高丹草(高粱×苏丹草)产量及其构成因素的QTL定位与分析

利用分子标记技术,在许多作物上已获得了高密度的分子遗传图谱,并定位了许多主要农艺性状的QTL,而在牧草上这方面的研究尚属空白。为提高育种中对牧草产量性状优良基因型选择的效率,对高丹草的单株产量及其构成因素(株高、分蘖数、叶片数)进行QTL定位,确定其在染色体的位置及其遗传效应,探讨其杂种优势产生原因。在以高粱413A和棕壳苏丹草杂交获得的248个F2:3家系构建的作图群体中,应用AFLP和RAPD两种标记技术构建了高丹草(Sorghum×Sudan grass)的遗传连锁图谱。共包含168个标记,分布于10个连锁群,图谱总长度为836 cM,标记间平均图距为4.98 cM。采用Joinmap/QTL4.0对高丹草单株产量及其三大构成因素进行QTL定位。共检测到QTLs19个,分布在8个连锁群上,其中,第1和3连锁群最多,各为4个和3个。单个QTL解释性状表型变异的5.20%～51.50%。检测到的19个QTL中,表现加性效应的有1个,占5.26%,部分显性效应的有3个,占15.79%,显性效应的有6个,占31.58%,超显性效应的有9个,占47.36%。超显性效应和显性效应在高丹草杂种优势的遗传基础中占主导地位。     

基于SSR分子标记的高丹草遗传图谱构建及相关性状QTL定位

本试验以散穗高粱和红壳苏丹草为亲本,以其杂种F2代的170个分离单株为作图群体,利用SSR分子标记技术和Join Map 3.0作图软件构建高丹草遗传连锁图谱,并在此基础上对分蘖数、株高、氢氰酸含量等8个相关性状进行QTL定位。结果表明:从120对SSR引物中共筛选出50对多态性引物,利用这些引物对作图群体各单株进行PCR扩增,共获得226个多态性标记,平均扩增标记为4.5个/引物。构建出一张由10个连锁群组成的高丹草SSR分子遗传图谱,含181个SSR标记,图谱总长803.13 cM。各连锁群长度在5.8~152.3 cM之间,标记间平均距离4.38 cM,图谱密度较高。在构建图谱的基础上,对高丹草8个相关性状进行QTL定位,共获得17个QTLs,其中控制茎粗的QTL 4个,控制叶宽的QTL 3个,控制叶片数、叶长、分蘖数和穗长的QTL各2个;控制株高和氢氰酸含量的QTL各1个。这些QTL位点分布于高丹草SSR遗传连锁图谱的其中8个连锁群上,其遗传贡献率的范围为12.5%~25.6%。本研究可为进一步开展高丹草重要性状基因的精细定位、图位克隆、功能分析,以及分子标记辅助育种提供理论指导。     

甘蓝型油菜产量及其构成因素的QTL定位与分析

产量性状是复杂的数量性状, 对种子的单株产量及其构成因素(全株总有效角果数、每角粒数、千粒重)进行QTL定位和上位性分析,确定其在染色体上的位置及其遗传效应,可以探讨油菜杂种优势产生原因,提高育种中对产量性状优良基因型选择的效率,达到提高油菜产量的目的。在双低油菜细胞质雄性不育保持系1141B和双高恢复系垦C₁构建的F₂作图群体中,运用SRAP、AFLP和SSR三种标记技术构建了一个甘蓝型油菜(Brassica napus L.)的分子标记遗传连锁图谱。共包含244个标记,分布于20个主要连锁群、1个三联体上,图谱总长度为2 769.5 cM。采用Windows QTL Cartographer Version 2.0统计软件及复合区间作图法,对油菜单株产量及其3大构成因素进行QTL定位,共检测到QTLs 16个分布在9个连锁群上,其中第6和13连锁群最多,均有3个。单个QTL解释性状表型变异的0.38%～73.34%。对于同一性状,等位基因的增效作用既来自母本,亦源自父本;采用双向方差分析法对位点间互作及其上位性进行分析,检测到26对影响产量构成性状的上位性互作效应QTL,说明油菜基因组中存在大量控制产量的互作位点,油菜产量性状的上位性存在着多效性,上位性互作包括QTL与非QTL位点,其中以非QTL位点较多。一般互作位点的独立效应值较小,而互作的效应值显著增大,且一般超过两位点独立效应值之和。反映了控制产量性状基因的复杂性。上位性是甘蓝型油菜产量性状杂种优势的重要遗传基础。     

苦荞SSR分子遗传图谱的构建及分析

构建苦荞遗传连锁图谱,为今后有关苦荞基因组结构、重要农艺性状QTL定位、分子标记辅助育种和基因克隆等研究工作奠定基础。以栽培苦荞‘滇宁一号’和苦荞野生近缘种杂交产生的119份F4代分离材料为作图群体,利用SSR分子标记来构建苦荞的分子遗传连锁图谱。本研究构建的连锁图谱包含15个连锁群,由89个标记组成,其中偏分离的标记有22个,占24.7%,每条连锁群上的标记在2~16之间。连锁群长度在6.9~165.8 cM的范围,覆盖基因组860.2 cM,总平均长度9.7 cM。本研究构建了首张苦荞SSR遗传连锁图谱,为苦荞QTL定位、基因克隆、遗传选育等研究奠定了基础。     

应用SRAP、ISSR和TRAP标记构建金针菇分子遗传连锁图谱

本研究应用金针菇(Flammulina filiformis)的两个菌株,黄色金针菇Y1701和白色金针菇W3082为作图亲本,采用分子标记以构建高密度的金针菇分子遗传连锁图谱。通过F1代产生的71个单孢为遗传连锁图谱作图群体,应用SRAP、ISSR和TRAP标记引物,利用PCR对得到的作图群体进行多态性分析,构建了一张拥有11个连锁群以及125个标记位点,总长度860.3 cM的遗传连锁图谱。连锁群平均长度为78.21 cM,最长的连锁群为132.9 c M,最短的连锁群为16.3 c M。多态性标记间最大遗传距离为38.4 cM,最小距离为0.5 cM,连锁图中出现了6个大于20 cM的间隙,标记密度6.88 cM,是迄今以来金针菇遗传连锁图谱相关研究中密度最高的。本研究所获得的高密度遗传连锁图谱有助于金针菇QTL定位,分子辅助育种和基因定位的研究。     

紫甘薯SSR标记遗传图谱构建与重要农艺性状QTL定位

理想农艺性状是甘薯育种的重要目标,而选择甘薯理想农艺性状的育种手段还很缺乏。本研究以分枝数多、蔓长中等、高产紫肉甘薯品种徐紫薯8号为母本,分枝数少、长蔓、中等产量白肉甘薯品种美国红为父本,以F1代分离群体的274个单株为作图群体,利用SSR分子标记技术,构建了甘薯分子连锁图谱,能够加密已有的遗传图谱。其中母本图谱包含24个连锁群(linkagegroups,LGs),图谱总长1325.8cM,标记间平均距离9.2cM;父本图谱包含21个LGs,图谱总长1088.6 cM,标记间平均距离8.2 cM。通过复合区间作图法对甘薯地上部分枝数、茎蔓直径、最长蔓长、叶柄长度和节间长度5个重要农艺性状进行QTL分析,检测到1个与分枝数相关的QTL,解释表型变异的53.2%;1个与茎蔓直径相关的QTL,解释表型变异的16.7%;2个与最长蔓长相关的QTL,解释表型变异的9.5%和13.7%;2个与叶柄长度相关定位的重要农艺性状QTL,可以开发与其连锁的分子标记,辅助室内早代苗期筛选具有理想农艺性状的株系,从而提高田间选择效率的QTL,解释表型变异的8.8%和11.3%;5个与节间长度相关的QTL,解...     

中棉所70分离群体农艺性状相关QTL定位

【目的】定位棉花产量相关性状的数量性状基因座(Quantitative trait locus,QTL)。【方法】以中棉所70的F_2分离群体为遗传作图群体,利用从14 820对简单序列重复(Simple sequence repeat,SSR)引物中筛选出的267对两亲本间的多态性引物检测F_2群体250个单株的标记基因型,利用Joinmap 4.0进行连锁分析,并通过WinQTLCart 2.5复合区间作图法对F_(2:3)群体的株高、单株结铃数和单株果枝数性状进行QTL定位。【结果】在F_2群体中共获得342个SSR标记位点,并构建了包括312个标记、35个连锁群,总长1 929.9 cM的遗传连锁图谱(标记间平均距离为9.2 cM,覆盖棉花基因组的43.4%)。经QTL定位,共检测到19个QTL,其中涉及株高的7个、单株果枝数4个、单株结铃数8个,这些QTL分布在8条染色体上,解释0.25%~11.28%的表型变异。【结论】这些与农艺性状相关的QTL有助于棉花产量分子标记辅助选择。     

用重组自交系构建西瓜分子遗传图谱

用可溶性固形物含量高、皮薄、感枯萎病的栽培西瓜自交系(Citrullus lanatus var. lanatus)97103和可溶性固形物含量低、皮厚、抗病的野生西瓜种质(Citrullus lanatus var. citroides)PI296341杂交所得重组自交系F8的117个单株为作图群体，构建西瓜分子遗传图谱。该图谱包含87个RAPD标记、13个ISSR标记和4个SCAR标记，分为15个连锁群，包括1个最大的含31个标记的连锁群(277．5cM)、6个大的含4—12个标记的连锁群(51.7cM—172．2cM)和8个小的含2—5个标记的连锁群(7．9cM—46．4cM)，覆盖基因组的1027．5cM。两个标记间的平均距离为11．54cM。该图谱为以后获得饱和的分子遗传图谱、重要农艺性状的QTL分析以及图谱克隆抗病基因奠定了坚实的基础。     

大白菜分子连锁图谱的构建与分析

构建大白菜分子连锁图谱,旨在为紫色等性状的QTL定位奠定基础.以紫菜薹(B.compestris L.var.purpurea Bailey)和结球白菜(B.campestris L.ssp.Pekinensis(Lour.)Olsson)杂交的F2群体为试材,基于231个多态性标记,利用JoinMap 3.0软件,得到包含163个标记、11个连锁群和4个片段的大白菜分子连锁图谱,其中包括117个RSAP标记、38个SRAP标记、5个SSR标记和3个RAPD标记.图谱覆盖基因组长度为821.3 cM,标记间平均图距为5.04 cM.连锁群上23.31%的标记表现偏分离,偏分离标记在连锁群上聚集出现.基于与紫色性状连锁的RAPD标记,推断LG4与大白菜1号染色体对应.该图谱可有效的用于紫色等性状的QTL定位分析.     

甘蓝型油菜产量及相关性状的QTL分析

高产是甘蓝型油菜育种的重要目标之一，产量是多基因控制的数量性状。本文通过QTL作图分析了产量及其相关性状的数量性状位点，以甘蓝型油菜中油821和保604 F₁代小孢子培养获得的DH系为作图群体，构建了由20个连锁群组成的，包括251个分子标记( 2个RFLP标记，72个RAPD标记，91个SSR标记，86个SRAP标记)的遗传连锁图(10个标记没有分配到连锁群中)。图谱的平均图距为6.96 cM，共覆盖油菜基因组1 746.5 cM。在此图谱基础上采取复合区间作图法，检测到与油菜产量及其相关性状有关的QTL共17个。其中控制株高的3个分别位于第4、第9和第10连锁群上，对性状的解释率为9.42%～17.58%；与分枝部位有关的4个分别位于第4、第6和第7连锁群上，其中Bp1 和Bp2 均位于第4连锁群，对性状的解释率为8.13%～15.20%；与主花序有效长有关的3个分别位于第4、第10和第16连锁群上，对性状的解释率为7.49%～23.36%；与一次有效分枝有关的2个分别位于第1、第4连锁群上，对性状的解释率为15.29%～19.58%；与角果总数和千粒重有关的分别位于第4连锁群和第9连锁群上，贡献率分别为17.42%和7.64%；与单株产量有关的3个分别位于第3、第4和第15连锁群，共解释26.60%的表型变异。部分性状的QTL在连锁群上成簇分布,对性状贡献率很大，表现主效QTLs的特点，相应的性状之间也呈显著相关，这表明一因多效或者相关的QTLs之间紧密连锁是性状相关的遗传基础。本研究中与主效QTLs连锁的标记可用于油菜产量性状的分子标记辅助选择。     

Dry matter and nitrogen accumulation and residues of oil and protein crops

Oil and protein crops are of growing importance in cropping systems. This study was carried out to compare oil crops of linseed, rapeseed, sunflower and protein crops of faba bean and white lupin for grain production, residual plant dry matter and nitrogen. Two field experiments with either oil or protein crops were conducted in 1993 and 1994, respectively. Total dry matter production, grain yield, residues, N concentrations and mineral N in the soil were measured. Dry matter production and distribution as well as N uptake and residues varied greatly among species and between years. In 1993, oil crops gave up to 3 t ha⁻¹ grain and 16 t ha⁻¹ residues with sunflower, while in 1994 up to 5 and 11 t ha⁻¹, respectively, were recorded with winter rape. Protein crops showed an opposite reaction in years. Nitrogen uptake and residual N amounts were correlated with dry matter production. Plant residues of oil crops contained 20–140 kg N ha⁻¹; those of protein crops up to 80 kg N ha⁻¹. Despite the variation of residual plant N the variability of mineral N in the soil at harvest was hardly influenced by crops and amounted to only 20–50 kg NO⁻₃-N ha⁻¹.     

果蔬采后存在问题及贮藏保鲜技术发展

随着生活水平的提高,果蔬产品成为人们摄取营养元素的重要食品之一。分析了我国果蔬采后存在的问题,并对低温及气调保鲜、化学保鲜剂、涂膜保鲜技术及超声保鲜技术等贮藏保鲜技术研究进行了综述,指出我国果蔬贮藏保鲜技术持续、稳定、健康的发展要倚重于科技创新。     

向日葵抗盐碱生理生化机制与生长发育特性分析

以Y05-222A和Y06-136R杂交得到的135株F₂群体为研究材料,测定过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、脯氨酸（Pro）、过氧化氢酶（CAT）、可溶性蛋白和丙二醛（MDA）等6个生理指标,并进行方差分析、相关性分析和通径分析,对F₂群体进行偏度及峰度分析。结果显示,以上6个生理指标在F₂群体中P>0.05,分布频率符合正态分布,同时存在双向超亲分离现象;相关性分析和通径分析显示,这些指标与抗盐碱系数均呈极显著相关（正相关或负相关）,且相关系数与总间接通径系数方向一致。POD活性的直接通径系数为0.5003,可见POD直接影响抗盐碱性;CAT活性和Pro含量的直接通径系数分别为-0.1317和-0.0384,间接影响抗盐碱性;SOD活性、MDA及可溶性蛋白含量直接或间接影响抗盐碱性。POD、SOD、Pro、CAT、可溶性蛋白和MDA各生理指标的抗盐碱作用表现为POD>CAT>Pro>可溶性蛋白>MDA>SOD。叶片数、株高、茎粗和盘径与抗盐碱系数呈极显著正相关,其相关性表现为叶片数>盘径>株高>茎粗。以上结果可为研究油用向日葵抗盐碱性提供一定的理论基础。     

果蔬食品的褐变与控制

结合生产实际,对果蔬食品产生褐变的机理及其控制途径进行探讨。通过遗传学途径,培育果蔬新品种,使之不含易氧化变色物质,增强其天然抗褐变性,是控制果蔬褐变的根本途径。     

植物新品种保护与品种审定的意义和异同

随着知识产权愈来愈受到社会各界的关注，植物新品种保护工作也显得尤为重要。该文着重介绍了植物新品种保护的发展概况、意义及其与品种审定的异同，使读者对植物新品种保护工作有所了解。     

Approaches and Applications of Chemomics and Chemoinformatics

Some novel concepts of chemomics/molomics are proposed including hydrocarbomics, alcophenomics, carboxomics, pepitomics, metabonomics, etc. like genomics, protomics and glycomics in bioomics. Some examples are given to demonstrate the chemomics and/or molomics methodology and technology based chemoinformatics and bioinformatics and their wide applications in Chemistry and Biology.     

水稻高产节水灌溉技术及其生理生态效应

水稻是我国最大的粮食作物,也是农业上第一用水大户。随着人口的增长、城镇和工业的发展、人民生活水平的提高和全球气候的变化,一方面需要不断增加单位面积产量和产品质量以满足人口增长和人民生活水平日益提高的需求,另一方面需要应对水资源日益短缺的严重问题。因此,研究水稻高产优质节水灌溉技术,对于保障我国粮食安全、提高人们的生活质量和节约水资源,均有十分重要的意义。本文介绍了水稻高产节水灌溉技术,分析了这些技术的生理生态效应,对当前和今后一段时间内水稻节水灌溉的研究提出了建议。     

乙烯的生物合成与信号及其对种子萌发和休眠的调控

种子萌发是一种关键的生态和农业性状,由调控种子休眠状态和萌发潜势的内在和外部信息所决定,在植物随后的生长发育和产量中起着极其重要的作用。休眠是指种子在合适的条件下暂时不能萌发。乙烯是一种简单的具有多种功能的气体植物激素,在分子、细胞和整体植物水平调节植物的代谢。在适宜和逆境条件下,乙烯通过与其他信号分子的相互作用影响植物的行为。本文主要综述乙烯的生物合成与信号、乙烯在种子萌发和休眠释放中的作用以及乙烯与植物激素脱落酸和赤霉素的相互作用;并提出了需要进一步研究的科学问题,试图为解释乙烯调控种子萌发与休眠的分子机制提供新的研究思想。     

设施果蔬栽培的小气候及其调控

果蔬栽培设施内的光照、温度、水分和气体等环境因子,是各种果蔬作物赖以生存的基本条件。设施内小气候具有其自身特点。研究分析发现,设施内的光照强度较弱,光照分布不均匀,由南向北光照强度逐渐减弱;气温地温均高于外界;相对湿度一般比露地高;另外,设施内CO2浓度低。针对设施内独特的小气候提出了相应的调控措施。     

驴肉蛋白质氨基酸组成特点及与其他畜禽肉的分析比较

采用氨基酸自动分析仪测定驴肉的氨基酸组成,比较分析了驴肉与其他畜禽肉蛋白质的营养价值与氨基酸组成特点。结果表明,驴肉蛋白质含量高,必需氨基酸丰富,其氨基酸总量为驴肉总量的23.5%,其中赖氨酸为9.0%,必需氨基酸占总氨基酸的比例高达39.4%。驴肉蛋白质的营养价值和必需氨基酸,尤其赖氨酸明显高于羊肉、猪肉、牛肉和鸡肉,能为人类提供丰富的优质动物性蛋白资源。