组培苗百合种质资源ISSR分析

本研究应用ISSR分子标记对日本百合、荷兰百合以及湖北野生百合共34份组培苗材料进行了遗传多样性分析。从40条引物中筛选出4条重复性好,条带清晰的引物进行PCR扩增,共扩增出多态性条带76条。供试百合材料的观察等位基因数(Na)为2,有效等位基因数(Ne)为1.2623,Nei's(1973)基因多样性指数(H)为0.196 3,Shannon信息指数(I)为0.338 8。湖北野生百合遗传多样性较高,日本百合和荷兰百合相对较低。根据标记分析结果,基于供试样品间遗传距离,采用UPGMA分析方法构建了聚类图,对不同来源百合样品的亲缘关系进行了初步分析。     

利用RAPD和ISSR分析百日草自交系间的种质遗传多样性

首次运用RAPD与ISSR技术分析了百日草20个自交系的种质遗传多样性.结果表明：从供试材料中147条RAPD引物和44条ISSR引物筛选到具有多态性的RAPD引物12条,ISSR引物9条.RAPD引物共扩增出147条带,多态性位点数为100,多态性位点比率为68.03%,平均多样性指数为0.3559,有效等位基因数为1.4169;ISSR引物共扩增出128条带,多态性位点数为97,多态性位点比率为76.38%,平均多样性指数为0.4013和有效等位基因数为1.4728.试验表明,RAPD、ISSR及两种分子标记整合后的结果较为相似,呈极显著的正相关.聚类结果将20个自交系基本分为2类：一类群来源虹越种子集团公司;另一类群来源甘肃酒泉种子集团公司,分类与原产地相关.RAPD与ISSR标记是研究百日草种质遗传多样性有效的工具,在分析百日草的亲缘关系特别是系谱关系时,ISSR是一种多态性和重复性优于RAPD的分子标记.两种分子标记整合后既能鉴定出自交系的系谱先后关系,也能反应来源相同自交系的亲缘关系.     

湿地松、加勒比松种质资源遗传多样性分析

应用SSR与SRAP分子标记技术分析22份湿地松和28份加勒比松种质资源（其中包括15份洪都拉斯加勒比松样品、9份古巴加勒比松样品、4份巴哈马加勒比松样品）的遗传多样性,结果表明,在SSR分析中,14对SSR引物产生的多态性比率为89％,平均每对引物获得多态性条带4．3条;SRAP分析中,12对SSR引物产生的多态性比率为72％,平均每对引物获得多态性条带2．8条;SSR和SRAP标记综合分析表明,参试材料遗传距离变化范围为0．075-0．633,种质资源间存在丰富的遗传多样性。     

不同引种黑莓品种的遗传多样性分析

【目的】开发适于黑莓Rubus spp.的EST-SSR引物,用于品种和种质的遗传多样性评价分析。【方法】基于前期获得的黑莓转录组数据,分析得到黑莓EST-SSR分子标记,筛查符合要求的SSR序列,设计合成127对较理想的EST-SSR引物进行扩增和多态性引物筛选,利用多态性好的引物用于18个引种黑莓栽培品种的遗传多样性分析。【结果】在127对引物中有125对可扩增出条带,有特异条带且大小符合预期的引物共有50对,50对引物中有45对具多态性的引物,占引物总数的36%,多数引物扩增的位点数为2~5。使用45对引物检测18个黑莓供试品种基因组DNA的多态性,共检测到191个等位基因变异,平均每个位点有4.24个等位基因,位点多态性信息含量为0.427~0.893,平均值为0.692。多态性最好的引物为Rh121,检测到8个等位基因,其次是Rh114和Rh118,均检测到7个等位基因。18份材料的遗传相似系数为0.49~0.88,表明品种间具有较丰富的遗传差异。利用UPGMA聚类,将18份种质分为3个类群,其中四倍体和多倍体黑莓品种明显归为不同类型,四倍体黑莓分为2类,相似育种产地的品种多聚在一起,推测与其品种遗传种质成分具一定相似性有关。【结论】EST-SSR标记可应用于黑莓品种种质遗传多样性分析,目前引种黑莓种质的遗传基础相对较窄。     

基于ISSR标记分析浙江省樱花种质资源的遗传多样性

为探究浙江省樱花种质资源的亲缘关系和遗传多样性,运用ISSR分子标记从100条引物中筛选出17条多态性好的引物对95份樱花种质资源进行分析。结果表明,17条引物共扩增出110条清晰条带,其中101条具有多态性,平均多态性条带比率为91.78%。95份资源间的遗传相似系数为0.38～0.90,平均0.61;遗传距离为0.10～1.38,平均0.50。根据UPGMA聚类分析,在遗传相似系数为0.577 5时,95份种质资源可分为四大类,分别包含了23份、42份、25份和5份材料。研究结果表明浙江省樱花种质资源具有较为丰富的遗传多样性。     

马尾松实生种子园F1代的RAPD分子鉴别

为了筛选出鉴定马尾松优良杂种F1代的RAPD特征标记,从DNA水平上区分杂交子代,以从23个马尾松实生种子园F1子代嫩叶中抽提的DNA作为试验材料,采用RAPD分子标记技术检验DNA序列的多态性。从99条引物中筛选出5条适合马尾松F1代RAPD扩增且具有多态性的引物S1026、S1110、S1040、S1180、S1172。利用这5条引物,采用RAPD分子标记技术,对23个F1子代进行了标记基因型的研究,得到了27个标记位点,确立了各样品的标记基因型,并在此基础上进行了马尾松子代的分子分类研究。     

湖南省部分柚及近缘种遗传多态性的SRAP分析

采用新型分子标记SRAP技术对湖南省32份柚类及近缘种进行遗传多态性分析.筛选110对引物,选取稳定的12对引物扩增基因组DNA,各引物组合产生10～23条扩增带,共获得172条带,其中150条为多态性条带,每对引物平均提供12.5个标记信息.由UPGMA方法得到的聚类分析结果表明SRAP标记是一种能够较好的区分柚类种质的分子标记.     

金丝楸优良无性系遗传多样性和亲缘关系的AFLP分析

[目的]为了加深对金丝楸(Catalpa bungei C. A. Mey.)优良无性系资源遗传背景的认识,[方法]本研究运用荧光扩增片段长度多态性(AFLP)技术,筛选10对Eco RⅠ+3/MseⅠ+3引物组合,以梓树属的梓树(C.ovata G. Don)、灰楸(C. fargesii Bur.)、光叶楸和‘豫楸1号’良种为对照,在基因组水平上检测定植于河南省洛宁县的75个金丝楸无性系的遗传变异。[结果]总体水平上,在获得的1 177条可统计条带中,1 130条呈多态性,多态性带百分率(PPBs)达96.01%;不同位点的有效等位基因数为1.00～1.99,平均为1.48±0.03;基因多样度为0.00～0.49,平均为0.28±0.01;Shannon信息指数为0.00～0.69,平均为0.43±0.02。当遗传相似系数为0.827 7时可将供试样品分为8组,其中,71个无性系聚为一组,显示出金丝楸无性系遗传背景较狭窄。各无性系的遗传距离和地理距离呈极显著正相关,表明地理隔离对楸树遗传多样性有明显的影响。结合聚类分析结果,金丝楸无性系当中的63号与其他遗传距离最远,值得重点保护和推广。[结论]形态学性状观察和AFLP分子标记分析显示:金丝楸与普通楸树存在较显著的差异,因此,认为金丝楸的分类地位宜做更加深入的探讨。     

51个木麻黄无性系遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记对51个木麻黄无性系进行遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明:ISSR适用于木麻黄无性系遗传分析,22个ISSR引物在供试无性系中共扩增出199个位点,多态性位点154个,多态位点百分率为77.4%;平均有效等位基因数为1.5,Nei’s基因多样性指数为0.174 1 0.389 1,Shannon信息指数为0.273 20.556 0,相似系数为0.467 3 0.995 0,平均为0.743 0,表明供试无性系的遗传基础已相对比较狭窄。ISSR聚类分析表明:参试无性系并不能按来源地各自单独聚为1类,无性系亲缘关系的远近与来源相关不大;在相似系数为0.678时,可将所有供试材料分为2大类群;亲缘关系树状图在分子水平上显示了供试无性系间的亲缘关系,为今后木麻黄无性系的推广应用及育种亲本的选配提供了理论依据。     

基于SSR分子标记的枸杞遗传多样性研究

【目的】使用黑果枸杞的转录组数据开发适合枸杞的EST-SSR引物,用于分析评价枸杞品种和种质的遗传多样性,为黑果枸杞种质资源评价和新品种培育提供理论依据。【方法】基于NCBI公共数据库已经发表的黑果枸杞果实转录组数据,分析得到枸杞的EST-SSR分子标记,合成了符合设计标准的182对EST-SSR引物,经过扩增和多态性筛选后,将多态性好的引物用于30份枸杞材料的遗传多样性分析。【结果】在182对引物中,有176对引物可以扩增出条带,共筛选出20对多态性好、有特异性的引物,其多数引物扩增条带数为2～8条。使用20对引物在30份枸杞材料中共扩增得到121条条带,平均每对引物扩增出6.05条,有效等位基因数(N_e)的均值为1.473 1个,Nei’s多样性指数(H)的均值为0.291 7,Shannon信息指数(I)的均值为0.451 7,多态性信息含量(PIC)均值为0.667,30份材料的遗传相似系数为0.459 2～0.991 8,表明品种间具有较丰富的遗传差异。聚类分析结果表明,30份枸杞材料被分为6个组,黑果枸杞与红果枸杞明显归于不同类型,不同种源地的黑果枸杞可以明显区分,相同省区或相近地区的材料多聚在一组,由此推测,这与其种质遗传成分具有一定的相似性有关。整体聚类分析结果与供试材料来源信息基本对应。【结论】红果枸杞栽培品种之间的遗传距离较小,甘肃的黑果枸杞与青海、新疆的黑果枸杞材料之间其遗传多样性均存在较大差异,利用黑果枸杞转录组数据开发出的SSR分子标记,不仅适用于枸杞的遗传多样性研究,还可适用于黑果枸杞遗传多样性的分析与评价。     

油茶炭疽病拮抗细菌P-14的拮抗物质分析

[目的]探索解淀粉芽孢杆菌P-14对油茶炭疽病病原菌的拮抗物质,以期为油茶炭疽病的生物农药开发利用提供理论依据。[方法]利用酸沉淀法和高效液相色谱法分离解淀粉芽孢杆菌P-14发酵液中的拮抗物质,通过顶空固相微萃取法和气相色谱-质谱法对解淀粉芽孢杆菌P-14的挥发性物质进行了分离鉴定。[结果]分离后的组分a对油茶炭疽病的病原菌具有良好的抑制作用,其主要成分为C15 bacillomycin D(杆菌霉素D)。此外,共分离得到35种挥发性化合物,其相对抑菌率为(26.19±3.82)%,其中包含苯类物质(benzenes)10种、烷基类物质(alkyls)8种、醇类物质(alcohols)2种、酮类物质(ketones)11种、醛类物质(aldehydes)3种和1种酯类物质(esters)。[结论]解淀粉芽孢杆菌P-14能产生对油茶炭疽病的病原菌具有明显的拮抗作用的物质,并确定了其拮抗物质种类,为油茶炭疽病的生物农药开发提供了可靠的研究内容。     

钙浓度对马尾松幼苗生长和生理特征的影响

[目的]在不同供Ca2+水平下对马尾松幼苗生长及生理特性进行研究,以确定适宜马尾松生长的钙浓度,为马尾松人工林培育及合理施用钙肥提供参考。[方法]以半年生马尾松幼苗为试材,采用温室内砂培,研究不同供Ca2+水平(0.0、0.4、1.0、2.0、3.0、4.0 mmol·L~(-1)(CK))对马尾松生长及生理指标的影响。[结果]不同供Ca2+水平处理5个月后,在Ca2+水平为1.0、2.0 mmol·L~(-1)时,马尾松幼苗的株高增量和地径增量较高,其中,2.0 mmol·L~(-1)Ca2+水平的株高增量和地径增量最高。马尾松幼苗对Ca2+水平适应能力强弱顺序为2.01.00.43.00.04.0 mmol·L~(-1)(CK)。在不同生长期内,随着供Ca2+水平的增加,马尾松针叶中ROS(O2-产生速率、H2O2浓度)、MDA含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性、抗氧化物质(GSH、As A)含量、脯氨酸含量均先降低后增加,最小值均在1.0 mmol·L~(-1)或2.0 mmol·L~(-1)处理中;类胡萝卜素含量先增加后降低,其最高值均在2.0 mmol·L~(-1)处理中。马尾松幼苗的株高增量和地径增量与类胡萝卜素含量关系不明显,而与其他生理指标均呈显著负相关。[结论]马尾松幼苗适宜在1.0 2.0 mmol·L~(-1)Ca2+水平的环境中生长。在马尾松林地中,应对土壤有效钙含量进行测定,并结合植株的生长和生理特征进行综合评价后,科学合理施肥以提高生产力。     

基于马尾松干旱转录组的抗旱功能SSR位点分析

[目的]了解马尾松干旱胁迫转录组序列的功能分布和SSR位点分布特征,并探索与干旱关联的SSR位点。[方法]对马尾松幼苗进行持续干旱胁迫,选取干旱10、15、25 d及正常供水对照的马尾松针叶样品,通过总RNA提取、Illumina测序、raw reads去冗、Trinity拼接获得unigenes。利用Blast比对,对Unigene序列进行GO、KOG、KEGG功能注释及分类;利用Misa软件进行SSR位点批量搜寻,primer 3. 0软件进行规模化SSR引物设计;利用GOSeq(1. 10. 0)、KOBAS(v2. 0. 12)软件对差异表达的含SSR位点Unigene进行GO、KEGG显著性富集分析。[结果]马尾松转录组194 821个Unigene中,101 806个Unigene获得注释,包含64 943个GO功能注释、35 880个KOG功能注释及30 882个KEGG注释。搜寻到6 728个SSR位点,分布于6 367个Unigene中,SSR出现频率为3. 45%;重复类型以单、三、二核苷酸为主,分别占总SSR的35. 82%、33. 03%和25. 22%;重复基序以A/T、AT/AT、AG/CT、AGC/CTG、AAG/CTT为主;基序长度以10 20 bp的短序列SSR为主;基序重复次数以5～10次重复占优势;批量设计13 338对SSR引物。422个含SSR位点Unigene具有差异表达; KEGG富集分析发现,有11个含SSR位点的差异Unigene参与了光合作用、植物激素信号传导及类胡萝卜素合成等3个与干旱响应相关的代谢途径。[结论]从较高质量的马尾松转录组中获得101 806个具有注释的Unigene;从6 367个Unigene中挖掘出6 728个SSR位点; 422个含SSR位点的差异表达Unigene中筛选出11个与干旱关联的SSR功能位点,为抗旱功能基因定位及马尾松抗旱分子机制研究奠定基础。     

沙棘绕实蝇的生物学习性

[目的]沙棘绕实蝇严重危害沙棘果实,使沙棘种植地蒙受巨大经济损失。研究其生物学习性,可以为有效监测和控制沙棘绕实蝇提供理论指导。[方法]通过室内人工饲养和野外观察,研究沙棘绕实蝇的羽化、交尾、产卵、化蛹等生物学习性和野外发生动态。[结果]沙棘绕实蝇成虫在野外从6月中旬至8月上旬均可见到,发生量受天气影响较大;成虫主要集中在6:00—10:00羽化,羽化量占当日羽化量的81.3%,羽化高峰出现在8:00—9:00;化蛹时间主要集中在凌晨0:00—6:00,尤其是3:00—6:00钻出果实化蛹的幼虫数量较多,与其它时间段有明显差异;交尾时间主要集中在白天光照比较强的时间段,一天当中有两次交尾高峰,分别出现在12:00—13:00和16:00—17:00,交尾平均持续时长为239±11.86 min;沙棘绕实蝇产卵期沙棘果长径6.65±0.28 mm,宽径5.47±0.40 mm,一果只产一卵。[结论]沙棘绕实蝇在内蒙古磴口地区一年发生一代,幼虫钻蛀果实,蛹隐藏在地下,成虫期较短,防治工作应集中在成虫期进行。     

不同林龄马尾松人工林土壤碳氮磷生态化学计量特征

[目的]研究了马尾松从幼龄林至成熟林生长序列中的土壤有机C、全N、全P含量及其生态化学计量特征,以丰富该区域马尾松生态系统生态化学计量学领域的基础研究。[方法]以广西凭祥4个林龄(6、16、23、35 a)马尾松人工林为研究对象,每个林龄选取3块林分,每个林分内设置一个400 m2的调查样地,按照0 20、20 40、4060 cm三层土层取样,采用不同林分土壤化学计量的对比实验测定土壤CNP,采用单因素方差分析的LSD法进行显著性检验。[结果]表明:4个林龄马尾松人工林0 20 cm土壤有机C、全N、全P含量分别为5.73 15.56、0.691.23、0.17 0.23 g·kg-1,是20 40 cm土层的1.51、1.31、1.06倍,40 60 cm土层的1.97、1.58、1.06倍。土壤有机C含量、全N含量均随林龄的递增先降低后增加,随土层加深持续降低;土壤全P含量在林龄和土层间均无显著性变化;林龄对土壤C∶N、N∶P有极显著的影响(P=0.001,P=0.000),土层对土壤C∶P、N∶P有显著性影响(P=0.000,P=0.014)。[结论]土壤有机C、全N含量从成熟林阶段开始回升;N在不同林龄间和不同土层间的变化是土壤N∶P变化的主要原因;土壤C∶N、C∶P主要受有机C的影响。     

松材线虫侵染下马尾松针叶miRNA和mRNA的关联表达

[目的]微小RNA(microRNA,miRNA)具有靶向沉默信使RNA(mRNA)表达的功能,是基因表达的负调控因子;研究并明确马尾松在遭受松材线虫侵染下是否存类似的调控模式,对于未来探析寄主植物对病原侵染胁迫下的应激机制及获得调控马尾松抗松材线虫病的miRNA及其靶标mRNA都具有重要意义。[方法]以前期高通量测序获得的松材线虫侵染1、2、3 d的马尾松针叶mRNA和miRNA表达谱为研究对象,采用STEM软件分别分析mRNA和miRNA的表达变化模式,并运用斯皮尔曼等级相关法研究松材线虫侵染下的马尾松针叶中miRNA与mRNA的表达关联情况。[结果]松材线虫侵染下的马尾松针叶中的miRNA呈2种显著的表达变化模式,mRNA呈8种显著的表达变化模式,且15个miRNA与其12个靶标mRNA的表达变化模式相反,符合miRNA对靶标mRNA的负调控特点,这些靶标mRNA编码具有识别病原作用的ACRE、CC-NBS-LRR基因等。[结论]松材线虫侵染下的马尾松针叶中miRNA及mRNA均呈多种表达变化模式,且部分miRNA与靶标mRNA的表达变化模式相反,推测其中部分miRNA可能是病原识别基因的负调控因子。     

两种接种方式下角倍蚜虫瘿对寄主盐肤木枝叶生长的影响

[目的]明确两种接种方式(自然迁飞和人工挂袋)下角倍蚜虫瘿的数量和分布及其对寄主盐肤木枝叶生长的影响。[方法]在自然迁飞和人工挂袋形成虫瘿的盐肤木林内,按随机区组设计设置样地,在样地内随机选取有虫瘿树和无虫瘿树,分别测量和统计盐肤木及虫瘿的生长指标,采用方差分析虫瘿对盐肤木生长的影响。[结果]在自然迁飞和人工挂袋两种接种方式下,盐肤木单株虫瘿数没有显著差异。但人工挂袋时,单片复叶的平均虫瘿总体积为170.92±14.85 cm~3、小叶总面积为616.26±32.73 cm~2,显著高于自然迁飞形成虫瘿的总体积85.82±9.40cm~3和小叶总面积482.81±28.51 cm~2。表明人工挂袋接种可以增加虫瘿的总体积,从而提高角倍产量;同时,较大体积的虫瘿还促进了盐肤木小叶的生长,使小叶面积增大。[结论]角倍蚜虫瘿对寄主盐肤木的枝叶生长具有促进作用,且这种生长促进与虫瘿的体积呈正相关。与自然迁飞接种相比,人工挂袋接种更能发挥盐肤木的生长和结倍潜力,提高角倍产量。     

三峡库区马尾松细根分解及其养分释放

[目的]为认识马尾松细根对土壤养分库的贡献,[方法]本研究以三峡库区秭归县九岭头林场马尾松为研究对象,采用埋袋法进行细根分解实验,探讨0.5 mm、0.5 1 mm和1 2 mm细根的分解动态和养分释放(C、N、P、K、Ca、Mg)。[结果]结果表明:(1)细根分解368 d后,0.5 mm、0.5 1 mm和1 2 mm细根干重残留率分别为66.0%、72.0%和74.33%,且细根分解速率随直径增加而减小;(2)细根分解速率与土壤温度呈显著正相关关系(p0.05),与土壤湿度呈正相关关系(p0.05);(3)细根C、K和Mg元素迁移模式表现为释放,Ca元素表现为富集;(4)细根N、P元素在不同径级细根中迁移模式不同,0.5 mm细根N、P元素表现为释放,0.5 2 mm细根N、P元素在分解过程中出现富集阶段。[结论]马尾松细根分解与土壤温度和直径大小显著相关,其中分解与温度呈正相关,与直径呈负相关;在细根分解过程中,马尾松细根不同直径大小的不同养分元素的表现状态不一致,或富集,或释放。     

油松毛虫产卵、取食偏嗜行为及油松针叶内含物测定

[目的]为明确油松毛虫在油松上的产卵和取食部位以及可能机理,为未来害虫发生预测模拟提供基础信息数据。[方法]通过室内模拟试验,统计油松毛虫在盆栽油松幼苗不同部位上的产卵量和取食不同油松针叶的偏嗜情况及死亡率;测定油松针叶内含物含量并与油松毛虫偏嗜行为进行了相关性分析。[结果]在一年生油松针叶上平均产卵块数最多(3.10±0.28),显著高于二年生针叶和三年生针叶;取食一年生油松针叶的油松毛虫数量最多(13.40±0.91)、死亡率最低(13.60%±4.87%),显著优于取食二年生油松针叶和三年生油松针叶的幼虫。油松毛虫幼虫取食选择、成虫产卵选择和幼虫体长与油松针叶内含水量成显著正相关(P0.01);与寄主总酚含量(P0.01)和碳氮比(P0.05)成显著负相关。[结论]油松毛虫对一年生油松针叶具有明显的产卵和取食偏嗜行为。一年生油松针叶内含水量最高、总酚含量最低、有机碳含量最低可能是造成寄主偏嗜行为的原因。     

外力作用下4种植物根系易损部位的研究

[目的]为探讨根系在轴向拉力和径向折力下的易损部位。[方法]以3 4 a的柠条、沙柳、沙棘和白沙蒿为研究对象,采用TY8000伺服控制材料试验机测定4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉力与抗折力。[结果]表明:在1 4 mm根径范围内,4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉力、抗折力均与直径呈幂函数正相关,抗拉强度、抗折强度均与直径呈幂函数负相关;同径级时,每种植物单根的抗拉强度和抗折强度均表现为侧根分支处小于相邻直根,4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉强度为柠条((23.70±3.97)、(28.02±4.40)MPa)沙柳((14.86±1.28)、(20.33±1.76)MPa)沙棘((10.60±2.40)、(15.86±3.90)MPa)白沙蒿((5.07±1.25)、(8.80±1.74)MPa),侧根分支处和相邻直根的抗折强度为:柠条((33.66±7.74)、(47.06±4.41)MPa)沙柳((17.31±1.91)、(27.54±3.82)MPa)沙棘((3.97±1.23)、(8.75±1.70)MPa)白沙蒿((2.18±0.39)、(6.15±1.01)MPa)。[结论]无论受轴向拉力还是径向折力,4种植物根系易损部位均为侧根分支处。造成垂直根模型(WWM)和纤维束模型(FBM)预测根系固土能力偏高的补充原因为:(1)模型根系全部计入直根的抗拉力,忽略了侧根分支处,而侧根分支处是根系固土的薄弱点。(2)模型假设所有根系为轴向受拉的杆件。实际根土复合体发生剪切时,根可能承受轴向拉力,也可能承受径向折力。对于抗折强度小于抗拉强度的植物,模型必然高估根的实际固土能力。