高粱A2类型CMS A2V4败育过程的细胞学研究

以A2V4/B2V4为材料,对A2类型雄性不育系的减数分裂过程中染色体行为和花药发育过程中绒毡层的变化进行了细胞学观察研究。结果表明:高粱A2V4 CMS的染色体行为,在前期Ⅰ至中期Ⅰ无任何异常现象,从后期Ⅰ开始,染色体行为出现各种异常现象,同源染色体在走向两极时出现滞后或部分不分离、或在后期Ⅱ姐妹染色体不分离造成细胞内染色体多倍化,以致形成两极染色体数目不等、在一个细胞内有几个染色体团或核、三分体和“T”型、直线型排列的四分体;花药发育过程中也有大量异常现象,药室的绒毡层细胞不形成或提前解体,药室内的花粉母细胞不发育或小孢子液泡化,绒毡层细胞发育异常,出现巨型化而挤满整个药室或绒毡层细胞虽发育正常,但花粉母细胞发育异常,在造孢细胞时期即开始出现变形现象,随后发生粘连退化,绝大部分花粉母细胞不能完成正常的减数分裂过程而形成四分体,所有这些异常现象最终导致小孢子退化。     

基于RNA-Seq筛选高粱低氮胁迫相关候选基因

研究低氮胁迫条件下不同高粱材料间的基因差异表达,为耐低氮型高粱品种选育和耐低氮胁迫的分子机制探究提供参考。选取2个耐低氮型高粱(BSX44和BTx378)为试验材料,设置正常和低氮胁迫2个处理,利用RNA-Seq技术对高粱苗期、抽穗期和开花期的基因表达进行分析,通过生物信息学对差异基因的生物学功能和代谢途径进行研究,筛选可能参与低氮调控的基因,了解氮高效基因型在氮素吸收利用过程中可能的分子途径。结果表明,在正常和低氮胁迫下, BTx378和BSX44在苗期分别筛选出937个和787个差异表达基因,抽穗期分别筛选出1305个和935个差异表达基因,开花期分别筛选出1402个和963个差异表达基因。对3个时期的差异表达基因进行鉴定,发现在苗期、抽穗期和开花期分别有246、371和306个基因在2个耐低氮高粱品种中共同差异表达,有28个基因在2个耐低氮品种的不同生育时期均差异表达,其中有5个基因上调表达,23个基因下调表达;对共同差异表达基因的KEGG相关代谢通路富集分析,发现主要集中在氮代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、甘油磷脂代谢、氨基酸的生物合成等途径,表明耐低氮型高粱可能通过这些途...     

作物杂种优势的生理生化研究进展

杂种优势是生物界的一种普遍现象，可以大幅度提高作物产量和改良作物品质，具有巨大的商用价值。基因必须通过DNA→mRNA→蛋白质才能对最终性状起作用。通过从DNA结构、基因表达、生理生化代谢、核质基因组互作等方面的综述，总结了国内外杂种优势遗传机理的研究成果。     

甜高粱杂交种晋甜 1401 及栽培制种技术

晋甜1401(A_3R111×FH59)是山西省农业科学院高粱研究所利用自选不育系A_3R111为母本,外引高粱品系FH59为父本杂交选育而成的甜高粱杂交种。2014年进行品比试验,田间表现良好,品种命名为晋甜1401。2015-2016年参加全国高粱品种能源/青贮组区域试验,综合表现良好,鲜重产量在所有参试品种中居第2位。2018年1月通过国家非主要农作物品种登记(登记证书编号:GPD高粱(2018)140020)。该品种茎秆产量、含糖锤度、出汁率、乙醇转化率高,具有高产、稳产、抗丝黑穗病、抗旱、耐涝、抗倒伏、适应性广等优良特性。适宜在吉林、辽宁、北京、山西、安徽、河南、内蒙古等10℃以上积温达到1500～2500℃的地区种植。     

小麦条锈病抗性分化原因分析

小麦条锈病是小麦的主要病害。近年来,由于新的条锈病小种的出现,许多小麦品种都丧失了抗性。从几个方面分析小麦抗条锈性分化的原因,以期制定出相应的抗病措施,防止条锈病的爆发和蔓延。     

高粱抗旱性数量性状位点基因定位研究进展

干旱是作物生产的一个主要限制因子。研究作物对干旱胁迫反应的遗传因素,可以为改良作物的抗旱性提供可靠的理论依据。高粱对干旱有广泛的适应性，是禾本科作物中研究抗旱性的优良模式作物。高粱对干旱抗性分为开花前抗旱性和开花后抗旱性。花前干旱影响穗子大小、稳粒数及籽粒产量；花后干旱会造成叶片、植株的死亡，导致炭腐病和倒伏发生并影响籽粒的饱满度，二者均能造成严重的产量损失。持绿是高粱的一种抗旱机制，具持绿性状的基因型，在开花后遇水分胁迫时抗旱抗植株过早衰老，籽粒正常灌浆。采用不同遗传背景的重组近交系(RIL)群体和近等基因系(NIL)，并结合分子遗传学手段研究持绿数量性状位点(QTL)，发现了多个基因组区段控制对开花前和开花后水分胁迫的抗性，找到了多个在不同环境中持续表达的持绿QTL。持绿QTL的分子遗传分析为进一步理解高粱及其它禾本科作物抗旱性的生理机制奠定了基础。     

高粱CMS与核质基因组互作综述

高粱杂种优势得益于细胞质雄性不育系的发现和利用。高粱细胞质雄性不育(CMS)有7种类型,即A1~A6和9E。核质互作型不育系是由细胞质基因和细胞核基因共同决定的,核质互作,协同进化,从而达到核质基因组结构与功能上的相互适应。     

我国甜高粱育种方法探讨

甜高粱生物产量高、含糖量高、乙醇转化率高、抗逆性强,是一种能源作物,合理开发利用,对我国粮食安全、能源安全具有重大意义。我国甜高粱育种水平落后,现有品种不能适应生产发展。可利用现有品种应用提纯复壮、杂交育种、诱变育种和杂种优势利用等方法进行甜高粱品种选育。     

甜高粱贮藏研究综述

甜高粱的收获不仅数量大而且时间集中,受加工条件所限,难以在短时间内处理完,需要进行原料贮存。国内外学者已对延长甜高粱茎秆及其汁液的贮存方法和期限进行了广泛的研究。综述了甜高粱茎秆贮藏方面的研究,并就贮藏地点及其品种选育进行了探讨,以期为甜高粱加工贮藏和育种提供参考。     

高粱对盐渍土壤的盐离子吸附初探

为了研究高粱对盐渍土地的改良效应和盐渍土地上高粱秸秆离子的变化规律,在山西省清徐县盐渍土上和榆次区壤土上种植耐盐高粱‘晋甜杂3 号’和‘晋杂1401’,比较种植高粱前后0~20 cm土壤中的钠、钾、钙、镁、氯离子变化和收获期高粱秸秆中钠、钾、钙、镁离子变化。试验结果表明：在盐渍土壤上种植两个耐盐高粱品种,虽然秸秆产量下降,但是秸秆中离子含量保持稳定,可以在清徐盐渍土上正常生长;高粱在盐渍土壤上种植,0~20 cm土壤的电导率及已测的五种离子含量均减少,而且盐渍土的离子减少量显著高于在壤土。因此,盐渍土上种植高粱可以有效改良盐碱地,而且甜高粱秸秆产量还可以给农民增加经济效益。