耐盐碱基因eIF1A对玉米遗传转化研究

以来自柽柳的耐盐碱基因eIF1A为研究对象,构建其单子叶植物表达载体,并利用农杆菌介导法转化极早熟玉米自交系加2和M1的胚性愈伤组织,创制转eIF1A基因玉米新材料,为耐盐碱转基因玉米育种提供技术和材料支持。结果表明,成功构建eIF1A基因的单子叶植物表达载体pCAMBIA3300-Ubi-eIF1A,共获得33株除草剂抗性植株,其中,12株目的基因和筛选标记基因PCR呈阳性反应,RT-PCR检测表明,目的基因正常转录表达。     

中国部分稻种资源的化感控制杂草潜力评价

采用人工气候箱结合田间小区试验,从我国部分水稻种质资源中筛选获得了2份具有化感潜力的水稻品种（系）,其中我国台湾品种蚁公包幼苗对无芒稗根长影响因子RRL为0.43,其叶片水浸提液对无芒稗和莴苣根长抑制率分别达到45%和85%,在田间对无芒稗茎数和植株鲜质量的控制效果分别为22.0%和26.1%。云南品种地谷幼苗对无芒稗的植株高度影响因子RSH和植株干质量影响因子RPDW分别为0.62和0.58, 叶片水浸提液对无芒稗和莴苣根长抑制率分别达到53%和65%,在田间对无芒稗茎数和植株鲜质量的控制效果分别达到51.5%和46.1%。 蚁公包对莴苣的控制效果和地谷对无芒稗的控制效果均显著高于美国化感潜力品种PI312777。蚁公包和地谷是我国宝贵的化感潜力品种资源。     

基于SSR标记的68份红毛丹种质资源DNA指纹图谱构建

本研究利用筛选出的10对多态性高、条带清晰的SSR引物,以海南岛68份红毛丹种质为材料,进行遗传多样性分析和SSR指纹图谱的构建。结果表明:10对引物在供试材料中共检测出20个等位位点,多态性条带比例为100%,平均多态性信息含量(PIC)为0.393;对68份红毛丹种质做聚类分析,遗传相似系数为0.290～0.664;采用引物?带型组合法构建了68份红毛丹种质的指纹图谱。该结果为今后红毛丹种质鉴定和分子育种提供重要依据。     

水稻杂种后代籽粒直链淀粉含量选择与品质和产量性状的关系

 选用4个稻米直链淀粉含量有显著差异的粳稻品种配制两个杂交组合（系选1号×通769和东农423×藤系180）,研究其杂交后代籽粒直链淀粉含量选择对品质和产量性状的影响。结果表明,籽粒直链淀粉含量选择对杂种后代蒸煮食味品质和产量相关性状有不同程度的影响,其影响程度因杂交组合及性状不同而异;在蒸煮食味品质性状中,淀粉黏滞性谱的崩解值和消减值受直链淀粉含量选择的影响较大,而在产量相关性状中抽穗期、单株有效穗数、结实率、单株粒重等受直链淀粉含量选择的影响相对较大;通过直链淀粉含量的连续定向选择可以从杂种后代中分出直链淀粉含量不同的后代,粳稻杂种后代低直链淀粉含量的定向选择效果优于高直链淀粉含量的选择效果,更容易得到超低亲的变异类型;直链淀粉含量的选择对杂种后代产量性状的影响较复杂,存在有利或不利的影响,低直链淀粉含量的选择将会导致单株粒重的下降。     

外源ABA对冬小麦越冬期呼吸代谢关键酶与糖代谢的影响

为探讨外源ABA对低温胁迫下冬小麦幼苗呼吸代谢的影响,以抗寒品种东农冬麦1号和冷敏感品种济麦22为材料,测定和分析了小麦三叶期叶面喷施ABA(浓度10-5 mol·L-1,剂量为每4 m2喷施1 L)后越冬期叶片和分蘖节在低温胁迫下碳水化合物含量、糖酵解代谢酶及三羧酸循环代谢酶活性的变化.结果表明,越冬期间随温度的降低,两个小麦品种的叶片和分蘖节中可溶性总糖和淀粉含量先升后降;参与糖酵解代谢的丙酮酸激酶、己糖激酶、磷酸果糖激酶及三羧酸循环代谢酶的活性在对照叶片中均先升后降,但在分蘖节中的变化则不尽相同.外源ABA处理使低温下两个小麦品种叶片和分蘖节积累更多的可溶性糖和淀粉,并且不同程度地提高了两个品种叶片及分蘖节中丙酮酸激酶、己糖激酶及磷酸果糖激酶的活性,尤其在最低温-25℃时明显抑制这几种酶活性的降低,这种影响在抗寒性强的东农冬麦1号中更明显;在低温胁迫后期抑制了三羧酸循环代谢酶和丙酮酸脱氢酶活性的降低,使其保持在相对较高的水平.外源ABA对碳水化合物积累的促进作用有利于植株呼吸和ATP合成维持在较高水平,进而提高低温下植株存活能力.     

北美温带玉米杂交种选系的遗传多样性研究

利用SSR标记对北美温带玉米杂交种选育的24个自交系和我国生产应用的10类骨干代表系进行遗传多样性评价。结果表明,54对SSR引物在48份玉米自交系间共检测到290个等位基因变异,每对引物检测出3~9个等位基因,平均为5.4个。每个位点的多态性信息量(PIC)变化于0.29~0.86之间,平均为0.70。标记索引系数(MI)变化范围0.86~7.45,平均为3.86。供试北美温带选系和其他类群的玉米种质均具有较丰富的遗传多样性。3个杂交种选系的遗传相似系数中3号选系最小(0.776),说明3号较其余两个杂交种选系的遗传差异大。根据SSR标记聚类分析、主坐标分析和遗传进化分析结果表明,北美温带选系和其他种质的48份玉米自交系划分为6大类群,分类结果与系谱来源基本一致。     

三峡库区玉米地方品种产量性状的遗传潜势分析

从三峡库区征集到72份玉米地方品种并分别与改良兰卡斯特和改良瑞德血缘自交系进行测配，利用测交结果对玉米地方品种的遗传潜势进行分析。研究表明，单株粒重、穗长、穗行数、行粒数和百粒重在72份玉米地方品种间存在一定的遗传变异，决定品种间遗传变异的主导因子是加性效应。在72份玉米地方品种中通过选择有可能获得单株粒重和百粒重较高、果穗较长、穗行数和行粒数较多的品种，通过遗传改良获得长穗大粒、穗行数和行粒数多的材料或自交系的可能性也较大。     

大口黑鲈肌肉生长抑制素基因单核苷酸多态性位点的筛选及其与生长性状关联性分析

采用PCR-SSCP和PCR-RFLP技术对大口黑鲈肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因全序列进行了SNPs位点筛选和分型,共筛选到2个单核苷酸多态性(SNPs)位点(C-1453T和T+33C),其中C-1453T位于启动子E8 box和Octamer(＋)调控元件之间的区域,T+33C的突变位于第一外显子区域,属于同义突变,氨基酸没有发生变化;利用一般线性模型分析单标记位点与大口黑鲈生长性状(体重、体长、体高、体宽和眼间距)相关性,均未达到显著水平(P>0.05)。将2个SNPs位点不同基因型组合成6种双倍型(去掉频率小于3%的组合),关联分析表明,双倍型D2在体重、体长、体高、体宽和眼间距的均值均高于其它双倍型,而双倍型D5在体重、体长、体高、体宽和眼间距的均值均低于其它双倍型,双倍型D2与D5之间在5个主要生长性状均存在差异显著(P＜0.05),推测双倍型D2对生长性状起正相关,而双倍型D5与大口黑鲈的生长性状呈负相关,因此推断MSTN基因突变位点双倍型D2与D5可作为大口黑鲈生长性状的两个标记位点,用其分子标记位点来辅助大口黑鲈育种工作以期加快育种进程。     

滴灌施肥对红地球葡萄产量、品质及土体氮磷钾分布的影响

【目的】研究滴灌施肥对‘红地球’葡萄产量、品质与土体氮磷钾分布的影响,为科学合理制定河北省葡萄水肥管理策略提供理论及技术依据。【方法】以河北省怀来县15年生‘红地球’葡萄为试材,设置5个不同水肥投入水平,分别为传统灌溉施肥 (CK)、传统施肥 + 滴灌 (FCK + D)、滴灌施肥Ⅰ (F1 + D)、滴灌施肥Ⅱ (F2 + D)、滴灌施肥Ⅲ (F3 + D)。滴灌用水量为传统灌溉用水量的55%,CK与FCK + D施肥总量相同 (N、P₂O₅、K₂O总施入量分别为2708.7、2615.45、1315.2 kg/hm2),与CK相比,F1 + D总N、P₂O₅、K₂O施入量分别降低了68.32%、87.61%、40.47%;F2 + D较F1 + D减少17.31%的磷和12.54%钾肥量,F3 + D又降低了18.53%的氮肥量。对葡萄的产量与品质和氮、磷、钾等养分在0—100 cm土体中的分布进行了分析,并计算了养分利用效率及成本收益。【结果】2012年和2013年CK处理葡萄产量分别为24115 kg/hm2和23020 kg/hm2,F1 + D处理显著高于CK,分别为28830、27272 kg/hm2,平均提高了19.0%,而F2 + D、F3 + D和FCK + D与CK处理间差异不显著。品质方面,F3 + D的千粒重显著高于CK,在2012与2013年分别为11.39、11.47 kg,平均提高了7.2%,而F1 + D、F2 + D和FCK + D与CK处理间差异不显著。2012年和2013年CK处理果实Vc含量分别为14.36、14.42 mg/100 g,F1 + D、F2 + D和F3 + D显著高于CK,分别平均提高了16.7%、15.2%和15.6%。在土体养分分布方面,土体中上层 (0—60 cm) 滴灌施肥处理养分含量与传统水肥处理不存在显著差异,但60—100 cm土层中,F1 + D的硝态氮、速效磷含量最低,分别为21.37、28.56 mg/kg,F1 + D、F2 + D和F3 + D的速效钾含量分别为126.11、117.75、139.00 mg/kg,均显著低于CK,但三者间无显著差异。滴灌施肥各处理的灌溉水利用效率和肥料偏生产力最高可比CK高出209.1%和266.3%;F1 + D、F2 + D、F3 + D在水肥投入及用工成本上较传统管理分别平均节省了17857.5、18547.5、17752.5元/hm2,实现了增产增效。【结论】葡萄生产中采用滴灌施肥技术,并根据葡萄生育期养分需求 (前期补充氮磷,膨大期后适当增施钾肥),能够显著提高葡萄产量,改善果实品质,降低养分淋失,增加农民经济收益。综合比较,以不降低氮磷钾施肥量、以滴灌施肥代替土施的F1 + D在产量、品质及节本增效等方面综合表现最优,氮、磷向60 cm以下的土层淋洗量也大大减少,比CK增收47145～51024元/hm2。     

南方典型丘陵区耕地土壤全氮、有机碳和碳氮比空间变异特征及其影响因素

  【目的】  了解土壤全氮、有机碳和碳氮比空间变异及其影响因素是进行土壤碳氮调控的前提和基础。  【方法】  以江西省丰城市为案例区,通过实地采样获取2018年139个表层土壤数据,运用地统计学、普通克里格插值等方法对南方丘陵区县域尺度下耕地土壤全氮、有机碳和碳氮比的空间变异特征及其影响因素进行系统的分析。  【结果】  研究区土壤全氮 (TN) 含量介于0.74～3.80 g/kg、土壤有机碳 (SOC) 含量介于8.14～36.67 g/kg、土壤碳氮比 (C/N) 介于6.31 ～15.15,均值分别为2.24 g/kg、22.52 g/kg和10.15,变异系数分别为25.45%、26.24%、14.38%,均呈中等程度的空间变异。半方差分析结果显示,TN、SOC、C/N的块金效应分别为44.44%、56.97%、19.57%,这表明TN、SOC和C/N的空间分布受结构性因素和随机性因素共同影响。普通克里格插值结果显示,在空间分布上,研究区土壤TN和SOC具有相似性,总体表现出由中部向南北递减的趋势;土壤C/N空间分布与TN和SOC有所不同,总体呈现出西高东低的趋势。逐步回归分析结果显示,成土母质、土壤类型、土壤pH、氮肥施用量和土壤质地对土壤全氮,成土母质、土壤类型、土壤pH对土壤有机碳,土壤类型对土壤碳氮比影响极显著 (P<0.01)。  【结论】  成土母质对土壤TN和SOC的独立解释能力最高,分别为28.1%和23.2%;土壤类型对研究区土壤C/N的独立解释能力达到了13.2%。因此,成土母质是引起研究区土壤全氮、有机碳空间变异的主要因素,土壤类型则是引起研究区土壤碳氮比空间变异的主要因素。