Effect of allelic variation at the Glu-3/Gli-1 loci on breadmaking quality parameters in hexaploid wheat (Triticum aestivum L.)

Low molecular weight glutenin subunits (LMW-GS) encoded by the Glu-3 loci are known to contribute to wheat breadmaking quality. However, the specific effect of individual Glu-3 alleles is not well understood due to their complex protein banding patterns in SDS-PAGE and tight linkage with gliadins at the Gli-1 locus. Using DNA markers and a backcross program, we developed a set of nine near isogenic lines (NILs) including different Glu-A3/Gli-A1 or Glu-B3/Gli-B1 alleles in the genetic background of the Argentine variety ProINTA Imperial. The nine NILs and the control were evaluated in three different field trials in Argentina. Significant genotype-by-environment interactions were detected for most quality parameters indicating that the effects of the Glu-3/Gli-1 alleles are modulated by environmental differences. None of the NILs showed differences in total flour protein content, but relative changes in the abundance of particular classes of proteins cannot be ruled out. On average, the Glu-A3f, Glu-B3b, Glu-B3g and Glu-B3i_Man alleles were associated with the highest values in gluten strength-related parameters, while Glu-A3e, Glu-B3a and Glu-B3i_Chu were consistently associated with weak gluten and low quality values. The value of different Glu-3/Gli-1 allele combinations to improve breadmaking quality is discussed.     

北京市13 个常见树种胸径估测研究

随着高分辨率遥感数据、LiDAR 技术在森林资源调查中应用的日益普遍,以及自动快速提取树木冠幅、树高 方法的日益成熟,需要建立新的树木模型来估测其他林分因子,以适应林业调查手段更新和发展的需求。在参考 国内外大量文献的基础上,选择常用的胸径鄄冠幅模型和树高鄄胸径曲线模型,根据北京市178 块森林样地调查数 据,建立了北京市13 个常见树种的胸径鄄冠幅模型,胸径鄄树高模型,胸径鄄冠幅、树高综合模型。结果表明:并不是 所有树种的冠幅、树高都与胸径有高相关性;13 个树种中,只有臭椿、雪松、栾树和加杨的胸径鄄冠幅模型的R2 大于 0郾7,胸径鄄树高模型R2 大于0郾5,胸径鄄冠幅、树高综合模型达到0郾8 以上;油松、杨树、槲栎、圆柏4 个树种的胸径鄄 冠幅模型的R2 小于0郾3;核桃、油松、火炬树、柳树、国槐5 个树种的胸径鄄树高模型R2 低于0郾3。并提出在下一步工 作中,把林龄,林分密度,立地条件如坡度、坡向、海拔、地位级等林分因子与树木冠幅、树高联合建立估测模型来提 高胸径估测的精度。该方法可用于现代遥感技术快速获取树木冠幅、树高之后,根据已有的数据库资料,用树种的 冠幅、树高估测胸径,再推算其他林分因子,实现森林资源的快速调查与更新。      

生物炭连续施用对农田土壤氮转化微生物及N2O排放的影响

【目的】研究连续添加生物炭6年后对农田土壤氮转化相关微生物功能基因的影响,揭示生物炭影响作物产量和N₂O排放的微生物学机制,并为生物炭的推广使用提供理论依据。【方法】通过在潮土农田设置0（BC0,对照)、2.25（BCL,低量）、6.75（BCM,中量）和11.25 t·hm^-2（BCH,高量）4个秸秆生物炭量处理的田间定位试验,采用田间观测、化学分析、荧光定量PCR（qPCR）技术,系统研究施用生物炭对氧化亚氮（N₂O）排放、氨单加氧酶（amoA）、亚硝酸还原酶（nirK、nirS）、氧化亚氮还原酶（nosZ）基因丰度及夏玉米产量的影响。【结果】与对照BC0处理相比,施用生物炭可显著提高夏玉米籽粒产量,且BCM处理籽粒产量达到最大值10 811 kg·hm^-2,显著降低夏玉米生育期N₂O累积排放量,并以BCM处理减少N₂O排放效果最优。研究还发现,在夏玉米多个生育时期,与对照比较,生物炭施用可以显著提高耕层土壤无机氮储量和土壤含水量。此外,随着生物炭施用量增加,土壤氨氧化古菌（AOA）基因拷贝数在夏玉米大喇叭口期和成熟期均表现为先上升后下降趋势,且两个时期均以BCM处理最高,而氨氧化细菌（AOB）基因拷贝数在夏玉米大喇叭口期和成熟期分别为BCH处理和BCM处理最高。与对照相比,中、高量生物炭施用（BCM、BCH处理）可显著提高夏玉米大喇叭口期和成熟期土壤反硝化作用功能相关基因（nirK、nirS、nosZ）拷贝数。相关性分析表明,夏玉米成熟期土壤N₂O排放通量与土壤硝态氮、土壤含水量、AOA、AOB、nirK、nirS、nosZ呈显著负相关关系。【结论】施用生物炭通过增加土壤微生物氮转化功能基因丰度进而降低土壤N₂O排放,通过增加土壤耕层无机氮储量和土壤水分含量进而提高作物产量,并以中等用量（6.75 t·hm^-2）施用效果最优。     

不同株高玉米果穗性状对种植密度的反应

为了阐明玉米不同株高品种果穗性状对密度的反应,试验采用双因素裂区设计,主处理选先玉335、郑单958和高优1号3个不同株高品种,副处理设45 0005、3 250、61 500、69 750和78 000株/hm25个密度,调查玉米农艺性状。结果表明:密度对穗长、穗粗、秃尖度、穗行数、行粒数、穗粒重、结实率、苞叶与花丝干重、穗轴和穗柄干重均有极显著影响,其中穗长、秃尖度、行粒数、穗粒重、结实率、苞叶和花丝干重6个性状因密度处理的变化幅度3品种有显著差异,穗长、行粒数、穗粒重、结实率、苞叶和花丝干重5个性状因密度处理的变异系数呈现了高秆品种大于中秆、中秆品种大于矮秆的规律性变化。增加密度,主要通过降低行粒数使穗粒数减少,秃尖增加幅度大于穗长和穗粗的降低幅度,出籽率是玉米品种在密度影响下表现较为稳定的性状。     

优化TAIL-PCR方法克隆棉花抗逆相关转录因子编码基因

ABF/AREB/ABI5/DPBF类转录因子属于碱性亮氨酸类蛋白,在依赖ABA的逆境信号传导途径中起重要的作用。本研究结合该类转录因子的结构特点,利用3′RACE技术和优化的TAIL-PCR技术成功获得棉花中三个该家族成员编码基因。进一步验证结果表明两步PCR成功获得基因完整的ORF、3′UTR以及部分5′UTR序列。本研究所获基因为棉花抗逆基因工程提供了候选基因源,优化后的TAIL-PCR技术为克隆棉花中目的基因提供了一种简便高效的方法。     

水稻待测粳型亲籼系的亲籼性鉴定

[目的]选育粳型亲籼系。[方法]选用6个籼稻、6个粳稻和6个广亲和测验种,以F,代花粉育性和小穗育性为指标,测定了5个待测粳型亲籼系的亲籼性。[结果]待测粳型亲籼系G2123、G2417、G2410和G3005亲籼、不亲粳,为特异亲籼系;G2615不亲籼,也不亲粳,为不亲和系。同时探讨了粳型亲籼系亲籼性测定时的测验种、育性指标、花粉育性和小穗育性的测定方法,分析了G2417高亲籼性的原因。[结论]G2417自交结实率（小穗育性）95．1％,与6个籼稻测验种杂交的F,代平均结实率（小穗育性）94．9％,是个亲籼性极好、综合性状优良的亲籼系。     

70份国外小麦品种(系)的苗期和成株期抗叶锈病鉴定

小麦叶锈病是小麦生产中的重要病害之一,培育持久抗病品种是最经济、有效和环保的方法。本研究用19个不同毒力的叶锈菌小种苗期接种70份国外引进小麦品种(系)及36个已知抗叶锈病基因的载体品种进行抗性鉴定,同时在2016—2017年度分别于河北保定和河南周口对70份国外引进品种进行田间抗叶锈性鉴定。为进一步检测材料中所携带的苗期和成株抗叶锈病基因,利用12个与已知基因紧密连锁的分子标记进行检测,综合基因推导、系谱分析和分子标记检测的结果,在33份材料中鉴定出15个抗叶锈病基因,包括Lr1、Lr2a、Lr26、Lr3ka、Lr11、Lr17、Lr30、Lr10、Lr14a、Lr2b、Lr13、Lr15、Lr21、Lr44和Lr45,田间鉴定筛选出39份品种表现慢锈性。苗期和田间表现表明,国外品种中含有丰富的对我国叶锈菌小种有效的苗期和成株期抗叶锈病基因,可作为小麦抗叶锈病抗源在抗病育种中加以利用。     

大白菜杂交种和亲本之间基因表达差异分析

利用cDNA-AFLP技术研究大白菜白引2号杂交种及其亲本在幼苗期、莲座期、结球期的基因差异表达。结果表明：在3个发育期,发现有29条差异片段,其中5个差异片段出现在幼苗期,14个差异片段出现在莲座期,10个差异片段出现在结球期|19个差异片段在杂种中表达,3个差异片段在双亲中同时表达,2个差异片段仅在母本中表达,5个差异片段仅在父本中表达。将29个差异片段的序列在白菜基因组序列数据库网站（http://brassicadb.org/brad/）进行BLAST分析,均找到了对应的染色体位置。其中17个差异片段分别有明确的基因及编码蛋白与其相对应。其中有两个基因片段分别含有AP2/EREBP结构域和PPR结构域,这两个结构域在控制植物生长发育方面具有重要作用。     

黄瓜功能基因研究进展

 综述了近年来有关黄瓜（Cucumis sativus L.）性别分化、果实发育、植株发育、胁迫与刺激、品质成分的功能基因研究的主要进展,为今后研究提供参考。     

不同环境条件下籼型杂交稻株高的发育遗传研究

采用数量性状的加性 显性发育遗传模型分析了按NCⅡ交配设计的两套籼型三系杂交水稻在两种环境条件下株高的发育遗传规律。供试材料和环境均会影响水稻株高表现,且环境对株高的影响随发育进程的推进不断减小。在不同发育阶段,水稻株高主要受加性和显性效应基因共同控制,但影响程度会随供试材料的改变而有所不同;基因型与环境互作效应会对株高产生一定影响;控制株高的遗传效应在各发育时期均有新的表现,且加性效应的表达比显性效应的表达更为活跃;条件环境互作效应亦会对株高发育遗传产生一定影响,前期影响尤其大;水稻株高的群体平均优势总体上随发育进程的推进而逐渐增加,至成熟期达到最大;群体超亲优势的变化规律因供试材料的不同而略微出现一些差异,但均在后期趋于稳定,且均为正值。在多数发育时期,水稻株高条件群体平均优势达到正向显著或极显著水平,而条件群体超亲优势达到负向显著或极显著水平,即群体平均优势和群体超亲优势在各时期均有新的表现,但其表现的大小和方向均有所不同。