一对等位基因互作控制的核雄性不育性

通过遗传工程能够产生由两个基因共同作用而形成的雄性不育。一个可以是能够导致雄性不育的基因,另一个可以是该雄性不育基因的活化基因,它们共同存在的时候表现雄性不育。利用位点特异性重组和转基因技术能够将这两个基因安排在植物同源染色体的相同位置上表达,成为等位基因,而获得分别只具有其中一个基因的两转基因系。它们之间杂交,F1中两个基因同时存在,F1产生雄性不育而成为不育系。常规品系与此F1不育系杂交,在杂种植株中,这两个基因不能同时存在,所有植株育性恢复。利用光温敏核不育性,化学杀雄和人工去雄可解决此不育系繁殖问题。该雄性不育性利用方式优越,育种简便易行,能够满足对最佳组合选育的要求,且能够定向培育目标杂交组合。     

小麦种子规模化DNA提取及检测体系的优化

以小麦种子分子检测农业行业标准(NY/T 2859-2015)为基础,开发小麦种子快速、规模化提取DNA方法,优化反应体系中各组分含量,为小麦真实性快速执法提供技术支撑。通过对SDS、CTAB、高盐低p H、快速提取和试剂盒5种方法提取的DNA质量、浓度和PCR扩增效果进行比较,发现改进的高盐低p H方法提取种子的DNA质量、浓度能够满足小麦真实性鉴定中42对SSR引物重复鉴定的需求,是利用96孔深孔板和自动化移液工作站规模化、高通量提取DNA的较优方法。进一步优化结果显示该方法在65℃温浴条件下比室温的浓度高出25%,但两种温度条件下提取的DNA质量及浓度均能够满足品种鉴定的需求;沉淀时用0.5倍提取液体积的预冷异丙醇沉淀浓度最高,用室温的异丙醇沉淀的最佳体积是提取液体积的0.6倍。对标准中42对引物的最佳引物浓度和模板浓度均进行了优化,综合所有42对引物的优化结果发现,反应体系为20μL时,引物终浓度为0.437 5μmol/L,模板终浓度为10 ng/μL时扩增效率相对较高,扩增产物稳定,能够满足多重电泳的需求。     

基于SNP标记的小麦高通量身份鉴定模式

为探索小麦品种高通量SNP身份鉴定模式,利用 wheat 90K SNP芯片对380份小麦品种进行了全基因组扫描、分析和评价,从中筛选出高质量、高分辨率、单拷贝和均匀分布的候选SNP标记384个,能将除近等基因系以外的所有品种区分开;基于组合最优化算法,获得小麦品种高通量鉴定最少SNP位点组合一套,包含14个SNP标记,区分能力与384个SNP标记相同。将14个SNP位点转化成KASP标记,分析选取的95份样品,结果显示,芯片平台和KASP平台上的基因分型结果一致。考虑品种实际鉴定过程中存在样本量大、高度近似品种少等情况,权衡准确、经济、灵活、快速、通量高等检测需求,建议品种高通量身份鉴定可采取“核心位点+扩展位点”的模式进行。本研究为小麦等农作物品种SNP高通量身份鉴定技术体系的建立和指纹数据库的构建提供了有利的参考。     

玉米褐斑病的发生与防治药剂筛选

 玉米褐斑病(Physoderma zeae-maydis Shaw)在四川省荥经县各地、各种品种中均可发病.以河谷、二台地恩斯77和七三单交发病最重,六七月多雨,特别昼夜雨日数多,湿度大常流行成灾.荥经县玉米生长中后期的六至八月,日均温21.3～24.4℃,降雨日数61.4天,占三个月总日数的66.74%;降雨量786.2ml,占年降雨量的62.74%,相对湿度80%左右,有利于玉米褐斑病的发生、蔓延.     

复合生物滤池与人工湿地组合工艺处理农村生活污水工程实例

以苏州太湖流域衙甪里村为例,介绍了复合式生物滤池与人工湿地组合工艺对农村生活污水处理的工程实例应用。运行结果表明:该村生活污水经复合式生物滤池与人工湿地组合工艺处理后,其COD、NH3-N、TN和TP指标均达到《GB18918—2002城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准,部分指标达到一级A标准要求,运行稳定且成本低廉,说明复合式生物滤池与人工湿地组合工艺适宜在太湖流域农村地区推广应用。     

不同时期茉莉酸甲酯处理对光温敏雄性不育小麦BS366颖花开放的诱导效应

为深入研究小麦雄性不育系的颖花开放机理,在田间务件下用4mmol/L的茉莉酸甲酯(MeJA)对处于不同发育时期的光温敏雄性不育小麦BS366浸穗3min,研究了MeJA对其颖花开放的诱导效应.结果表明,MeJA可诱导各个时期的麦穗提前开颖,并且诱导效应随发育时期的推迟而增强.其中,T1、T2时期(穗抽出旗叶叶耳的当天和第2d)MeJA处理可使开颖提前1～2d,处理后开颖率也显著高于对照;T3时期(穗抽出旗叶叶耳的第4d)MeJA处理当天开颖率与对照存在显著差异,但处理后第5d二者开颖率分别为61%和74%,差异不显著;MeJA对T4、T5时期(穗上有1～3朵及5～7朵颖花开放)的颖花开放具有强烈的诱导效应,开颖率分别达到77%和80%,显著高于对照(45%和33%);MeJA对T6时期(颖花首次闭颖)的颖花无显著诱导效应.     

小麦AFLP-SCAR标记的遗传图谱定位

近年来,北京杂交小麦工程技术研究中心根据AFLP(Amplified fragment length polymorphism,扩增片段长度多态性)片段的序列开发了大量SCAR(Sequence characterized amplified region,序列特征化扩增区域)标记,为了对这些标记进行染色体定位,以小麦品种"京花1号/小白冬麦"的双单倍体(Doubled haploid,DH)群体和"农大015/复壮30"的重组自交系(Recombinant inbred lines,RIL)群体为作图群体,选用在DH群体双亲问的339个多态性标记和在RIL群体双亲间的343个多态性标记分析作图群体各个株系的基因型,利用连锁分析软件QGA station 1.0,构建了16个连锁群,将其中28个AFLP-SCAR位点定位在ll条染色体上.     

记录小麦SSR带型的快捷方法

针对小麦SSR带型识别和记录中因带纹繁多和分布复杂而造成带纹判读和记录困难的特点,提出了根据每对SSR引物生成带型间的差别直接对带型进行编号,以有效简化小麦SSR带型的记录方法。该方法避免了由于错误判断引起的实验误差,并可利用每个品种的带型编号,建立品种的DNA指纹以及进行品种基因型比对。     

茉莉酸甲酯与水杨酸对光温敏雄性不育小麦颖花开闭的调控

为探索雄性不育小麦小花颖壳开闭人工调控的有效途径,将离体穗或连体穗用茉莉酸甲酯(Methyljasmonate,MeJA)或水杨酸(Salicylic acid,SA)溶液浸穗,研究了MeJA与SA对光温敏雄性不育小麦BS366(Triticum aestivum L.)颖花开闭的诱导效应.结果表明,0.5、1.0、2.0、4.0 mmol/L MeJA均可显著诱导BS366离体穗开颖,并且诱导效应随浓度的增加而增强;1.0、2.0、4.0 mmol/L MeJA诱导的开颖率无显著差异,三者在处理后12 h内可诱导大部分的小花开颖,并且对低结实率的诱导效应更明显.适播(自交结实率为0%)的BS366对MeJA响应速度起初略快于晚播(自交结实率为7%),之后适播的BS366开颖率的增长呈先慢后快的变化,晚播的BS366则呈先快后慢的变化.4.0 mmol/L MeJA亦可显著诱导田间连体穗开颖,MeJA处理后第1 d和第5 d人工授粉的结实率达80.4%和91.3%,表明MeJA处理对雌蕊无副作用.5.0和10.0 mmol/L的SA对MeJA诱导离体麦穗开颖的效应有明显的抑制效应,而2.0 mmol/L的SA没有抑制效应;各浓度的SA均能显著促进经MeJA诱导开颖的小花闭颖,5.0和10.0 mmol/L SA的效应更为明显.