蘖期、拔节期和初花期对4个黑麦草品种(百盛Lolium perenne L.cv.Bison,邦德Lolium multiflorum L.cv.Abundant,多福L.perenne cv.Tove,卓越L.perenne cv.Eminent)及其杂交F₂代的光合蒸腾速率、生态因子(光合有效辐射、大气温度、大气湿度、叶温)和生理因子(胞间二氧化碳浓度、气孔导度)进行测定,并同期测定叶片相对含水量,旨在从F₂代中筛选出高光合、高水分利用率株系,并探讨影响黑麦草光合及水分利用效率的主要生理生态因子。结果表明:121个F₂代株系中,F₂-2(百盛×多福)的净光合速率最高、蒸腾效率最低(P<0.05),为F₂代中高光合、高水分利用率的最优株系;F₂-2(百盛×多福)相关性分析结果表明,蒸腾作用显著影响黑麦草叶片光能利用率和水分利用效率(P<0.05),气孔导度是影响黑麦草叶片光能利用率和水分利用效率的主要生理因子,可作为筛选高光合作物的生理指标。     

二色胡枝子品种SOD、POD同工酶的酶谱分析

利用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳技术对延边和赤城胡枝子进行超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)同工酶分析。结果表明,两个品种SOD同工酶在茎、叶、荚果和种子内的酶带数、酶带迁移率、酶活性强弱(酶带染色的深浅)均十分相近;POD同工酶除了在花蕾期,延边胡枝子的叶片比赤城胡枝子多一条A带外,其余各期、各部位在谱带数、带型、酶带迁移率、酶活性方面都表现出相似的特点。     

甜叶菊绿原酸增强大肠杆菌感染蛋雏鸡免疫力研究

旨在评价甜叶菊绿原酸增强人工腹气囊感染大肠杆菌O₇₈蛋雏鸡免疫力的作用效果,为功能性抗生素替代品研发提供基础参数支持。本试验随机将1日龄、体重无显著差异的健康海兰蛋鸡360只分为6组：空白对照组（C）、大肠杆菌O₇₈处理组（EC0）、1.0 g·L^-1杜仲素+大肠杆菌O₇₈处理组（ED1）、1.0 g·L^-1甜叶菊绿原酸+大肠杆菌O₇₈处理组（EC1）、2.0 g·L^-1甜叶菊绿原酸+大肠杆菌O₇₈处理组（EC2）、4.0 g·L^-1甜叶菊绿原酸+大肠杆菌O₇₈处理组（EC4）,预饲7 d后开始正式试验。第7天时将大肠杆菌O₇₈通过腹气囊感染蛋雏鸡,饮水投喂药物,每天1次,连用3 d。随后通过ELISA法检测血清IL-1β、IL-2、IL-6、IgM、IgA、TNF-α水平;RT-qPCR检测空肠和回肠IL-1β、IL-2、TNF-α、Claudin-1和ZO-1基因表达;高通量测序分析盲肠内容物微生物种类。结果显示：1）腹气囊感染大肠杆菌O₇₈显著增加了蛋雏鸡死亡率（P<0.05）,而甜叶菊绿原酸处理组（EC2、EC4）蛋雏鸡的死亡率显著降低（P<0.05）。2）甜叶菊绿原酸对大肠杆菌O₇₈感染蛋雏鸡血清IgA和IgM含量有提高趋势,可不同程度降低血清炎性因子含量,其中EC1、EC2、EC4组血清TNF-α含量显著降低（P<0.05）;EC2显著降低大肠杆菌O₇₈感染蛋雏鸡回肠促炎细胞因子IL-1β、IL-2、TNF-α的基因表达（P<0.05）。3）甜叶菊绿原酸可促进蛋雏鸡空肠紧密连接蛋白基因表达,改善腹气囊感染大肠杆菌O₇₈对肠道屏障的损伤。4）腹气囊感染大肠杆菌O₇₈导致鸡肠道特有OTUs增加,增加肠道拟杆菌门、变形菌门和梭杆菌门的相对丰度,降低厚壁菌门的相对丰度;而甜叶菊绿原酸处理组（EC2）蛋雏鸡盲肠厚壁菌门的相对丰度升高,拟杆菌门和变形菌门的相对丰度降低。甜叶菊绿原酸可增强腹气囊感染大肠杆菌O₇₈蛋雏鸡机体的免疫功能,抵御大肠杆菌O₇₈对蛋雏鸡的侵袭,其中应用剂量为2.0 g·L^-1甜叶菊绿原酸的效果较好。这预示绿原酸具有抗生素替代品的功效,其对大肠杆菌感染蛋雏鸡机体免疫力的积极作用可能是通过调控免疫相关基因和维持盲肠微生物菌群稳态达到的,但其作用机制仍需深入的研究。     

假俭草杂种F1抗寒性遗传分析

本研究选用抗寒性存在差异的假俭草品种E142和E022为亲本配制杂交组合,获得了杂种F₁群体;利用电解质渗透法对F₁群体及其亲本进行抗寒性鉴定,利用植物主基因+多基因遗传分离分析方法分析假俭草抗寒性遗传特征。结果表明,1) 杂种F₁群体不同单株间的抗寒变异较大,变异范围为－9.63～－1.45℃,变异系数为-29.27%。2)F₁群体的抗寒性呈连续的混合正态分布,符合植物主基因+多基因遗传模型。3)假俭草的抗寒性状最适遗传模型为B-1,即抗寒性状受2对主基因加性－显性－上位性控制,主基因的遗传率为91.28%。本研究明确了假俭草抗寒性状的遗传规律,为假俭草抗寒育种提供了科学依据,也为假俭草抗寒育种创造了材料。     

外源赤霉素和吲哚乙酸对老芒麦生长、生理特性及染色体端粒的调控

本研究以‘川草2号’老芒麦(Elymus sibiricus‘Chuancao No.2’)为材料,采用砂培法,通过测定幼苗形态、生理特性和端粒酶活性,研究喷施不同浓度(30,75和150 mg·L^-1)赤霉素(Gibberellin, GA₃)和吲哚乙酸(Indole acetic acid, IAA)后对老芒麦幼苗生长发育过程的影响,以期为促进老芒麦生长、提高产量甚至防止早衰提供理论依据。结果表明,各处理提高了株高、叶长、叶面积和地上生物量,150 mg·L^-1 GA₃和30 mg·L^-1IAA处理利于老芒麦植株生长和生物量积累。GA₃各处理降低了10～15 d的叶绿素含量和第15 d的丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量,显著提高了0～5 d的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)活性、0～15 d的过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性、第10 d过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性...     

日本结缕草抗寒相关性状的QTL分析

为寻找与结缕草(Zoysia japonica steud.)抗寒性状相关的数量性状位点(QTLs),利用生态条件具明显差异的2个日本结缕草品系室兰(Zoysia japonsic cv. Muroran)和俵山北(Zoysia japonsic cv. Tawarayama Kita)及其假测交产生的F₁代86个个体为材料,研究其在人工低温胁迫条件下叶片的半致死温度(LT₅₀)及可溶性糖、可溶性蛋白含量及过氧化物歧化酶(SOD)活性的变化,并以447个SSR标记构建的日本结缕草遗传连锁图谱为基础,对抗寒相关的性状可溶性糖、可溶性蛋白含量及SOD活性进行了QTL定位分析。结果表明:F₁群体的可溶性蛋白含量与叶片LT₅₀呈显著负相关(P<0.05),可溶性糖含量及SOD活性与叶片LT₅₀呈极显著负相关(P<0.01)。分别定位到与叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量和SOD活性相关的QTL各1个,分布于3个连锁群上,QTL的LOD值介于2.19~2.42之间,单个QTL可解释性状表型变异的范围在13.3%~13.8%。