利用Fhb1基因功能标记选择提高黄淮冬麦区小麦品种对赤霉病的抗性

赤霉病已上升为黄淮冬麦区的主要病害, 提高小麦品种对赤霉病的抗性成为该麦区主要的育种目标之一。宁麦9号、生选6号、建阳798、建阳84、苏麦3号和宁麦13均携带Fhb1基因, 对赤霉病表现中抗水平以上。本研究以这6个品种(系)为供体, 分别与高感赤霉病的周麦16矮败小麦近等基因系杂交和回交, 构建6个回交群体。利用Fhb1基因的KASP标记在回交后代中进行基因型分析, 分别选择携带和不携带Fhb1基因的可育株, 对后代株系进行单花滴注接种鉴定和田间病圃自然鉴定。回交后代携带Fhb1家系整体抗性达到中感, 比不携带Fhb1家系的平均病小穗数低4.2 (P < 0.01), 平均病情指数低4.0, 比轮回亲本周麦16的平均病小穗数和病情指数分别低8.1 (P < 0.01)和28.4 (P < 0.01)。不同供体品种(系)回交后代在赤霉病抗性上表现出明显差异, 以生选6号为供体的回交后代家系抗性表现最好。本研究表明, 利用Fhb1基因分子标记辅助选择技术能够有效地提高黄淮冬麦区小麦品种的赤霉病抗性水平。     

基因聚合选育抗赤霉病小麦新品系百农4299

小麦赤霉病是一种严重危害小麦生产的真菌性病害,其抗性由多基因控制,抗性机制复杂。type Ⅰ(抗侵入)和type Ⅱ(抗扩展)是小麦抵御赤霉病侵害的2种最主要抗性类型。在抗赤霉病育种中兼顾2种抗性,对于保证生产上抗性的稳定和持久有着重要意义。在前期研究中,作者所在课题组从小麦地方品种望水白中克隆了抗赤霉病扩展的主效QTL Fhb1,精细定位了Fhb4和Fhb5,获得了功能性/紧密连锁的分子标记。本研究利用这些标记,以小麦品系NMAS022作为供体亲本,现代小麦品种百农4199作为受体亲本,通过分子标记辅助回交育种方法选育成了聚合望水白Fhb1、Fhb4、Fhb5的小麦新品系百农4299。与百农4199相比,百农4299在2年的田间试验中type Ⅰ抗性至少增加了73%～74%, type Ⅱ抗性至少增加了83%～88%(以病小穗数计),并且产量潜力也得到了提高。上述结果证明了通过分子标记辅助选择聚合不同类型抗赤霉病QTL以提高小麦赤霉病抗性的可行性。抗赤霉病小麦品系百农4299有望成为一个新的抗赤霉病小麦品种。     

小麦抗赤霉病基因库研究 Ⅵ.轮选品系与原始亲本的综合分析与比较

用２６个来自基因库的轮选品系或抗源材料和１９个原始亲本，在赤霉病单花接种条件下，对抗性和１６个农艺性状进行综合分析与比较。平均而言，从接种后１６－１７到２６－２７天，病小穗数和病小穗率的扩增值，轮选品系比原始亲本分别少１．３２个和７．１１％。     

小麦–黑麦易位系T1BL·1RS在小麦品种中的分布及其与小麦赤霉病抗性的关联

黑麦1R染色体短臂(1RS)携带条锈病、叶锈病、秆锈病、白粉病和蚜虫等抗性基因。为了检测1RS上是否携带与赤霉病抗性相关的基因,本研究采用1RS特异标记Xscm9对192个来自不同国家的品种/系构成的小麦自然群体和1个重组自交系(RIL)群体(宁7840与Chokwang杂交的F_7群体,共184个系)进行了分子检测,并在2011 2013年采用单花滴注法于温室中进行赤霉病抗性鉴定。结果发现,自然群体中22个品种携带1RS,携带1RS的株系三季赤霉病平均病小穗率(PSS)均显著低于不携带1RS株系的PSS(P0.01),表明1RS对降低病小穗率有显著作用。分子标记和基因组原位杂交(GISH)检测结果表明,宁7840携带1RS。通过对宁7840/Chokwang衍生的RIL群体进行赤霉病抗性鉴定和基因型分析,发现不论主效赤霉病抗性基因Fhb1(标记Xsts142)存在与否,携带1RS株系的PSS显著低于不携带1RS株系的PSS(P0.01);方差分析表明,宁7840携带的Fhb1与1RS在赤霉病抗扩展性上无显著互作(P0.05)。因此认为,黑麦1RS染色体很可能携带赤霉病扩展抗性相关基因,与Fhb1基因有累加效应。     

小偃麦衍生品系的赤霉病抗性评价

由镰孢属(Fusarium)真菌侵染引起的赤霉病是严重威胁小麦生产的重要病害之一,但小麦育种中可直接利用的抗源非常有限。采用单花滴注法接种赤霉菌株F0609,对来源于中间偃麦草或长穗偃麦草的119份小偃麦衍生品系进行3年6个环境的抗病鉴定,发现平均病小穗率<10%的材料有13份,抗性评价为抗病(R);平均病小穗率介于10%~25%之间的材料有61份,抗性评价为中抗(MR);其余45份材料的平均病小穗率介于25%~50%或>50%,抗性评价为中感或高感(MS和S)。在13份高抗赤霉病材料中,CH16387的抗性显著优于苏麦3号和望水白,CH16371和CH16379的抗性显著优于望水白,其余10个品系与抗病对照苏麦3号和望水白的抗性水平相当。这13份材料分别来自小麦-中间偃麦草部分双二倍体TAI8045和小麦-长穗偃麦草部分双二倍体TAP8430与普通小麦的杂交组合,TAI8045抗性显著优于对照品种望水白, TAP8430与苏麦3号和望水白的抗性相当,而杂交组合中的小麦亲本对赤霉病表现感病,推测这些材料的抗性可能来自TAI8045和TAP8430。这些抗病材料为小麦抗赤霉病育种提供了新的种质资源。     

小麦开花后光合物质在不同穗位间的分配及其与穗粒重的关系

选用4个小麦品种(系)分别代表大、 小粒品种, 研究了去除顶端两个小穗对植株光合速率、 14C同化物分配和穗部性状的影响。 去除顶端两个小穗后, 小粒品种(鲁麦14、 山农48—2)于灌浆中、 后期的光合速率提高, 大粒品种(鲁215953、 核生2号)则表现为降低; 灌浆初期14CO2的标记测定结果显示, 分配到穗部的14C同化物因去除     

苏麦3号单体系统对60Co-γ射线辐射敏感性的初步研究

小麦品种苏麦3号的21个单体系统经诱变剂量的~(60)Co-γ射线照射后,不同单体及不同性状的辐射敏感性表现不同,在抗赤霉病性上,按接种至始症发病天数、接种至穗轴发病天数、接种后第15天病小穗数、腊熟期病小穗数及病小穗率等几个指标统计,辐射后二体表现不敏感,却有几个单体系表现敏感提高了抗性.对于分蘖数、抽穗期、株高、剑叶长和宽,每穗小穗数等性状,二体与单体的表现趋势相同,只有4A的敏感性最大.     

山西省小麦品种(系)对赤霉病的抗性鉴定

以24份山西省小麦主推品种和51份山西省2015—2016年度冬小麦区域试验品种为材料,利用单花滴注方法,进行赤霉病抗性鉴定。结果表明,不同品种间赤霉病抗性存在很大差异,病小穗率变幅在5.0%~100.0%之间。参试品种中没有高抗赤霉病的品种,其中主栽品种仅长麦251表现中抗,占比为4.2%;区域试验品种中临麦7006、京麦1768和圣麦116等11个品种表现中抗,占21.6%,整体赤霉病抗性水平有待于改进。探讨了赤霉病鉴定方法和山西省小麦抗赤霉病育种的策略。     

普通小麦籽粒DON含量的配合力分析

为了选育抗赤霉病且籽粒毒素含量低的小麦品种以减轻赤霉病危害,在对我国南方麦区地方品种进行赤霉病抗性鉴定的基础上,选用8个籽粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol, DON）含量水平不同的小麦品种作亲本,按8×8半双列杂交配制28个杂交组合,以接种后成熟籽粒中DON含量、病小穗数、病小穗率和病粒率为指标,进行赤霉病抗性、一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）遗传分析,以及不同鉴定指标间比较和相关性分析。结果表明,8个品种中籽粒DON含量以苏麦3号最低(0.5715 mg kg^-1),Alondra’s最高(13.5560 mg kg^-1),各组合F1的籽粒DON含量均低于感病品种Alondra’s。品种间GCA和SCA存在显著差异,籽粒DON含量以加性效应为主,存在部分显性效应。苏麦3号、望水白和翻山小麦表现出较好的一般配合力效应。以苏麦3号为亲本的5个组合、望水白为亲本的4个组合特殊配合力效应较大。扬麦158一般配合力效应较小,但有4个组合表现较好的特殊配合力效应。籽粒DON含量和病小穗数、病小穗率、病粒率呈极显著的正相关关系。感病品种Alondra’s和绵阳8545的各个抗性鉴定指标的一般配合力在8个品种的排序中表现一致,抗病品种各个抗性指标的一般配合力在8个参试材料间的排序有所差异。DON含量的狭义遗传力为74.54%,因此以抗DON积累为指标的赤霉病抗性育种,可以在早期世代进行选择。     

啤酒大麦品种的抗赤霉病基因的分子标记多样性

赤霉病是由镰刀菌(Fusarium spp.)引起的世界性病害,大麦感染赤霉病后,不仅减产严重,而且病菌产生的毒素污染籽粒后会使啤酒酿造品质变劣,还会对人畜健康产生危害。遗传改良是控制赤霉病的最有效措施。为了明确长江中下游地区啤酒大麦品种的赤霉病抗性及其与国外主要抗源赤霉病抗性基因的遗传关系,选择了12个啤酒大麦栽培品种或育种品系、5个国外引进的赤霉病抗源,以2个感病品种为对照,进行赤霉病抗性鉴定,以均匀覆盖基因组的分子标记对品种型基因型分析数据为基础探讨品种间的遗传关系,依据已报道的大麦赤霉病抗性QTL的连锁标记,比较抗性品种的抗性基因的遗传多样性。结果表明,供试的啤酒大麦品种具有良好的赤霉病抗性,优于国外引进的抗源;以平均遗传相似系数0.51为阈值,19个大麦品种可以分为国外引进品种与国内品种2大类群,表明国内大麦品种与引自于其他国家的大麦品种存在较明显的遗传差异,本地区的抗感品种可归于不同亚类群。11个抗病品种携带1-3个与已知抗性QTL一致的位点,检测到的QTL位点多少与赤霉病抗性无明显相关性,说明本地区抗赤霉病品种可能存在多个新的抗病基因,是啤酒大麦抗赤霉病育种的优异材料。     

米瓦罐栽培种与野生种特征特性研究

通过米瓦罐栽培种与野生种种子特性与植株特征研究,得出如下结论:米瓦罐种子在较高温度下有3～4个月休眠期,在低温下可打破休眠;栽培种种子休眠浅且短,野生种种子休眠深且长.植株生长特性表现野生种叶片长、薄,根短;栽培驯化种叶宽、厚,根长.经驯化的米瓦罐向有利于人工栽培的方面发展,产品品质有所改良.     

黄瓜育种中"血缘"遗传关系分析研究

采用RAPD技术研究了华北型与欧洲温室型品种的杂交后代的遗传漂移情况，同时根据供试亲本材料差异位点谱带在F2的分离情况，进行了初步的遗传分析以及F2个体的基因型分析，目的是以遗传距离和说带基因型为依据，分析在育种过程中判断血缘成分的可能性及基本方法，以便最终能够进行遗传关系控制。     

紫苏SNP分子标记开发及遗传多样性分析

紫苏(Perilla frutescens(L.))是一种药食兼用型的植物,具有丰富的营养价值和药用价值,本研究利用特异性位点扩增片段测序技术(specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-seq)对30份紫苏种质资源进行了分子标记开发,以‘日本晴’(水稻)为对照,测序获得紫苏全基因组范围内的SNP分子标记。通过测序共获得106.92 Mb Reads数据,各样本Reads数据在1742153~9815872之间,样本平均测序质量值Q30为95.91%;平均GC含量为39.16%。通过生物信息学分析,本研究获得406599个SLAF标签,样本的平均测序深度为19.13倍,其中多态性的SLAF标签共有140387个,共得到419223个群体SNP标记。利用开发的SNP分子标记将30份紫苏种质资源分为2组,紫苏SNP分子标记的研究可为紫苏的遗传图谱构建、种质资源鉴定以及农艺性状的关联分析提供理论基础。     

Assessment of Sensitivity to Frost in Ochrus chickling (Lathyrus ochrus (L.) D.C.) by Chlorophyll Fluorescence Analyses

Ochrus chickling ( Lathyrus ochrus (L.) D.C.) is a promising feed legume for rain-fed farming systems in the Mediterranean environments of West Asia and North Africa (WANA) because of its drought tolerance and resistance to broom rape ( Orobanche crenata Forsk.). However, it is highly susceptible to cold and improving Its resistance would further improve its adaptation.
The potential of the chlorophyll fluorescence technique in screening for frost sensitivity in seedlings of five Lathyrus ochrus genotypes and one each of Vicia ervilia (L.) Wild and V. sativa L. was assessed by measuring the rate of rise in induced or variable chlorophyll fluorescence of fully developed leaflets after cold hardening in the open and subsequent exposure to freezing. The method differentiated the highly frost-susceptible L. ochrus genotypes from the more tolerant Vicia species. Testing the technique with nine genotypes of L. ochrus in which the plants were established, cold-hardened and frost-stressed under controlled conditions confirmed its sensitivity even to reveal the narrow inter plant differences that generally exist within a cultivar or genotype to frost. It is therefore considered as a useful screening technique for cold/frost tolerance in L. ochrus.     

洋葱种质资源遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR标记对32份洋葱种质资源的遗传多样性进行了分析。从31个ISSR引物中筛选出4条扩增产物条带清晰、多态性高的引物,在32份资源样品中共扩增出39条带,其中31条带为多态性位点,平均每个引物扩增的多态带数为7.75条,多态性条带比率（PPB）为79.48%。资源间的遗传相似系数在0.552~0.960之间,具有较为丰富的遗传多样性。ISSR聚类分析表明,在L取值为D=0.68时,可将32份洋葱资源分成5类：第一类包括18份种质资源,主要以Yellow Sweet Spanish系统为主;第二类包括1份种质资源,为Bejo Daytona;第三类包括3份种质资源,为Yellow Globe系统;第四类包括9份种质资源,为Yellow globe danvers系统;第五类包括1份种质资源,为Yellow Danvers system系统。较好地揭示了洋葱种质资源间的遗传多样性与亲缘关系,可为洋葱遗传育种和杂交亲本选择提供科学依据。     

桃儿七不同外植体愈伤组织诱导研究

旨在建立一种桃儿七愈伤组织诱导培养体系,筛选出最佳诱导培养基和最适外植体。以MS为基本培养基,采用正交试验法研究6-BA、2,4-D和TDZ 3个因素及其组合对桃儿七成熟叶片、叶柄和茎段愈伤组织诱导率的影响。研究结果表明：3种外植体均可诱导出愈伤组织,叶片愈伤组织诱导率最高,达44.3%,其次是叶柄,达24.7%,茎的愈伤组织诱导率为18.1%,最佳愈伤组织诱导培养基为MS+ 6-BA 1.0 mg/L+TDZ 0.1 mg/L+2,4-D 1.5mg/L,细胞分裂素6-BA和TDZ联合使用有利于提高愈伤组织诱导率并改善愈伤组织质地。与茎段和叶片所得愈伤组织相比,以叶柄为外植体获得的愈伤组织质地较疏松,呈明显的黄绿色颗粒状,更适合进一步细胞培养和诱导分化。本研究建立了一种高效的桃儿七愈伤组织诱导培养体系,为桃儿七体细胞胚的培养提供了材料。     

钩藤愈伤组织的诱导与植株再生

为了建立钩藤愈伤组织诱导与植株再生体系。以药用植物钩藤[Uncaria rhynchophyllai (Mip.)Jack]嫩茎、嫩枝、嫩叶为外植体,通过优化激素组合,进行愈伤组织诱导和分化、幼苗生根和移栽,初步建立了钩藤愈伤组织诱导和植株再生体系。结果表明,以钩藤嫩枝作为外植体出愈情况较好,污染率低,继代后愈伤组织生长快。培养基成分为WPM+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA较适宜愈伤组织的诱导和增殖,诱导率可达83.3%。培养基成分为WPM+2.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA能分化出芽,愈伤组织率分化率达到82.3%;而1/2WPM+1.0 mg/L IBA适宜于试管苗生根,生根率达92.0%。以钩藤嫩枝为外植体诱导获得了质量良好的愈伤组织,并成功再生成植株,结果的获得可为解决钩藤人工栽培过程的资源和品质问题以及进行细胞培养和分子遗传改良奠定基础。     

北美红杉的标准化离体繁殖技术研究

以两种类型北美红杉（观赏型和用材型）的嫩枝为外植体,通过植株再生与生根条件的研究,建立起标准化的离体繁殖技术体系。研究发现：北美红杉是一种较易增殖的木本植物,其根的诱导对无机盐浓度敏感;两种类型增殖的适宜培养基均是MS + 6-BA 0.1mg/L + NAA 0.1mg/L + KT0.1 mg/L,而生根的最佳培养基是1/4MS + NAA 0.4 mg/L,但观赏型北美红杉较用材型生根效果好。     

Agronomic Potential of Three Vetches (Vicia spp.) Under Rainfed Conditions

The major limiting factor to livestock production in West Asia and North Africa is the inadequate feed supply. The introduction of leguminous forage species into fallow lands represents a means of increasing feed supplies for the rapidly growing livestock population.
Twenty five lines each of common vetch ( Vicia sativa L.) wooly-pod vetch ( Vicia villosa ssp. dasycarpa Ten.), and bitter vetch ( Vicia ervilia L.) were tested over three seasons with contrasting rainfalls and winter temperatures. For each species, seedling vigour, winter growth, cold effect, spring growth, leafiness, herbage yield at 100 % flowering, grain yield, harvest index and aspects of herbage quality were recorded. There were considerable variation among entries with the same species, entries of V. ervilia were the earlier in flowering and maturity, and V. villosa ssp. dasycarpa almost the latest by 45 days. V. sativa , was the most affected by frost whilst both V. villosa ssp. dasycarpa and V. ervilia proved to be cold tolerant.
Although V. villosa ssp. dasycarpa produced high herbage yield in springs its grain yield is low resulting in a low harvest index. Both V. ervilia and V. sativa produced high grain yield with high harvest index. Seed yield was negatively correlated (P < 0.01) with days to flowering and maturity indicating the need of earlier types.
Quality of the herbage in term of digestibility was far lower (46 % IVDMD) in V. villosa ssp. dasycarpa than the other two species (69 % and 72 %).
The possible niches and utilization of each species as animal feed in the prevailing farming systems are discussed.     

甜瓜作图亲本相关序列扩增的多态性分析

以中国甜瓜地方品种自交系4G21(香瓜)和3A832(哈密瓜)为作图亲本,利用SRAP(Se-quence-relatedAmplifiedPolymorphism)分析了甜瓜作图亲本的多态性,结果表明:在184个SRAP引物组合中有176个扩增出多态性条带,不同引物组合扩增的多态性条带的变异幅度在1～15之间,共扩增出614个,平均每个引物组合扩增出3.34个,说明SRAP标记揭示甜瓜作图亲本多态性的效率很高。