不同产区及密度下豫黑芝1号芝麻产量及相关性状分析

芝麻是我国重要的特色优质油料作物,提高芝麻单产水平是实现我国粮油安全生产的重要举措。为建立芝麻高产高效栽培模式,本研究以黑芝麻新品种豫黑芝1号为试验材料,在3个产区(漯河、信阳和三门峡),开展了不同栽培密度(12万、15万、18万、21万株/hm²)下豫黑芝1号产量及产量相关性状的变化分析。结果表明：豫黑芝1号在不同产区的生育期差异明显;种植密度对豫黑芝1号的株高、有效果节数、主茎果轴长、单株蒴果数、千粒重和单株产量等性状变化程度不同;在21万株/hm²密度下,豫黑芝1号单产水平最高,达到1 463.33 kg/hm²(三门峡)。     

夏芝麻新品种郑芝13号高产示范攻关研究

以高产稳产芝麻新品种郑芝13号为高产攻关材料,研究夏芝麻高产栽培措施.结果表明:通过栽培措施的完善和土壤的配肥改良等,完全可以实现1 875 kg/hm2以上高产攻关目标.     

芝麻种间杂交亲和性差异及杂种生物学特征分析

【目的】 探索芝麻不同种之间的杂交亲和性,分析其杂种的生物学特征,为芝麻野生种种质资源高效利用提供依据。【方法】 以芝麻栽培种豫芝11号（S. indicum,2n=26）和S. latifolium（2n=32）、S. calycinum（2n=32）、S. angustifolium（2n=32）、S. radiatum（2n=64）等4个野生种为亲本材料,采用双列杂交方法,通过田间人工授粉配置不同种间组合;结合胚拯救方法获得种间杂种F₁。根据杂交结蒴率比较组合杂交亲和性;在盛花期和成熟期观察杂种植物学性状特征,利用Alexander染色法进行花粉粒育性鉴定。通过根尖细胞染色体涂片明确杂种染色体数目及特征。选用自主筛选的胡麻属特异多态性SSR引物,分析种间杂种分子标记差异。【结果】 配置了5个芝麻种间的20个正、反交组合,共授粉2 091朵花,获得杂交蒴果370个。发现以染色体数目多的种为母本更易获得远缘杂交蒴果。5个芝麻种之间杂交亲和性的变化范围为1.18%（S. radiatum×S. calycinum）—63.33%（S. calycinum×S. angustifolium）。共有9个杂交组合获得杂种F₁种子,F₁植株的花粉败育率为35.21%—100.00%,其中,S. calycinum与S. angustifolium杂交组合F₁的可育株比例最高,为87.68%。杂种F₁在株高、株型等性状方面均表现出明显的超亲优势。栽培种与各野生种的正反交杂种F₁在叶型、花型和花色表现出双亲的局部特征。栽培种芝麻（n=13）与具有n=16染色体组型的3个野生种的杂交亲和性依次为S. angustifolium>S. calycinum>S. latifolium;野生种S. radiatum（n=32）与n=16染色体组的3个野生种的亲和性依次为S. calycinum>S. angustifolium>S. latifolium。在5个种中,野生种S. calycinum与S. angustifolium的亲缘关系相对最近。获得的部分杂种植株根尖细胞染色体数目观察显示,杂种的染色体数目与理论值一致。利用3对多态性SSR引物对F₁植株的分子鉴定结果显示,真杂种比例为99.66%。杂种染色体核型和特异SSR标记结果显示出胡麻属不同种的遗传特征差异。【结论】 胡麻属5个种之间的杂交亲和性差异显著,种间杂交后代杂种优势明显;S. calycinum与S. angustifolium的亲缘关系相对最近,可用于芝麻优异种质创制和远缘杂交育种研究;其他种间杂交存在着生殖隔离障碍,可采用胚拯救、分子标记利用等手段加强芝麻野生资源利用。     

亚麻种质资源种子形态性状与含油量的分析与评价

为了筛选优异亚麻种质资源,挖掘出优质育种材料,测定了231份国内外亚麻种质资源籽粒的长度、宽度、千粒重、表面积、亮度、红度、艳度及含油量,并对种子形态性状和含油量的关系进行了初步分析。结果表明,参试材料的种子形态性状和含油量存在丰富变异。聚类分析表明,参试材料在遗传距离0.15水平上可划分为4个类群,其中第Ⅰ类群籽粒亮度和红度较高,艳度最低;第Ⅱ类群籽粒的含油量、千粒重、长度和红度均最大;第Ⅲ类群籽粒含油量最低,千粒重最小,种皮亮度最低,但艳度最高;第Ⅳ类群只有1份材料,籽粒宽度最大。相关性分析表明,含油量与籽粒亮度、籽粒红度、籽粒艳度、千粒重、籽粒表面积、籽粒长度和籽粒宽度均呈极显著正相关,相关系数分别为0.255、0.391、0.261、0.548、0.457、0.529和0.385。     

芝麻发育转录组分析

【目的】系统了解芝麻发育及种子形成转录组特征,丰富芝麻转录组数据信息。【方法】选用6份芝麻样品（5个不同芝麻品种的完整植株、1份不同发育阶段的芝麻籽粒）,构建转录组测序文库并进行Illumina RNA-seq双端测序及生物信息学分析。【结果】共获得原始数据12.69 Gb,有效数据8.80 Gb。通过de novo拼接获得了长度大于100 bp的转录物26 837条（http://www. ncbi.nlm.nih.gov/genbank/TSA.html,登录号：JP631635—JP668414）;转录物总长度18.35 Mb,平均长度683 bp,N50长度1 006 bp。转录物注释结果显示,25 331条转录物序列具有同源比对信息;1 506条转录物序列无匹配（no hits）序列信息,可能为芝麻特有的基因序列。采用COG、GO功能分类工具可将已注释转录物序列划分为24个或42个功能类别,共涉及物质及能量代谢、信号传导、转录调控及防卫反应等诸多生理生化过程。通过比较不同材料间转录物序列及表达水平,初步确定1 277条序列在种子形成过程中表达量下调10倍以上,990条序列仅在芝麻植株中表达而未在籽粒中表达;660条序列在种子形成过程中表达量上调10倍以上,296条序列可能与种子形成特异相关。【结论】利用高通量测序技术对芝麻野生种和不同栽培种现蕾期植株以及种子形成过程的转录组进行研究,揭示了芝麻发育转录组的整体表达特征,在得到大量芝麻转录组unigene序列的同时,获得了一批在芝麻生长发育及籽粒形成过程中有重要功能的基因序列。为深入开展芝麻生长发育、籽粒发育相关基因功能及调控以及芝麻分子标记开发等研究提供了丰富的数据资源。     

芝麻栽培种与野生种（Sesamum schinzianum Asch、Sesamum radiatum Schum & Thonn）种间杂交后代的生物学特性

【目的】探明芝麻栽培种与野生种种间杂交的亲和性,分析杂交后代遗传特征。【方法】以26个基因型（Sesamum indicum L.）与刚果野芝麻（Sesamum schinzianum Asch）和野芝1号（Sesamum radiatum Schum & Thonn）野生种为杂交亲本,借助胚培养技术获得种间杂交后代。采用SSR标记和生物学方法鉴定并分析杂交种F1的遗传特性。【结果】通过胚培养技术获得2 430个种间杂交F1株系,对部分材料的检测表明杂种阳性率为95.83%。刚果野芝麻×栽培种的正反交杂交率分别为34.62%（A）和11.54%（C）,野芝1号×栽培种的正反交杂交率分别为100%（B）和19.23%（D）。F1花粉粒存在部分不育和高度不育两种类型,F1自交结实率分别为2.32—2.57粒/蒴果（S. schinzianum×S. indicum）和0.30—2.45粒/蒴果（S. radiatum ×S. indicum）。【结论】S. radiatum与栽培种的杂交亲和率高于S. schinzianum。以野生种为母本与栽培种杂交,杂交种F1在株高、根系结构等性状方面超亲表现明显;株系高抗枯萎病;部分F1株系有低自交结实性。     

干旱春播区芝麻“一病三虫”的发生规律

2012—2015年对在干旱春播地区推广的芝麻品种汾芝2号进行病虫害系统观察,并对发生情况进行分析。结果显示,汾芝2号枯萎病呈现"前轻后重"的特点,苗期不发病,花期开始逐步加重。蚜虫呈现"轻-重-轻"的特点,苗期不发生,现蕾期和开花期严重,终花期以后不再发生。斑须蝽和烟盲蝽呈现"轻-重-轻"的特点,苗期不发生,现蕾期和花期加重,终花期后消失。研究发现,降水量多的条件下枯萎病发病严重,干旱条件下蚜虫发生严重,高温、干旱环境下斑须蝽和烟盲蝽发生数量多。     

优质高产高抗芝麻新品种郑芝12号的选育

郑芝12号是利用复合杂交、多元病圃选择的方法育成的芝麻新品种,该品种在4年18点次试验中,平均产量1 091.17 kg/hm2,比对照增产14.42%;品质优良,其粗脂肪含量52.23%,蛋白质含量25.84%;且具有抗性强、农艺性状优等特性,适宜在河南及邻近地区推广种植。     

猕猴桃果实特异表达ipt基因的构建

异戊烯基转移酶(ipt)基因是细胞分裂素生物合成关键酶．为保证／ipt基因仅在猕猴桃开花授粉之后的幼果期开始有效表达,作者以pUC119质粒为克隆载体,将猕猴桃果实特异表达的猕猴桃素(Actinidin)因启动子与ipt编码基因连接构建成猕猴桃果实特异表达ipt基因．     

芝麻种质资源SSR标记遗传多样性与群体结构

利用42对具明显多态性的SSR引物, 分析国内外545份芝麻品种的遗传多样性和群体结构。结果检测到106个等位变异位点, 引物多态位点范围为3~9个, 平均为3.8个/引物, Y1994引物的等位位点最多, 为9个。引物Shannon信息指数(I)范围为1.4834~0.1233, 平均值为0.6450; 多态信息指数(PIC)范围为0.7481~0.0516, 平均值为0.4092, 平均杂合度(He)为0.1162。UPGMA聚类、二元主成分及群体结构分析结果基本一致; 供试545份芝麻资源可被分为3个UPGMA组群, 在群体结构上分为3个亚群; 芝麻资源整体遗传分化较小, 亲缘关系较近。中国7个生态群种质相似系数范围为0.9811~0.5462, 东北西北等区域资源与黄淮、江汉、华中华南等区的亲缘关系较远; 国外7个生态群相似系数为0.9726~0.7442, 非洲区与日本区种质亲缘关系较近, 与中国资源亲缘关系较远。中国种质资源遗传基础较为狭窄, 遗传多样性与地理分布不完全相关, 而国外资源遗传多样性丰富。在今后芝麻育种工作中, 应加强国外资源的引进与利用, 并注重国内不同类群资源利用, 拓宽我国芝麻品种遗传基础。