不同地理群体合浦珠母贝双列杂交子代数量性状比较及其相关和通径分析

[目的]比较不同地理群体合浦珠母贝(Pinctada fucata)双列杂交子代数量性状及确定形态性状对其体质量和软体质量的真实影响效应,为合浦珠母贝的选择育种提供参考依据.[方法]以海南三亚(SY)和广西北海(BH)2个地理野生合浦珠母贝群体为亲本,经双列杂交获得4个F1代群体(SY♂×SY♀、SY♂×BH♀、BH♂×SY♀和BH♂×BH♀),各随机挑选100只养殖至14月龄的个体进行数量性状(壳长、壳高、壳宽、铰合线长、体质量和软体质量)测量,并采用SPSS 18.0进行K-S检验、单因素方差分析、表型性状相关分析、通径分析和决定系数计算.[结果]4个F1代群体的体质量和软体质量变异系数明显大于形态性状的变异系数,其中又以软体质量的变异系数最大.SY♂×SY♀群体壳长与体质量和软体质量间的相关性最大,对应的相关系数分别为0.675和0.529;而其他3个F1代群体的壳宽与体质量和软体质量的相关性最大.剔除对体质量和软体质量不显著的形态性状,分别建立针对各F1代群体体质量和软体质量的回归方程,总决定系数(R2)均小于0.850.通径分析结果表明,对SY♂×SY♀群体体质量和软体质量直接影响最大的形态性状分别是壳高和壳长,对其他3个F1代群体体质量和软体质量直接影响最大的形态性状均是壳宽;SY♂×SY♀群体壳高对体质量的决定系数最大,壳长对软体质量的决定系数最大,其他3个F1代群体形态性状对体质量和软体质量决定系数最大的也均是壳宽.[结论]不同地理群体合浦珠母贝双列杂交子代数量性状中软体质量最具选择潜力.在只考虑形态性状选育时,SY♂×SY♀群体以体质量为选育目标时应选择壳高,以软体质量为选育目标时则应选择壳长,同时加强对壳高的选择;其他3个F1代群体在以体质量或软体质量为选育目标时均应选择壳宽.     

绿肥、蚕沙有机肥配施化肥对免耕稻田土壤碳库平衡的影响

[目的]探索免耕稻田绿肥、蚕沙有机肥投入对土壤有机碳积累及CO2和CH4排放的影响,为保护性耕作稻田土壤碳固持及稻田减肥增效的农业有机资源可持续利用提供理论依据.[方法]在前期粉垄与常规耕作基础上,2018—2019年连续开展田间免耕试验,在同等养分投入条件下,设置绿肥、蚕沙有机肥与化肥配施模式,以常规施用化肥为对照,同步设不施肥空白对照,保护性耕作试验第2年,采用分离式静态箱—气象色谱法测定稻田温室气体CO2和CH4排放通量,同时在水稻返青期、分蘖期、齐穗期和收获期采集0~15 cm耕层土壤,测定土壤有机碳含量.[结果]在粉垄免耕模式下,蚕沙有机肥配施化肥处理耕层土壤有机碳含量在返青期和分蘖期较常规免耕模式提高56%和19%;水稻返青期、分蘖期、齐穗期和收获期粉垄免耕稻田绿肥配施化肥处理的土壤有机碳含量较单施化肥处理分别提高111%、30%、74%和31%,较不施肥处理分别提高90%、22%、58%和22%;蚕沙有机肥配施化肥处理较单施化肥处理分别提高148%、90%、48%和39%,较不施肥处理分别提高113%、78%、35%和29%.粉垄免耕模式下,与单施化肥处理相比,绿肥配施化肥处理的CO2累积排放量降低16.9%,蚕沙有机肥配施化肥处理降低15.1%;CH4排放通量出现2个峰值,常规免耕和粉垄免耕模式下,绿肥配施化肥处理的CH4排放通量峰值分别是单施化肥处理的7.69和7.61倍.绿肥和蚕沙有机肥配施化肥降低了稻田土壤CO2累积排放量,增加了CH4累积排放量.[结论]粉垄免耕稻田施用绿肥、蚕沙有机肥利于土壤有机碳积累,减少CO2温室气体排放,可作为一种稻田土壤固碳减排可持续生产应用技术.     

玉米高密度SNP遗传图谱构建及其秃尖QTL定位

[目的]构建在秃尖性状上存在明显差异的玉米高密度SNP遗传图谱,并对其秃尖QTL进行定位,为玉米秃尖分子机理研究及玉米抗秃尖品种选育提供理论参考.[方法]以无秃尖性状的自交系S群411331为母本、有秃尖性状的自交系综53313为父本,通过杂交和自交获得F2代群体.利用容量达10K的分子芯片获取大量SNP分子标记,从中筛选出具有多态性的SNP分子标记,构建F2代群体的高密度遗传图谱,并结合秃尖表型数据,分别采用QTL定位软件Rqtl和QTL.gCIMapping.GUI 1.1对相应的秃尖QTL位点进行鉴定及定位.[结果]F2代群体的平均秃尖长度为4.25 cm,说明其秃尖性状更偏向于父本综53313,秃尖整体较长,且秃尖变幅为0~6.1 cm,偏度和峰度值均位于-1.00~1.00,符合数量性状的分布特征.从2612个多态SNP分子标记中共筛选出2599个SNP分子标记成功构建遗传连锁图谱,总图距5624.38 cM,标记间平均距离2.27 cM.利用Rqtl共检测到6个QTL,分别位于第3、4、5、6、8和9染色体,其中加性效应和显性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,解释遗传变异的14.4%和16.3%.利用QTL.gCIMapping.GUI 1.1共检测到9个QTL,分别位于第1、4、5、6、8和9染色体,显性效应和加性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,与Rqtl检测结果相比,二者均在第8和9染色体的同一位置检测到1个QTL,在第5染色体检测到的QTL位置也较邻近,且效应最大的2个QTL均位于第6和8染色体;不同之处在于Rqtl在各染色体上只检测到1个QTL,而QTL.gCI-Mapping.GUI 1.1在第6和8染色体分别检测到2和3个QTL,在第1染色体检测到1个QTL,在第3染色体未检测到QTL,而Rqtl检测出的第1和3染色体QTL情况相反.[结论]玉米秃尖QTL分别位于第1、3、4、5、6、8和9染色体,其中主效QTL在第6和8染色体.     

企鹅珍珠贝F3选育系的珍珠层颜色及生长性状的比较分析

[目的]评价企鹅珍珠贝金唇选育系和白唇选育系的育种性能,为企鹅珍珠贝良种选育及优质珍珠培育提供参考依据.[方法]以海南(H)和广西(G)群体的金唇(J)、白唇(B)选育群体F2为亲本,构建4个自繁选育系(J-HH、J-GG、B-HH和B-GG)和2个杂交选育系(B-HG和J-GH),观察并统计6个F3选育系的珍珠层边缘颜色变异情况,综合比较6个F3选育系的生长性能及珍珠层颜色差异,并比较金唇选育系和白唇选育系左右壳及不同测量位点颜色的差异.[结果]3个金唇选育系群体的贝壳珍珠层颜色变异率为0,3个白唇选育系群体的贝壳珍珠层颜色变异率为2.0%~5.5%,表明白唇表型相对于金唇表型为显性.金唇选育系左壳较右壳颜色更亮、偏黄红、鲜艳,其色差为2.77;白唇选育系右壳较左壳颜色暗、偏蓝绿,其色差为6.01.不论是金唇选育系还是白唇选育系,都是下测量位点比上测量位点颜色更暗、偏蓝绿,但同壳两测量位点的颜色差异较小.3个金唇选育系群体的体质量均显著大于3个白唇选育系群体(P<0.05,下同),金唇选育系与白唇选育系的贝壳珍珠层边缘颜色参数(L*、a*、b*、C*和ho)均存在显著差异.在金唇选育系中,J-HH选育系生长性状及贝壳珍珠层颜色的综合评价值(Pi)均最高,分别为0.390和0.415;在白唇选育系中,B-HH选育系生长性状及贝壳珍珠层颜色的综合评价值(Pi)均最高,分别为0.108和0.722.[结论]6个企鹅珍珠贝F3选育系的生长性能和珍珠层颜色均存在显著差异,其中,J-HH选育系可作为生长和金唇协同选育的最佳选育系,B-HH选育系可作为生长和白唇协同选育的最佳选育系.     

云南2种野生苜蓿资源对酸铝胁迫的响应分析

以云南2种野生苜蓿资源为材料,采用水培法研究酸铝胁迫对幼苗生长的影响。通过分析酸、铝单一及复合处理下幼苗根长、株高、生物量、根系活力、叶绿素和丙二醛含量、过氧化物酶和超氧化物岐化酶活性变化,比较2种苜蓿对酸、铝的耐性。结果显示：随着酸度的增加,天蓝苜蓿和紫花苜蓿幼苗的生长均受抑制,pH 7.0和pH 3.0处理对比分析,天蓝苜蓿在根长、株高、生物量、根系活力增幅比紫花苜蓿的增幅小;铝胁迫后,2种苜蓿在根长、株高、生物量、根系活力指标上均具有显著差异,且随着铝浓度的增大,受抑制越严重;酸、铝共同胁迫对2种苜蓿幼苗生长的影响大于单一胁迫对它的影响,pH 4.5,Al ³⁺浓度300 mg/L时,2种苜蓿生长受抑最严重。酸、铝单一胁迫及复合处理均显著影响2种苜蓿,但天蓝苜蓿对酸、铝及酸铝的耐性优于紫花苜蓿。     

山地五月茶提取物对乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖的抑制活性研究

为深入了解海南岛热带野生植物的保健功能及其活性成分,用CCK-8法检测山地五月茶（Antidesma montanum）果和叶的乙醇提取物对MDA-MB-231乳腺癌细胞增殖的抑制活性。结果表明,山地五月茶果和叶的乙醇提取物作用72 h对细胞的半数抑制浓度（IC₅₀）分别为483 μg/mL和306 μg/mL。叶的乙醇提取物分别经石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,比较各有机溶剂萃取相及剩余水相对乳腺癌细胞抑制增殖活性,结果显示乙酸乙酯相表现出较高的活性,其处理细胞72 h的IC₅₀为150.5 μg/mL。划痕实验和Transwell检测结果表明,乙酸乙酯相提取物具有抑制MDA-MB-231细胞迁移和侵袭的能力。流式细胞仪检测结果表明,乙酸乙酯相提取物能够使MDA-MB-231细胞周期S期显著延长。UPLC-MS/MS分析结果显示,乙酸乙酯相含有穗花杉双黄酮活性成分。穗花杉双黄酮处理MDA-MB-231细胞72 h的抑制增殖IC₅₀为192.6 μg/mL,表明其是山地五月茶抑癌活性成分之一。     

中国橄榄研究40年

橄榄是我国热带亚热带特色果树,栽培历史悠久。40年来,我国橄榄研究取得长足进步,在一些领域获得重大突破,有力地支撑了橄榄产业的发展。本文全面梳理40年来我国橄榄研究发展历程及取得的主要成绩,总结橄榄种质资源、栽培技术、果实品质、保鲜加工、药理活性和生物技术等方面取得的重要进展。针对我国橄榄产业存在的问题及发展趋势,建议加强橄榄应用基础研究及产业关键性技术研发,推动橄榄产业转型升级与绿色发展。     

水稻蜡质稀少突变体wax1的鉴定及基因定位

【目的】 蜡质是植物表面的一种重要保护物质,筛选和鉴定水稻蜡质相关突变体有助于解析水稻蜡质形成的遗传机制。【方法】利用EMS诱变籼稻品种湘早籼6号,从突变体库中筛选出一个蜡质稀少的突变体wax1,考查突变体的形态特征和农艺性状,利用突变体与02428杂交的F₂群体定位目标基因,并通过荧光定量PCR分析相关基因的表达情况。【结果】与野生型相比,wax1突变体具有叶片短小皱褶、叶表面蜡质晶体减少、穗长变短等形态特征;在农艺性状方面,突变体的株高、每穗总粒数和千粒重显著降低,但有效穗数显著高于野生型;遗传分析表明,wax1的突变表型受一对隐性核基因控制,将WAX1基因定位在第10染色体上SSR标记RM5806与InDel标记P1之间,物理距离约为49.8 kb;定位区间内的测序结果表明,突变体中β-酮脂酰-CoA合酶的编码基因发生单碱基突变,导致催化活性中心的一个氨基酸发生改变。WAX1基因的突变显著提高了同源异型盒基因OSH6的表达,同时引起部分IAA基因的差异表达。【结论】WAX1基因突变引起叶表面蜡质晶体的减少,同时通过影响茎尖分生组织和生长素的信号转导引起植株生长发育等多方面的异常。     

Genomic characteristics of Dickeya fangzhongdai isolates from pear and the function of type IV pili in the chromosome

Dickeya fangzhongdai, the causal agent of bleeding canker of pear, is a new member of the Dickeya genus and the only one that infects woody plants. Recent studies have reclassified several Dickeya isolates as D. fangzhongdai, which were isolated from various environments, including water, Phalaenopsis sp. and Aglaonema sp. To provide genomic characterization of D. fangzhongdai isolates from pear, the genomes of D. fangzhongdai strain JS5 (=China General Microbiological Culture Collection Center, CGMCC 1.15464^T=DSM 101947^T), along with two other isolates, LN1 and QZH3, were sequenced and compared to those of other Dickeya spp. Homology greater than 99% was observed among three D. fangzhongdai strains. Plasmid, type IV secretion system (T4SS) and type IV pili (TFPs) were found in genomes of D. fangzhongdai isolates. Comparative analysis of the type III secretion systems (T3SS), type III secretion effectors (T3SE), plant cell wall degradation enzymes (PCWDE) and membrane transport proteins of Dickeya spp. showed some differences which might reflect the variations of virulence, phylogenetic and phenotypic characteristics of Dickeya spp. In addition, deletion mutant of TFP in D. fangzhongdai JS5 showed no twitching motility and reduced virulence and biofilm formation. The fingdings of the distinctive plasmid, T4SS and TFPs, as well as the differences of T3SE, PCWDE and membrane transport proteins make D. fangzhongdai isolates unique. These results also suggested that acquisition of virulence genes by horizontal gene transfer might play some role in the genetic variation of D. fangzhongdai.     

Quantitative trait loci analysis for root traits in synthetic hexaploid wheat under drought stress conditions

Synthetic hexaploid wheat(SHW), possesses numerous genes for drought that can help breeding for drought-tolerant wheat varieties. We evaluated 10 root traits at seedling stage in 111 F9 recombinant inbred lines derived from a F2 population of a SHW line(SHW-L1) and a common wheat line, under normal(NC) and polyethylene glycol-simulated drought stress conditions(DC). We mapped quantitative trait loci(QTLs) for root traits using an enriched high-density genetic map containing 120 370 single nucleotide polymorphisms(SNPs), 733 diversity arrays technology markers(DArT) and 119 simple sequence repeats(SSRs). With four replicates per treatment, we identified 19 QTLs for root traits under NC and DC, and 12 of them could be consistently detected with three or four replicates. Two novel QTLs for root fresh weight and root diameter under NC explained 9 and 15.7% of the phenotypic variation respectively, and six novel QTLs for root fresh weight, the ratio of root water loss, total root surface area, number of root tips, and number of root forks under DC explained 8.5–14% of the phenotypic variation. Here seven of eight novel QTLs could be consistently detected with more than three replicates. Results provide essential information for fine-mapping QTLs related to drought tolerance that will facilitate breeding drought-tolerant wheat cultivars.