三元杂种及回交后代的遗传性状和细胞学研究

三元杂种[陆地棉×(亚洲棉×比克氏棉)]的回交后代BC4F1发生疯狂分离,在各个性状上都表现出特殊的变异类型,在育性上分离出三种类型可育株,部分可育株,不育株。对这三种类型和三元杂种F1花粉母细胞减数分裂的观察表明,三元杂种F1及回交后代的不育株减数分裂表现异常,大多染色体不能联会配对,以单价体的形式存在,且有落后染色体、三价体、四体环的出现,在末期形成了不正常的四分孢子和多分孢子,这是不育的主要原因;部分可育株,大部分染色体联会配对成棒状二价体,个别为单价体;可育株染色体配对正常,能形成可育的花粉粒。     

不同氮素利用效率型小麦品种的生理差异分析

以不同氮素利用效率型小麦品种（2个氮高效、2个氮低效和2个中间型）为材料,分别在灌溉及雨养条件下测定其花后旗叶氮素同化及转运相关酶等生理性状的动态变化,同时在开花期和成熟期测定氮素积累及转运相关性状。结果表明,氮高效型品种晋麦54和晋麦66具有更高的植株氮素积累总量、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率、花后氮素转运量、花后氮素转运效率和单株产量,以及更低的花前氮素转运量和花前对籽粒氮积累的贡献率。同时,氮高效型品种的各酶活性及可溶性蛋白质含量高于其他4个品种,而中间型品种晋麦73和泰麦269又高于氮低效型品种晋麦61和泰农18。相关性分析结果显示,参试小麦品种多数关键酶活性与氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率、花后氮素转运量、花后氮素转运效率、花后对籽粒氮积累的贡献率和单株产量呈显著正相关;与花前对籽粒氮积累的贡献率和花前氮素转运量呈显著负相关。     

低氮胁迫对谷子苗期性状的影响和耐低氮品种的筛选

筛选和培育耐低氮能力强的作物品种,是提高作物氮素利用效率,减少氮肥施用量,降低环境污染的有效措施。本研究以45份谷子品种为试材,采用水培的方法,在低氮(0.1mmol·L~(-1))和正常氮(5mmol·L~(-1))条件下,测定苗高、根长和根数等22个氮效率相关指标,采用综合耐低氮系数法以及基于主成分分析的隶属函数法评价参试谷子品种的耐低氮性。结果表明,与正常氮条件相比,低氮胁迫下,谷子苗期根长、根冠比、地上部氮素生理效率、地下部氮素生理效率、单株氮素生理效率有不同程度提高,其余17个指标都有不同程度降低。两种评价方法均根据45个谷子品种的耐低氮能力将其划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出耐低氮性较强的品种5份,编号分别为11、14、17、35和39。利用GGE双标图对品种-耐低氮相关指标的分析表明,编号39和14的耐低氮品种主要耐低氮性状为地下部干重、地下部鲜重、根长;编号为11、35和17的耐低氮品种主要耐低氮性状为地上部鲜重、叶片数、叶宽、叶长、单株氮累积量、地上部氮累积量、单株干质量、地上部干重、地下部氮累积量、根数、苗高和SPAD。可见不同谷子品种的耐低氮机制存在一定差异,研究结果可为谷子耐低氮品种的选育提供材料基础。     

陆地棉、亚洲棉与比克氏棉杂种F1及回交后代的育性研究

三元杂种 [(亚洲棉×比克氏棉 )×陆地棉 ]及其反交的回交后代在性状上发生疯狂分离 ,在育性上分离出 3种类型 :可育型、不完全可育型、不育型。对这 3种类型及三元杂种F1减数分裂及其花粉的形成过程观察表明 ,三元杂种F1及回交后代的不育型 ,不育的根本原因在于减数分裂中期染色体不能正常配对 ,引起部分染色体滞后及染色体不均等分配 ,从而产生多分孢子和微核 ,最终导致不育花粉的产生 ;不完全可育型 ,大部分染色体联合配对成二价体 ,仅个别为单价体 ,这些单价体在后期随机向两极分离 ,产生的二分孢子有的正常 ,有的不正常 ,进而形成的花粉粒仅个别正常 ;可育株染色体配对正常 ,因而形成的花粉粒可育     

小麦叶绿素酶及脱镁叶绿素水解酶活性测定条件的优化

叶绿素降解是植物叶片衰老最明显的标志。为探明小麦叶绿素降解途径中叶绿素酶和脱镁叶绿素水解酶2个关键酶反应的最佳环境条件,对其反应的最佳环境温度及时间进行了探讨。结果表明,小麦叶片叶绿素酶的最适反应温度和最佳反应时间分别是40℃和80 min,脱镁叶绿素水解酶的最佳反应温度和最佳反应时间分别是35℃和90 min。该研究结果可为2种酶活性的测定提供重要参考。     

六倍体小黑麦品种资源的抗旱性聚类分析

本研究选用10个六倍体小黑麦品种(系)为材料,利用20%PEG-6000模拟干旱,检测各品种芽期的发芽势、发芽率、胚芽鞘长、主根长以及苗期的POD和SOD活性、相对含水量、MDA含量,并计算各性状的抗旱系数（T/CK）,根据抗旱系数的欧氏距离将其聚为两大类,一类为抗旱性强的S1、S3、S5、S8、 S10,另一类为抗旱性弱的S2、S4、S6、S7、S9。同时,利用RAPD分子标记分析其遗传多样性,以0.34为阈值将其分为三类,其中S4、S5为一类;S1、S2、S3、S6、S7、S8、S9为一类, S10自成一类。对比分析发现抗旱性强的一类品种分散分布在分子标记的三大类群里,表明这些分子标记与品种的抗旱性不相关。但反过来可以说明这些抗旱性强的品种其遗传差异较大,遗传变异丰富,为在小麦或小黑麦的抗旱育种中更好地利用这些品种资源提供了依据。     

小麦衰老相关基因TaSAG39的生物信息学及表达模式分析

半胱氨酸蛋白酶是蛋白质降解过程中的一类水解酶,参与植物的衰老与成熟,在植物生长发育过程中发挥重要作用。基于前期得到的小麦衰老阶段转录组数据中筛选到一个衰老特异的半胱氨酸蛋白酶(SAG39),为了研究TaSAG39基因在小麦衰老过程中发挥的作用,采用生物信息学分析方法和实时荧光定量(qRT-PCR)技术对TaSAG39的基因结构和表达模式进行分析。结果表明,其氨基酸序列与小麦祖先种节节麦、野生二粒小麦以及硬粒小麦亲缘关系最近,含有木瓜蛋白酶亚家族特有的活性位点Cys-His-Asn以及EFNIN结构。TaSAG39-5A、TaSAG39-5B、TaSAG39-5D基因组全长分别为1 455,1 435,1 439 bp,编码序列长分别为1 041,1 050,1 038 bp,均含2个外显子和1个内含子;其编码的蛋白分别由346,349,345个氨基酸组成,分子质量约37 ku,等电点5.53～5.67,为稳定的带负电的亲水性蛋白;主要构成元件为无规则卷曲和α-螺旋,在蛋白质N段含有信号肽,具有保守的Inhibitor＿I29和Peptidase＿C1结构域,含有35～37个磷酸化位点,...     

普通小麦品种间以及与六倍体小黑麦种间杂种F1农艺性状的遗传分析

为给杂交选育优良小麦品种提供基础,以普通小麦品种晋农190为父本,分别与9个普通小麦品种、7个六倍体小黑麦品种为母本配置杂交组合,对杂种F1代的农艺性状进行分析,发现除了无芒对有芒为显性之外,其余农艺性状均表现为数量遗传,F1代表现为超亲遗传或介于双亲之间.六倍体小黑麦的灰绿色叶片或茎秆、穗长长和红色不饱满的籽粒在杂种F1代显现,可作为鉴别真假杂种的典型性状.     

水稻品种IR24抗条纹叶枯病相关QTL的检测

为探明籼稻品种IR24是否携有新的抗条纹叶枯病基因,利用衍生于Asominori/IR24的重组自交系（RIL）群体和以Asominori为遗传背景IR24插入片段的染色体片段置换系（CSSL）群体,进行抗条纹叶枯病相关QTL的检测。利用疫区田间自然条件鉴定的方法,在RIL群体中共检测到4个控制条纹叶枯病的QTL,分别位于第3、5、7、11染色体上（qSTV3、qSTV5、qSTV7、qSTV11）, 其中qSTV3、qSTV7和qSTV11增强抗性的等位基因来自抗性亲本IR24。采用图示基因型比较法,在CSSL群体中将4个抗条纹叶枯病相关基因位点分别定位在染色体片段置换系CSSL4、L17、L39、L61、L62的IR24插入片段上。对比分析RIL群体和CSSL群体的分子连锁图谱,发现qSTV3所在的标记区间与CSSL17的IR24片段相吻合,qSTV7所在的标记区间与CSSL4的杂合片段、CSSL39的IR24片段相吻合,qSTV11所在的标记区间与 CSSL61的IR24片段以及CSSL62的杂合片段相吻合,表明确实存在这3个位点。与前人的研究结果相比较,发现位于第3染色体上的qSTV3区域存在抗刺吸性害虫的基因簇,是一个表达稳定的抗灰飞虱基因座;位于第7染色体上的qSTV7不同于已报道的抗性基因座,表明IR24携有新的抗性基因,这些基因不同于主基因Stvb-i,为防止广泛使用单一基因而造成的遗传脆弱性提供了新的抗性基因源,并且为利用分子标记辅助选择,聚合不同抗性基因培育抗性稳定的条纹叶枯病抗性品种创造了条件。     

8个水稻品种的条纹叶枯病抗性特征

利用强迫饲毒、集团接种、非嗜性测验、抗生性测验的方法研究与分析了8个抗条纹叶枯病水稻品种对条纹病毒和介体灰飞虱的抗性,发现不同水稻抗性品种的抗性特征并不完全相同。IR36、Kasalath、窄叶青8号、道人桥、DV85既抗条纹病毒又抗介体灰飞虱,对条纹叶枯病所表现的抗性是条纹病毒和介体灰飞虱抗性共同作用的结果; 爱知97和Kenta Nakan抗条纹病毒,但不抗介体灰飞虱,对条纹叶枯病所表现的抗性是品种对条纹病毒的抗性;而IR24对条纹病毒和介体灰飞虱仅表现中等抗性。