应用抑制差减杂交法分离玉米幼苗期叶片土壤干旱诱导的基因

 【目的】分离土壤干旱胁迫条件下玉米幼苗期叶片诱导表达的基因。【方法】本研究利用抑制差减杂交（suppression subtractive hybridization，SSH）的方法，以耐旱自交系CN165为材料，构建了土壤干旱胁迫下玉米幼苗叶片的正向抑制差减cDNA文库。【结果】在这个文库中，随机挑取了672个阳性克隆，并进行PCR验证，对所有的单克隆进行了测序。得到了598个有效序列，经过EST聚类分析后，共得到了80个uniESTs。其中57个为contigs。23个为singlets。BLASTN的结果表明，所有的uniESTs都可以在玉米的核酸数据库中找到同源序列。BLASTX的结果表明：68个uniESTs和已知功能的蛋白有高度的相似性，8个uniESTs为未知功能蛋白和假定蛋白，4个uniESTs没有蛋白质的相似性。【结论】在这个cDNA文库中发现了大量抗旱相关的基因，这些基因涉及到植物代谢的多种途径。     

玉米新品种郑单 7167 的选育

郑单 7167 是河南省农业科学院粮食作物研究所以郑 642 为母本、郑 638 为父本杂交育成的玉米单交种。2018-2019 年参加河南省金粮联合体夏玉米品种区域试验,2 年平均产量为 10329kg/hm2 ,比对照郑单 958 增产 6.3% ;2019 年参加河南省金粮联合体夏玉米品种生产试验,平均产量为 10485kg/hm2,比对照郑单 958 增产 6.1%。郑单 7167 于 2020 年 9 月通过河南省农作物品种审定委员会审定,审定编号：豫审玉 20200019,其主要特点是高产、稳产、优质、抗病性较强,适宜河南省夏播种植。     

玉米ZmERD4基因的分离及转基因株系的获得

为了获得转ZmERD4基因玉米植株,验证ZmERD4在玉米育种中的应用价值,通过同源克隆的方法在抗旱性强的玉米自交系CN165中克隆了ZmERD4基因全长cDNA,该基因全长2 073 bp,包含一个编码591个氨基酸的开放阅读框;推导的氨基酸序列和水稻中的OsERD4(XP476646)有82％的相似性,与拟南芥中的...     

利用表型和SSR标记分析河南省玉米地方品种的遗传多样性

 【目的】分析河南省玉米地方品种的遗传多样性,为进一步改良利用提供合理方案。【方法】利用表型和SSR标记基因型,对88份有代表性的地方品种进行遗传多样性分析。【结果】这些地方品种农艺性状表现出较大差异,表型聚类将其划分为7个类群,大部分品种聚在一个类群内,但仍有部分品种独立成群。SSR分析表明,每对引物可以稳定检测到2～10个等位基因,40对SSR引物共检测到198个等位基因,平均每个位点4.95个等位基因,遗传相似系数为0.63～0.89。SSR标记聚类分析同样将此材料划分为7个类群,大部分品种仍主要集中在一个主群内。Mental测验结果表明,表型同基因型距离矩阵间存在极显著正相关(r=0.78,P=0.01)。【结论】河南省玉米地方品种来源较单一,遗传多样性较差,仅少部分品种较为独立,可有针对性地保存和改良利用。     

河南部分优异玉米地方品种主要农艺性状变异研究

基于SSR聚类分析,对从不同玉米类群中筛选到的46份有突出优良性状的河南地方品种进行精细的表型重复鉴定,分析了抽雄天数、吐丝天数、株高、穗位、主茎叶片数、雄穗一级分枝数、穗长、穗粗、穗行数、千粒重、穗粒重、粒长、粒宽及粒厚14个数量性状的变异情况,株型、穗型、粒型、花药颜色、花丝颜色、粒色及轴色7个质量性状的变异情况。结果表明,河南玉米地方品种数量性状频率基本符合正态分布,同时穗位、雄穗一级分枝数、千粒重和穗粒重的变幅较大,并发现一些具有独特优异性状的地方品种,对于今后的育种材料改良具有重要意义。     

玉米干旱诱导表达基因ZmBTF3b的克隆与表达分析

【目的】克隆玉米ZmBTF3b并研究其参与逆境反应的分子机制,为揭示玉米抗逆分子机制奠定基础。【方法】应用生物信息学方法分析ZmBTF3b启动子序列特点;应用酵母单杂交方法验证该基因编码转录因子的转录激活活性;应用实时荧光定量PCR方法分析ZmBTF3b在玉米不同组织中的表达差异及其在非生物胁迫下的表达模式。【结果】从玉米抗旱自交系CN165中克隆得到干旱诱导表达基因ZmBTF3b,该基因编码蛋白含有169个氨基酸,具有新生多肽复合体(nascent polypeptide-associated complex,NAC)保守结构域;酵母单杂交试验证明ZmBTF3b具有转录激活功能;实时荧光定量PCR结果表明,ZmBTF3b在玉米花丝、幼穗、幼胚中表达量较高。ZmBTF3b受脱水干旱胁迫和PEG模拟干旱胁迫诱导根上调表达,而受冷、NaCl、ABA和SA诱导下调表达。【结论】ZmBTF3b编码蛋白具有转录因子的基本特性,在应答逆境胁迫特别是干旱胁迫时起重要作用。     

基于ILs玉米抗旱相关位点分析

选用抗旱性优良的玉米自交系郑独青为供体,采用高代回交方法构建以自交系昌7-2为主要遗传背景的导入系群体,通过SSR标记检测群体中供体等位基因的导入频率,利用卡方检验对等位基因导入频率的偏离进行检测,同时结合表型-基因型方差分析的方法,对抗旱群体进行抗旱性相关位点分析。结果表明,卡方检验发现显著位点33个,方差分析检测到24个,其中15个位点被两种方法同时检测到。     

基因枪轰击后大麦幼胚的组织培养及植株再生研究

以基因枪轰击后的6个大麦品种的幼胚为材料，研究了不同质量浓度的ABA，2，4-D，ZT和IAA对胚幼的出愈率、愈伤组织分化特性和植株再生能力的影响。结果表明：用1．0mg／L的ABA在诱导培养基上处理幼胚能大大降低胚芽鞘发生率，并对出愈率和胚性愈伤组织的形成无不良影响；经1．0mg／L的2，4-D诱导产生的胚性愈伤组织转到分化培养基上以后，芽分化率可达8％～17％，而4．0mg／L 2，4-D处理芽分化率极低。1．0mg/L ZT与0．1mg／L IAA配比能降低分化过程中不定根的发生率，有利于芽的分化。通过植株再生系统的优化，6个大麦品种的转化幼胚植株再生率达到2％～8％。     

Cu^2＋浓度对啤酒大麦幼胚组织培养与植株再生的影响

为了提高大麦幼胚胚性愈伤组织和植株再生频率,本试验以引进的4个啤酒大麦品种为材料,在诱导、分化与生根培养基上分别进行了不同浓度Cu2+处理.结果表明,MS诱导培养基中增加Cu2+浓度对啤酒大麦愈伤组织的诱导无明显影响,但对胚性愈伤组织的形成有明显的促进作用;在分化与生根培养基中不同浓度Cu2+处理的各品种再生率也存在显著差异,都表现为在5.0～10.0μmol@L-1的浓度下明显提高了出愈率和再生率,而且每个胚性愈伤组织的平均再生率也有显著提高.通过切片技术证明Cu2+浓度主要影响胚性愈伤组织的发生.供试品种在出愈率和再生率上也存在一定的差异,同时Cu2+浓度和基因型之间表现出正互作效应.     

基于昌7-2导入系发掘干旱胁迫下玉米产量相关QTL位点

以昌7-2为轮回亲本,自交系郑独青为供体亲本,采用回交和定向选择的方法构建高代导入系群体。通过玉米56K芯片对极端株系进行基因分型,以IciMapping逐步回归分析法进行穗重、穗粒重以及百粒重等QTL定位。结果表明,共获得分布于玉米第1、3、5、9、10共5条染色体上的10个QTL位点。其中,与穗重、穗粒重相关的各4个,与百粒重相关的2个。第1、5、10染色体上存在同时控制穗重和穗粒重的相同位点,加性效应均来源于郑独青,贡献率均在22%以上。此外,第10染色体相同位点还同时控制1个微效加性的百粒重QTL。在QTL定位的基础上,获得了多位点聚合的导入系,同时携带第1、5、10染色体上3个QTL位点的导入系,其产量性状表现优于轮回亲本昌7-2。