花生重组近交系群体的遗传变异与高油种质的创新

花生是世界上食用植物油脂的重要来源之一, 提高含油量是花生育种的重要目标。以不同遗传背景的亲本远杂9102与中花5号杂交构建的花生重组近交系(recombined inbreed lines, RIL)群体, 进行含油量的系统测试和DNA多样性分析。结果表明, RIL群体家系的含油量范围(50.85%~62.11%)大于两个亲本的差异, 最高含油量家系比高油亲本中花5号高5个百分点以上。通过SSR技术分析RIL群体的DNA多样性, 发现家系间存在较大的遗传变异, 杂交重组产生的超亲高油种质分布在不同类群中, 含油量高低与荚果大小和青枯病抗性无明显连锁关系。鉴定获得了3组SSR遗传距离为0、含油量和主要农艺性状相似但青枯病抗性不同的家系。农艺性状和抗病性等鉴定试验筛选出了3份含油量高、农艺性状优良、高抗青枯病的新种质并已进入品种比较试验。     

利用RIL群体和自然群体检测与花生含油量相关的SSR标记

以远杂9102×中花5号杂交后代衍生的重组近交系F₈代家系为材料,在含油量测试的基础上,选用10份低油材料(平均含油量52.91%)、12份高油材料(平均含油量58.85%)以及亲本进行SSR引物筛选,通过631对SSR引物扩增,筛选出来源于7对引物的13个有显著差异的片段可以有效区分低油材料和高油材料。以这7对差异引物在F₈ RIL群体中扩增,对20份低油家系材料(含油量<55%)和45份高油家系材料(含油量>56%)进行统计分析,获得1个与花生含油量相关的分子标记2A5-250/240,其中,标记2A5-250为低油材料(含油量<55%)所拥有,相符率为95.0%,标记2A5-240为高油材料(含油量>56%)所拥有,相符率为88.9%。用SSR标记2A5-250/240检测11份高油(平均含油量为55.93%)栽培种花生和11份低油(平均含油量为48.41%)栽培种花生,结果表明,标记2A5-240与高油栽培种花生的符合率为63.6%,2A5-250与低油栽培种花生的符合率为90.9%。在19份高油(平均含油量为58.60%)野生花生中,10份野生花生能检测到标记2A5-240。综合分析RIL群体和自然群体的研究结果表明,标记2A5-250/240可用于花生含油量分子标记辅助选择。     

冬种黑麦草对6种水稻土重金属含量及晚稻不同器官重金属累积与分配的影响

研究双季稻区6种不同土壤类型冬季种植黑麦草对土壤重金属含量及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响, 可为水稻质量安全生产和产地安全适宜性评价提供重要参考。本文以7年定位试验为基础, 研究了南方双季稻区冬季种植黑麦草对6种不同水稻土耕层土壤重金属Cd、Pd、Hg和As含量的变化及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响。结果表明, 在6种不同土壤类型中, 灰泥田土壤Cd含量极显著高于其他土壤类型; 黄泥田土壤Pd含量极显著高于其他土壤类型; 土壤Hg含量以红黄泥田最高, 达0.029 mg kg^-1, 与其他土壤类型差异达极显著水平; 土壤As的含量以黄泥田最高, 为29.5 mg kg^-1, 极显著高于其他土壤类型。6种不同土壤类型晚稻植株Cd、Pb、As含量均为根>茎叶>糙米。在晚稻植株根系、茎叶和糙米的Cd含量以红黄泥田最高, 均极显著高于其他土壤类型; 植株根系Pb、As含量以黄泥田最高, 分别为33.0 mg kg^-1和119.5 mg kg^-1, 均极显著高于其他土壤类型; 河沙泥水稻植株茎叶的Hg、As含量均极显著高于其他土壤类型。说明黄泥田种植水稻有利于降低稻米中重金属含量, 改善稻米品质。     

利用RIL群体创造抗黄曲霉兼抗青枯病的高油花生新种质

协同提高抗青枯病花生品种的黄曲霉抗性及含油量是我国花生育种的重要目标之一。利用远杂9102×中花5号杂交后代衍生的重组近交系群体(RIL),通过黄曲霉抗性、青枯病抗性鉴定及含油量测试,表明黄曲霉抗性受2对连锁并具累加作用主基因+加性多基因控制,含油量受2对具抑制作用主基因+加性多基因控制,RIL群体的黄曲霉抗性和含油量变异远远超过双亲的差异,表明它们均具有通过互补产生超亲性状的潜力。获得了抗黄曲霉或抗青枯病的高油后代家系18份,其中抗黄曲霉兼抗青枯病高油新种质1份(J091)。农艺性状和SSR分析结果表明,18份后代材料具丰富的遗传多样性,农艺性状优良,具有重要育种价值。     

花生晚斑病抗性AFLP标记

以抗感晚斑病组合“中花5号×ICGV 86699”的F2分离群体为材料，经田间抗性鉴定明确抗性亲本ICGV 86699的抗性受隐性单基因或主效基因控制；AFLP分析结合BSA法筛选到与晚斑病抗性连锁较紧密的AFLP标记3个，即E35/M51、E37/M48和E41/M47，它们与抗性间的图距分别为7.40cM、7.40cM和8.67cM；所获得的3个标记间连锁紧密，位于同一连锁群上。这3个标记在具有野生种亲缘的7个抗病花生品种或材料中均能检测到，而在栽培种以多粒型为代表的抗病材料中均未检测到，表明ICGV 86699的抗性基因与栽培种花生中的抗性基因不同。这是国内外有关花生晚斑病抗性分子标记的首例报道。     

The effects of dietary fermented wheat bran polysaccharides on mucosal and serum immune parameters,hepatopancreas antioxidant indicators,and immune-related gene expression of common carp (Cyprinus carpio) juveniles

Aquaculture research has focused on polysaccharides as they are among the most promising new-generation immunostimulant used to control aquatic diseases. The aim of this study was to investigate the immunomodulatory effects of fermented wheat bran polysaccharides (FWBPs) on juvenile common carp (Cyprinus carpio). Carps were fed different FWBP amounts (0%, 0.1%, 0.2%, and 0.4%) for 8 weeks and then their skin mucus and serum immune parameters, hepatopancreas antioxidant indicators, and immune-related gene expression in the intestines, kidneys, and spleen were measured. The skin mucus IgM levels significantly increased in 0.1% FWBP group, but decreased in 0.4% FWBP group. The skin mucus protease and the serum alkaline phosphatase activities increased significantly in the 0.2%, 0.1%, and 0.4% FWBP groups, respectively. The serum total Ig levels increased noticeably in the 0.1% and 0.2% FWBP groups. The highest and lowest serum lysozyme activities were observed in the 0.1% and 0.4% FWBP groups, respectively. The hepatopancreatic total superoxide dismutase activity was higher in the 0.1% FWBP group than in the control. The malondialdehyde levels decreased significantly in the 0.2% and 0.4% groups. The intestinal mRNA levels of the LZM-C and IL-10 genes were significantly higher in the 0.2% than in the 0.4% FWBP group; TNF-α was significantly upregulated in the 0.1% group. The gene expression in the kidneys did not differ significantly among the treatments, except for a significant increase in the IL-10 expression in the 0.1% treatment. Significantly elevated expression of LZM-C in 0.2% group and IL-10 in 0.1% group was observed in the spleens. TNF-α and IL-1β were significantly downregulated in the 0.4% group. These results suggest that FWBPs could be used as immunostimulant feed additives in common carp cultures.

     

中国超细毛羊（甘肃型）胎儿皮肤毛囊发育及其形态结构

【目的】探究中国超细毛羊（甘肃型）毛囊的组织结构与毛囊形态发生过程,为超细毛羊毛囊发育的分子调控机制研究奠定组织学基础。【方法】采用冰冻组织切片技术制作横切、纵切切片,在显微镜下观测照相。【结果】中国超细毛羊（甘肃型）毛囊结构包括连接组织鞘、外根鞘、内根鞘、毛干和毛球部。在胎龄87 d时初级毛囊发生形成毛芽,在初级毛囊基底部可见次级毛囊的囊泡结构。胎龄102 d时次级毛囊开始再分化。到胎龄138 d时,初级毛囊基本发育成熟。胎龄87—147 d,初级毛囊密度随胎龄增长逐渐降低,次级毛囊密度随胎龄增长逐渐升高,在胎龄102—117 d时次级毛囊增长迅速,在胎龄117 d时达到最大值（232.8±12.44）个/mm2,胎龄126 d时次级毛囊/初级毛囊比值达到最大值9.96。【结论】在胎龄84 d时初级毛囊开始发生,胎龄87 d时次级毛囊开始发生,胎龄102 d时在原始次级毛囊颈部隆突部开始再分化出再分化次级毛囊,胎龄108 d时原始次级毛囊大量再分化,胎龄 138 d时大部分初级毛囊和部分次级毛囊发育成熟;次级毛囊再分化是影响毛囊密度的最主要因素,它能有效地增加毛囊密度,提高羊毛细度。     

褐潮土长期定位不同施肥制度土壤生产功能演化研究

通过14年长期定位试验研究了褐潮土不同施肥制度对土壤生产功能、产量可持续性指数及农学效率的影响。结果表明，N、P为褐潮土作物高产的主要限制因子，14年产量平均，NPK比CK、N、NK、PK分别增产459%、386%、280%、205%（小麦）和154%、108%、87%、78%（玉米）；NPK+M(NPK配施厩肥)比NPK平均增产12%，NPK+S(NPK加秸秆)与NPK产量相当。NPK及NPK配施有机肥（包括厩肥和秸秆）处理的小麦、玉米产量可持续性指数高于N、P不均衡施用处理。化肥肥效因作物种类、施肥组合而不同，N肥单施时小麦和玉米N的农学效率降低，而NPK配施时N的农学效率有上升趋势，平均分别为16 kg/kg N（小麦）和14 kg/kg N（玉米）；磷肥肥效具有短期的叠加效应，P的农学效率小麦大于玉米，种植10年后P的农学效率最高可达最初的4.5～7倍；K的农学效率在试验进行十年后NK处理平均为负值，同期NPK处理中小麦K的农学效率却急剧增加，K成为作物高产的限制因素；有机肥对小麦和玉米的农学效率分别为21 kg/t和25 kg/t，秸秆对小麦和玉米的农学效率分别为负值和37 kg/t。NPK均衡施肥能提高土壤有机质、全N、全P、速效N、速效P等肥力指标；NPK配施有机肥能加快土壤有机质和N、P、K养分的积累；NPK不均衡施肥导致土壤中此种营养元素的耗竭。     

不同水稻品种对褐飞虱的耐虫特性研究

褐飞虱是中国水稻生产上最主要的害虫之一,以褐飞虱的耐虫性指数和抗生性指数以及F₁代种群繁殖率评价10个水稻品种耐虫特性。结果显示,在水稻三叶期接入8头褐飞虱低龄(1~2龄)若虫为害时,品种间的耐虫性差异明显,汕优63、秀水11、培矮64S/32E、Triveni、Utri Rajapan、嘉育948、ASD7等品种的耐虫指数大于抗生性指数,尤其是汕优63品种;而IR64、Rathu Heenati品种的耐虫指数明显小于抗生性指数。若用高龄(3~4龄)若虫为害,多数品种的耐虫指数上升。同一品种,成株期的耐虫指数高于苗期。试验进一步表明,当TN1、秀水11稻株枯死时,汕优63、培矮64S/E32、嘉育948、Triveni、Utri Rajapan中等受害,ASD7和IR64轻度受害,Rathu Heenati无受害症状。从褐飞虱F₁代数量来看,汕优63、培矮64S/E32与秀水11、TN1无显著差异,且均高于其他品种;嘉育948、Triveni、Utri Rajapan显著高于ASD7,后者又极显著高于IR64和Rathu Heenati。这些结果表明,汕优63、秀水11、TN1属感虫品种,无耐虫性和抗生性,培矮64S/E32、Triveni、Utri Rajapan属强耐虫性品种,IR64、Rathu Heenati属强抗生性品种,ASD7、嘉育948属耐虫性较强、抗生性较弱的品种。说明利用本文的评价方法基本上可以确定水稻品种的耐虫特性,这对耐虫品种的选育以及对褐飞虱可持续治理和保持品种抗性的稳定有着重要的现实意义。     

水稻淀粉分支酶基因(RBE4)作为转基因水稻基体标准物质的内标准基因的研究

内标准基因(endogenous reference gene)是指具有物种专一性、不显示等位基因变化、拷贝数恒定的保守DNA序列,对基因定量分析时具有重要意义.本研究选取了5个水稻内标准基因:根部表达的水稻基因(rice root-specific,GOS9)、磷脂酶D基因(phospholipase D,PLD)、蔗糖磷酸合成酶基因(sucrose phosphate synthase,SPS)、水稻淀粉分支酶基因(rice starch branching enzyme,RBE4)、泛素蛋白基因(ubiquitin 5,UBQ5)和2个外源基因:苏云金芽孢杆菌CrylAb杀虫晶体蛋白基因CrylAb和cryl Ab/cryl Ac融合杀虫晶体蛋白基因(CrylA c/CrylAb),分别以转基因水稻(Oryza sativa L.)克螟稻2号和TT51-1为模板,比较各自的外源基因(CrylAb =KMD2和CrylA c/CrylA b=TT51-1)与5个内源基因的PCR产物量,筛选出和外源基因PCR产物量最接近的内标准基因为RBE4.在此基础上,数字PCR不依赖于已知浓度的标准曲线来定值,可以避免标准样品的标准曲线和样品目的基因的扩增曲线在扩增效率上的不一致等因素所带来的误差,定值结果更加准确、可靠,采用数字PCR分析外源基因拷贝数与内标准基因RBE4拷贝数的比值,荧光定量PCR方法分析内标准基因RBE4和外源基因的定量检测稳定性、灵敏度等.结果表明,外源基因拷贝数与内标准基因RBE4拷贝数的比值在转基因水稻克螟稻2号和TT51-1上都较接近于1∶1,分别为115.9％和105.3％.RBE4的荧光定量PCR体系重复性、定量检测稳定性和灵敏度好,符合作为转基因水稻基体标准物质定量分析的内标准基因的要求,RBE4定量体系在TT51-1和克螟稻2号的最小检出限(LOD)分别为5～11 copies/μL和3～12 copies/μL,最小定量限(LOQ)分别为11～22和12～24 copies/μL.RBE4是转基因水稻标准物质研制和产品定量检测的适宜内标准基因.研究结果为转基因作物标准物质研制和定量检测的内标准基因选取提供一定的参考.