Opaque2基因对糯玉米子粒品质的影响分析

玉米Opaque2(O2)基因突变显著影响子粒胚乳中蛋白体形成、淀粉含量、氨基酸组成等,其中,赖氨酸含量提高使营养品质大幅度提升。通过回交转育的方法构建17份糯玉米o2近等基因系,对子粒表型、种皮厚度、百粒重和粗淀粉含量等性状分析。结果表明,与对照相比,16个近等基因系子粒明显皱缩、胚乳变为粉质,6个近等基因系种皮厚度增加,11个近等基因系百粒重显著降低,12个近等基因系子粒粗淀粉含量显著降低。由此表明,o2基因的导入对糯玉米子粒表型、产量、淀粉含量等主要起负调控作用,影响程度与导入背景密切相关。     

在构建QPM近等基因系过程中对回交群体的SSR标记选择

优质蛋白玉米(QPM)遗传基础狭窄,以普通玉米自交系为遗传背景培育opaque-2近等基因系是QPM种质改良的重要途径。本文利用SSR标记技术,以opaque-2基因序列为背景开发的特异SSR引物phi057和umc1066作为标记,对构建中的95个QPM近等基因系回交群体BC1F1和BC2F1进行目标基因选择。结果表明,SSR标记phi057对大多数回交群体中的opaque-2基因的选择是有效的;在少数回交群体,如(多黄29×CA335)×多黄29,SSR标记phi057和umc1066不能区分单株间的基因型变异,针对这些材料,需要进行更深入的研究或开发新的SSR。     

Mn、Zn单一及复合污染对短毛蓼氮素代谢的影响

采用水培及正交设计的方法,研究了不同浓度Mn(0、10、100 mg·L-1)和Zn(0、10、100 mg·L-1)单一及复合处理对Mn超富集植物短毛蓼(Polygonum pubescens Bl.)生长,Mn、Zn富集能力,叶片与根硝态氮、铵态氮、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及氮素代谢关键酶谷氨酸合酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)、硝酸还原酶(NR)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的影响.结果表明:单Zn处理时,短毛蓼株高、株重、根长及叶绿素含量均随Zn浓度的升高而降低,当Zn浓度为100 mg·L-1时,株高和株重分别为对照的78％和56％;单Mn处理对短毛蓼生长的影响不显著;Mn、Zn复合处理下,短毛蓼株高、株重、根长及叶绿素含量均随Zn浓度的升高而降低,单Zn以及单Mn处理均对短毛蓼硝态氮、铵态氮、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及GOGAT、GS、NR、GDH酶的活性造成不同程度的影响.单Zn处理时,T3处理短毛蓼根及叶中GOGAT、GS、NR、GDH酶的活性较对照T1均显著(P＜0.05)增强,其中根的四种酶活性分别为T1的4.47、2.72、4.17、1.88倍;单Mn处理对这四种酶活性的影响不显著;Mn、Zn复合处理降低了短毛蓼根系及叶片中硝态氮的含量(根中降低了2.60％～70.13％,叶中降低了12.67％～64.79％),同时提高了铵态氮、游离脯氨酸及可溶性蛋白质含量.在同一Zn污染水平,Mn的增加使得短毛蓼根和叶片中游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量以及GOGAT、GS、NR、GDH酶活性均有不同程度的提高,当Zn的处理浓度为100 mg·L-1时,短毛蓼叶片中游离脯氨酸含量、GOGAT及GDH酶活性在T9处理下分别为T3的1.8、1.69、2.68倍,表明Mn的增加能够有效减缓Zn对短毛蓼的胁迫.     

玉米自交系苗期氮敏感基因型差异分析

利用SPAD-502型叶绿素仪进行大量、快速、无损伤测定玉米苗期叶绿素含量提供了线性相关方程,建立了玉米苗期叶片SPAD值与叶绿素含量之间的一元线性回归方程为y=0.077 6x+0.175 6(r=0.92),呈极显著线性正相关。在低氮与正常供氮条件下,对192份玉米自交系分别进行了苗期(3叶期、6叶期、大喇叭口期)叶绿素含量测定。方差分析显著性检验结果表明,低氮与正常供氮条件下,苗期叶绿素含量均存在极显著的基因型与环境差异,大喇叭口期对氮肥最敏感。192份玉米自交系氮敏感指数变幅为7.55%～39.87%,为玉米育种提供了苗期氮敏感基因型差异数据。     

不同年代主要玉米品种穗部性状演变研究

采用裂区试验设计,以密度为主区(15 000、45 000、75 000株/hm2),品种为副区,对我国不同年代34个主要玉米品种穗部性状演变进行了研究。结果表明:随着年代的更替,产量、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃尖长、千粒重显著增加,出籽率显著降低。通径分析结果表明:主要穗部性状对产量的作用依次为穗粗千粒重行粒数出籽率,穗粗、千粒重、行粒数的增加是玉米产量提高的主要原因。在玉米品种选育中应保持行粒数,着重改良穗粗、千粒重,提高出籽率,并协调出籽率与其他性状的关系。     

20个玉米群体农艺性状表现及对丝黑穗病抗性评价

以外引的20个美国玉米群体为试验材料,对其主要性状及玉米丝黑穗病抗性进行评价。连续两年接种鉴定表明,多数群体表现抗病,其中群体BSLCSC7表现为高抗,BS10CFRC10、BS12CH1C8和BS26等6个群体表现为抗病,BSCAD-1、BSCAD-2和BSCAD-3等7个群体表现为中抗,其余6个群体表现感病或高感。农艺性状鉴定表明,大部分供试群体在黑龙江省具有较好的适应性,其中群体BSCAD-3和BS12CH1C8的产量、产量构成因子及对玉米丝黑穗病抗性等性状表现较好,在育种中可优先利用。     

华北地区不同年代玉米杂交种主要农艺性状演变规律研究

通过对我国华北地区1970-2005年审(认)定的26个玉米单交种的主要农艺性状的分析,认为我国华北地区玉米杂交种主要农艺性状的演变规律为:株型由平展型逐渐向紧凑型和半紧凑型过渡;产量稳步提高;穗长、穗粒数和行粒数增多;穗位高有下降趋势;秃尖长和秃尖度有上升趋势;千粒重、株高、穗行教、穗粗、出子率、ASI和成熟期等性状趋于稳定;产量的绝对杂种优势和相对杂种优势分别呈上升和下降趋势.试验结果认为,千粒重、行粒数、穗粒数和穗行数对提高玉米产量的作用最大,是我国华北地区20世纪70年代以来玉米杂交种提高产量的重要因素.     

混合选择法对玉米群体产量性状改良效果的比较分析

群体改良是玉米种质创新的重要途径,运用适宜的改良方法可显著提高群体改良效率。从群体遗传学和分子数量遗传学角度,系统分析前人利用混合选择法实行群体改良获得的遗传增益、遗传变异及其对群体结构的影响。分析结果表明:混合选择法可以有效改良群体的产量、产量构成性状及一般配合力效应,保持群体遗传变异,是玉米种质改良和创新的有效途径。     

利用SSR分子标记辅助选择构建QPM近等基因系

利用分子标记辅助选择构建QPM近等基因系,以phi057为特异性引物,对90个回交群体各世代进行选择,构建出一批来自不同遗传背景的QPM近等基因系。结果表明,引物phi057在QPM与普通玉米自交系间表现多态性,能准确区分O2O2、O2o2和o2o2这3种基因型。因此,利用微卫星标记引物phi057在QPM与普通自交系杂交、回交世代中进行o2基因的选择是可行的。实验中的大部分材料在回交5～6代后与轮回亲本的农艺性状极为相似并稳定下来。经卡方检验,OO和Oo的分离比例为1∶1,符合孟德尔遗传分离比例。     

我国47份主要玉米自交系耐旱性分析

利用耐旱系数法对我国47份主要玉米自交系农艺性状、产量与耐旱性进行相关性分析,对自交系耐旱性进行综合评价。结果表明,穗粗、行粒数、轴径与单株子粒产量耐旱系数呈极显著正相关;株高、雄穗长、穗行数、百粒重与单株子粒产量耐旱系数呈显著正相关;ASI与单株产量耐旱系数呈极显著负相关。各性状耐旱性对单株产量的相对重要性依次为穗粗行粒数轴径株高雄穗长穗行数百粒重穗位高穗长ASI。按照综合耐旱系数将自交系耐旱性分为3个级别,耐旱性较强自交系有混517、郑58、掖52106、英64、38-11等19份,占40.4%;耐旱性中等自交系有525、C103、Mo17Ht、黄早四、昌7-2等18份,占38.3%;耐旱性较弱自交系有吉853、综31、L317、Os420、WF9等10份,占21.3%。