藁城8901与豫麦50籽粒淀粉粒的粒度分布特征

为研究小麦籽粒发育过程中胚乳淀粉粒形成与粒度分布特征,以小麦品种藁城8901与豫麦50为材料,研究了籽粒胚乳淀粉粒形成、生长与分布特征。结果表明,花后4d,小麦胚乳出现不同范围大小的淀粉粒,最大粒径8μm。花后7d,籽粒中淀粉粒增多增大,最大粒径20μm左右。花后10~14d,淀粉粒体积继续增大,并产生了一个新的小淀粉粒群体。花后17d,淀粉粒以体积增大为主。花后21d,淀粉粒最大粒径较成熟期变化较小。花后24d,小于0.6μm的淀粉粒数目急剧增加,大于0.6μm的淀粉粒数目占比则明显减少,表明这一时期又产生了一个新淀粉粒群体(后期形成的B型淀粉粒)。花后24~28d,小于0.6μm的淀粉粒数目仍不断增加,而直径较大的淀粉粒数目增加减少,表明籽粒中新淀粉粒的产生仍在继续,但以小粒径淀粉粒为主。花后28d至成熟期,最小粒径淀粉粒进一步生长,其他淀粉粒粒径变化相对较小。     

二穗短柄草叶绿体RNA编辑位点的预测及其鉴定

RNA编辑是陆生植物叶绿体转录后基因表达调控的一种重要方式。为进一步探讨单子叶植物RNA编辑功能及其发生机制,本研究通过生物信息学方法,对二穗短柄草叶绿体的81个蛋白编码基因的RNA编辑位点进行了预测和鉴定分析,结果发现78个基因存在编辑位点,共检测到176个编辑位点,都是C到U的转换。其中ndhB最多,为14个编辑位点。为验证预测结果,利用blast工具比对了NCBI的二穗短柄草EST数据库,最终确定存在于17个基因中的34个编辑位点是真实存在的,其中19个为沉默编辑,15个为有效编辑。与5个不同单子叶禾本科物种18个蛋白编码基因的RNA编辑位点的比较发现,在rpoB-206位点,只有二穗短柄草发生了编辑,且只有ndhD-295(293)为部分编辑位点。     

大豆品种郑97196对疫霉根腐病的抗性遗传分析及基因定位

由大豆疫霉引起的大豆疫霉根腐病是一种世界性大豆病害,对产量品质影响极大。利用抗病品种进行防治是目前最经济、有效的方法。大豆对疫霉菌株的抗性分为由单基因控制的完全抗性和由多基因控制的部分抗性两种。以对多个大豆疫霉生理小种具有抗性的大豆品种郑97196作为抗性亲本与大豆感病品系X242003杂交构建F_(2∶3)重组自交家系群体,用大豆疫霉菌株He N35对亲本及F_(2∶3)群体进行抗性遗传分析并利用SSR技术对郑97196的抗性基因进行定位。结果表明:郑97196对大豆疫霉抗性是由一对显性单基因控制的,抗病对感病表现为显性,再用9种毒力公式不同的疫霉菌株分别接种郑97196和14个国内外公认的含有单个抗病基因的大豆品种(鉴别寄主),观察并记录抗性反应类型,结果显示郑97196的抗性反应类型与14个鉴别寄主有所不同,推测其可能含有新的抗病基因,暂命名为Rps Zheng。通过SSR分子作图分析,该基因位于大豆分子遗传图谱N连锁群上satt485和satt584之间,与这两个标记之间的距离分别为2.1和3.7cM。     

湖南水稻主推品种对旱稻孢囊线虫的抗性及评价方法

【目的】旱稻孢囊线虫是一种水稻上重要的病原线虫。筛选抗虫种质资源对抗病品种的选育至关重要。【方法】通过室内二龄幼虫接种和田间自然病圃鉴定,以单株平均孢囊数、相对抗病指数和繁殖系数法评价了湖南省51个主推的水稻品种对旱稻孢囊线虫的抗性。【结果】在供试水稻品种中未发现有免疫和高抗品种。室内接种条件下,在24个中稻品种中,依据单株平均孢囊数评价,仅广两优2010表现为抗;依据相对抗病指数评价,广两优2010、准两优527、广两优1128 3个品种为抗;在27个晚稻品种中,依据单株平均孢囊数评价,盛泰优9712、准两优608、农香优204、岳优9264、岳优3700、中浙优1号、岳优27、湘晚糯1号、贺优50、Y两优9918共10个品种为抗;而依据相对抗病指数评价,湘晚糯1号、贺优50、Y两优9918表现为中感。在田间自然病圃条件下,依据繁殖系数Pf/Pi评价,筛选出9个晚稻抗性品种,鉴定结果与室内接种相对抗病指数法基本一致。【结论】室内接种相对抗病指数法可以作为评价水稻品种对旱稻孢囊线虫抗性的有效方法。     

高大山羊草 Pm13染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响

含有高大山羊草 Pm13染色体片段的小麦种质R1B对白粉病菌表现高抗。为明确 Pm13对白粉病的抗性遗传特点及高大山羊草染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响,利用R1B与高感小麦品种济麦22杂交获得的F_(2∶5)RIL群体进行自然诱发鉴定和分子标记分析。结果表明,发病后,RIL群体的抗、感病株系符合1∶1分离比(χ~2=3.261,χ■=3.841),说明白粉病抗性是由一对基因控制。经分子标记分析,RIL群体白粉病抗性由 Pm13控制,且符合孟德尔单基因遗传规律。RIL群体中抗白粉病组和感白粉病组间,抽穗期、开花期、株高、穗长、每穗可育小穗数、每穗不育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、粒周长、长宽比等12个性状均无显著差异(P0.05),说明高大山羊草染色体片段对这些性状没有明显不利影响。鉴于 Pm13抗性遗传稳定,应加大其利用力度,培育更多含有该基因的抗白粉病品种,发挥其在生产上的应用价值。     

水稻粉质皱缩胚乳突变体fse4的表型分析与基因克隆

【目的】水稻种子主要以淀粉形式储藏能量。淀粉合成需要多种酶类和调控因子参与，机制较为复杂。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体，克隆和鉴定新的调控淀粉合成相关基因，旨在为研究淀粉合成及其调控提供理论依据。【方法】从化学诱变剂甲基亚硝基脲（1-methyl-1-nitroso-urea, MNU）处理的宁粳3号(Ningjing 3, WT)突变体库中筛选到一个能稳定遗传的胚乳粉质皱缩突变体，命名为fse4 (floury and shrunken 4 )。与籼稻品种Dular杂交获得F1种子（F2），通过图位克隆的策略确定FSE4候选基因。利用杂合植株（FSE4fse4）分离出的粉质种子，观察形态学特征，分析其理化性质。使用扫描电镜和半薄切片技术观察胚乳结构。使用qRT-PCR和免疫印迹分析淀粉合成相关基因表达模式和淀粉合成相关酶类的蛋白积累量。利用全自动氨基酸分析仪测定成熟胚乳各氨基酸含量。【结果】突变体fse4籽粒宽度、厚度以及千粒重显著下降，同时胚乳中总淀粉、总蛋白、直链淀粉含量亦显著下降，而脂肪含量显著上升；淀粉黏度、崩解值和消减值显著低于野生型。突变体fse4中多为单粒型淀粉颗粒，且排列分散。FSE4定位于第5染色体长臂约252 kb的区间内，测序发现编码Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因 （Delta 1-pyrroline-5-carboxylate synthetase, P5CS）第1外显子上发生单碱基替换，导致一保守的氨基酸发生变异。突变体fse4中大部分淀粉合成相关基因表达量下调，多种淀粉合成相关蛋白积累量减少。突变体fse4米粉中多种氨基酸含量发生显著变化，游离氨基酸含量是其野生型的3.6倍。此外，外源喷施脯氨酸能部分恢复突变体fse4种子萌发缺陷表型。【结论】FSE4编码脯氨酸合成关键限速酶P5CS，该基因对胚乳中氨基酸的合成及代谢起重要的调控作用，并影响淀粉的合成与积累。     

硫辛酸和甜菜碱在小麦组织培养中的作用

为了研究不同浓度的硫辛酸和甜菜碱对农杆菌侵染后小麦愈伤组织的影响,选取小偃22、Z50和郑麦366的幼胚为外植体,进行农杆菌介导的遗传转化。在抑菌培养基中分别添加2、4和8 mmol·L~(-1)的硫辛酸和10 mmol·L~(-1)的甜菜碱,于5、10和15 d分别观察统计小麦愈伤组织的褐化和水渍化程度。结果表明,添加硫辛酸可有效降低愈伤组织的褐化程度,Z50中添加4 mmol·L~(-1)硫辛酸可使褐化程度较CK降低89.50%,但会提高愈伤组织的水渍化程度;添加10 mmol·L~(-1)甜菜碱对愈伤组织的褐化程度和水渍化程度均无明显影响。     

小麦新抗源抗锈性评价和SSR位点遗传多样性

为了解小麦条锈病新抗源兴资9104、品冬34、秦农142、彬旱355的抗病性及遗传基础,对其苗期和成株期分别进行抗条锈性鉴定,并以小麦全基因组SSR标记为工具分析了新抗源与四个感病材料(Avocet S、铭贤169、790-149-34、中国春)间的遗传多样性。结果表明,兴资9104、品冬34、秦农142、彬旱355对当前条锈病流行小种具有全生育期或成株期抗性; 在975个SSR多态性位点共有3 390个等位性变异,每个位点平均等位变异3.48;全基因组和A、B、D基因组范围聚类结果基本一致,8个材料可分成三类,其中品冬34遗传背景与其他材料差异较大;随机抽取部分标记进行标记数量累加聚类,标记数量愈多,聚类结果愈稳定可靠。     

水稻不同灌溉方式下的高产生理特性

 以3个高产杂交水稻组合中优6号、两优培九、Ⅱ优7954为材料，研究了水稻好气灌溉条件下的生理特性。与传统淹水灌溉相比较，好气灌溉条件下水稻整个生育期田间水位降低，土壤氧化还原电位提高；分蘖早发，前期分蘖和大分蘖比例提高，分蘖成穗数提高7.1%~18.3%，增产8.6%~10.8%。同时，好气灌溉在单丛叶面积没有显著下降的情况下，提高群体各层次的透光率。与传统方式比较，水稻好气灌溉处理在孕穗期和开花期根系单茎伤流量增加，花后叶片光合速率、气孔导度和比叶重提高。     

富含抗性淀粉水稻突变体的淀粉特性

 从杂交水稻优异恢复系R7954诱变筛选了1个富含抗性淀粉的突变体RS111。该突变体热米饭中抗性淀粉的含量高达7.0%，是其野生型的2.4倍。突变体的淀粉颗粒形态、DSC和多晶衍射的曲线和参数与野生型明显不同，表现为淀粉颗粒大小较为一致，圆形和卵形淀粉颗粒所占比率较高，溶晶起始温度(TO)、最高温度(TP)、回落温度(TC)、焓变(ΔHGEL)及结晶度更低。突变体的表观直链淀粉、粗脂肪和粗纤维的含量显著提高。