北沙柳株型候选基因表达量与株型相关性的验证

[目的]构建北沙柳株型MAS体系实现高效定向育种。[方法]以不同株型北沙柳作为研究材料,构建预测群体、训练群体及验证群体。采用RNA-seq与RT-qPCR分析相结合的方法,以测序结果中FPKM值与北沙柳冠高比的相关系数作为预测值,并在大群体和不同时间采样群体中进行验证,最后通过基因组合法筛选与株型相关的最佳基因组合,探讨了北沙柳株型候选基因挖掘技术。[结果]冠高比是体现株型性状较理想的特征值。RNA-seq结果中不同基因的预测值不同,预测值的变化范围是0.0～0.9。目标基因（选择已验证与分枝有关SpsLAZY1b、SpsTAC2基因,与调控株型有关的差异基因ZFP4、TB1、SPA2、ABF2、PYL1以及预测值较大的ATX1、FHY1、RFK1基因作为目标基因）表达量与冠高比的相关性在预测群体、训练群体以及验证群体中具有相同的变化趋势,且ATX1、FHY1、RFK1在训练群体和验证群体中相关系数较高。按照“基因个数最少,相关系数最高”的原则,选择（ATX1+FHY1）为鉴别北沙柳株型的最佳基因组合。[结论]可利用RNA-seq结果筛选北沙柳株型候选基因,基因表达量与目标性状相关系...     

灌木铁线莲对水分胁迫的生理响应

以灌木铁线莲为试材,采用盆栽方法,研究测定了水分亏缺对灌木铁线莲体内过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、叶绿素含量及植株冠幅增量的影响。结果表明:随着土壤相对含水量(RWC)下降,MDA含量、POD活性与Pro含量表现为显著升高,净光合速率与蒸腾速率显著降低,冠幅面积净增量显著减小,MDA、POD、Pro与RWC呈显著负相关,其中Pro对RWC下降变化最敏感。叶绿素a+b含量对RWC下降变化最不敏感。     

13种园林树木PV曲线水分参数的比较

以呼和浩特市较常用的紫丁香等13种园林树种为材料,通过分析不同PV曲线水分参数的差异,使用系统聚类方法对试验树种进行耐旱性综合评价,得出以下结论:1)通过对13种树种的PV曲线水分参数的分析,得到的耐旱性排序存在显著差异,同一参数在不同月份所得到的耐旱性排序也不相同。2)PV曲线水分参数存在时间和树种的差异性,所以各个指标进行综合评价可以消除该差异性。3)综合考虑各PV曲线水分参数,试验树种的耐旱性由强到弱的顺序是:油松>圆柏>互叶醉鱼草>侧柏>锦带花>华北珍珠梅>火炬树>国槐>山桃>桃叶卫矛>紫丁香>柽柳>山杏。     

不同灌水量对三种园林植物生长的影响

以2a生的臭柏、榆叶梅、山桃为试材,采用盆栽法,将土壤水分梯度分为4个处理等级(即各处理土壤含水量基本保持在田间持水量的15%～25%(T1)、35%～45%(T2)、55%～65%(T3)和不灌水仅靠天然降雨(CK)),分析不同灌水条件对3种园林植物苗木生长的影响。结果表明:3种植物各处理下的生物量均比对照组有所增加,在T3处理时生物量达到最大值,即臭柏为895.28g、山桃为492.01g、榆叶梅为421.86g。各处理条件下臭柏根冠比均无显著性差异;山桃根冠比大小为:CKT1T2T3;榆叶梅根冠比除对照外,随着灌水量的增加而显著减小。3种植物的株高和地径增量随灌水量的增加而增大;并且都在T3处理下增大最为显著。经综合评价,3种园林植物的抗旱能力大小为:臭柏山桃榆叶梅。土壤水分控制在田间最大持水量的55%～65%有利于3种植物的生长,其生物量、地径和株高增加普遍显著好于其它处理,有利于在干旱环境下保持正常生长,为3种园林植物的节水和栽培提供了参考。     

杜松、新疆杨光合速率、蒸腾速率与水势的关系研究

测定了杜松、新疆杨的水势,研究了它与树木光合作用、蒸腾作用的关系及其对树木正常生命活动的意义,结果表明:杜松、新疆杨小枝不同水分状况下的相对总光合速率随水势绝对值的增加而呈下降趋势.蒸腾速率则随着水势绝对值的降低而下降,其下降速率是由慢到快再到慢.     

侧柏等4树种在不同水分亏缺下恢复吸水能力的研究

以生长在呼和浩特地区的侧柏、杜松、沙棘、新疆杨为对象，研究其小枝在不同水分亏缺状态下恢复吸水能力，结果表明：（1）小枝重饱和初始水分亏缺（WSD）程度越大，重饱和相对饱和含水量（RSRWC）越小，失水后水分恢复能力也越低，树木组织受到的伤害越严重。（2）当树木失水达到初始失膨点饱和亏缺（SWDP^π）时，重饱和相对饱和含水量（RSRWC）接近于1，说明树木能恢复其所亏缺的水分，树木未受到脱水的伤害，能保持其原有吸水能力。     

基于转录组测序与定量PCR技术挖掘北沙柳株型相关候选基因

为构建北沙柳株型分子辅助育种体系实现高效定向育种，采用水培群体转录组测序与野外训练群体定量PCR分析相结合的方法，以RNA-Seq分析中的基因表达量(FPKM值)与冠高比(株型特征值)的相关系数作为预测值，探讨北沙柳株型相关候选基因挖掘技术。结果表明，北沙柳冠高比与FPKM值间存在相关性，在水培预测群体和野外训练群体中保持基本一致的趋势。文献中已报道的株型(或者分枝)相关基因(TAC2、LAZY1b、ZFP4、TB1、SPA2、ABF2和PYL1)的预测值在0～0.6,ATX1、RFK1和FHY1基因(未报道与株型相关)的预测值较高(0.6～1.0),按照“基因个数最少，相关系数最高”的原则，选择双基因组合ATX1+FHY1作为鉴别北沙柳株形的基因。将形态学、转录组学作为一个整体来挖掘株型性状相关基因是本研究特色，研究结果也可为其他植物、其他性状的分子辅助育种提供理论基础。