基于形态性状及Adh1基因序列的芒与五节芒自然杂交现象研究

本研究通过对13份芒与五节芒17个形态性状及Adh1基因序列的分析,探讨了芒与五节芒的自然杂交现象。形态性状聚类分析结果表明,疑似杂交种AD431与五节芒类群(AA335和AD625)聚为一类,疑似杂交种AA343、AD431、AD628、AD607、AD633和AD606与芒类群(AD623、AD512、AD620、AD619和AD627)聚为一类。Adh1基因序列聚类分析结果表明,五节芒和芒的材料分别聚成2个明显分开的分支,所有的疑似杂交种中均检测到2种Adh1基因单倍型的存在,其中1个单倍型在系统树中与芒聚为一类,另1个单倍型与五节芒聚为一类。本研究的结果确证了AD431、AD431、AD628、AD607、AD633和AD606这6个疑似杂交种的真实性,证实了芒与五节芒种间确实存在自然杂交现象,为进一步阐明芒和五节芒的系统进化与亲缘关系提供了重要的理论依据。     

荻和南荻杂交种F1群体主要农艺性状的杂种优势、遗传及相关性分析

利用主要农艺性状上具有显著差异的荻和南荻为亲本,杂交得到种间杂交种F₁群体(232个单株)为试验材料,对荻和南荻杂交种茎节数、叶片长、叶宽、主茎长、花茎长、花序长、株高、基部茎径、平均单分蘖干重、最大分蘖干重、分蘖数和单株重等12个主要农艺性状的杂种优势进行了度量,采用主基因+多基因混合遗传模型对F₁杂交群体的12个主要农艺性状进行遗传和相关性分析。结果表明,在F₁分离群体中12个主要农艺性状呈连续的、单峰、偏态分布,说明这些性状为多基因控制的数量性状。除基部茎径外的其他11个农艺性状都有较大的中亲优势,其中单株重、平均单分蘖干重、花序长、主茎长、株高、最大分蘖干重具有显著的超高亲优势,说明杂种优势可以作为荻和南荻育种的主要方法。混合遗传分析表明,花茎长、最大茎重能检测到1对主基因,叶片宽、主茎长、株高、分蘖数、单茎均重、单株重能检测到2对主基因的存在,主基因遗传率大小顺序为叶片宽(87.76%)>单株重(81.48%)>单茎均重(65.12%)>分蘖数(59.20%)>主茎长(49.87%)>株高(48.01%)>花茎长(47.75%)>分蘖最大茎重(37.19%)。产量相关性状中的单株重、单茎均重和分蘖数具有较高的主基因遗传率,适合于早期世代选择。这12个农艺性状间存在一定的相关性,多数性状间的相关性为极显著的正相关,其中单株重与分蘖数、单茎均重、主茎长和株高的相关系数最大,在育种实践中可以利用相关性状进行间接选择。     

匍匐翦股颖农杆菌转化体系的研究

以匍匐翦股颖品种回旋、潘娜A-1、L-93的胚性愈伤组织为受体材料,利用根癌农杆菌EHA105介导将外源NAS基因导入其中,通过G418(40mg/L)筛选40d,分化培养得到再生植株,通过分子检测检出阳性株,最终农杆菌的转化率分别为0.90%、1.54%、2.02%。     

几丁质酶基因和葡聚糖酶基因转化籼稻的研究

通过农杆菌介导,将几丁质酶基因和葡聚糖酶基因导入籼稻E32、9311、特青、盐恢559等4个栽培品种的愈伤组织中,经筛选与培养获得转基因植株.分子检测证明外源基因已整合到受体植株基因组中.抗病性鉴定的结果表明,转基因植株抗稻瘟病的能力有明显提高.     

植物细胞工程实验教学与植物产业化有机结合的措施

介绍了植物细胞工程实验教学与植物产业化的有机结合所采取的措施,以供植物细胞工程实验教学参考。     

广西省芒野生居群表型多样性研究

通过方差、聚类和相关分析等方法对分布在我国广西省芒的13个野生居群的18个叶片、茎秆、花序和小穗的表型性状进行居群内和居群间的遗传多样性研究。结果表明,18个表型性状在居群内和居群间均存在极显著差异,说明芒种群内表型性状变异较丰富且遗传多样性较高。表型分化系数的变幅为17.99%～47.21%,其中,叶片、茎秆、花序和小穗性状分别为38.01%,29.80%,32.84%和27.14%,所有性状均值为32.05%,说明芒表型性状的变异主要来源于居群内。UPGMA聚类结果表明,在阈值5.388处可以将13个居群分为4个类群,聚类结果表明,聚成一类的居群在地理位置上并不靠近。表型性状与地理因子的相关性分析表明,部分表型性状的变化与地理因子呈显著或极显著相关性。本研究结果为我国芒属能源植物在遗传改良以及野生资源的保护与利用等方面提供了可参考的理论依据。     

芒属植物能源潜力评价体系的构建

【目的】芒属植物是目前国内外生物质能源领域的研究热点,在全球共有14个种,且具有种间杂交的特点。文章为建立芒属植物能源潜力评价体系,为从众多的芒属基因型中筛选优良种质和选育能源作物品种奠定基础。【方法】通过文献法、调研法和专家咨询法探讨了芒属植物作能源作物应用的相关性状指标。运用层次分析法,根据能源用途不同按发电、制乙醇、产沼气、制生物油等4类,分别从农艺、品质、抗逆性等3方面,选取干物质产量、冠层高、茎高、茎径、基部直径、分蘖数、叶茎比、枯黄性、落叶性、含水量、灰分含量、挥发分含量、固定碳含量、热值、纤维素含量、半纤维素含量、木质素含量、矿质元素含量、耐盐性、抗旱性、抗寒性、耐淹性、抗病虫性等23项指标来构建芒属能源植物评价指标体系,同时制定了性状测量标准和能源利用潜力指数计算法则。然后使用该体系对湖南农业大学芒属植物资源圃中B0340(芒)、A0504(五节芒)、A0123(荻)、A0118(南荻)、D0302(奇岗)5个典型的芒属种质代表进行了测量和评价示范。再将评价结果与现有文献中有关发电、制乙醇和产沼气的能源理论产率计算公式的计算结果予以比对。【结果】芒属植物能源利用潜力指数分成4级,分别为极宜(75—100分)、适宜(50—74分)、一般(25—49分)、不宜(0—24分)。示范评价结果显示:A0504(五节芒)发电得60.73分,制乙醇得60.14分,产沼气得60.27分,制生物油得57.19分;A0118(南荻)发电得64.32分,制乙醇得58.45分,产沼气得58.20分,制生物油得60.01分;D0302(奇岗)发电得54.06分,制生物油得50.33分。可知A0504、A0118、D0302为适宜的能源植物,发酵制乙醇和沼气最适用A0504为原料,燃烧发电和热裂解制油最适用A0118为原料。此结果与现有文献中有关发电、制乙醇和产沼气的能源理论产率计算公式的计算结果基本一致,且比能源理论产率计算公式更能真实反映实际生产情况。【结论】通过从农艺、品质、抗逆性等3方面构建的芒属植物能源潜力评价体系,能够在发电、制乙醇、产沼气和制生物油4类能源用途方面客观评价芒属植物的适用性,从而可用于其优良种质的筛选和新品种的选育。     

转基因改良水稻抗稻瘟病的策略及其进展

利用转基因技术是改良水稻稻瘟病抗性的有效途径。已有研究证实通过某些抗病基因、抗真菌蛋白基因、杀菌肽基因的转基因,可以培育出获得对稻瘟病广谱抗性的水稻品种。本文就以上几个方面的进展评述了水稻稻瘟病抗性的分子改良策略。     

转溶菌酶基因水稻转育籼稻亲本MH63的抗瘟性鉴定

针对部分杂交稻在生产上不抗病的问题,通过传统选育方法与现代基因工程技术的结合,将转溶菌酶基因水稻中花9号（粳稻）与杂交稻亲本MH63（籼稻）进行杂交和多次回交,以期快速筛选出持久高抗的优良株系,进而配制新的杂交稻组合,获得既抗稻瘟病且农艺性状优良的杂交稻亲本新品系．试验结果表明,转育后代对叶瘟和穗颈疽的抗性均明显优于轮回亲本,叶瘟的病情指数降低了39．39,穗颈瘟的发病率降低了10．21％,经病圃筛选和室内分子检测,证明转育后代已携带有溶菌酶基因,现已得到167个综合抗性好且表型趋向于轮回亲本的单株。     

五节芒表型性状和SSR标记遗传多样性分析

本研究利用25个表型性状和33对SSR标记,对53份五节芒种质资源的遗传多样性进行了评价。表型性状分析结果表明,25个表型性状在不同五节芒种质间表现出较大差异,变异系数的变化范围为6.53%～69.82%,其中整株干重、三级花序数、二级花序数等性状变异较大,是造成表型差异的主要因素。表型聚类将53份供试材料划分为3个类群,大部分材料聚在第Ⅲ类群内,但仍有部分材料独立成群。SSR标记分析结果表明, 26对SSR引物在53份五节芒中表现出多态性,这些多态性引物共产生81条DNA带,其中多态性条带为74条,占91.36%。多态性信息含量(PIC)为0.086～0.374,平均为0.245。53份五节芒遗传相似性系数在0.693 2～0.965 9,平均遗传多样性指数(H)为0.258 7,Shannon信息指数(I)为0.400 4。基于SSR分子标记的聚类分析表明,种质资源与其地理分布并不存在明显的相关性。表型性状和SSR分子标记结果均表明五节芒种质具有丰富的遗传多样性。