在比较遗传分析中常用的随机DNA分子标记及目的基因标记的基础上,综述高等植物中最新定义的分子标记类型,即功能性分子标记,它包括间接类型及直接类型的功能性分子标记。功能性分子标记是建立在关联分析或近等基因系中等位基因的功能性基序中单核苷酸多态性位点基础上的一类新型显性分子标记,它不依赖于分子遗传作图;利用该标记可大大提高分子标记辅助选择的效率。
【目的】分析影响面条品质性状的QTL,了解面条品质的遗传控制。【方法】利用RIL群体和QTL分析软件进行QTL分析。面条感官品质按商业部行业标准(SB/T10137-93)测定,面条质构特性采用英国TA.XTplus型质构仪测定。【结果】检测到8个面条品质和质构特性的10个加性QTL,分别位于1A、1D、3D、4A和6D等5条染色体,单个QTL贡献率变化范围为4.07%~75.67%。在1D染色体Glu-D1附近检测到一个QTL簇,包括适口性、粘性和光滑性等3个性状各1个QTL,贡献率较高,增加效应均来自川35050,QTL间是正相关关系。在4A染色体上Xwmc420-Xswes620-Xswes615之间存在粘性和总分的QTL,贡献率较高,其增加效应来自亲本山农483,是正相关关系。在4A染色体Xswes624c-Xissr25b间食味QTL(QStas.sdau-4A.1)贡献率高达75.67%,是一个主效基因位点,其增加效应来自亲本山农483。【结论】检测到8个影响面条品质和质构特性的10个加性QTL,分析了其在染色体上的位置和效应。
【目的】构建黍稷种质资源的核心种质。【方法】以中国黍稷种质资源数据库中记录的8 016份黍稷资源为材料,按地理来源划分成23个组。各组内在11个表型性状聚类的基础上,按比例法取样,并依各组的遗传多样性指数进行适当调整,构建黍稷核心种质。通过对核心种质各性状特征值、符合率、遗传多样性指数的t检验来检测核心种质。【结果】780份资源组成的初选核心种质占原始材料的9.73%。对构建的核心种质多项参数进行了评价。【结论】本研究建立的核心种质是有效的,初选种质较好地代表了供试种质。
【目的】评估16个陆地棉染色体置换系的遗传效应。【方法】采用部分双列杂交试验,以16个陆地棉染色体置换系和TM-1为父本,中棉所41、中棉所43、SG506为母本配制51个F1杂交组合,2006年在河南安阳和山东夏津两地种植,获得产量、纤维品质性状数据。利用AD模型软件分析各性状的加性和显性效应。【结果】产量性状比较,铃重加性方差比率最大,铃数最小;显性方差比率籽棉产量最大,铃重最小。纤维长度主要表现出加性效应和显性效应,显性效应稍大于加性效应,整齐度、麦克隆值、比强度的加性方差比例较大,未检测到显性效应。CSB06和CSB12Sh对铃重的正向加性效应显著,CSB14Sh、CSB01对纤维品质的4个或3个性状加性效应显著,CSB01对产量性状的显性效应最大.纤维长度的显性均表现为正值。【结论】CSB06和CSB12Sh可作为改良铃重的亲本利用,CSB14Sh、CSB01可作为改良纤维品质性状的亲本利用。在杂种优势利用时,CSB01可作为改良产量性状的亲本,CSB01、CSB11Sh和CSB06可作为改良纤维长度的亲本。
【目的】利用分子标记分析来自中国11个省(市)的48份青麻种质资源的遗传多样性,为青麻资源利用和育种提供分子生物学依据。【方法】利用内部简单重复序列多态性(ISSR)分子标记检测青麻种质资源的遗传多样性。【结果】在48份青麻种质资源中,9条ISSR引物扩增出82条带,多态条带比率(PPB)为88.89%,扩增产物片段大小在0.1~3.0 kb。基于UPGMA聚类,将青麻分为3大类。【结论】中国青麻的遗传多样性水平较高,实验结果支持青麻起源于中国。
【目的】建立水稻单株成穗数通式和有效分蘖叶位理论分蘖数函数,并确定超高产水稻的秧苗分蘖成活率(s)、本田期分蘖发生率(r)、分蘖缺位数(bn)、适宜等穗期及校正系数(a)等相关参数。【方法】选择云南水稻特殊高产生态区,2005年进行杂交籼稻Ⅱ优107密度试验,2005~2006年进行杂交籼稻Ⅱ优107、Ⅱ优318、Ⅱ优7954、Ⅱ优084、Ⅱ优航1号和协优107大区超高产试验。对试验的水稻分蘖消长进行调查分析,并最终测产。【结果】所有参试品种都遵循n-3的叶蘖同伸规律,有效分蘖叶位理论分蘖数(A)可以表示为有效分蘖叶位数(E)的函数,有效分蘖叶位数(E)与主茎总叶龄(N)、伸长节间数(n)、移栽叶龄(SN)、分蘖缺位数(bn)和校正系数(a)有关,E=(N-n-SN-bn-a);超高产群体的矫正系数(a)宜取1.5;常规湿润秧移栽大田后有1.5叶的分蘖缺位(bn),带2叶分蘖成活率(s2)和带1叶分蘖成活率(s1)分别为 0.8和0.3;穴盘带土移栽,bn=0.5,s2=1.0,s1=0.5;本田期秧苗活棵至等穗期,分蘖发生率(r)80%左右。【结论】超高产水稻常规湿润秧本田期有效分蘖叶位E=(N-n-SN-3),单株分蘖成穗数ES=(1+t3+0.8t2)(1+0.8A)+0.3t1,其中t1、t2、t3分别代表秧苗带1叶、2叶和3叶分蘖数;穴盘小苗移栽本田期有效分蘖叶位E=(N-n-SN-2),单株分蘖成穗数ES=(1+t3) (1+0.8A3)+t2(1+0.8A2)+0.5t1,其中A2、A3分别代表2叶分蘖、3叶分蘖及主茎本田期理论分蘖数。通过两年与实际茎蘖动态的比较,公式描述较好。
【目的】实现两系超级稻两优培九大面积种植,分析其生态适应性,合理规划和选择最适宜种植区域。【方法】在南方稻区8个试验点连续2年进行区域生态适应性试验。根据水稻生长发育和产量形成与种植环境相协调一致的原理,采用生长解析方法,选择生育期(GD)、生长速率( )、灌浆速率( )和产量指数(YI)为分析要素,分析两优培九在中国南方稻区的适应性。【结果】GD、 、 都可以建立决定系数较高的环境模型,YI可以由GD、 、 综合表达。两优培九出穗的高温促进率,短日下为5级,长日下为3级,短日促进率为4~5级,为中等感光型,在华南双季稻区的生育期稳定性低于长江中下游稻区及江淮稻区。 等值线呈东南-西北走向,与该地区的夏季温度分布基本一致。长江中下游稻区和江淮稻区是 距平+10%的高值区,华南双季稻区为距平负值区。 除了受灌浆结实期的环境影响外,还受到抽穗前积累的干物质量(GW)运转的影响。 等值线基本呈纬向分布,距平-20%线在24°N以南,大致与两优培九作双季连作稻种植的北界一致。24~28°N为 距平负值区域,28~30°N为 距平正值区域,距平+20%区域在江淮稻区。因地势特点, 和 在四川盆地及洞庭湖地区有相对低值区,在云贵高原河谷和湘、黔、川交界的低山丘陵有相对高值区。两优培九YI在南方稻区自南向北递增,平均达到(10.01±2.71)t8226;ha-1。其中,华南双季稻区为(7.31±1.00)t8226;ha-1,华中单双季稻区为(9.34±1.28)t8226;ha-1,长江中下游和江淮稻区为(11.93±2.04)t8226;ha-1,洞庭湖地区和四川盆地是7.5~9.0 t8226;ha-1的低YI区,云贵高原河谷地区有15 t8226;ha-1以上的生产潜力,南方丘陵也有10.5 t8226;ha-1的高YI区。【结论】在种植区规划上,两优培九宜作为一季中稻,继续向28~30°N华中单双季稻区北部最有利的生态区域发展。
【目的】探讨细胞质雄性不育玉米的根系特性和氮素吸收利用规律。【方法】在土柱栽培条件下,选择目前生产中广泛应用的骨干自交系478和齐319的细胞质雄性不育系(CMS)和其同型保持系(可育系)为试验材料,比较分析雄性不育系及其可育系灌浆期根系特性的差异及对缺氮的响应。【结果】CMS玉米的籽粒产量和千粒重均高于其同型可育植株(P<0.05),生物产量差异不显著(P>0.05),收获指数明显较高(P<0.05),且缺氮条件下优势更为明显。CMS玉米灌浆期具有较高的根系干重、根系体积和根系总活力,且深层根系分布相对较多,根系活力较强,有效延长了根系的功能期,促进了植株对养分和水分的吸收。CMS玉米氮素积累总量高于其同型可育系(P<0.05),成熟期氮素在茎秆和籽粒中分配较多;低氮水平下,CMS玉米的氮素转移率、贡献率和氮素利用率均显著高于其同型可育系(P<0.05);CMS玉米单株氮效率较高,氮响应度相对较低。【结论】细胞质雄性不育玉米籽粒产量高、氮效率高与其深层根量多、根系活力强密切相关。
【目的】通过测定变温处理过程中种子生长速率、蛋白质、脂肪和淀粉含量,以期了解发育早期变温对种子发育和组分的影响。【方法】采用液体组培法在种子发育早期的分裂期(开花10~20 d)和积累期(开花20~32 d)对种子和子叶进行变温处理。具体做法:将盆栽的3个不同基因型大豆品种(Evans,低蛋白品种;Proto, 高蛋白品种;PI132.217, 高蛋白质稳定品种)置于均温为24℃[昼/夜温度,27/20℃(Mo)]的生长箱中培养。在开花后10 d,将它们分别置于温度为31℃[35/27℃(Ho)]、24℃[27/20℃(Mo)]和16℃[20/12℃(Lo)]的生长箱中。在开花后20 d,从生长在不同温度条件下植株上采集种子去种皮种植在营养液中并分别再放置在不同温度光照培养箱中[35/27℃(H);27/20℃(M);20/12℃(L)]。组培营养液含75 mmol8226;L-1谷氨酸和142 mmol8226;L-1的蔗糖。【结果】植株上10 d变温处理对种子生长和干物质积累没有影响,而对种子蛋白质和脂肪含量有明显作用。种子最高蛋白质含量在中温,最高脂肪含量在高温,此时,脂肪含量大约是成熟种子的75%,是低温下生长的种子的2倍(35%)。在组培变温处理中,分裂期在高温下(Ho)生长的植株上种子组培后无论生长在高温(H),中温(M)或低温(L)条件下,其种子鲜重(FW)和干重(DW)均比从分裂期生长在中温(Mo)和低温(Lo)下的植株上采收的种子在同等温度下高,显示出分裂期温度对种子后期生长具有潜在的影响。另外,积累期变温处理中温度从中温(M)提高到高温(H),子叶的生长速率是温度从低温(L)提高到中温(M)的2倍,温度降低16℃比降低8℃生长速率降低2倍,生长早期高温有利于种子生长,剧烈变温抑制种子生长作用。然而,温度升高8℃(LoM和MoH)或降低8℃(HoM和MoL)均使子叶蛋白质含量增加。【结论】早期温度调控着后期大豆种子组分发育。早期高温有利于脂肪合成限制蛋白质积累。基因型不同品种对温度反应不同,PI132.217对温度反应略显不敏感。因此,根据生产地温度的季节变化规律,选择合适的基因型品种和播种期对获得高产高蛋白或高脂肪大豆产量显得十分重要。而培育对温度不敏感型大豆品种以抵抗未来频繁的变温在维持未来大豆高产稳产上可能是一有效措施。
【目的】探讨不同光强下长春花的光合生理特性,为长春花的种植提供理论指导。【方法】采用遮荫处理模拟不同的生境光强(100%、42.5%和12.5%自然光),测定不同光强条件下生长的长春花叶片的比叶重(LMA)、光合色素含量、最大净光合速率(Pmax)、叶绿素荧光参数等光合生理指标,并对叶绿体的超微结构进行观察。【结果】随生境光强的减弱,最大净光合速率Pmax下降,12.5%光强下的Pmax是全光强下的71.4%。其它光合指标也发生适应性调整,相对正常光照,弱光下叶绿素含量上升,LMA、Chla/Chlb、Car/Chl、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)下降。自然光照条件下叶绿体中的类囊体片层结构垛叠紧密,数量较多,随光强减弱,叶绿体基粒逐渐变大,基粒片层发育较差、并且数量逐渐减少。Fv/Fm,qP、NPQ及实际光量子效率ΦPSⅡ等随光强下降也都呈下降趋势。【结论】不同光强下生长的长春花叶片的光合作用和叶绿素荧光动力学特征存在很大差异。弱光条件下,尤其是12.5%光强重度弱光胁迫下,长春花叶片的光合作用受到严重影响,主要表现在ΦPSⅡ、qP和NPQ的下降,从而导致光合机构发育不良和光合能力的下降,影响其正常生长。
【目的】建立小麦抗叶锈近等基因系材料TcLr38特异的PCR标记。【方法】以Thatcher为对照,以TcLr38和TcLr38×Thatcher F2代单株构建的分离群体为材料,利用TcLr38远缘亲本中间偃麦草特异的SCAR标记引物进行PCR扩增获得单一条带,并以50个小麦抗叶锈近等基因系材料对该标记特异性进行检测,Mapmaker 3.0软件计算该标记与Lr38的遗传连锁距离。【结果】中间偃麦草特异的SCAR标记引物在TcLr38中获得单一扩增片段大小为982 bp,50个小麦抗叶锈近等基因系检测表明为TcLr38的特有条带,F2代分离群体验证表明为与Lr38共分离的分子标记,命名为Y38SCAR982。【结论】Y38SCAR982可以作为Lr38的分子标记,并证实该基因由中间偃麦草向普通小麦转移的事实。
【目的】检测不同马铃薯产区晚疫病菌基因型的特征,揭示马铃薯晚疫病菌群体的进化潜能和演替。【方法】用已开发出来的微卫星标记(SSR)对云南省23个马铃薯产区的晚疫病菌群体的遗传结构进行研究。【结果】在两个SSR位点Pi4B和Pi4G上共检测到8个等位基因,占优势的等位基因是218和161,基因频率分别为84.02%、32.52%。在分析的235个云南晚疫病菌菌株中,检测到18个不同的SSR基因型,其中8个新的SSR基因型谱系H-03、H-04、H-05、H-06、H-07、I-01、J-01和 K-01被首次检测到;SSR基因型D-03、D-05、H-01和H-05是云南马铃薯晚疫病菌群体的优势谱系,在云南的群体中所占的比例分别为20.85%、22.98%、15.32%和19.57%,分布于云南的大部分马铃薯产区。【结论】云南马铃薯晚疫病菌群体遗传多样性在地理分布上差异明显,滇中多季作种植区晚疫病菌群体显示了较高的遗传多样性,滇南冬播作一季种植区群体结构单一。有证据表明中国云南晚疫病菌群体与其它国家20世纪80年代后出现的晚疫病菌群体在遗传上存在关联。
【目的】对来自秦巴山区6种野生百合(岷江百合(Lilium regale)、卷丹(Lilium tigrinum)、野百合(Lilium brownii)、大花卷丹(Lilium leichtlinii var. maximowiczii)、山丹(Lilium pumilum)、宜昌百合(Lilium leucanthum))的病毒病危害程度进行调查,并对黄瓜花叶病毒(cucumber mosic virus,CMV)、百合斑驳病毒(lily mottle virus,LMoV)和百合无症病毒(lily syptomless virus,LSV)3种病毒进行检测,旨在确定野生百合是否感染病毒及感染种类,并初步判断不同种对病毒的抗性。【方法】采用发病率和病情指数统计方法调查野生百合病毒病发病情况,采用RT-PCR检测和克隆测序等分子生物学方法对不同发育时期野生百合黄瓜花叶病毒(CMV)、百合斑驳病毒(LMoV)和百合无症病毒(LSV)进行鉴定。【结果】异地栽培条件下,6种野生百合中除岷江百合外,其它5种野生百合都不同程度表现出花叶、斑驳等病毒病症状。经RT-PCR检测结果显示,岷江百合无病毒侵染,卷丹感染百合斑驳病毒(LMoV),野百合、大花卷丹、山丹和宜昌百合均被黄瓜花叶病毒(CMV)和百合斑驳病毒复合侵染。【结论】岷江百合、山丹、野百合、大花卷丹和宜昌百合在原生地不带病毒。在异地保存且有毒源存在的条件下,野生百合易感染病毒。不同种野生百合的抗病毒特性不同,岷江百合对病毒病的综合抗性最强,抗病程度为免疫;大花卷丹和宜昌百合,属中感类型;山丹、卷丹和野百合对病毒病抗性为高感类型。
【目的】采用电击法对青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)进行gfp/luxAB基因双标记,研究标记前后菌株的生长差异、以及侵染性和致病性的变化。【方法】通过电击法进行青枯雷尔氏菌的遗传转化,采用番茄组培苗对标记菌株的侵染条件和侵染过程进行初步研究。【结果】成功地采用gfp/luxAB基因标记了青枯雷尔氏菌。标记后的菌体细胞形状与亲本菌株形状相同,均为长椭圆形,近杆状,整个细胞呈现绿色荧光,PCR结果表明,从标记青枯雷尔氏菌菌株的基因组DNA中扩增出约3.0 kb的gfp基因片段。标记菌在对数生长期,荧光素酶活性快速增加,到稳定期,荧光素酶活性降低。在无选择压力条件下连续移植20次,仍然保持均匀而且强烈的绿色荧光,荧光稳定性保持在100%。gfp基因标记前后的菌株在培养的最适温度、最佳pH值及生长曲线上基本一致,在番茄组培苗内的侵染路线相同,致病力均达到90%以上。【结论】将gfp和luxAB融合基因成功转入青枯雷尔氏菌,融合基因在标记菌株中的表达高效稳定。导入的gfp基因对宿主的生长特性及致病性没有影响。
【目的】比较温度胁迫对两种生物型烟粉虱体内hsps诱导表达的差异。【方法】根据烟粉虱hsp70基因、hsp90基因和18S rRNA序列,设计并合成引物用于实时定量RT-PCR,扩增产物连接到质粒pMD18-T载体上,重组质粒经筛选、签定和10×梯度稀释后作为模板,用于标准曲线的制作和样品检测,检测温度胁迫对B型和ZHJ-1型烟粉虱hsp70和hsp90 mRNA转录水平的诱导情况。【结果】在受到34℃、37℃、40℃和43℃的高温胁迫时,两者hsps的诱导水平无显著差异(P>0.05);在受到4℃、7℃、10℃和13℃的低温胁迫时,B型烟粉虱体内hsps的诱导表达水平显著超过了ZHJ-1型烟粉虱(P<0.05)。【结论】经检验所建立的荧光定量RT-PCR体系特异性好,灵敏度高,符合检测烟粉虱hsps mRNA转录水平的要求。低温胁迫下B型烟粉虱体内hsps的高表达可能是其较强的耐受低温能力的主要机制之一。