干旱区不同品种中华钙果光合特性比较研究

不同中华钙果品种在西北干旱区叶片形态及光合特性的研究可为该区域高产优质节水品种筛选提供理论依据。通过测定叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO₂浓度(Ci)等光合性能指标及形态,分析不同中华钙果品种的叶片形态特征与光合特征及其相关关系。结果表明：（1）不同中华钙果品种叶长和叶宽均存着较大差异,叶面积大小表现为‘农大5号’>‘农大7号’>‘农大6号’>‘生态晚熟种’>‘生态早熟种’;（2）‘农大7号’的净光合速率及蒸腾速率均最大,其净光合速率显著高于‘农大6号’和‘生态早熟种’,蒸腾速率均显著高于其他品种,5种中华钙果的气孔导度及胞间CO₂浓度均无显著性差异;（3）5种中华钙果净光合速率、蒸腾速率、气孔导度与叶面积之间存在正相关线性关系,胞间CO₂浓度与叶面积之间存在负相关线性关系;（4）5种中华钙果的光合速率与气孔导度、蒸腾速率、叶片蒸汽压亏缺、叶片温度呈极显著正相关,与胞间CO₂浓度呈极显著负相关。     

6个猕猴桃品种的光合特性分析

为筛选优良猕猴桃品种,以2个泰安市本地主栽品种和4个引进品种为试验材料,测定叶片相关生理指标,使用便携式光合作用测定系统测定6个猕猴桃品种的光合日变化、光合作用光响应(PnPAR),分析净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)之间的相关性。结果表明,‘徐香’光适应范围为最高,其表观量子效率为0.067,光饱和点为1632μmol/(m²·s),光饱和点与光补偿点差值为1600μmol/(m²·s)。‘泰山1号’净光合速率最大为18.45μmol/(m²·s),光能利用效率最高达到1.26%,均是6个猕猴桃品种中的最高值。综合分析,‘徐香’和‘泰山1号’光合特性最好。以净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度作为变量进行相关性分析,发现气孔导度和蒸腾速率对猕猴桃净光合速率的影响呈极显著正相关,胞间CO₂浓度和净光合速率呈现显著负相关。     

大豆脂肪酸主要组分含量QTL定位

以中黄13×中黄20的100个BC₂F₂家系为作图群体,构建了一张包含131个SSR分子标记的遗传连锁图谱,图谱总长为2157.3 cM,平均遗传距离为16.5 cM,涵盖了大豆的20个连锁群。利用气相色谱技术测定BC₂F₂、BC₂F₃和BC₂F₄回交群体的脂肪酸主要组分含量,采用IciMapping 3.3完备区间作图法定位QTL,共检测到5种脂肪酸组分相关的QTL 26个,与棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸相关的QTL分别为5、5、7、5和4个;3个区间在不同年份被检测到与同一脂肪酸组分相关,sat_294~satt228连续3年被检测到与棕榈酸含量相关,sat_253~satt323和sat_292~satt397连续2年被检测到与油酸含量相关;4个区间被检测到与2种脂肪酸组分相关,其中sat_294~satt228与棕榈酸、油酸相关,satt308~sat_422与硬脂酸、亚油酸相关,sat_292~satt397与油酸、亚油酸相关,satt374~satt269与油酸、亚麻酸相关。     

甜菜不同基因型品种光合特性比较

发展甜菜生产进一步提高其产量和含糖率,对发展工农业生产、增加农民收益有重要的意义。以丰产型和高糖型甜菜品种为材料,研究比较不同基因型品种光合特性及其与产质量形成的关系。结果表明：不同基因型甜菜在各生育期叶片SPAD值、光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率的动态变化趋势不同,且存在显著差异。苗期丰产品种的胞间CO₂浓度低于高糖品种。叶丛快速生长期丰产品种气孔导度低于高糖品种。块根及糖分增长期丰产品种光合速率高于高糖品种。糖分积累期丰产品种叶片SPAD值低于高糖品种,胞间CO₂浓度高于高糖品种。叶丛快速生长期、糖分积累期丰产品种蒸腾速率低于高糖品种。     

硫酸钾复合肥和种植密度对薏苡光合特性、农艺性状及产量的影响

为探明适合贵州地区种植薏苡的栽培技术,以薏苡14-2为材料,采用裂区试验设计,研究硫酸钾复合肥和种植密度对薏苡产量、农艺性状及光合特性的影响。结果表明,施肥量和种植密度对产量、株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率均有极显著影响;随着施肥量和种植密度的增加,产量、株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均表现为先增加后降低,而胞间CO₂浓度表现为先降低后增加。相关分析表明,产量与株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均呈极显著正相关,而与胞间CO₂浓度呈极显著负相关。在贵州地区种植薏苡时,以施肥量为225kg/hm ²、种植密度为12万株/hm ²较好。     

设施条件下两个石榴品种光合荧光特征参数差异与变化

为明确‘泰山红’和‘突尼斯软籽’石榴设施栽培的光合生理特性,观测了光合和荧光特征参数的差异及变化趋势。本研究结果表明,两个品种光合有效辐射和大气温度随时间的增加均先升高后降低。净光合速率、气孔导度和蒸腾速率日变化均为典型的双峰曲线,存在光合“午休”现象。细胞间CO₂浓度和水分利用效率先降低后升高,水蒸气压亏缺先升高后降低再升高。‘泰山红’净光合速率、气孔导度和蒸腾速率整体上高于‘突尼斯软籽’。F_o随时间的增加先升高后降低,F_m、F_v/F_m、F_v/F_o和PI先降低后升高,Vj先升高后降低再缓慢升高。大气温度与水分利用效率、细胞间CO₂浓度极显著负相关。光合有效辐射与F_o显著正相关,与F_m、F_v F_m、F_v/F_o显著负相关。气孔导度与净光合速率极显著正相关。细胞间CO₂     

陆地棉光合相关性状的QTL定位分析

光合作用是棉花产量的主要物质来源。本研究以高光效陆地棉冀优861和低光效陆地棉新陆早25号为亲本组配的196个F₂单株为作图群体,利用SSR（Simple Sequence Repeat）标记构建陆陆杂交遗传连锁图谱,共有30个标记位点连锁,包含4个连锁群,全长244.4cM。利用QTL IciMapping 4.1软件的完备区间作图法对冀优861×新陆早25号F_2:3家系的光合相关性状进行QTL作图分析,共定位到光合相关5个性状的10个QTLs,其中1个光合速率QTL和1个胞间CO₂浓度QTL分别定位在D3和D7染色体上。本研究为棉花光合相关性状QTL的精细定位及分离克隆打下基础,为聚合棉花高光效分子标记辅助育种提供理论依据。     

温湿度对紫叶黄栌光合特性变化的影响

用CI-340便携式光合测定仪测定紫叶黄栌的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度的变化,研究温度和湿度对紫叶黄栌光合特性的影响。结果表明：在温度一定的情况下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度随着湿度的增大而降低;相对湿度和温度与光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度显著相关;光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度受湿度和温度的影响较大,蒸腾速率受湿度和温度的影响较小。     

高粱光合特性、水分利用效率鉴定及产量综合性分析

为筛选出光合能力强、水分利用效率高,植株形态好,产量高的品种。以16份高粱材料为基础,在自然条件下利用LI-6400光合仪测定其叶片的光合参数,测量株高、茎粗、产量并进行综合评价分析。结果表明：‘吉杂210’的光合特性和水分利用效率综合性状表现较好,‘吉杂210’的净光合速率(Pn)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)均高于其他高粱品种,其中净光合速率和胞间CO₂浓度的变幅为22.50～36.48μmo CO₂·m^-2·s^-1和51.11～122.52μmol CO₂·m^-2·s^-1。‘吉杂210’的千粒重和产量最高,分别为37.60 g和11916.67 kg/hm²,明显高于其他高粱品种;‘吉杂247’最高,‘吉杂243’最矮,‘吉杂236’的茎秆最粗,且显著高于其他材料。相关分析表明,净光合速率、气孔导度(G_s)、...     

增施CO2对马铃薯植株光合特性及产量的影响

为检验增施CO₂对马铃薯组培苗植株光合特性及微型薯产量的影响,选用马铃薯品种夏坡蒂组培苗为试验材料,于2015年在温室条件下进行了两批次试验。结果表明,增加CO₂浓度可显著增加植株的叶面积、叶片净光合速率和胞间CO₂浓度,且CO₂ 750μmol/mol处理>550μmol/mol处理>CK（空气）,但增加CO₂浓度降低了马铃薯植株叶片气孔导度和蒸腾速率。结果还表明,增施CO₂增加了马铃薯单株结薯数、单个薯重和单株产量,其增幅随CO₂量的增加而增加。上述结果充分证明在温室条件下增施CO₂对加速马铃薯微型薯的繁育有积极作用。     

大豆抗倒伏性的评价指标及其QTL分析

倒伏性的鉴定通常采用倒伏程度分级法, 但其表现依赖于田间实时环境, 分级较粗放。育种实践需要一种不依赖于实时环境的倒伏潜势评价方法。本研究利用表型差异大的32个大豆品种和1个重组自交系(RIL)群体NJRIKY, 研究了鲜重力矩(株高×鲜重, PF)、干重力矩(株高×干重, PD)、单位抗折力鲜重力矩(株高×鲜重/抗折力, PFS)和单位抗折力干重力矩(株高×干重/抗折力, PDS)等4种倒伏性评价指标与倒伏程度的关系, 从中遴选出PF与倒伏程度的相关系数高、物理意义明确、测度简便、环境稳定性高, 与倒伏程度共同QTL多, 综合表现最优, 反映了倒伏势。在A2、C2、D2和G连锁群上, 共检测到7个倒伏程度相关的QTL, 分别解释表型变异的6%~12%, 2年未检测到相同的QTL; 在B1、C2和O连锁群共检测到7个倒伏势有关的QTL, 分别解释表型变异的5%~12%, 其中qPFC2-2, 2年均能稳定表达, 贡献值较大; 倒伏程度和倒伏势共有的QTL区间有GMKF059a~satt319和satt286~A63_1T两个; 抗倒伏性等位基因来自亲本科丰1号。     

水稻光合作用及相关生理性状的QTL分析

为了探讨光合作用及相关生理性状的遗传规律，利用由籼稻品种IR24 和粳稻品种Asominori杂交衍生的65个染色体片段置换系（Chromosome Segment Substitution Lines, CSSL）为材料，研究了水稻光合作用及相关生理性状的QTL。在水稻抽穗后7 d测定叶片光合速率（Pn）、蒸腾速率（G_s）、气孔导度（T_r）、细胞间隙CO₂浓度（C_i）、叶绿素含量（CHL）、全氮含量（TLN）。共检测到10个QTLs，分布于第1、3、4、5、7、8和10染色体上，LOD值在2.77~8.42之间，贡献率为9.5%~46.5%。其中仅有控制气孔导度的qGs-8 与控制叶绿素含量的qCHL-8以及第10染色体上控制气孔导度的qGs-10与控制细胞间隙CO₂浓度的qCi-10位置相同，分别位于第8染色体上标记R727和第10染色体上标记C1166附近。其他QTL在染色体上的位置不同，暗示了水稻光合功能遗传规律的复杂性。     

栽培种花生遗传图谱的构建及主茎高和总分枝数QTL分析

栽培种花生是异源四倍体,基因组大,构建花生的分子遗传连锁图谱并对相关性状进行QTL定位研究的工作缓慢。本研究以遗传差异大的亲本组配杂交组合富川大花生×ICG6375构建F2作图群体,采用公开发表的2653对SSR引物,构建了一张含有234个SSR标记、分布于20个连锁群的栽培种花生遗传图谱。该图谱覆盖基因组的长度为1683.43c M,各个连锁群长度在36.11~131.48 c M之间,每个连锁群的标记数在6~15个之间,标记间的平均距离为7.19 c M。结合F3在湖北武汉和阳逻环境下的主茎高和总分枝数鉴定结果,应用Win QTLCart 2.5软件采用复合区间作图法进行了QTL定位和遗传效应分析。共检测到17个与主茎高和总分枝数相关的QTL位点,贡献率在0.10%~10.22%之间,分布于8个连锁群上。综合分析武汉和阳逻环境的鉴定结果,获得重复一致的与主茎高相关的6个QTL,其中q MHA061.1和q MHA062.1位于连锁群LG06上TC1A2~AHGS0153标记区间,贡献率为5.49%~8.95%;q MHA061.2和q MHA062.2位于LG06上AHGS1375~PM377标记区间,贡献率为2.93%~5.83%;q MHA092.2和q MHA091.1位于连锁群LG09上GM2839~EM87标记区间,贡献率为0.53%~9.43%。     

A major QTL associated with preharvest sprouting in rapeseed (<Emphasis Type="Italic">Brassica napus</Emphasis> L.)

Preharvest sprouting (PHS) is one of the most important factors affecting the cereal production worldwide, in regions characterized by rainfall and high humidity during harvest season. It is sometimes a problem in rapeseed (Brassica napus L.), especially in production of commercial F₁ hybrids. To detect quantitative trait loci (QTL) controlling PHS, a F₂ population consisting of 269 F_2:3 lines was created from the cross between a PHS-tolerant line (117AB) and a PHS-susceptible line (7,605). A linkage map was constructed using 35 Simple Sequence Repeat markers and 242 Amplified Fragment Length Polymorphism markers. PHS was measured as a percentage of sprouted seeds on the mother plant, 7 days after physiological maturity. Five putative QTLs for PHS were detected and located on LG2 (N11) and LG7 (N3), respectively. Phenotypic variance explained by each QTL ranged from 4.11 to 50.78% and the five putative QTLs explained about 75.63% of the total phenotypic variance. A major QTL was identified on LG2 (N11) flanked by P3C4180 and C6C13160, which explained 50.78% of the total phenotypic variance. Meanwhile, we detected four significant epistatic interactions with a total contribution of 17.16% of the total phenotypic variance.     

Mapping and validation of QTLs for resistance to an Indian isolate of Ascochyta blight pathogen in chickpea

Ascochyta blight (AB) caused by Ascochyta rabiei, is globally the most important foliar disease that limits the productivity of chickpea (Cicer arietinum L.). An intraspecific linkage map of cultivated chickpea was constructed using an F₂ population derived from a cross between an AB susceptible parent ICC 4991 (Pb 7) and an AB resistant parent ICCV 04516. The resultant map consisted of 82 simple sequence repeat (SSR) markers and 2 expressed sequence tag (EST) markers covering 10 linkage groups, spanning a distance of 724.4 cM with an average marker density of 1 marker per 8.6 cM. Three quantitative trait loci (QTLs) were identified that contributed to resistance to an Indian isolate of AB, based on the seedling and adult plant reaction. QTL1 was mapped to LG3 linked to marker TR58 and explained 18.6% of the phenotypic variance (R ²) for AB resistance at the adult plant stage. QTL2 and QTL3 were both mapped to LG4 close to four SSR markers and accounted for 7.7% and 9.3%, respectively, of the total phenotypic variance for AB resistance at seedling stage. The SSR markers which flanked the AB QTLs were validated in a half-sib population derived from the same resistant parent ICCV 04516. Markers TA146 and TR20, linked to QTL2 were shown to be significantly associated with AB resistance at the seedling stage in this half-sib population. The markers linked to these QTLs can be utilized in marker-assisted breeding for AB resistance in chickpea.     

大豆重组自交系群体NJRIKY遗传图谱的加密及其应用效果

作物基因组研究,包括基因或数量性状位点(QTL)定位、图位克隆以及物理图谱构建等,首先必须建立具有丰富标记信息的高密度遗传连锁图谱。由科丰1号和南农1138-2杂交组合衍生的重组自交系群体NJRIKY已经构建了4张大豆遗传连锁图谱,但由于遗传信息和标记数目不够充分,在基因和QTL作图时仍然存在精确度和准确度问题。为增加NJRIKY图谱密度,本研究在967对SSR引物中获得了401个多态性SSR标记。结合其他分子数据,使用作图软件Mapmaker/Exp3.0b,获得一张含有553个遗传标记,25个连锁群,总长2071.6cM,平均图距3.70cM的新遗传连锁图谱,其中SSR标记316个,RFLP标记197个,EST标记39个,形态标记1个。连锁群上大于20cM的标记间隔由原来42个减少到2个。原图谱的3个SMV抗性基因定位于D1b连锁群末端的开放区间上且仅与一个RFLP标记连锁,利用加密图谱对Rsc-3、Rsc-7、Rsc-9、Rsc-13、Rsa、Rn1和Rn3等7个SMV抗性基因重定位,全部位于D1b连锁群,与相邻分子标记距离均小于6cM,其中Rsc-9、Rn1、Rsa的距离小于1cM,Rsc-13与EST标记GMKF168a共分离。对本群体农艺性状进行QTL重定位,获得8个性状相关的42个主效QTL,其中20个QTL遗传贡献率大于10%,与原图谱比较,新定位的各QTL的标记区间明显缩短,与相邻标记的连锁更加紧密。     

QTL mapping of phosphorus deficiency tolerance in soybean (Glycine max L. Merr.)

Phosphorus (P) deficiency is a major abiotic stress that limits plant growth and crop productivity throughout the world. In the present study, 184 recombinant inbred line (RIL) families developed from soybean varieties Kefeng No. 1 and Nanong 1138-2 were used to identify quantitative trait loci (QTL) associated with P deficiency tolerance. Seven traits of plant height (HT), weight of fresh shoot (FSW), weight of fresh root (FRW), weight of dry root (DRW), length of main root (RL), phosphorus content in leaf (LP), phosphorus content in root (RP), were used as parameters to assess the phosphorus deficiency tolerance. The QTL mapping for the seven traits was performed using the program WinQTLCart. Seven QTLs were detected and mapped on two linkage groups for three traits of weight of fresh shoot, phosphorus contents in leaf and in root. The QTLs that had LOD scores more than three were detected for all of the three traits above. Most of the QTLs explained more than 10% of the total variation. The two QTLs for phosphorus content in leaf explained more than 20% of the total variation, respectively. Five QTLs were mapped on linkage group F2, and two on linkage F1. It was suggested that the genes related to phosphorus deficiency tolerance located on linkage group F in soybean.Contributed equally to this work.     

大豆不同环境下脂肪酸组分含量的QTL分析

大豆油的品质取决于脂肪酸各组分在大豆中的比例, 为发掘控制大豆5种脂肪酸含量的数量性状位点(QTL), 利用冀豆12和黑豆重组自交系群体构建遗传图谱, 采用Windows QTL Cartographer 2.5和QTL Network-2.0软件的CIM和MCIM法对大豆5种脂肪酸组分进行数量性状定位。结果表明,在石家庄和三亚各环境下共检测到16个QTL, 位于连锁群A2、B2、C2、F、G、I、L上。对2个环境联合分析, 检测到13个QTL, 其中9个用2种方法被检测到, 但这13个位点与环境互作的贡献率明显小于加性效应。其中在B2连锁群Satt168~Satt556控制硬脂酸的QTL Ste-1在河北石家庄和海南三亚均能被检测到, 贡献率均为12%, 在双尾群体和间隔挑选群体中也能检测到控制硬脂酸的QTL Ste-1, 说明这一QTL稳定存在于本组合群体中, 为今后大豆硬脂酸的QTL精细定位奠定了基础。