小麦种质资源农艺性状变异及其遗传多样性分析

为了解不同小麦种质资源农艺性状变异及其遗传多样性,利用SSR分子标记分析了44份CIMMYT春小麦和45份国内主栽小麦种质资源的遗传变异。结果表明,小麦单株产量、株高和穗粒数的变异系数分别为36.7%、16.4%和15.6%,说明国内外种质材料在表型上存在较大差异。利用20对分子标记对89份小麦种质资源进行了多态性检测,结果显示,共检测到162个等位变异,每对引物检测到等位变异数目为6~9个,平均每对SSR标记能够检测到8.1个变异,其中Xgwm314的多态性最丰富;SSR标记的多态性信息含量（PIC）介于0.0223~0.8177,平均值为0.5109;平均每位点的有效等位基因数的变异范围为0.2984~8.7818,Xgwm165的多态性最丰富,平均值为1.2215;Shannon’s信息指数的变异范围为0.1114~0.3162,平均值为0.2307。聚类分析结果显示,89份小麦种质资源分为2大类群,第一类有25份,该类群株高较低,第二类有64份,国外材料大多集中在这一类中。本研究表明,44份CIMMYT春小麦及45份国内主栽小麦种质资源遗传相似性较大,地域性分布特征显著,聚类结果反映出小麦品种（系）多样性水平复杂,可为小麦新品种选育提供优异的亲本材料。     

四倍体马铃薯块茎蛋白含量分子标记的开发与验证

块茎蛋白含量是马铃薯的重要品质性状之一, 相关分子标记的开发研究较少。本研究以马铃薯高蛋白品种大西洋、低蛋白品种定薯1号及包含173份子代的蛋白含量分离群体为材料, 通过高通量简化基因组测序技术与集群分离分析(BSA)相结合, 开发了SCAR8-107标记, 并以此标记对分离群体的74份高蛋白、42份低蛋白子代及54个四倍体马铃薯品种验证表明, SCAR8-107标记在后代分离群体和四倍体马铃薯品种中的检测结果与表型蛋白含量的对应度分别达到了90.51%和72.97%, 经过Pearson’s双侧相关性分析, 相关性均达到了极显著水平。SCAR8-107的开发对于四倍体马铃薯块茎蛋白含量标记辅助选择与加速马铃薯品质育种具有重要意义。     

基于甘蔗热带种(LA-purple)全基因组序列的SSR开发及特征分析

现代甘蔗栽培品种(2n = 100~130)是由甘蔗热带种(2n = 80)与割手密(2n = 40~128)种间杂交而来, 形成异源多倍体、非整倍体作物, 使得甘蔗栽培品种中80%~90%的染色体来源于热带种。开发热带种基因组SSR分子标记, 有助于甘蔗遗传多样性分析、分子标记辅助选择、遗传图谱的构建等。本研究基于热带种LA-purple的全基因组测序数据的255 398个预测基因序列(累计总长为1 029 222 285 bp), 利用Perl程序与生物信息学软件结合, 发掘SSR位点, 获得了153 150个SSR位点, 平均每1.67个基因有1个SSR位点, 其中二、三核苷酸重复基序分别为39 556个和50 072个, 占总SSR位点数的58.5%。在二核苷酸重复基序中, TA/AT所占比例最高, 占41.4%, CG/GC所占比例最低, 占4.6%; 在三核苷酸碱基重复基序中, TGT/ACA所占比例最高, 为15.6%。在TA/AT重复类型中选取100个基序重复次数在60~90之间的SSR位点, 进行引物设计与合成, 在12个甘蔗属材料中进行PCR扩增分析, 从中筛选出52对具有多态性SSR引物, 其中有27对引物在研究的2个甘蔗栽培品种间表现为多态。这些基因组SSR标记的开发, 不仅可以用于甘蔗栽培品种DNA指纹图谱分析, 而且为甘蔗属不同种的遗传图谱构建、遗传多样性分析和重要性状的遗传机制解析奠定基础, 为甘蔗分子育种研究提供重要支撑。     

SSR分子标记检测杂交稻种纯度的技术改良

通过改进DNA提取方法,利用多层点样的电泳技术和样本量确定等方面,探讨SSR分子标记检测杂交稻种纯度技术的改良,以期能提高室内纯度检测的可靠性及效率。结果表明:利用TPS法提取糙米DNA和3层点样的电泳技术是可行的;192~288的样本量较适合室内种子纯度检测。     

长清茶树生长气候条件分析及影响

为开展利用气候资料进行茶树生长季气象服务工作,研究了茶树生长季的气象要素指标值,利用长清地区（1981—2010年）的气候资料,分析了热量、水分和光照条件的分布特征及地区常见的气象灾害,探讨了有利和不利的气候因素以及对茶树生长发育的影响。结果表明：年平均气温基本满足茶树生长的需求,冬、夏两季气温相差较大,影响茶树的生产周期和旺季生长;1—4月的低温冻害,对茶芽的萌动和春茶的产量有一定影响;长清月平均降水量变化较大,5—9月降水量基本满足茶树生长的需求,冬春季节（12—4月）的降水量偏少,加上空气干燥,不利于春茶产量的提高;光照时数能满足茶树生长的要求,但在茶树生长季的6—9月,日照百分率＞45%,茶叶品质受到影响。准确掌握当地气候条件的利弊,为建设发展现代化农业,提供气象依据和科学指导。     

苎麻副产物利用及成龄麻园套作技术研究现状

苎麻是我国特色纤维作物,收获纤维后留下的副产物主要有麻叶、麻皮和麻骨。这些副产物可以用作食用菌栽培基质。综述了副产物栽培的食用菌品种以及栽培技术研究进展。介绍了成龄苎麻园套作蔬菜和粮食作物的研究,同时展望了苎麻的多用途前景。这些研究可拓宽苎麻产业发展空间,为苎麻多功能开发提供理论参考。     

与亚洲棉光籽突变体DPL972中光籽基因紧密连锁的SSR分子标记的开发与应用

对棉纤维相关性状基因的克隆及遗传分析可为阐明纤维形成机制奠定良好基础.以野生型材料DPL971及其光籽突变体DPL972为亲本构建F2群体,其中光籽与毛籽性状分离比符合3∶1,表明突变体DPL972中的光籽基因为显性单基因(将其命名为GaFzl).结合棉花基因组数据,合成1567对SSR(Simple sequence repeat)引物,覆盖了A组13条染色体,标记多态性分析和群体连锁分析发现在染色体A08上存在15对与光籽基因GaFzl连锁的标记,其中最近的标记为SSR82,遗传距离为6.6 cM.本实验完成了GaFzl基因的染色体初步定位,开发了15个与其连锁的SSR标记,为下一步图位克隆奠定了基础.     

水稻抗稻瘟病Pigm(t)基因的分子标记辅助选择与利用

旨在快速改良武运粳29196的稻瘟病抗性。采用定向回交育种策略,运用分子标记辅助选择技术和花药培养技术,快速改良武运粳29196的稻瘟病抗性。以籼稻品种谷梅4号为稻瘟病抗性基因Pigm(t)的供体,以高产易感稻瘟病的品系武运粳29196为受体,在连续回交和自交过程中,利用与Pigm(t)紧密连锁的In Dels标记S95477和S29742进行分子标记辅助选择。在BC2F1世代,进行花药培养,获得185个双单倍体群体(DH群体),从中筛选出82个含有Pigm(t)基因的改良株系。在经过对农艺性状、稻瘟病抗性的系统鉴定与稻米品质性状测定后,发现改良株系DH036和DH158的综合性状与武运粳29196已十分相近,且稻米品质有所提升,保持了武运粳29196丰产性的同时,稻瘟病抗性有了明显的提高。利用定向回交、花药培养和分子标记辅助选择相结合的技术体系,可明显提高稻瘟病抗性改良的预见性和准确性,缩短育种年限、加快育种进程。新育成的武运粳29196抗性改良系,为稻瘟病抗性育种提供了重要的遗传资源。     

SSR结合SRAP标记分析油菜菌核病抗性资源遗传多样性

为了更准确、有效地揭示油菜资源遗传多样性,探索SSR和SRAP 2种分子标记在油菜菌核病抗性资源遗传多样性分析中的应用,采用40对SSR核心引物及陕西理工学院生物学院分子与遗传实验室筛选出的40对多态性高、条带清晰的SRAP引物,对陕西省汉中市农科所经过连续3年牙签茎秆接种试验结合多年的田间抗性表现筛选出的43份菌核病抗性较好的油菜材料进行遗传多样性分析,并对2种分子标记揭示的多态性条带数、多态性信息含量(PIC)进行比较。结果表明:2种标记共检测出634个条带,SRAP标记检测的多态性条带数(335)较SSR(287)高,而SSR引物的平均多态性信息含量(PIC)值较SRAP引物高,分别是0.76和0.69。在遗传相似系数0.67处,43份油菜材料被分为Ⅲ类,白菜型油菜(丰油10号白菜型选系)可较好地与甘蓝型油菜区分。主成分分析(Principal component analysis,PCA)、群体结构分析与聚类分析结果相似,说明SSR与SRAP标记结合能准确有效的反映油菜材料的亲缘关系。供试43份油菜材料遗传相似系数分布在0.65~0.81,表明遗传相似性较高,亲缘关系较近。因此,应进一步加强抗源筛选及引进,对现有材料进行遗传改良,拓宽其遗传背景,从而为抗菌核病油菜品种选育奠定基础。     

小菜蛾触角结合蛋白PxylABP结合模式的研究

为了研究触角结合蛋白(Antennal binding proteins,ABPs)的生理功能,利用RT-PCR方法克隆了小菜蛾Pxyl ABP基因,并在大肠杆菌中表达,纯化的重组蛋白通过荧光竞争结合试验测定其与29种化合物的结合特性,并运用Auto Dock 4.2进行Pxyl ABP蛋白和化合物的分子对接。结果表明,Pxyl ABP与异硫氰酸丙烯酯、己醛、己烷、2-己酮、吲哚和β-紫罗兰酮结合,解离常数分别为0.91,1.81,1.17,2.71,2.74,14.95μmol/L;分子对接显示,Tyr100与异硫氰酸丙烯酯形成1个氢键。说明Pxyl ABP参与了小菜蛾识别十字花科蔬菜和虫害诱导的植物挥发物的生理过程。