新疆杂草黑麦染色体核型分析

为了对新疆杂草黑麦的种质鉴定、起源分析、良种培育和遗传多样性研究提供依据,采用常规压片法制片结合显微摄影技术,分析了3个新疆杂草黑麦居群和1个栽培黑麦品种的核型并比较他们的异同点.结果表明,四种黑麦材料的染色体均为二倍体,染色体数目为14,不同材料之间染色体形态具有丰富的多态性.新疆杂草黑麦居群89R4的染色体核型公式为2n=2x=14=12m+ 2sm,除第7对为近中着丝粒染色体外,其余染色体均为中间着丝粒染色体,核型不对称系数为61.70％,核型类型为1A型,属于基本对称型.新疆杂草黑麦居群89R14的核型公式为2n=2x=14=8m+ 6sm(2sat),除第5、6、7对为近中着丝粒染色体外,其余染色体均为中间着丝粒染色体,其第7对染色体具有随体,核型不对称系数为60.88％,核型类型为2A型,属于基本对称型.新疆杂草黑麦居群89R60的核型公式为2n=2x=14=14m(2sat),其全部染色体均为中间着丝粒染色体,第3对染色体具有随体,核型不对称系数为60.47％,核型类型为1A型,属于基本对称型.栽培黑麦材料H36的染色体核型公式为2n=2x=14=10m+ 4sm,除第5、6对为近中着丝粒染色体外,其余染色体均为中间着丝粒染色体,核型不对称系数为61.20％,核型类型为1A型,属于基本对称型.     

新疆杂草黑麦居群遗传多样性研究

为了更深入地了解新疆杂草黑麦(Secale cereale subsp.Segetale)居群的遗传结构和差异,对采集自新疆的10个新疆杂草黑麦居群共计300个单株的5个形态学性状即穗长、穗宽、穗轴第一节间长、小穗数和小花数进行了考察和统计分析.结果表明,各居群均在穗轴第一节间长性状上表现出最大变异(CV＝12.76％),在小穗数上表现出最小变异(CV＝9.19％).以Shannon-Weaver信息指数计算的遗传多样性指数表明,新疆杂草黑麦居群在形态学上具有丰富的遗传多样性(H′=1.9758).在遗传多样性的分布上,居群间虽存在一定程度的遗传变异(2.96%),但遗传多样性主要集中在居群内部(97.04%),这种居群内遗传变异大于居群间遗传变异的特性是由该类黑麦居群异花、风媒传粉的外繁育系统所决定的.形态聚类分析表明,居群间遗传距离与居群间地理距离没有相关性.本文还探讨了新疆杂草黑麦居群的保护和利用.     

一个新疆杂草黑麦居群的细胞学分析

新疆杂草黑麦(Secale cereale subsp.segetale Zhuk.)是我国发现的一种稀有野生黑麦资源,具有极强的抗病、抗逆性和优异的丰产性状。为系统了解该特殊种质资源的生物学特征,并为这一珍贵种质资源应用于远缘杂交育种、牧草种质开发及其生物多样性保护提供基础的细胞学依据,选取新疆杂草黑麦的一个居群89R38,观察分析其花粉母细胞的减数分裂行为规律及其根尖细胞的核型特点。结果表明,89R38的绝大多数花粉母细胞减数分裂中染色体的行为正常,在终变期同源染色体配对可形成7个二价体,而在少数花粉母细胞减数分裂中(2.06%)观察到落后染色体、染色体桥等异常行为;成熟花粉粒的醋酸洋红染色反应检测其花粉粒的育性为99.08%;核型公式为2n=2x=14=12m+2sm,核型为1A型。     

新疆甜菜田杂草危害与防治

本文阐述了新疆甜菜田杂草种群结构、消长规律及危险性,提出了以“农业措施为基础、化学除草为中心、人工除草为补充”的综合防治措施：一是合理轮作;二是土地深翻将杂草种子埋于土壤深层;三是清除田边、地头、渠边杂草,以免种子传播;四是地膜覆盖栽培甜菜可制约杂草生长;五是科学合理轮换使用化学除草剂。     

杂草稻资源表型多样性分析及综合评价研究

杂草稻是生长形态与栽培稻相似,而稻米质量、落粒性和休眠性等性状不符合栽培稻生产需求的一类杂草。江苏省是我国杂草稻危害最严重的省份之一,大量研究主要集中在杂草稻的起源、性状和防控,杂草稻群体作为种质资源用于栽培稻品种改良尚无系统研究。丰富的遗传多样性和优良种质资源是栽培稻育种以及品种改良中最重要的物质基础,本研究收集21个江苏省不同地区的杂草稻群体、6个栽培稻品种和2个杂草稻对照群体为材料,通过在海南同质园种植,测定18个表型性状,分析其性状的多样性,并进行相关性分析、主成分分析、聚类分析和综合评价研究。结果表明：杂草稻的齐穗期和齐花期均明显早于栽培稻,杂草稻的实粒数和总粒数均较优于栽培稻,杂草稻资源群体表型性状变异系数为2.99%~196.29%,多样性指数为0.27~2.06,多样性指数最高的是结实率,其次为实粒数、剑叶长/宽和总粒数。相关性分析表明,18个表型性状之间大部分存在显著或极显著相关,始穗期和始花期与株高、穗长、剑叶长宽比、总粒数、实粒数、千粒重、分蘖数间均呈极显著正相关,千粒重与穗长、剑叶长宽比、分蘖数、始穗期、始花期呈极显著正相关。主成分分析将18个表型性状集中在累计贡献率为70.57%的6个主成份,其中正相关影响最大的性状是杂草稻的始穗期、始花期、齐穗期、齐花期、总粒数、实粒数等性状。聚类分析将23个杂草稻群体在欧式距离为5时分为5大类。18个指标综合评价D值>0.68的有3个群体,其中,来自南通如皋WJ-NJ1的D值最高（0.715）,其次是来自常州金坛WJ-CZ1（0.698）和盐城市辖区WJ-YC2（0.682）。本研究为杂草稻种质资源在未来的辅助育种以及栽培稻品种改良等方面提供了重要的理论依据。     

弱光下不同大豆品种光合能力综合评价

为筛选不同光合能力的大豆品种,以37个大豆品种苗期光合能力的16个参数为研究对象,通过盆栽试验设置正常光照(1 000 μmol·m-2·s-1)和遮荫光照(400 pmol·m-2·s-1)两种光照环境,对大豆苗期光合能力进行综合评价.结果表明,用主成分分析法可以将16个单项指标转换为4个独立的综合指标,使用隶属函数...     

亚麻的生长特性,光合特性及光合特性与原茎产量的关系

本文对９个纤维亚麻栽培品种的研究表明,其之间在生长特性,光合特性存在着显著差异;叶面积指数,单株干重与净光合生产率的相关系数分别是－０．５９２７５、０．５５４９４;光合势和净光合生产率随生育进程而变化,反映出不同品种的固有特性,它们与原茎产量的直接通径系数分别是０．３４５２、０．５４６２．可以认为,净光合生产率可做为选择高产品种的指标;在栽培实践上,建立合理的群体结构,来提高群体的净光合生产率也很     

粳稻光合特性及品种间差异分析

利用Li-6400便携式光合测定仪测定74个粳稻品种的光合指标。结果表明,粳稻品种间光合指标存在较大差异。对74个粳稻品种的光合指标进行相关分析、通径分析,6个光合指标间存在着不同程度的相关性,并影响着不同光合指标的表现。利用主成份分析选出3个主成份,并将74个粳稻品种分为4大类群,在此基础上用判别分析选出对粳稻光合性状数值分类有显著影响的3个光合指标,建立4个判别能力较高的判别模型。可对粳稻种质资源研究及亲本选择提供依据。     

黄化茶树叶片光合及荧光特性分析

以3个叶色黄化茶树品种为研究材料,以绿色系茶树品种福鼎大白茶为对照,研究黄化茶树的光合色素含量、光合及叶绿素荧光诱导动力学特性的变化,为叶色黄化茶树品种的种质评价及栽培管理提供科学指导。结果表明：(1)黄化茶树叶片叶绿素总量比对照茶树品种低71.7%～86.8%,类胡萝卜素总量维持在0.16～0.31 mg·g^-1。(2)3个黄化茶树品种的净光合速率、气孔导度、水分利用效率、最大净光合速率和光饱和点等光合参数显著降低,光补偿点显著高于对照茶树品种。(3)黄化茶树叶片对光能的吸收、转化与利用等光合过程与对照茶树品种差异显著,其中金凤2号和中黄1号叶片快速叶绿素荧光动力学曲线中的L点和J点相对可变荧光显著升高;叶绿素荧光动力学参数M_O、DI_O/RC、φD_O和φR_O等显著增加,F_V/F_O、ET_O/RC、φP_O、φE_O、ΨE_O和PI_abs     

转基因抗草甘膦大豆的光合及荧光特性

本文比较了转基因抗草甘膦大豆40-3-2与常规栽培大豆荷豆13在光合、叶绿素荧光以及繁殖适合度参数上的差异,以评价在我国农田生境中转基因大豆相对于本土栽培种是否具备更强的入侵性或杂草化特征。结果表明,40-3-2花期叶片净光合速率低于同期的荷豆13,但水分利用策略优良,即蒸腾速率低、水分利用效率高,环境适应能力强。叶绿素荧光测定显示40-3-2全天只有轻微的光抑制现象,其光系统Ⅱ能够在高温和强光照条件下维持较高的光化学效率,而荷豆13叶片在正午时有强烈的光抑制。尽管如此,在没有除草剂选择压条件下,在生长和繁殖适合度上40-3-2相对于荷豆13无竞争优势,入侵性风险较低。     

荆州黑麦 NPR1同源基因 ScNPR1的克隆与特性分析

为了明确荆州黑麦ScNPR1基因的功能,对荆州黑麦 NPR1同源基因ScNPR1进行克隆并分析了其表达特性。利用同源序列法和RACE技术从荆州黑麦中克隆得到 NPR1同源基因的3 185 bp全长cDNA序列,该基因包含了一个编码507个氨基酸(1 524 bp)的开放阅读框、终止密码子TGA、5′端1 517 bp的非编码区和3′端144 bp的非编码区,命名为ScNPR1。利用生物信息学软件对其结构进行分析,ScNPR1编码的氨基酸序列与已知的小麦、水稻 NPR1基因编码的氨基酸序列具较高的同源性,分别达到92.4%和90.3%。荧光定量PCR发现,ScNPR1基因在小麦不同器官中均有表达,在叶、茎、根中表达较高;ScNPR1基因在植物抗病相关信号分子水杨酸、茉莉酸和乙烯处理后上调表达,在白粉病菌、纹枯病菌和赤霉病菌的诱导下,ScNPR1基因也上调表达。研究结果表明,ScNPR1基因与水杨酸和乙烯信号转导途径有关,参与寄主对病原菌侵染的防御反应。     

玉米碳水化合物分配缺陷突变体ygl3的光合特性及遗传分析

以快中子辐射诱变玉米自交系PH6WC筛选得到的碳水化合物分配缺陷突变体ygl3为材料,通过叶片内叶绿素含量和碳水化合物含量的测定、叶绿体结构显微观察、光合特性和遗传特性等进行分析。结果表明,与野生型相比,突变体叶绿体数目变少,形态松散,维管束鞘叶绿体积累了大量的淀粉,淀粉颗粒排列不规则且体积增大,导致了叶绿体的膨胀和膜结构的破坏;叶片中淀粉、葡萄糖、果糖的含量都显著高于野生型,表现出玉米碳水化合物分配缺陷的典型表型特征;突变体的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量都显著低于野生型;净光合速率(Photo)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Trmmol)均极显著低于野生型,胞间二氧化碳浓度(Ci)高于野生型。遗传分析表明,(ygl3×Mo17) F₂分离群体突变型(黄化)与野生型(绿色)植株性状分离符合1∶3分离比例,表明该突变体受单个核隐性基因控制。     

转ZmPPDK基因小麦新品系的光合特性及产量分析

为明确玉米C_4型ZmPPDK基因提高小麦光合效率的功能,采用基因枪介导转化法,以小麦品种周麦23为受体,获得了转ZmPPDK基因小麦株系T14和T39,并于开花期和灌浆期测定了2个转基因株系及受体亲本的旗叶净光合速率日变化、光合相关基因表达量、叶绿素荧光参数以及成熟期产量性状。结果表明,T14和T39在2个测定时期10:00-14:00间的光合速率均显著高于野生型对照,在灌浆期2个转基因系的提高幅度均最大,分别达17.24%和21.11%。转基因小麦的ZmPPDK基因及内源CA、NADP-ME、FBP等光合相关基因的表达量均显著高于对照,其中ZmPPDK基因表达量的提高幅度分别为14.13和15.28倍,并显著高于光合相关基因。在13:00时刻,转基因小麦的F_v/F_m和Φ_(PSII)均显著高于对照,而W_K和V_J显著低于对照。转基因小麦的2年平均产量较对照分别提高6.40%和5.02%,千粒重的提高是其增产的主要因素。以上结果说明,转玉米ZmPPDK基因小麦的光合特性和产量显著优于对照,玉米ZmPPDK基因具有改善C_3植物光合特性并提高其产量的潜力。     

青稞法尼基转移酶β亚基编码基因HbERA1的克隆及表达分析

ERA1(Enhanced response to ABA)基因编码法尼基转移酶(Farnesyl transferase)β亚基,该酶在干旱胁迫下对ABA信号负向调控因子的修饰起着关键作用。本研究以青稞(Hordeum vulgare subsp.vulgare)抗旱品种喜马拉雅10号为材料,利用RT-PCR技术克隆获得了ERA1基因全长cDNA序列,命名为HbERA1(登录号:KJ699392)。生物信息学分析表明,该基因全长1 401bp,可编码466个氨基酸序列,蛋白分子量为51.14kD,等电点为5.00。Prosite Scan分析结果表明,HbERA1含有多个干旱胁迫响应蛋白的作用位点,如酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、N-糖基化位点、蛋白激酶C磷酸化位点及N-豆蔻酰化位点。利用实时定量PCR方法研究了HbERA1在干旱胁迫条件下及复水后不同时间点的表达情况,发现在水分过剩处理下(土壤绝对含水量15.5%),HbERA1在土壤绝对含水量为33.4%时表达量最高,并随着土壤绝对含水量的下降而下调表达;进行干旱胁迫后(15.5%)基因表达量也明显下调表达;复水后表达逐渐恢复,复水8h时超过正常表达水平,表明HbERA1基因可能参与调控水涝和干旱胁迫双重信号传导。     

Quality Effects of Rye (Secale cerealeL.) Chromosome Arm 1RL Transferred to Wheat (Triticum aestivumL.)

Quality effects of rye (Secale cerealeL.) chromosome arm 1RL transferred to wheat (Triticum aestivumL.) were characterised by comparison of a group 1R(1B) substitution lines and 1BL.1RS translocation lines. The experimental materials were sister lines derived from the mating Mironovskaya10/NE7060//NE80413. 1R(1B) substitution lines were identified by the presence of ryeomega- andgamma-secalins among 70% ethanol soluble proteins, combined with the presence of high molecular weight (HMW) secalin proteins in total grain protein extracts. Genes on 1RL reduced grain weight, grain hardness, Mixograph time, Mixograph tolerance and SDS sedimentation volumes. 1RL had no effect on flour yield or grain and flour protein concentrations. The HMW secalin proteins encoded by genes on 1RL most probably caused the decline in dough strength seen in 1R(1B) lines relative to that of 1BL.1RS sister lines. Reduced grain hardness might also be related to the presence of HMW secalins, although a role for additional, unidentified genes on 1RL could not be discounted.     

干旱胁迫下过表达TaER小麦的转录组及光合特性分析

为探究小麦TaER基因调控蒸腾效率及抗旱性的分子机制,以2个T_3代转TaER基因株系及其野生型为材料,对其正常灌溉和干旱胁迫处理下的灌浆期旗叶进行转录组(RNA-seq)测序,分析其差异表达基因并进行GO和KEGG富集分析,探究其功能及可能参与的调控通路,同时测定光合及蒸腾参数。结果表明,与野生型相比,TaER过表达株系在正常灌溉和干旱胁迫下分别获得1 439和607个共同的差异表达基因;GO富集分析发现,光合作用、脂质和膜脂代谢基因响应干旱胁迫;KEGG富集分析表明,亚油酸和α-亚麻酸代谢中的酯氧合酶、甘油脂代谢中的糖基转移酶基因均上调表达,光合作用相关基因响应干旱胁迫;干旱胁迫下,TaER过表达株系的净光合速率和水分利用效率较高,蒸腾速率较低。综上所述,TaER过表达株系可能是通过调控脂类代谢及光合作用等生物过程,提高光合速率及水分利用效率,从而适应干旱胁迫的。     

日本看麦娘对小麦光合生理特性的影响

为研究日本看麦娘胁迫导致小麦产量降低的生理机制,以扬麦16和宁麦13为材料,通过池栽试验研究了日本看麦娘的8种密度(0、10、20、40、80、160、320、640株·m-2)对小麦光合特性、叶绿素荧光猝灭参数及光合关键酶Rubisco活性的影响,并比较了两种小麦品种的竞争能力。结果表明,随着日本看麦娘密度的增加,两种小麦的株高、穗长、净光合速率、Rubisco活性和产量等均有不同程度的降低。当日本看麦娘密度大于20株·m-2时,扬麦16的光合速率和产量较对照显著降低,降低幅度达11.6%~15.9%、15.5%~50.8%;宁麦13的净光合速率和产量较对照显著降低,降低幅度为6.5%~14.6%、25.1%~49.2%;宁麦13的穗长、净光合速率、PSⅡ最大光化学效率和Rubisco活性等降幅低于扬麦16。日本看麦娘胁迫降低了小麦Rubisco活性、叶片的光合能力、光能转化效率,是导致小麦产量降低的主要生理原因。扬麦16对日本看麦娘胁迫的光合生理响应比宁麦13更敏感。     

Wx基因对灌浆期小麦不同叶位叶片光合特性的影响

为了解Wx基因对小麦光合作用的影响,对8个小麦Wx近等基因系的不同叶位叶片光合参数进行了测定和分析。结果表明,小麦叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率在叶位和基因型间均有极显著差异,缺失单个Wx基因使叶片光合参数下降,且降幅表现为Wx-D1Wx-A1Wx-B1;胞间CO2浓度不影响光合作用,不同叶位叶片光合参数明显呈旗叶倒二叶倒三叶,但WxABD(糯小麦)光合参数在叶位间没有显著差异;Wild type和WxABD总体光合能力和产量相对较高。以上结果说明,Wx基因的缺失会引起叶片光合能力下降,不利于小麦产量形成。