基于全基因组关联分析解析玉米籽粒大小的遗传结构

玉米籽粒大小是产量重要构成因子之一,也是受多基因调控的复杂数量性状,挖掘玉米籽粒大小相关性状的关键调控基因,将有助于提高玉米的产量。本研究以212份优良玉米自交系为材料,于2018年和2019年分别对粒长、粒宽和粒厚进行测定,并结合均匀分布于玉米基因组的73,006个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记进行全基因组关联分析。基于FarmCPU算法,在玉米的10条染色体上检测到47个与籽粒大小相关性状关联的SNP。结合B73玉米自交系籽粒发育的动态时空转录数据,在显著SNP标记的连锁不平衡区域内,共检测到58个与籽粒大小相关的候选基因,其编码的蛋白与多种蛋白存在互作关系,参与并调控多个与籽粒发育密切相关的生物学过程。本研究为解析玉米籽粒发育的分子调控机制,改良籽粒大小和提高作物产量提供了新的参考。     

涪陵胭脂萝卜多倍体诱导研究

以不同浓度秋水仙素溶液处理胭脂萝卜幼苗茎尖生长点,通过苗期和成株期对诱变植株和正常二倍体植株进行形态学和细胞学鉴定,探讨四倍体胭脂萝卜的诱导方法与途径.结果表明,5种浓度秋水仙素都能诱变出四倍体胭脂萝卜,其中2 g/L秋水仙素诱变率最大,为33.3％.四倍体胭脂萝卜平均叶片厚度、叶长、株高、叶宽和开展度较二倍体分别增加32.4％、39.6％、39.8％、24％和31.7％,四倍体胭脂萝卜叶片单位视野内的气孔数目少于二倍体72.2％,但气孔的横径和纵径分别较二倍体大40.8％和30.7％.说明叶片厚度、叶长、株高、叶宽、开展度、气孔数目、气孔的横径和纵径等性状可以作为四倍体鉴定的重要特征,特别是气孔数目、气孔的横径和纵径可以作为快速鉴定四倍体与二倍体胭脂萝卜的重要指标.利用秋水仙素诱导是获得四倍体胭脂萝卜的有效途径之一.     

低温-高温激变诱导豌豆多倍体研究

为探讨低温-高温激变诱导豌豆同源多倍体的新方法,控制人工气候室低温1～3℃、高温30～35℃和棚室低温0～-3℃、高温30～35 ℃诱变豌豆多倍体.试验结果表明,在人工气候室1～3℃低温、30～35℃高温激变条件下,处理豌豆现蕾初期的植株,可诱导14.10%～18.12%2 n花粉粒的产生;在棚室0～-3℃低温、30～35℃高温进行温度激变处理,可促发0.8%～1.6%豌豆同源多倍体的发生.     

小麦族的基因组显性及其育种学意义

小麦族包含大量由不同基因组组成的异源多倍体物种。同一个异源多倍体物种的不同基因组可能对表型性状产生非对称性贡献,例如小麦属多倍体物种的形态分类特性,更像其A基因组供体物种,这种现象称为A基因组显性。由于基因组显性,小麦族形成了以A、D、U、St为轴心(显性)基因组的异源多倍体物种簇。异源多倍体物种的基因组显性可能与其进化适应优势的形成有关。在育种方面,基因组显性影响多倍体新作物开发及小麦-外源染色体易位设计。     

高粱同源四倍体与二倍体受精前后生殖特性的比较研究

观察四倍体与二倍体的胚囊、花粉特性和受精过程，结果表明，四倍体胚囊发育完整，与二倍体相似，但四倍体花粉育性及萌发和在花柱中的生长情况与二倍体存在显著差异，因此，认为这是影响四倍体结实率的主要因素。同时，不同品系诱导的四倍体结实率和生殖特性存在显著差异。     

为分析异源多倍体“固定杂种优势”建立的甘蓝型油菜人工合成系

异源多倍体广泛地分布在植物王国中，它们的成功生长可以用不同基因组上的部分同源基因的正向互作来解释，这与杂合二倍体基因型中引起杂种优势的一个基因的不同等位基因间的正向互作相似。异源多倍体纯合基因型中也会发生这种互作，因此被称为“固定杂种优势”。据我们所知，目前尚无实验数据来支持这种假说。     

西瓜二倍体及同源多倍体SRAP多态性分析

本文采用SRAP分子标记对不同倍性西瓜的多态性进行了分析.用25对引物组合对西瓜不同倍性材料中扩增,其中18对引物组合共获得676条谱带,平均每对引物组合产生37.6条谱带.其中多态性谱带共12条,5条为2×特有带,4条为3×特有带,3条为4×特有带.结果表明不同倍性西瓜之间SRAP多态性较低.     

流式细胞术测定5种苔藓植物的基因组大小

作为藻类和维管植物之间的过渡类群,苔藓植物不仅占有重要的进化地位,它同时可作为园艺上的观赏植物.目前对很多苔藓植物的培养条件、基因组大小等信息非常缺乏,且已进行基因组测序的苔藓物种较少,这些都严重制约了苔藓植物系统学的研究和资源利用.本研究以基因组大小为942Mb的野生番茄 (Solanum pennellii)为内标...     

浙江楠全基因组调查

浙江楠是重要的材用和园林绿化树种,但对其分子生物学的研究有限,全基因组测序成为深入研究浙江楠分子生物学的关键。本研究利用高通量测序技术(Illumina Hiseq 2500)开展了浙江楠基因组大小测定,并利用生物信息学方法对其基因组大小、杂合率及重复序列比例等一些基本信息进行统计。结果表明：浙江楠基因组大小为1 060.06 Mb,杂合率为2.18%,重复序列比例为58.81%,GC含量为40.81%。基因组各指标的统计结果表明,浙江楠基因组较大,且具有较高的杂合率,测序难度较大。后续浙江楠全基因组测序需要利用二代(Illumina)与三代(PacBio)测序技术相结合的方式进行,将有利于高质量全基因组的获得。     

芭蕉芋和美人蕉全基因组Survey分析

芭蕉芋是一种富含淀粉的具有较高经济价值的多用途作物,而美人蕉属于常见的草本园艺观赏植物,虽然两个物种用途广泛,但是它们的分子机制研究一直没有重要突破。为了加速两者分子育种的发展,本研究利用高通量测序技术对芭蕉芋和美人蕉进行Survey分析,通过生物信息学分析,完成了芭蕉芋和美人蕉全基因组特征评估,获得了基因组大小、杂合度以及GC含量等信息,基于两个基因组的特征比较分析结果完成了芭蕉芋基因组的初步组装。结果表明,通过对芭蕉芋和美人蕉进行高通量测序,分别得到139.30和68.10 Gb高质量的测序数据,总测序深度分别约为140 x和68 x,估算的基因组大小分别约为844.90和836.88 Mb;根据K-mer分析估算全基因组GC含量分别为39.14%和38.48%,杂合度分别为0.63%和1.50%。由此可知,芭蕉芋和美人蕉基因组均属于较为复杂的基因组。对芭蕉芋尝试初步组装后得到总长为555.60 Mb的基因组。本研究获得了芭蕉芋和美人蕉基因组大小和特征等信息,为芭蕉芋和美人蕉的分子育种研究提供了有价值的数据与思路,初步比较了芭蕉芋和美人蕉基因组特征的异同,为后续构建两者全基因组精细...     

氮磷钾配施对四季桂秋季开花和养分积累的影响

为了研究不同氮磷钾配施对四季桂秋季生长、营养物质积累及产花量的影响,本试验以盆栽四季桂品种‘金玉台阁’(Osmanthus fragrans‘Jinyutaige’ )为试材,采用“3414”不完全正交回归试验设计。结果表明：适量增施氮、磷、钾肥均可显著提高四季桂产花量、花梗、花径、新梢生长、叶面积和可溶性糖、可溶性蛋白的含量。高氮中等磷钾肥N3P2K2(N 3g/盆,P 3g/盆,K 1.5g/盆)处理下新梢长度、粗度和叶面积最大;中等磷钾肥N2P2K2(N 3g/盆,P 3g/盆,K 1g/盆)处理下,四季桂叶片积累了更多的可溶性糖和可溶性蛋白等营养物质,从而得到更多的产花量,花梗最长,花径也最大。     

合肥地区桂花种质资源研究

桂花是中国古老的栽培花木之一,该文以臧德奎、向其柏发表的观赏桂花品种分类检索表为依据,对合肥地区的桂花品种进行了调查,共确定合肥地区桂花品种39个,隶属于四个品种群,其中四季桂品种群有品种4个,银桂品种群有品种8个,金桂品种群有品种21个,丹桂品种群有品种6个;据此发现了合肥地区桂花种质资源存在的问题：①花期短的秋桂品种多,而花期相对较长的四季桂品种较少。②苗木生产目标性不强。③桂花品种分类意识不强。④缺少专营性苗圃。     

海棠灵芝桂花复合饮料配方及稳定性研究

以海棠果、灵芝、桂花为主要原料,蔗糖、柠檬酸、β-环状糊精、黄原胶、CMC-Na为辅料,在单因素试验的基础上,通过正交试验和响应面试验优化海棠灵芝桂花复合饮料配方,并提高其稳定性。结果表明,海棠灵芝桂花复合饮料的最佳配方为：海棠果汁添加量50%,灵芝汁添加量6%,桂花汁添加量12%,蔗糖添加量100 g/L,柠檬酸添加量0.2 g/L;复合稳定剂配方为：黄原胶添加量0.3 g/L,CMC-Na添加量0.4 g/L,β-环糊精添加量0.6 g/L。按此配方制备的复合饮料产品外观呈橙黄色,口感酸甜柔和,具有海棠果、灵芝、桂花的香气。     

香料植物桂花野生种群分布格局的分形分析

采用分形理论中的计盒维数、信息维数和关联维数对长汀县石峰寨桂花野生种群分布格局的多尺度分布规律进行比较分析。结果表明,桂花野生种群的分布格局具有分形特征,其计盒维数为0.8622～1.0058,信息维数为0.8670～0.9849,关联维数为1.0037～1.0757。桂花种群的计盒维数、信息维数、关联维数相差不大,表明该种群的分布格局强度相对复杂,局域空间占据较强,具有集聚分布的趋势。     

桂花(Osmanthus fragrans)转录组SSR特征分析

为解析桂花转录组数据中SSR的特点及潜在利用价值,本研究基于‘早银桂’和‘橙红丹桂’转录组数据信息,利用MISA软件从桂花的117 595个Unigenes中进行SSR位点的查找、分析,共检测到16 015个SSR位点,平均密度是1/5.2 kb。桂花SSR基序97.73%的重复次数在5～10次之间,重复次数最多的是6次(28.12%);SSR长度分布在12～36 bp之间,其中12～16 bp的最多,占66.8%,其总体变化趋势是随着重复次数增加重复次数急速下降。基于已知的SSR位点,利用primer3设计引物并从中挑选出196对引物,其中92对引物(占46.94%)已被注释到参与信号的转录翻译、苯丙氨酸代谢、植物激素信号转导等功能。综上所述‘,早银桂’和‘橙红丹桂’转录组SSR位点出现频率高,类型较丰富、多态性潜能较高,为今后桂花分子育种提供了理论依据。     

银杏最佳观赏期气象条件分析及预测

为了更准确地预测银杏最佳观赏期并提供相关气象服务,笔者利用2000—2015年湖州银杏物候观测资料及相应气象资料,分析银杏叶秋季物候期特征、最佳观赏期与气象条件的关系,并建立预报模型。结果表明,最佳观赏期与各气温要素存在显著负相关,即气温越高,最佳观赏期越早;最佳观赏期前有一定的气温阀值条件;根据最佳观赏期前冷空气特点将其分为3种类型,即回暖型、降温型、波动型;利用SPSS软件建立最佳观赏期短期气候预测模型,并根据气象条件阀值及冷空气特点进行中期预报订正,通过对2015年的预报检验,效果较理想,可用于业务试用。     

不同开花期棉铃主要经济性状变化规律的研究

试验研究了不同开花期棉铃各经济性状的变化规律,结果表明,棉铃子指和单铃不孕子随着开花期推迟而降低;而衣指以中期开花的较高,后期较低;铃壳率变化与开花期呈二次曲线。开花期在７月中旬至８月中旬之间的棉铃,其纤维长度、整齐度、均匀度、纤维比强度、纤维细度及伸长率等品质指标均较理想,符合纺织要求。     

桂花OfF3'H基因的克隆与表达分析

类黄酮3'-羟化酶(F3'H)属于细胞色素P450单加氧酶家族,是苯丙烷类代谢途径关键成员,在植物色泽形成及类黄酮成分调控方面起重要作用。本研究以四季桂‘金玉台阁’为实验材料,采用cDNA末端快速扩增法(RACE)从盛花末期小花cDNA中克隆了桂花OfF3'H基因(GenBank编号:MH509392)。序列分析结果显示该基因全长为1 856 bp,其中5'端非翻译区长度为102 bp,3'端非翻译区长度为191 bp,开放阅读框长度为1 563 bp,编码由520个氨基酸残基组成的蛋白质。系统进化分析表明Of F3'H含有植物F3'H蛋白典型的保守结构域,且与猕猴桃的AcF3'H蛋白亲缘关系最近。桂花花期不同阶段生理与分子研究发现初花期OfF3'H基因表达量和总黄酮含量均为最低,而花谢期OfF3'H基因表达量和总黄酮含量达到最高。此外,Of F3'H存在10个潜在的磷酸化位点,其中第83位点的丝氨酸和第304位点的苏氨酸在不同植物间高度保守。本研究为深入研究桂花花色形成及植物类黄酮合成调控的分子机制提供一定的理论依据。     

贵州桂花种质资源遗传多样性的ISSR分析

通过ISSR分子标记,对贵州不同地区的54份桂花种质进行了遗传多样性研究.选取11条多态性引物用于正式扩增,获得清晰、重复性好的DNA谱带93条,多态位性谱带80条,占总扩增带的86％,平均每个引物扩增8.45条;应用810和830的引物组合,构建了桂花种质的ISSR指纹图谱,可以有效区分所有供试材料;利用NTSYS和POPGENE 32进行数据分析,计算出相似系数与遗传距离,构建了54个样本的聚类树状图;以遗传相似系数0.69为阈值把54份供试桂花材料分为4类,聚类结果与地域及海拔具有一定相关性.因此,ISSR技术能够有效地用于桂花种质资源的鉴别及遗传关系的解析.     

桂花苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与序列分析

利用一对简并引物,从桂花(Osmanthus fragrans)中克隆得到苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的cDNA片段,命名为OfPAL,GenBank登录号为GU991822.OfPAL长866 bp,编码288个氨基酸.通过核苷酸和蛋白质序列多重比较,发现OfPAL与其他植物的PAL基因高度同源.OfPAL编码的蛋白质序列包含与橄榄、烟草、辣椒PAL蛋白质相同的脱氨基位点和催化活性位点.PAL系统进化树显示,OfPAL与菊科植物的PAL基因亲缘关系较近.本研究通过克隆OfPAL基因,可为桂花对不良环境的抵御能力以及桂花类黄酮积累方面的研究奠定基础.