Capturing genetic variability and selection of traits for heat tolerance in a chickpea recombinant inbred line (RIL) population under field conditions

Chickpea is the most important pulse crop globally after dry beans. Climate change and increased cropping intensity are forcing chickpea cultivation to relatively higher temperature environments. To assess the genetic variability and identify heat responsive traits, a set of 296 F_8–9 recombinant inbred lines (RILs) of the cross ICC 4567 (heat sensitive) × ICC 15614 (heat tolerant) was evaluated under field conditions at ICRISAT, Patancheru, India. The experiment was conducted in an alpha lattice design with three replications during the summer seasons of 2013 and 2014 (heat stress environments, average temperature 35 °C and above), and post-rainy season of 2013 (non-stress environment, max. temperature below 30 °C). A two-fold variation for number of filled pods (FPod), total number of seeds (TS), harvest index (HI), percent pod setting (%PodSet) and grain yield (GY) was observed in the RILs under stress environments compared to non-stress environment. A yield penalty ranging from 22.26% (summer 2013) to 33.30% (summer 2014) was recorded in stress environments. Seed mass measured as 100-seed weight (HSW) was the least affected (6 and 7% reduction) trait, while %PodSet was the most affected (45.86 and 44.31% reduction) trait by high temperatures. Mixed model analysis of variance revealed a high genotypic coefficient of variation (GCV) (23.29–30.22%), phenotypic coefficient of variation (PCV) (25.69–32.44%) along with high heritability (80.89–86.89%) for FPod, TS, %PodSet and GY across the heat stress environments. Correlation studies (r = 0.61–0.97) and principal component analysis (PCA) revealed a strong positive association among the traits GY, FPod, VS and %PodSet under stress environments. Path analysis results showed that TS was the major direct and FPod was the major indirect contributors to GY under heat stress environments. Therefore, the traits that are good indicators of high grain yield under heat stress can be used in indirect selection for developing heat tolerant chickpea cultivars. Moreover, the presence of large genetic variation for heat tolerance in the population may provide an opportunity to use the RILs in future-heat tolerance breeding programme in chickpea.     

农杆菌介导高粱遗传转化的相关因素优化

为建立一个稳定的高粱遗传转化体系,以高粱RHMC品种为试验材料,采用内含有P ^CAMBIA3301质粒载体的根癌农杆菌EHA105介导的方法研究了高粱遗传转化的相关因素。结果表明,外植体预培养2d,GUS表达效果最好;在侵染液和共培养基中加入200μmol/L乙酰丁香酮时,GUS表达效果最好;侵染液浓度OD₆₀₀值的适宜范围为0.8~1.0;农杆菌侵染愈伤组织的适宜时间为5~10min;共培养的适宜时间为2d。初步建立了一套高粱遗传转化体系,为今后高粱转化提供一些参考。     

不同施肥方式对河北省小麦产量及肥料贡献率的影响

通过总结2006-2013年河北省测土配方项目田间示范数据,分析了配方施肥（PF）与农户常规施肥（RF）对小麦产量及肥料贡献率的影响,为明确当前生产条件下河北省小麦产区施肥效果及肥料的合理施用提供依据。结果表明：河北省小麦施肥后增产效果显著,其中RF处理增产40.8%,PF处理增产54.8%,并且PF较RF可节肥9.36%、节本8.37%。PF与RF的平均肥料贡献率分别为35.0%和28.9%,平均差值为6.1%,且二者的肥料贡献率均与不施肥处理产量（土壤供肥能力）呈显著线性负相关关系,2条线斜率相近,这说明不同施肥方式肥料贡献率与土壤供肥能力的响应效果相差不大。不施肥处理产量每提高1 000kg/hm ²,PF和RF的肥料贡献率分别降低8.4%和8.2%,PF的肥料贡献率整体较RF高7.2%。在河北省小麦生产中应大力推广配方施肥、平衡施肥,提高肥料贡献率,并且应提高基础地力,以减少对肥料的依赖,实现减肥增效。     

高密度对甘肃黄灌区玉米品种农艺性状和产量的影响

选择4个玉米品种,设置3种密度,于2015-2016年在甘肃中部沿黄灌区种植试验得出：同一品种在不同密度下的农艺性状和产量存在差异。对宁玉524、辽单588、高玉818、先玉335的各农艺性状和产量构成因素在密度9.75万、11.25万、12.75万株/hm ²处理下两年测得的数据均值进行了分析比较,发现随着种植密度的增大,玉米的农艺性状和产量出现趋向性变化。表现为玉米的空秆率、倒伏率、株高、穗位高和产量随着密度的增加而增加;茎粗、穗粗、穗长、穗粒数和百粒重随密度增加有所减小。其中空秆率、茎粗、穗粗、穗长、穗粒数和产量差异显著,高种植密度对他们有显著的影响。     

施氮量对不同水稻品种氮肥利用率与农艺性状的影响

为探明施氮量对不同水稻品种产量、氮肥利用率和农艺性状的影响,以适合江苏省种植的12个中粳稻（含籼/粳杂交稻）品种为材料,大田种植,设置0N（全生育期不施氮）、200N（全生育期施纯氮200kg/hm ²）和360N（全生育期施纯氮360kg/hm²）3个施氮量处理,研究各品种产量、氮肥利用率和一些农艺性状的差异。结果表明：甬优2640在3个施氮水平产量均最高,库容量大是其高产的主要原因。其他品种产量对氮肥响应的表现不一。在较低氮（0N、200N）条件下,淮稻13号和武运粳30的产量较高,宁粳1号和扬粳4038的产量较低。在高氮（360N）条件下,宁粳1号和扬粳4038产量较高。在较低施氮量条件下,产量和氮肥利用率较高的品种具有较高的干物质积累量、茎蘖成穗率、叶面积指数、粒叶比及群体生长速率,这些指标可作为筛选氮高效品种的农艺性状指标。     

西南地区油菜品种根肿病抗性及布局分析

为明确西南地区主栽油菜品种根肿病抗性,以期为合理品种布局提供依据,降低根肿病的危害和损失。结合病圃根肿病菌生理小种鉴定,在四川安县、大邑、广汉三地区,采用病圃自然发病法,对80个油菜品种进行根肿病抗性评价,并对22个品种连续3年进行抗性跟踪。结果表明：三地区病圃根肿菌为存在基因型分化的4号生理小种;供试油菜品种中无免疫根肿病品种,安县、大邑、广汉三地感病品种分别占比88.75%、83.75%、87.50%,其中55个品种在三地区均表现感病,即不适宜在根肿病菌为4号生理小种区域种植;抗性跟踪评价显示不同品种的抗性稳定性存在差异。‘浙油50’、‘油罐罐’适宜安县地区种植,‘黄金荚’、‘金油858’、‘油研9号’、‘种都油998’和‘渝黄4号’适宜大邑地区种植,‘志远油8号’适宜广汉地区种植。‘绵丰油5号’、‘德名油1号’表现抗性丧失趋势;‘丰油精’、‘高油48’抗性不稳定;‘矮架早’抗性完全丧失。     

川西林盘植物群落结构历史变化特征分析——以成都市郫都区为例

林盘是川西平原地区一种极具特色的传统农村聚落形态,具有突出的农业文化遗产价值。植被是构成林盘的核心要素,了解植物群落的历史变化过程可以为传统林盘的保护工作提供科学依据。本研究首先通过查阅历史资料掌握传统林盘植物群落的结构特征,然后选取成都市郫都区4个林盘样地和3个灌渠边林地进行植物群落调查,从而比较不同时期林盘植物群落结构。调查结果显示,目前林盘植物群落结构发生的主要变化包括乔木层中的传统优势种杉木、楠木及柏树被黑壳楠取代,林盘植被趋向单一化;竹类的物种丰富度下降明显,竹林退化严重;灌渠林地中桤木及柏树被枫杨和构树取代,竹类基本消失。川西平原地区社会和经济的变迁破坏了传统农业系统中人口、耕地和林盘之间的平衡,从而导致了林盘植被群落结构的改变。     

单萜酚类化合物与苯醚甲环唑和噻呋酰胺混配对立枯丝核菌的抑菌活性研究

为探究单萜酚类化合物与杀菌剂混配对立枯丝核菌的抑制效果,筛选能够防治水稻、玉米纹枯病的药剂,本研究分别将百里香酚、香芹酚与苯醚甲环唑、噻呋酰胺混配,通过菌丝生长速率法测定了其对R. solani的抑菌活性,并以孙云沛法评价了单萜酚与杀菌剂混配的增效作用。试验结果表明：香芹酚、百里香酚与噻呋酰胺以1:5、1:4、2:3、3:2、4:1和5:1比例混配均表现出协同增效作用,其中香芹酚和噻呋酰胺4:1混配的抑菌效果最好,EC₅₀值为0.928 mg/L,共毒系数(CTC)为1397.39;香芹酚与苯醚甲环唑以3:2、4:1和5:1比例混配以及百里香酚与苯醚甲环唑以2:3、4:1和5:1比例混配也表现出协同增效作用。百里香酚和香芹酚对苯醚甲环唑和噻呋酰胺增效作用明显,香芹酚与噻呋酰胺的4:1混剂对R. solani抑菌活性高,具备应用于水稻、玉米纹枯病的防治的潜力。天然单萜酚类化合物与杀菌剂以一定比例混配能够显著提高其抑菌活性,在杀菌剂研发、筛选中具备很高的研究价值。     

玉米Reid种质DH系遗传分析

为探讨玉米Reid种质遗传改良效果,本研究以Reid类群重要种质J1491、J1492、J1493、J1495、J1498与PH6WC构建基础群体,通过DH技术育成DH系,经鉴定从中选取5个代表DH系6DH6、6DH7、6DH9、6DH10、6DH12作母本,以Non-Reid群5个优良自交系作父本,按NCII设计组配25个杂交组合,对DH系单株产量及其构成因素的杂种优势、配合力和相关方面进行了研究。结果表明,单株产量杂种优势以组合6DH7×J1628最高为180.22%,组合6DH12×J1673最低为54.94%;单株产量一般配合力效应值最高的有6DH7和6DH10,穗长、穗粗亦为正效应,因此认为6DH7和6DH10更具应用潜力;特殊配合力效应值最高的组合是6DH7×J1673。各产量性状中穗长、穗粗和秃尖长,狭义遗传率高,主要以基因加性效应为主。本研究为鉴定有潜在价值的DH系及杂交种提供选择,为玉米遗传改良提供参考。     

药用植物罗布麻的转录组测序及分析

为了获得罗布麻转录组信息,研究罗布麻中功能基因的表达以及分子标记的开发,本研究采用Illumina HiSeq2000高通量测序技术对罗布麻进行转录组测序及分析。通过过滤掉低质量的读序,共获得26148138个高质量的读序,组装得到61538个Unigene序列。其中,有25296个Unigene在公共数据库中得到注释。通过KEGG分析,共发现29个Unigene参与活性成分(黄酮类)生物合成。检测出单核苷酸至六核苷酸重复类型的SSR位点13524个。本研究结果分析了参与黄酮类化合物合成的相关基因以及潜在的SSR位点,为进一步研究罗布麻次生代谢产物合成的功能基因的挖掘、分子标记的开发以及资源利用提供有用的信息。