几个主要玉米自交系的配合力及聚类分析

利用16个自交系按8×8不完全双列杂交法配成64个组合,研究其株高、穗位高、生育期、穗长、穗粒数、小区籽粒产量等14个农艺性状的一般配合力(GcA)、特殊配合力(SCA)和遗传参数.结果表明:14个农艺性状的GCA和SCA均达极显著水平;控制这14个性状的基因效应中主要以加性基因效应为主,非加性基因效应较少;本试验材料中561、B603-6-1、8954、4781tl41、268、549、478C4等7个自交系GCA综合性状较优,为组配强优势杂交组合的优良自交系.根据离差平方和法进行聚类分析表明16个自交系划分成6个类群:549、8954为一类;268、478C4、冬4011、N7931、478G为一类;4781tl41、苏11为一类;561、B603-6-1为一类;WJ01、石79、1058为一类;吉1037、200H为一类.

Abstract：

Sixteen maize inbred lines were used in an 8×8 incomplete diallel cross experiment to form 64cross combinations and their general combining ability(GCA),special combing ability(SCA)and genetic parameters of 14 agronomic traits were recorded,including plant height,ear height,growth duration,ear length,kernels per ear,grain yield per plot.The results showed that the GCA and SCA of all the agronomic traits studied were significantly high and were controlled mainly by additive genes.Considered comprehensively,7 inbred lines(561,B603-6-1,8954,4781tl41,268,549 and 478C4)had relatively good GCA characters and they would be useful in developing the crosses with strong heterosis.Cluster analysis divided the 16 maize inbred lines into 6 groups,i.e.[1]549 and 8954;[2]268,478C4,Dong4011,N7931and 478G;[3]4781tl41 and Sull;[4]561 and B603-6-1;[5]WJ01,Shi79 and 1058;and(6)Ji1037 and200H.     

不同低温处理对离体玉米叶片POD活性的影响

以玉米自交系为材料,研究不同低温处理及不同处理时间对离体叶片过氧化物酶(peroxidase,POD)活性的影响.结果表明不同低温、不同处理时间以及处理温度与时间对POD活性都有极显著影响;处理温度对POD活性的影响程度大于处理时间;3种温度下,-20℃的不同时间测定的POD活性变化较小.     

中国玉米地方品种核心种质花期相关性状的表型多样性研究

 【目的】研究中国玉米地方品种资源在抽雄期（T）、吐丝期（S）、抽雄-散粉间隔期（TAI）以及散粉-吐丝间隔期（ASI）等4个花期相关性状上的表型多样性,为玉米地方品种资源表型多样性的整体鉴定与评价提供参考和依据。【方法】选取中国玉米地方品种核心种质库的799份种质,采用多环境试验设计,在植株进入生殖生长期后调查抽雄期、吐丝期、抽雄-散粉间隔期以及散粉-吐丝间隔期等4个花期相关性状的表型观测值,计算其Shannon-Weaver多样性指数,并进行显著性检验,评价中国玉米地方品种资源在这4个花期相关性状上的整体多样性水平。【结果】方差分析表明,不同省、市、地区的玉米地方品种资源在研究的4个花期相关性状上的表型观测值均达到极显著水平的差异,而这4个性状除TAI差异不显著外,T、S以及ASI的Shannon-Weaver多样性指数的差异均达到极显著水平。在6个不同的玉米生态区上,这4个花期相关性状的表型观测值也均达到极显著水平的差异,在Shannon-Weaver多样性指数上,TAI的差异不显著,另3个性状则均达到显著或极显著水平的差异。其中,西南山地玉米区在抽雄期、散粉期、抽雄-散粉间隔期和散粉-吐丝间隔期性状上的Shannon-Weaver多样性指数分别为1.85、1.90、0.88和1.20。【结论】中国玉米地方品种资源在抽雄期、吐丝期、抽雄-散粉间隔期以及散粉-吐丝间隔期等4个花期相关性状上表现出了较高水平的多样性,尤其是西南山地玉米区,在表型观测值和Shannon-Weaver多样性指数上均明显高于另5个生态区,表明西南地区玉米种质资源具有较高的保护价值和利用潜力。     

利用CRISPR/Cpf1系统构建人ABCG1和ABCG4基因敲除的293T细胞株

【目的】基于CRISPR/Cpf1(AsCpf1/LbCpf1)技术构建人ABCG1和ABCG4基因敲除的人胚肾细胞(HEK293T)稳定细胞株,旨在研究ABCG1和ABCG4基因的生物学功能。【方法】针对ABCG1和ABCG4基因作用的功能域,设计2对靶向ABCG1和ABCG4基因前7个外显子的sgRNA序列,分别克隆到AsCpf1和LbCpf1的载体上。将测序验证正确的重组质粒转染到HEK293T细胞中,T7E1酶切和测序验证敲除效率,对敲除成功的293T细胞利用有限稀释法筛选获得基因双突变的敲除细胞株,对其基因组进行PCR扩增并双向测序验证编辑结果,选择有正确编辑结果的PCR产物进行TA克隆,进而测序验证单克隆细胞株编辑效率。【结果】结果获得敲除ABCG1和ABCG4基因的稳定细胞株各1株(AsCpf1-ABCG1-sgRNA 1-1和LbCpf1-ABCG4-sgRNA 2-1)。【结论】通过利用新型基因编辑技术CRISPR/Cpf1系统,获得了永久性敲除目的细胞靶基因的细胞株,可为进一步探索和证实ABCG1和ABCG4在细胞中胆固醇代谢和调节作用提供帮助。     

C_0~(60)—γ射线辐照诱发玉米突变的研究

用C_0~(60)—γ射线辐照玉米单交种“沈单7号”、“DK698”和地方品种“云阳黄马牙”、“云南黄方子”等结果表明,单交种F_0较地方品种辐射敏感性强,全部8个性状的变异均大于对照,而地方种则随材料、性状而异。参试材料M_2代M_3个性状的突变频率全部高于对照,其中株高负突变增加明显,穗长、穗行数正突变频率增加突出。M_2代刭M_3代性状遗传力各材料趋势一致,以株高、穗位高、穗行数遗传力较高,茎周长、穗位叶长、雄穗分枝数遗传力较低,穗位叶宽、穗长遗传力居中。     

玉米几个株型性状的遗传模型及其与穗粒性状的典型相关分析

以10个玉米自交系及其按4×6组配的24个杂交组合为材料, 研究了玉米5个株型性状的杂种优势, 遗传模型, 遗传相关及其与穗粒性状的简单相关和典型相关. 结果表明, 雄穗分枝数的平均杂种优势最大, 叶面积次之, 叶形系数、叶夹角、叶向值则较小. 叶形系数、叶夹角的遗传符合加性遗传模型; 叶向值、雄穗分枝数符合加性显性遗传模     

玉米质膜内在蛋白ZmPIP2;6响应渗透、盐和 干旱胁迫的功能鉴定

【目的】质膜内在蛋白（plasma membrane intrinsic proteins,PIPs）广泛存在于植物细胞的膜系统上,在植物体内水分运输和水分平衡的过程中至关重要。对ZmPIP2;6在植物水分胁迫耐性中的功能进行探究,为玉米培育抗旱耐盐新品种提供优秀基因资源。【方法】分析并比对ZmPIP2;6与其他物种中报道参与水分胁迫的PIPs的氨基酸序列,构建ZmPIP2;6-GFP载体并通过PEG介导转化玉米原生质体,对ZmPIP2;6进行亚细胞定位。采集玉米的不同组织样品,包括根、茎、叶、未成熟雄穗、未成熟雌穗、胚和胚乳;对玉米进行PEG或NaCl处理,在处理的不同时间点采集玉米的根和叶样品。提取总RNA并通过qRT-PCR调查ZmPIP2;6在玉米不同组织以及在水分胁迫下的表达模式。构建ZmPIP2;6超表达载体,发展并鉴定ZmPIP2;6超表达拟南芥材料,观察转基因植株对渗透、盐及干旱胁迫的耐性生理表型,并测量其根长、叶片水分散失率等性状。检测在干旱或盐胁迫条件下,拟南芥胁迫信号通路上的相关基因在ZmPIP2;6超表达植株中的表达。【结果】氨基酸序列分析比对结果显示ZmPIP2;6具有PIP蛋白的典型结构与并且其他物种的PIP蛋白具有很高的同源性。转化玉米原生质体试验结果显示ZmPIP2;6蛋白定位在细胞质膜。qRT-PCR结果显示ZmPIP2;6在玉米未成熟雄穗中表达量最高,并且在玉米受到渗透和盐胁迫后根和叶中的ZmPIP2;6表达受到显著诱导。在MS固体培养基上进行渗透胁迫处理和盐胁迫处理以及进一步的土培试验中进行干旱胁迫处理,ZmPIP2;6超表达拟南芥植株相对野生型都显示出更强的胁迫耐性。在干旱或盐胁迫条件下,拟南芥胁迫信号通路上的相关基因在ZmPIP2;6超表达植株中的表达受到不同程度的影响。【结论】玉米内在质膜蛋白基因ZmPIP2;6在渗透或盐胁迫下表达上调,在拟南芥中超表达ZmPIP2;6会增强植株对渗透、盐和干旱胁迫的耐性,并且在盐或干旱胁迫条件下会影响拟南芥中胁迫相关基因的表达。ZmPIP2;6可能参与植物水分胁迫响应过程。     

阴雨寡照条件下玉米穗部性状与产量的相关分析

以2003年参加玉米预试组合为材料,研究了玉米穗部性状(穗长、秃尖长、行数、行粒数、千粒重、出籽率、小区产量)与产量的相关性.结果表明,秃尖长与千粒重对产量表现出显著相关,相关系数分别为-0.340 25和0.406 49.穗行数与行粒数与产量的相关系数为0.233 14和0.240 44,未达到显著性水平.在重庆特殊气候条件下,玉米育种工作应该重点对秃尖长与千粒重进行选择,同时兼顾其他性状的表现.     

不同密度下不同行距对玉米光合及产量的影响

试验以重庆及西南地区的最适玉米品种类型 半紧凑型品种为材料,采用4种密度(主处理)和3种行距(副处理)的两因素裂区设计,研究了重庆地区不同密度下不同行距对玉米光合速率、产量及产量性状的影响,为选育出最适合重庆及西南地区的玉米种植密度及种植方式提供理论和实践依据.试验结果表明,密度对产量有极显著影响,密度为3 500株/667 m2时产量最高.密度对穗长、穗粗、行粒数有板显著影响,对百粒质量有显著影响,对穗行数和秃尖长没有显著影响;随着密度的增大,株高、穗住高增大,茎粗减少;光合速率降低,穗住叶叶面积先增大后减少.行距配置对产量有显著影响,行距配置为0.9m时产量最高.行距配置对穗部性状没有显著影响,随着行距配置的增大,株高、穗位高、光舍速率、穗位叶叶面积呈先上升后下降的趋势,茎粗呈下降趋势.密度和行距配置对产量的互作效应不显著.种植密度和行距配置对产量、产量相关性状、植株性状、光合速率、叶面积有调节作用.种植密度为3 500株/667m2,且行距配置为0.9m时,有效协调了群体与个体的矛盾,产量最高,这可作为重庆及西南地区玉米种植参考.     

玉米种质资源贫乏的原因与对策

玉米在我国是第三大粮食作物 ,仅次于水稻和小麦 ,具有重要的经济价值。玉米育种、种子生产、种子销售已经实现商业化 ;其相关产业也已形成了一个开放的市场。就玉米育种而言 ,采用先进的育种方法 ,利用丰富的育种材料 ,培育出符合市场需求的玉米新品种是每个育种工作者努力的方向。但玉米种质资源的日渐贫乏 ,造成了种质基础狭窄的局面 ,并严重阻碍了育种工作的突破。了解种质资源贫乏的原因 ,并找出相应的解决途径 ,应成为玉米育种中的一项重要工作。1　玉米种质资源贫乏的原因杂种优势的利用是遗传学的重要贡献之一。我国从 5 0年代开始…