谷子近缘野生种的亲缘关系及其利用研究

谷子在约1万年前由青狗尾草驯化而来,我国是谷子的起源中心。谷子所属的狗尾草属在全世界约有125个种,其中中国有15个种,从二倍体到八倍体均有。目前利用染色体原位杂交技术鉴定出狗尾草属6个基因组,利用分子标记分析发现狗尾草属是多起源的,与其多样性的基因组一致。系统演化分析发现,青狗尾草和谷子亲缘关系最近,其次是法式狗尾草和轮生狗尾草;基因组比较分析发现, S. adhaerans的B基因组和S. grisebachii的C基因组与谷子和青狗尾草的A基因具有相对近的亲缘关系,而其他基因组和谷子亲缘较远。在野生资源的利用方面,谷子育种工作者已成功将近缘野生种自然发生的抗除草剂基因转育到谷子中,培育成功了可化学除草的新品种并在生产上利用。本文对谷子野生种的分类、基因组构成、系统进化关系和遗传育种的研究进展进行了综述,重点讨论了谷子近缘野生种在谷子起源与驯化、遗传育种中起到的作用,并对谷子近缘野生种在谷子驯化及育种中的进一步利用做了展望。     

谷子抗除草剂基因从栽培种向其近缘野生种漂移的研究

作物同种及栽培种与近缘野生种之间的基因漂移(基因流)是防范作物品种生物学混杂及评估转基因新种质田间释放后所产生的生态学效应的重要基础参数.本研究以显性抗除草剂(拿捕净)谷子种质作为花粉供体材料,以青狗尾草作为花粉受体材料进行了栽培种向其主要近缘野生种基因漂移的检测研究.研究结果表明,尽管一般认为谷子及其近缘     

利用SSR标记分析野生小豆及其近缘野生植物的遗传多样性

利用28对SSR引物对96份野生小豆资源、小豆近缘野生植物及栽培小豆品种进行遗传多样性分析,共检测到255个等位变异,平均每对SSR引物9.10个,多态信息含量的变异范围从0.374到0.865,平均为0.722。野生小豆材料和近缘植物Vigna minima遗传变异丰富。来自不同地域的野生小豆材料具有大量特异等位变异,基于非加权成组配对算术平均法的聚类分析可将不同地理来源的野生小豆单独分群,且与主坐标分析的结果相一致。4份栽培小豆材料与日本野生小豆遗传距离较近,表明目前国内小豆育种中较多使用了含有日本血缘的小豆材料,以及国内野生小豆资源的搜集和利用工作落后于日本。本研究对国内野生小豆资源的搜集和保存具有指导意义,并可以为这些资源的评价、利用和优异基因的发掘提供参考。     

国家谷子改良中心落户河北

11月24日,河北省农科院谷子研究所承担的国家谷子改良中心项目通过省专家组验收,专家组认为,该中心谷子遗传育种达到国际先进水平。河北省自2001年承担国家谷子改良中心项目建设以来,科研人员搜集构建了包含22个种、186份材料的谷子近缘野生种质库,成为国内外搜集资源种类和数量最丰富的谷子近缘种基因库。近年来,国家谷子改良中心的科研人员培育出的冀谷18、冀谷19、冀谷20、冀谷21等优质高产新品种在河北省生产中的覆盖率达81％,在华北夏谷区的覆盖率达72％,每亩为农民增加收入20元。新发明的谷子免除草免间苗育种与栽培技术,解决了谷子栽培几千年人工间苗和人工除草的难题,亩节支40多元,有可能带来谷子生产上的一次新革命。     

小麦高亲和性钾转运蛋白基因(HKT1)多样性分析与染色体定位

为了研究HKT1在普通小麦及其野生近缘种中的自然多样性,揭示HKT1结构与功能的关系,采用克隆测序的方法对38份普通小麦和13份小麦野生近缘种HKT1基因组序列进行了分析。在38份普通小麦材料中共发现5种HKT1序列,分别命名为HKT1-1~HKT1-5,其中29份材料仅含有1种类型HKT1。而在13份小麦野生近缘种中发现19种HKT1,其中根据HKT1基因组序列预测13种有完整读码框。普通六倍体小麦的核苷酸多样性仅相当于其野生近缘种的23.8%。这些结果表明,HKT1在小麦基因组中属于多拷贝基因,HKT1在栽培驯化过程中受到了选择,属于驯化基因。利用中国春小麦缺四体和W7984×Opata85作图群体,将HKT1基因定位于7B染色体长臂。     

适合于狗尾草属遗传分析的ISSR标记筛选及反应体系优化研究

利用公共数据库已有的ISSR序列信息,检验了29条ISSR引物在谷子等狗尾草属植物基因组的扩增性,其中14条在狗尾草属中有良好扩增,其余15条在狗尾草属中无任何扩增。能稳定扩增的14条引物全为3'-锚定引物,6条5'-锚定引物在狗尾草属中得不到扩增。研究发现AG,GA和CA重复的引物在狗尾草属植物有较好扩增,且多态性强。利用正交试验设计,从Mg2 、dNTP、引物、Taq酶4种因素、4个水平对狗尾草属谷子ISSR反应体系进行优化,确定了适合谷子的ISSR反应体系,在20μL体系中,含1×PCR buffer、Mg2 浓度2.0 mmol/L,dNTP浓度0.25 mmol/L,Taq酶0.4μL,引物浓度0.25μmol/L,50 ng模板,通过梯度PCR确定了引物的退火温度。本研究筛选的ISSR引物及建立的优化反应体系可用于谷子等狗尾草属植物遗传多样性和基因组研究,并对其他近缘作物有指导意义。     

普通小麦近缘种低分子量麦谷蛋白亚基Glu-A3基因的分离和鉴定

低分子量麦谷蛋白约占小麦种子贮藏蛋白的三分之一,对面团延展性和食品加工品质有重要影响。普通小麦近缘种是小麦遗传改良的重要基因资源。本研究利用Glu-A3位点特异性引物对野生二粒小麦、栽培二粒小麦、硬粒小麦及野生一粒小麦共计9份材料进行Glu A3-1、Glu A3-2、Glu A3-3基因扩增和鉴定,各发现5个等位变异,共计15个单元型;其中,有2个等位变异含有9个半胱氨酸残基,可能属于优良品质亚基。对小麦近缘种中这些Glu-A3位点等位变异的鉴别,进一步完善了小麦低分子量麦谷蛋白亚基的构成,并为小麦品质育种中亲本的选择提供了相应依据。     

中国多年生小麦野生近缘植物的抗病性鉴定

对中国北方地区的多年生小麦野生近缘植物7属39种(包括变种,下同)352份材料和7属30种141份材料分别进行了抗小麦白粉病和大麦黄矮病鉴定。结果表明,6.8%对白粉病免疫,17%对黄矮病高抗。鉴定出4个兼抗白粉病和黄矮病的材料,说明多年生小麦野生近缘植物中含有丰富的抗病种质,是改良小麦的抗病基因源。     

27份含D基因组山羊草属种在高产基因座Barc1183的多态性分析

具有D基因组的山羊草属种是小麦重要的野生近缘植物,携带丰富的优异基因,是改良现代小麦的重要遗传资源。SSR标记Barc1183是在川麦42遗传背景中发现的一个来源于人工合成小麦的高产基因座,位于4DL染色体上。本研究,利用基因座Barc1183及其紧密连锁的SSR标记Barc48,以川麦42和川农16为对照,对27份含D基因组的山羊草属材料进行了多态性分析。结果表明,27份山羊草属材料在Barc1183基因座,发现8种等位变异类型,其中6种等位变异类型为不同于对照川麦42和川农16的新类型;而在Barc48基因座,发现5种等位变异类型,这5种等位变异均为不同于对照川麦42和川农16的新等位变异类型。结合Barc1183和Barc48基因座结果分析表明,27份山羊草属材料中均含有不同于川麦42、川农16的等位变异类型,没有一份与川麦42和川农16基因型完全一致的材料。     

西藏野生油菜及其近缘种的遗传多样性中心

本文以100份西藏野生油菜及其近缘种种质资源为材料,运用群体遗传学的原理与方法,对西藏野生油菜及其近缘种种质资源的数量和遗传多样性指数的生态地理分布特征进行了研究。结果表明：1）在水平分布上,西藏野生油菜及其近缘种形成了28—31°N×88—94°E和29—32°N×96—99°E两个区域明显的遗传多样性中心,其中28—31°N×88—94°E的藏中地区野生油菜及其近缘种种质资源分布广泛,遗传多样性丰富,29—32°N×96—99°E的藏东横断山脉地区野生油菜及其近缘种种质资源数量和遗传多样性次之。2）在垂直分布上,以海拔3500－3600m、3800－3900m、4000－4200m为中心,形成了三个不同的遗传多样性中心区,并发现海拔3700－3800 m是低海拔遗传多样性丰富区和高海拔遗传多样性丰富区的临界带。3）据西藏野生油菜及其近缘种遗传资源的数量和遗传多样性指数的水平分布和垂直分布规律,提出了西藏野生油菜及其近缘种的遗传多样性中心及其多样性扩散方式。     

谷子品种资源及其近缘种酯酶同工酶的研究

本文收集国内不同地区的谷子品种120个,以及狗尾草、谷莠子和御谷等材料,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行了酯酶同工酶分析.谷子芽期的酯酶同工酶酶带共出现19条,所得酶谱分成31个类型.从地理分布来分析,黄土高原区和内蒙古高原区品种酯酶同工酶类型丰富.从谷子品种的起源和演变来分析,谷子和普通狗尾草的酶谱大致相同.研究表明,酯酶同工酶重复性好,比较稳定,可以做为谷子分类学和研究谷子进化关系的一个生化指标.     

黄土高原小麦族遗传资源考察

1987年对黄土高原的小麦近缘野生遗传资源进行了考察,明确了小麦族野生种属在黄土高原的分布及生境,收集了5个属22个种的材料,采集了123份种子和148份标本,对20个种的材料进行了根尖染色体观察,明确了各个种的染色体数目。     

板栗及其近缘种叶绿体SSR遗传多样性分析

为了探明板栗及其近缘种的亲缘关系并分析栗属的遗传多样性,基于叶绿体微卫星标记技术,选用4对呈现多态性的cp SSR引物,对板栗及其近缘种、野生种共6个种,56份材料进行遗传结构、遗传关系等分析。4个位点扩增等位基因数(Na)平均为3.25,有效等位基因数(Ne)平均为2.554,期望杂合度(He)平均为0.606,群体Nei’s遗传多样性(Hs)为0.320,各遗传参数值均低于核基因组对群体研究的相应值。另外,各种之间有丰富的cp SSR多样性,尤以野生板栗多样性指数最高。结果表明,我国天然野生板栗群体内蕴含更丰富的遗传变异,为我国板栗野生种质保育及可持续开发利用提供了基础数据和科学依据。     

簇毛麦1V染色体的传递及品质效应分析

簇毛麦是小麦的一个野生近缘种,小麦-簇毛麦1V异附加系和异代换系的蛋白质含量和沉降值均高,将簇毛麦1V染色体的优质基因导入普通小麦,进一步创造小麦-簇毛麦1V染色体易位系是小麦品质改良的有效途径.以小麦-簇毛麦1V异染色体系材料为基础,用普通小麦连续回交,结合原位杂交和PCR标记鉴定方法,分析1V染色体以及1V结构变异...     

谷子是狗尾草变来的

谷子的祖先就是狗尾草,这不是瞎说,而是有科学道理的。在远古时候,男子因有力,从事渔猎;妇女也参加劳动,从事采集。她们从各种野生植物中采集种子、果实和块茎,作为人们的食品和家畜饲料。这样世代相传,使人们认识到野生狗尾草是一种良好的食用植物。后来,人们无意识的把采集来的种子掉在地上,春天发芽生长,秋天抽穗结实。从此懂得了狗尾草的种植。     

源于栽培种花生的EST-SSR引物对野生花生扩增的多态性

以花生属86份野生近缘种和3份栽培种为材料,利用从栽培种花生中开发设计的EST-SSR引物,分析其对野生花生扩增的有效性,探讨EST-SSR引物用于花生资源遗传多样性研究的适用性。随机选取235对EST-SSR引物进行筛选,223对EST-SSR引物均扩增出条带,有效性为94.89%,其中能检测到多态性的53对引物在89份资源中共扩增出238条带,包括206条多态性带。每对引物能扩增出1~12多态性带,平均3.89条,多态性指数为0.044~4.040,平均1.173。统计分析结果表明,89份花生种质材料间的平均相似系数为0.685,变异范围为0.442~0.976,在遗传距离为0.408处,分成2大组(A组和B组) 9小组,栽培种花生被聚在花生区组中,相同区组的材料基本被聚在一起,A. duranensis与栽培种花生(A. hypogaea L.)的关系较近,聚类结果与花生属的植物学分类基本一致。对含油量和基因型数据相关性分析和t检验发现,POCR437-180/170等6对标记可以作为含油量相关分析标记筛选的后备标记。用这6对标记的引物序列搜索cDNA文库和BLAST库,发现引物POCR437序列对应丙二酸单酰-CoA-ACP转酰酶和酰基载体蛋白的编码基因,这两种蛋白质参与脂肪酸的合成。     

三种蒲公英属植物DNA条形码序列的初步筛选

橡胶草(Taraxacum kok-saghyz, TKS)作为天然橡胶替代资源,具有重要应用前景,但由于两种生活力更强的近缘种短角蒲公英(T. brevicorniculatum, TB)和普通蒲公英(T. officinale, TO)的广泛共域存在,TKS种质资源的收集和未来商业种植受到严重影响。为了在分子水平上鉴定这些蒲公英物种,并研究TKS及其近缘种之间的种群分化和进化关系,本研究以10株TKS、2株TB和2株TO野生资源为材料,对3种叶绿体DNA (trnH-psbA, petL, ycf1)和1种核DNA (ITS2)序列进行初步筛选。结果显示,ITS2和trnH-psbA存在较大的种间变异,可较好的区分这3种蒲公英植物,但二者的种内变异均极小,无法用于种内种群结构研究;petL和ycf1的种间和种内遗传距离均为0或接近0,在蒲公英植物上无应用价值。此外,基于ITS2和trnH-psbA序列的系统进化树分析表明,TB可能是由TKS (母本)和TO (父本)杂交后代进化而来的。本研究为下一步橡胶草种质资源研究提供了参考依据。     

新疆小麦野生近缘种的研究进展

小麦野生近缘植物物种丰富、类型多样,具有耐寒、抗旱、耐盐碱、抗病和高蛋白等优良特性,是小麦遗传资源的重要组成部分,是小麦育种优异外源基因的主要供体。新疆是小麦近缘植物的遗传多样性中心之一。此文简述了小麦野生近缘种的分布及意义,并着重综述新疆小麦野生近缘种的分布及研究利用情况,分析存在的问题,提出保护新疆小麦野生近缘种资源的必要性和应采取的有效措施。     

西藏近缘野生大麦品种资源农艺性状分析

对《中国近缘野生大麦遗传资源目录》中的２４４１份西藏材料进行分析，认为西藏近缘野生大麦资源以春性为主，占总数的９９．８４％。具有幼苗直立、早熟、植株偏高、多粒性、千粒重略低于栽培大麦品种、穗和籽粒的深色型比率大等显著特点，是适应性育种、抗逆性育种和丰产性育种的宝贵资源     

山西省文冠果种子形态特征及地理种源差异性研究

通过对山西省文冠果种子形态特征以及地理变异规律的研究,揭示其变异程度和生态环境间的关系,以便充分利用不同种源文冠果居群地理变异。本研究以山西省文冠果18个野生种源的成年植株为研究对象,采用方差分析、偏相关分析、聚类分析等多种分析方法,对山西省不同种源文冠果的8个种实性状进行差异分析和比较研究。研究结果表明：不同种源文冠果的种长、种宽、种厚、种形指数和千粒重均存在极显著差异;千粒重、种长、种宽、种厚与种源产地的年均温呈正相关;种形指数表现出明显的地理变异规律,随经度增加,种形指数逐渐减小;种子出仁率没有表现出明显的地理和气温变异规律,种仁出油率、种子出油率和种壳出油率与海拔呈负相关,随海拔升高而减少;种子出油率还受到年降水量的影响,随降水量增加种子出油率增加。根据种子形态和出油率等9项指标,采用UPGMA法将山西省文冠果划分为4种类型。