基于SNP芯片揭示中国玉米育种种质的遗传多样性与群体遗传结构

【目的】选择具有重要育种价值的玉米自交系进行遗传多样性与群体遗传结构解析,为玉米育种实践提供指导和参考。【方法】选用344份具有广泛代表性和时效性的玉米自交系,其中包括美国主要杂种优势群、由国内地方种质发展来的杂种优势群、由美国商业化杂交种选系发展来的杂种优势群以及近年来在中国玉米育种中应用的新种质。利用北京市农林科学院玉米研究中心自主研发的包含3 072个SNP位点的MaizeSNP3072芯片对供试自交系进行全基因组扫描,揭示其遗传多样性与群体遗传结构。【结果】在344份自交系中,3 072个SNP标记所检测到的基因多样性为0.028-0.646,平均为0.442;多态信息含量（PIC）为0.028-0.570,平均PIC值为0.344。群体遗传结构分析表明,K=8时,△K值最大,即本研究所采用的自交系群体可以划分为8个类群,分别为旅大红骨群、黄改群（又称塘四平头群）、Iodent群、兰卡斯特群、P群、改良瑞德群、瑞德群和X群,其中前7个群已有报道且基本被育种家所公认,第8个群为近年来以X1132X等杂交种作为基础材料选育出的优新种质,命名为X群。比较8个类群,遗传分化系数（Fst）为0.319-0.512,遗传距离为0.229-0.514。AMOVA结果表明类群间存在显著的遗传变异,占总遗传变异的38.6%,类群内的遗传变异占58.1%。PCA（主成分分析）结果显示,X群与黄改群、兰卡斯特群遗传关系较远,与Iodent群遗传关系较近。各类群平均基因多样性分析结果表明,随着类群改良年代的增加,类群平均基因多样性降低,其中X群种质平均基因多样性最高;进一步分析表明,美国种质类群（兰卡斯特群、瑞德群和Iodent群）和国内地方种质改良系（旅大红骨群和黄改群）核心材料多样性下降幅度较大,P群和改良瑞德群核心材料下降幅度较小,X群核心材料则没有下降趋势,说明X群核心材料仍然保留了较高的遗传多样性,未来还有很大的育种潜力可挖掘。【结论】近年来,以X1132X等杂交种所构建的基础材料选育而成的京724等系列优良自交系,区别于其他已知的7大类群,可以单独成群,称之为X群。该群与黄改群之间存在较远的遗传距离,从分子水平验证了“X群×黄改群”这种强杂优模式具有良好的应用潜力。     

低纬高原区不同生态条件下旱地小麦新品种(系)产量形成及其群体动态特征差异

为了解低纬高原区不同生态条件下旱地小麦产量及群体结构特点,2016-2018年以该区新育成的3个旱地小麦新品种(系)(易2011-1、弥136-7和云麦69)为材料,选取具有代表性的昆明、丽江、德宏3个生态区进行试验,比较分析了不同生态区之间旱地小麦产量及其构成、茎蘖数变化、叶面积动态、旗叶净光合速率、干物质积累等方面的差异。结果表明,三品种(系)产量均表现为丽江德宏昆明,丽江2年平均产量较昆明分别高30.85%、31.97%和31.33%,较德宏分别高12.31%、28.96%和9.39%。丽江的单位面积穗数与昆明差异不显著,但二者均显著高于德宏;千粒重和穗粒数均表现为德宏丽江昆明,德宏千粒重与昆明差异显著。拔节期至成熟期的群体总茎数在丽江和昆明间差异不显著,但二者均显著高于德宏。分蘖成穗率在三生态区之间差异不显著。孕穗期至灌浆期的叶面积指数表现为丽江昆明德宏。开花期至花后14 d丽江的旗叶净光合速率低于德宏和昆明,花后21～28 d光合速率则表现为丽江德宏昆明;拔节期群体干物重在生态区间差异较小,孕穗期至成熟期丽江干物质积累较快,干物重显著高于德宏,德宏高于昆明。本试验条件下,丽江的小麦产量最高,群体结构最优。     

转hrpZpsta抗病基因大豆的研究

【目的】将具有广谱抗病性的hrpZpsta基因导入大豆,为培育抗灰斑病的转基因大豆新品系奠定基础。【方法】采用农杆菌介导法,以大豆子叶节为受体,将具有广谱抗性的hrpZpsta基因转入大豆品种"吉林30"中,以耐盐基因badh作为筛选标记性基因,经过抗性筛选,对转基因植株进行PCR检测、Southern杂交和RT-PCR检测分析。【结果】确定的NaCl筛选浓度为200mmol/L。对T1、T2和T3代转基因植株进行PCR检测,得到T1代阳性植株30株,T2代45株,T3代284株,说明外源hrpZpsta基因在转基因后代中能够遗传。Southern杂交结果表明,外源目的基因hrpZpsta已经整合进大豆基因组中,且整合位点不尽相同。RT-PCR结果表明,hrpZpsta基因在受体大豆中获得表达。【结论】获得了hrpZpsta基因遗传表达的T3代转基因大豆株系。     

籼稻C84和粳稻春江16B重组自交系遗传图谱构建及籽粒性状QTL定位与验证

【目的】本研究旨在挖掘水稻粒型新基因、探索其分子机理,解析籽粒发育调控遗传网络奠定基础,并为通过分子标记聚合有利基因开展超级稻分子设计育种提供理论依据。【方法】以植株和籽粒形态差异较大的晚粳稻品种春江16B(CJ16B）和广亲和中籼稻背景恢复系C84为亲本构建含有188个家系的重组自交系为作图群体,利用158对在双亲中存在多态性差异的分子标记,构建了遗传连锁图谱,总遗传距离为1428.40cM,平均标记间距为9.04cM。在构建遗传图谱的基础上,完成RIL188个株系籽粒的粒长、粒宽、粒厚、长宽比和千粒重等5个性状考查并进行QTL定位。【结果】在海南陵水和浙江杭州两地共检测到籽粒相关主效QTL30个,包括籽粒QTL新座位18个,解释遗传变异3.51%~17.25%。其中粒长、粒宽、粒厚和长宽比QTL位点分别为9个、5个、5个和6个,千粒重QTL位点5个。经基因座位比对,发现有5个QTL区间与已克隆的调控籽粒形态相关基因座位相近,我们通过对双亲目标基因的测序并根据差异位点设计dCAPs分子标记进行验证。【结论】该RIL群体及其遗传图谱可用于水稻重要农艺性状主效QTL基因的定位和克隆,新定位的18个粒型QTL可以为水稻籽粒发育调控网络提供补充和资料积累。     

滇型杂交稻不育系和恢复系的籼粳分化特点

用19个籼粳分化特异性随机引物分析了滇型杂交稻10个不育系和38个忧愁系的分化特点。结果表明：从所分析的34个籼粳位点看，滇型不育系和恢复系以粳稻亲缘为主，但都含有籼稻亲缘，其中不育系所含籼稻成分在4%-24%，恢复系籼稻成分在4%-36%；按UPGMA法聚类，供试不育系和恢复系全部归于粳稻类。     

籼三系不育系楠丰67A选育和利用评价研究

[目的]选育籼三系不育系楠丰67A,并对其利用价值进行评价.[方法]介绍楠丰67A的选育经过、特征特性、稻米品质遗传特点和制繁种关键技术,探讨其应用价值及潜力.[结果]研究迟熟早籼矮败型不育系楠丰67A,典败率96.78％,柱头外露率43.98％,其中双外露率25.30％.株型好,一般配合力(GCA)效应值总体高于珍汕97A,单株穗数、穗总粒数和结实率比珍汕97A有更强的杂种优势,单株粒重、千粒重的特殊配合力(SCA)效应方差较小,软胶稠度,中低直链淀粉含量,中感稻瘟病.2009年通过浙江省农作物审定委员会组织的技术鉴定.[结论]该研究对今后三系不育系的选育和楠丰67A的利用具有指导意义.     

HPLC-PDA法测定恩诺沙星注射液中非法添加乙酰甲喹、水杨酸

建立了高效液相色谱法测定恩诺沙星注射液中非法添加乙酰甲喹、水杨酸含量的方法。试验采用十八烷基硅烷键合硅胶色谱柱,以0.025moL/L磷酸溶液-乙腈(85:15, v/v)为流动相,流速为1.0 mL/min,二极管阵列检测器进行全扫描和232nm波长测定。结果表明乙酰甲喹在0.5～20μg/mL范围内线性良好,R²=1.000,回收率在98.21%～107.94%之间;水杨酸在1.0～50μg/mL范围内线性良好,R²=1.000,回收率在96.33%～100.84%之间;RSD在0.11%～3.44%之间。本方法准确、可靠、重现性好,可用于恩诺沙星注射液中非法添加乙酰甲喹、水杨酸的定性和定量检测。     

Puroindoline b位点近等基因系对小麦籽粒淀粉含量和组分及其特性的影响

为了研究不同硬度等位基因与小麦籽粒淀粉组分含量及特性的关系,为小麦品质改良提供依据,以7个硬度Puroindoline b位点近等基因系为试材,研究了不同硬度基因型对小麦籽粒淀粉组分含量及特性的影响。结果表明,Pina-D1b/Pinb-D1a基因型的籽粒硬度值、支链淀粉含量最高;Pina-D1b/Pinb-D1a基因型的淀粉溶解度最高,而Pina-D1a/Pinb-D1d溶解度最低,两者差异达显著水平;不同基因型之间籽粒淀粉酶解力没有显著差异;冻融失水率以基因型Pina-D1a/Pinb-D1b最低,表明Pina-D1a/Pinb-D1b基因型冻融稳定性最好,可能较适宜冷冻食品的制作;对于抗性淀粉,Pina-D1a/Pinb-D1b基因型的抗性淀粉含量最高、Pina-D1a/Pinb-D1d最低,表明Pina-D1a/Pinb-D1b基因型有助于籽粒中抗性淀粉含量的提高。     

傅里叶红外标准加入法测定银杏叶提取物(EGb)中的总内酯

银杏叶提取物（ＥＧｂ）经ＫＢｒ压片后,在１８４０～１７２６ｃｍ－１区间,用傅里叶变换红外光谱仪测量峰面积,以美国Ｓｉｇｍａ的银杏内酯Ｂ为标准品,用ＦＴＩＲ标准加入法测定ＥＧｂ中的总内酯含量,其结果与ＲＰＨＰＬＣ、ＲＩ法接近,平均回收率９６．８％,ＳＤ０．４,ＲＳＤ５．５％,方法简便,结果可靠,适于ＥＧｂ及其制剂在生产过程中作质量控制的测定方法用。     

利用陆地棉置换系进行海岛棉主要性状基因的染色体定位

 利用海岛棉染色体置换陆地棉一对染色体或染色体臂的置换系,进行主要农艺性状、抗黄萎病性和纤维品质基因染色体定位。结果表明,海岛棉1号染色体可以增加株高;16、17、18、4号染色体携带降低铃数基因;22Lo、22Sh、16、11Sh、26Lo号染色体可以提高衣分;大部分染色体降低铃重。16、26Lo染色体可以增强抗黄萎病性。对纤维品质性状分析表明,14Sh、26Lo号染色体可以提高纤维长度;14Sh、15Sh号染色体可以提高强度;4号染色体可以降低麦克隆值;22Sh、16、22Lo、11Sh号染色体可以提高伸长率。推测这些染色体上可能具有对应性状的基因。