邓宏中 , 王彩红 , 徐群 , 袁筱萍 , 冯跃 , 余汉勇 , 王一平 , 魏兴华
2015, 16(3):433-442. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.001 CSTR:
摘要:摘要:本研究利用98对SSR标记对202份中国栽培稻地方种和选育种的遗传多样性进行比较分析。结果显示供试品种具有较丰富的遗传多样性,共检测到等位基因1350个,每个位点的等位基因数(Na)变化范围为3-39,平均14个;Nei基因多样性指数变化范围(He)为0.125-0.955,平均0.733;多态信息量(PIC)变化范围为0.122-0.953,平均0.680;稀有等位基因数(Nr)913个;等位基因丰度(Rs)8.33。栽培稻地方种和选育种遗传多样性差异明显,地方种等位基因数、Nei基因多样性指数、多态信息量、稀有等位基因数和等位基因丰度(Na=1219,He=0.747,PIC=0.710,Nr=756,Rs=8.50)均高于选育种(Na=919,He=0.704,PIC=0.650,Nr=529,Rs=7.01)。各染色体组水平的遗传多样性分析表明,选育种仅在1号染色体上的遗传多样性高于地方种,进一步分析显示选育种的遗传改良在基因组水平上具有区间特异性。
2015, 16(3):443-450. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.002 CSTR:
摘要:摘要:荞麦起源于我国西南地区,该地区分布有大量荞麦地方品种和野生近缘种。本研究利用SSR分子标记,对从我国西南地区收集的81份荞麦及其野生资源进行遗传多样性分析。结果显示,利用19对SSR引物共检测出84个等位基因,每对SSR引物平均扩增出4.421个等位基因,19对SSR引物的平均Shannon's信息指数为0.985,平均PIC为0.478。81份荞麦及其野生资源的相似系数范围为0.500~1.000,分析发现大粒组荞麦种(甜荞及其近缘种、苦荞及小米荞、金荞)与小粒组硬枝万年荞亲缘关系比较近,通过聚类分析在遗传相似系数为0.732时,可将81份荞麦种质分为4个类群,第一类由小粒组齿翅野荞、细柄野荞、小野荞麦、疏穗小野荞麦和硬枝万年荞组成;第二类由甜荞和甜荞近缘种组成;第三类都是由金荞组成;第四类是由苦荞和小米荞组成。在遗传系数为0.920时,小粒组荞麦种可以明显区分出疏穗小野荞麦、硬枝万年荞、齿翅野荞及其细柄野荞。研究表明,19对SSR引物多态性较高,能较好反应荞麦及其野生种质的遗传多样性,本研究的结果为荞麦属种之间的亲缘关系分析和荞麦起源进化研究提供科学依据。
黄志城 , 张新明 , 唐浩 , 盛华芳 , 杨华 , 顾春军 , 孙东明 , 李寿国 , 陈海荣
2015, 16(3):451-459. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.003 CSTR:
摘要:本文利用水稻DUS测试指南(2012版)中的38个水稻标准品种和52个基本测试性状对上海地区的172个粳稻地方品种进行遗传多样性分析,并与14个上海地区选育的申请品种保护的粳稻品种作比较。结果表明:地方品种表型性状共检测到176个等位变异,平均每个测试性状检测到3.6667个,变幅介于1-8个。Shannon’s多样性指数(H’)平均值为0.6834,变幅介于0-1.9327,77.08%的性状存在3个及以上的等位变异;地方品种的等位变异数、每个性状的等位变异数及其变异幅度、多样性指数平均值等均大于现代育成品种,在外观形态上,地方品种的遗传多样性比现代育成品种更要丰富。利用UPGMA法进行聚类分析发现在相似系数为0.53时,可将186个粳稻品种分为3个类群,现代育成品种单独组成一个类群;而主坐标分析将186个粳稻品种明显的分为地方品种和现代育成品种两大区。地方品种具有丰富的多样性,与现代育成品种具有明显的形态差异,可为今后粳稻育成品种的改良提供更多的形态基础。
2015, 16(3):460-466. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.004 CSTR:
摘要:了解水稻籽粒钙、镁、铜、铁、锌和硒等矿质元素含量,以绿旱1号作为父本与102S、KD36S、7HS012及7HS013不育系为母本进行配组,对父本与杂交后代主要农艺及经济性状、水稻籽粒中的矿质元素含量进行了遗传分析,并对各杂交后代的主要农艺性状和籽粒中矿质元素含量以及各矿质元素含量间进行了相关性分析。研究结果表明,杂交后代农艺及经济性状多数表现出超高亲分离现象,且LK3的农艺及经济性状均表现为最好。水稻籽粒矿质元素含量与部分农艺和经济性状存在明显的正相关或负相关关系,且K、Mg、Zn、Se等元素含量与水稻产量密切相关。水稻籽粒中矿质元素含量大小依次为P>K>Mg>S>Ca>Mn>Fe>Zn>Cu>Se,4个杂交后代的K元素含量表现出超高亲分离现象,LK2、Lk3和Lk4的Fe元素含量也表现出超高亲分离现象。水稻籽粒微量元素之间相关性最高,大量与微量元素之间相关性次之,大量元素之间性关系最小,以7HS012不育系为母本得到的杂交后代农艺性状表现较好,矿质元素含量最高,7HS013次之,其他不育系的杂交后代则表现一般。本研究为选育出耐旱及营养价值高的水稻新品种母本的选择提供了理论依据。
2015, 16(3):467-471. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.005 CSTR:
摘要:采用针刺叶片法接种、温室地面水层保湿方式,对146份普通菜豆种质资源进行抗普通细菌性疫病的鉴定和评价,结果表明,采用的接种方法简便实用,保湿方式效果良好,鉴定结果准确;从146份普通菜豆种质中筛选出抗病种质(R)2份、中抗(MR)种质50份、感病(S)种质81份、高感种质(HS)13份。因此,本文推荐针刺叶片接种、温室地面水层自然蒸发保持湿度可以作为大规模菜豆抗普通细菌性疫病鉴定的适宜的方法。
刘盼娜 , 顾兴芳 , 苗晗 , 黄三文 , 张忠华 , 崔金莹 , 王烨 , 张圣平
2015, 16(3):472-479. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.006 CSTR:
摘要:对92份黄瓜核心种质进行苗期和初花期形态学标记分析,以评价供试核心种质资源的遗传多样性水平。结果表明:供试黄瓜核心种质的苗期和初花期性状存在明显的遗传变异,不同种质间各性状的平均变异系数为31.0% ,其中第一雌花节位的变异系数最大,为59.4% ;始花期最小,为14.2% 。聚类分析表明,在Pearson相关系数为6.5时,把92份黄瓜核心种质化分为三大类群;Pearson相关系数为3.5时,把92份黄瓜核心种质化分为八个类群。本研究结果丰富了黄瓜种质资源的评价体系,为今后优异基因资源的挖掘与利用提供了科学参考。
2015, 16(3):479-484. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.007 CSTR:
摘要:对甘肃省东部7个地区30个县海拔953~2024m、纬度33?4′~36?4′范围内的高粱地方品种资源进行了考察征集,新征集到高粱品种资源128份。在统一鉴定的基础上采用变异系数、多样性指数和聚类分析方法,对8个质量性状、8个数量性状的遗传多样性进行了分析,结果表明:128份高粱地方品种资源主要性状平均遗传多样性指数1.203;穗粒重遗传多样性指数最高为1.468,芒性遗传多样性指数最低仅0.627;穗型变异系数最高为62.99%,生育期变异系数最低只有3.99%。在7个地区中,庆阳地区征集资源的遗传多样性指数最高为1.186;兰州地区征集的品种资源遗传多样性指数最低仅为0.373。聚类分析表明,128份品种资源可分为6大类,6大类中都有庆阳和定西地区的品种资源,说明庆阳、定西和天水地区新征集到的高粱资源遗传多样性最为丰富。
白艳凤 王玉莲 王燕平 宗春美 孙晓环 齐玉鑫 杜维广 任海祥 姜龙 王晓梅
2015, 16(3):485-489. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.008 CSTR:
摘要:牡豆8号是黑龙江省农业科学院牡丹江分院选育的高油、高产的大豆品种,具有高产、抗旱、优质等特点,受到农民的欢迎。本文通过对其亲本进行追溯,建立系谱树,分析其亲本的地理来源及核遗传贡献率,揭示其遗传基础,为大豆育种亲本的选择利用提供参考。牡豆8号属于四粒黄细胞质家族,传递过程是:四粒黄→黄宝珠→满仓金→克5501-3→绥农3号→绥农4号→绥农8号→恳农19→牡豆8号。核基因由祖先亲本农大4840、克山四粒荚、小粒豆9号、十胜长叶、阿姆索、四粒黄、金元、白眉、永丰豆、小粒黄、黄-中-中20和佳木斯秃夹子共同提供,核遗传贡献率分别是:25% 、15.23%、12.5%、12.5%、7.81%、7.28%、7.28%、5.96%、3.13%、2.34%、0.78%和0.20%。
2015, 16(3):490-496. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.009 CSTR:
摘要:东北山定子(Malus baccata (L.) Borkh)野生居群集中分布区位于北纬49º11´~50 º40´,东经119°42´~120°16´之间,海拔520m~670m,呈带状分布于大兴安岭西南麓与呼伦贝尔平原交接的河床半湿地,面积约230km2,处于原始野生状态。调查423份自然变异类型表明:树龄最大400年生以上,30~50年生为主体占37%;树姿以直立型与开张型为主,垂枝型占14%;株高与冠径均呈正态分布,矮生型占19.79%;果实颜色由黄经红到紫色变异,浓红型占43.8%,黄色与紫色类型分别占4.5%、3.2%;果实酸、酸甜、甜酸共占总群体的72.9%;自然授粉前提下,平均每花序坐3个果的占47.7%,坐5个果的占26.5%,3.5%的成龄树没有果实;叶形与果形有扁圆、圆、卵圆、长椭圆等,但叶形与果形之间无遗传相关性。群体遗传分析参考国内外研究进展,结合分布区的GPS、河流走向、地貌特征、树龄分布、采访记录等推测:东北山定子是山定子组(Malus baccatus .Jiang)的地理亚种,集中分布于大兴安岭西南麓的山谷间,海拔800m左右,种子经河水、鸟类等作用,延伊敏河、根河、海拉尔河、雅鲁河等流域自然迁徙扩散至海拉尔的黑羊站、蒙古屯、哈克镇,满洲里黑山头口岸的弘吉拉布等地,在近河的山谷地带逐渐适应繁衍形成二级集中分布区。
韩冬梅 , 吴振先 , 杨武 , 帅良 , 李建光 , 潘学文 , 郭栋梁
2015, 16(3):503-511. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.010 CSTR:
摘要:为了解龙眼果实成熟品质的构成因素及其相互关系,构建科学的品质评价体系,本研究以30个品种为试材,观察、测定了43个内外品质指标,综合运用多种统计方法,对果实不同类型的品质进行了评价和预测模型的构建,对综合品质的类型提出了可用的判别公式。结果如下:(1)得到了构成龙眼果实表观性状、经济性状、内在品质和综合品质的公因子成分,以及组成公因子的解释指标。(2)得到了四种类型品质的评分预测模型及各自相应的有效评估指标库;根据模型计算出的品质预测值与实际综合评分均极显著相关,具有较好的预测意义。(3)依据综合品质评分将30个品种分成3类:低糖大果型、高糖中果型、高糖小果型,依据自然属性和应用价值两类有效评价指标,对分类结果分别进行了自身验证和交叉验证判别分析,结果表明都具有较高的判别正确率, 价值评估方法基本能够满足自然分类和应用分类的共同需要。总之,龙眼果实综合品质评价指标包括葡萄糖、流汁、可食率、单果重、TSS、肉厚率、质地,但结合现有品种的特点,还很难达到7个指标全优的目标。
2015, 16(3):512-519. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.011 CSTR:
摘要:为开展四川重要茶树种质资源古蔺牛皮茶种质资源的收集、保存与评价工作,在古蔺牛皮茶树资源中选取了具代表性的8种不同类型茶树(Ⅰ~Ⅷ类)作为研究对象,并对其植物学特征、生物学特性及主要生化成分进行了观测。结果表明:供试茶树在形态特征、遗传和品质性状等方面,表现出较丰富的多样性。其种群多为灌木,树姿半开张状;芽叶绿色,茸毛中等,叶为椭圆形,叶尖渐尖;花多为中花型,花柱3-4裂;果实多为球形和肾形,种子多为球形,主要表现出栽培型茶树性状。古蔺牛皮茶春梢的生化成分含量较丰富,其茶多酚含量为19.71%±0.39%~30.16%±0.22%,游离氨基酸总量为2.20±0.11%~4.88±0.12%,咖啡碱含量为3.45%±0.17%~4.41%±0.09%。结合主要生化成分含量、酚/氨值和儿茶素组分等可推论,Ⅴ、Ⅵ类适制红茶,其它类型则适制绿茶。综合供试茶树的形态和生化成分含量特征,初步鉴定供试的牛皮茶树分属茶组植物分类系统中的秃房茶和茶,Ⅴ和Ⅵ类茶树较为原始,其它类型则进化程度较高。供试茶树中存在具育种价值的资源,其中,Ⅴ类和Ⅵ类可作为高儿茶素含量的育种材料,Ⅱ类可作为选育优质绿茶品种的育种材料。
2015, 16(3):520-527. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.012 CSTR:
摘要:为研究不同类型胡麻种质萌发期抗旱性表现,以筛选抗旱品种,为抗旱育种提供科技支撑。本研究采用不同浓度的PEG-6000高渗溶液模拟干旱胁迫的方法,对定亚17、陇亚8号和2011621080进行渗透胁迫试验,筛选适宜浓度的PEG-6000溶液。对161份不同类型的胡麻种质在萌发期进行渗透胁迫试验,考查与抗旱性相关的5个性状,并运用单项抗旱系数、综合抗旱系数、隶属函数和灰色关联度相结合的方法对种质资源的抗旱性进行综合评价。结果表明,不同浓度PEG-6000胁迫对胡麻种质的萌发均有影响,当PEG-6000的浓度在18%时,各种指标的抑制作用均显著加强,因此我们选用18%的PEG-6000浓度做干旱胁迫试验;PEG-6000胁迫降低了161份胡麻种质资源的相对发芽率,抑制了幼芽的生长,种质间表现出较大差异。根据抗旱性量度值将供试种质划为5级,其中1级抗旱型2份、2级15份、3级28份、4级82份、5级34份;供试种质的抗旱性强弱与地理来源息息相关。试验结果说明选择多个性状,综合评价胡麻萌发期抗旱性是可行且准确的。
刘同金 , 张晓辉 , 沈 镝 , 王海平 , 邱 杨 , 宋江萍 , 李锡香
2015, 16(3):528-534. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.014 CSTR:
摘要:欧洲山芥是研究抗虫皂苷生物合成及植食昆虫与植物协同进化机制的理想模式植物,是极具开发潜力的十字花科植物。为加强欧洲山芥种质资源的研究利用,对保存于国家蔬菜种质资源中期库中的引自欧洲的33份欧洲山芥种质和1份杂交材料进行了物候期观测、主要形态学性状测定和小菜蛾抗性鉴定结果表明:多数材料的表型性状的差异较大,材料间现蕾期最早(BV13-BAR13)和最晚(BV13-BAR9)的两份材料相差达47 d;从始花期到末花期的天数分布在17~46 d之间,总体上花期较短;分蘖能力强、叶表光滑、叶片数目多的种质居多;还发现4份角果抱茎的种质;极差和变异系数最大的性状是株高、角果长和花序长。34份材料中仅9份感小菜蛾,其他均具有很高的田间抗性。基于所有表型性状的聚类分析将34份欧洲山芥分为3个类群,抗虫和感虫材料分属不同的类群,基本反映出了各类群的亲缘关系。本研究结果将为欧洲山芥的遗传改良以及欧洲山芥种质资源在十字花科作物生产和育种上的应用提供基本依据。
2015, 16(3):535-540. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.013 CSTR:
摘要:为有效利用叶用芥菜种质资源,对筛选出的24份叶用芥菜品系资源的11个表型性状,应用相关系数、聚类分析和主成分分析等多元统计方法进行遗传多样性分析。结果表明:叶用芥菜种质资源具有丰富的遗传多样性;11个表型性状平均变异系数为44.74 %,叶片数的变异系数最大,为150.80 %;净菜率变异系数最小,仅为9.54 %。通过系统聚类,将参试的24份品系分为了3类群,第Ⅰ类群有14份材料,第Ⅱ类群有5份材料,第Ⅲ类群有5份材料,各类群性状之间的差异较明显,明确了品系类群间存在的亲缘关系。在主成分分析中,可选取方差累计贡献率为86.62 %的前5个主成分来评价24份叶用芥菜品系资源。本研究揭示了叶用芥菜不同品系的表型特异性和遗传多样性,筛选出一些特异品系资源,为高产优质叶用芥菜新品种(系)的选育提供重要的科学依据。
2015, 16(3):541-548. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.014 CSTR:
摘要:蔓割病是我国南方薯区甘薯主要病害之一,本研究采用直接观察、显微和超微结构观测等结合的手段,对高抗、中感和高感蔓割病的3个甘薯品种(高抗品种:金山57,中感品种:热薯1号,高感品种:新种花)接种蔓割病菌28 d植株充分发病后其茎基部细胞的侵染结构进行了观察。结果表明,在用清水作对照处理时,3个品种茎部组织的细胞形态和结构正常且完整,细胞代谢强。高抗品种金山57无论是接种组还是对照组,均未发现病原菌丝的存在,其茎下部、中部和上部细胞结构相对完整。中感品种热薯1号,蔓割病菌从其茎基部侵入后导致茎基部细胞破损坏死,而中部寄主-病原互作较为活跃和典型,造成养分运输受阻,茎基部接种后病原菌丝会沿着寄主茎部的维管束和其他组织一直向寄主的茎部末端蔓延,遭受侵染后的部位其细胞反应与高感品种新种花类似。高感品种新种花遭受蔓割病原菌侵染后,病原菌菌丝从茎基部新鲜剪口侵入后进入表皮细胞、皮层、维管束并在甘薯茎基部蔓延至中部、上部,直至寄主整株枯死,甘薯茎的木质部导管出现侵填体,质壁分离;与此同时,细胞壁的沉积物及乳突在病原菌的入侵处形成,各种无定型物质或纤丝构成的织网迅速包围入侵菌丝。
2015, 16(3):549-554. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.015 CSTR:
摘要:本文以贵州省毕节市纳雍县姑菁村周边的野生茶树为研究对象,对其叶、花及果等34个表型性状进行统计分析,结果表明:21个描述型性状中有10个仅表现为1种表型,具有相对稳定的植物学性状,另11个表现出不同程度的遗传分化。在数值型性状方面,变异系数在3.74%-21.86%之间,平均为15.10%;多样性指数在0.15-2.02之间,平均为1.62;基于数值型性状的聚类分析可把样本聚为3类,其中第2、3类均仅有3个样本,说明应在后续进行农艺性状和品质性状鉴定以及对该资源保护与利用时应对该类的样株加以区分和重点关注;在环境影响方面,叶器官与果器官受到不同程度的海拔因素影响表现出极显著相关以及分海拔区段间的差异性。姑菁野生茶树资源表型多样性丰富,后代遗传变异水平较高,具有较高的育种潜力。
杨君 , 张艳 , 王伟巧 , 吴金华 , 王国宁 , 马峙英 , 王省芬
2015, 16(3):549-602. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.016 CSTR:
摘要:在对黄萎病菌胁迫处理的海岛棉Pima 90-53根组织全长cDNA文库分析中,筛选到一个与黄萎病胁迫相关的杂合富含脯氨酸蛋白(hybrid proline-rich protein)基因,将其命名为GbHyPRP1。该基因cDNA序列全长1747 bp,开放阅读框945 bp,编码一个由314个氨基酸残基组成的蛋白,包含信号肽、N端富含脯氨酸域及C端Pollen Ole e I域。同源序列分析显示,GbHyPRP1与来自雷蒙德氏棉、陆地棉和亚洲棉的HyPRP1蛋白序列相似性最高,分别为95.95%,93.87%和91.34%。RT-qPCR分析结果显示,受黄萎病菌胁迫后海岛棉根部GbHyPRP1表达显著下调。将GbHyPRP1基因克隆至植物超表达载体,农杆菌介导转化拟南芥获得转基因植株。病指统计分析表明GbHyPRP1过量表达显著降低了拟南芥对黄萎病的抗性。据此推测GbHyPRP1参与棉花抗黄萎病,可能是一个重要的负调控因子。
2015, 16(3):549-554. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.017 CSTR:
摘要:“贵州农业生物资源调查”项目属于国家科技基础工作重大专项,编号为2012FY110200。贵州属于云贵高原区,地形地貌复杂,气候多样,加之多民族聚集,有“十里不同天,一山不同族”的说法。正因为如此,贵州产生了丰富多样的农业生物资源。然而,世上的事物没有一成不变的,随着社会经济的发展,外来文化的渗透,贵州少数民族传统文化和生活习俗及与之相关的农业生物资源亦逐渐消失。国家为了保护少数民族传统文化和农业生物资源,特设立本调查项目,对贵州省42个县(市)进行了普查,并对其中21个县(市)进行了系统调查。本文仅介绍贵州少数民族对其相关的主要作物种质资源的利用和保护情况,旨在为国家保护少数民族传统文化、制定农业生物资源保护策略和科学研究提供基础数据和依据。
张海晶 , 张金梅,辛霞,尹广鹍 , 陈晓玲,何娟娟,卢新雄,周元昌
2015, 16(3):555-560. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.018 CSTR:
摘要:以马铃薯栽培种“呼自83-213”无菌试管苗茎尖为材料,通过开展2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC, 2,3,5-Triphenyl tetrazolium chloride) 茎尖活力染色关键因素研究,优化了马铃薯茎尖TTC活力染色条件,确定了适合的染色温度为40℃,染色时间2h。利用优化的TTC活力染色条件,对马铃薯茎尖小滴玻璃化超低温保存关键步骤处理茎尖进行TTC活力观察。研究发现:经蔗糖预培养(MS培养液添加0.3 mol/L 和 0.5 mol/L蔗糖)的茎尖与新鲜茎尖一样就,均保持高活力;经PVS2处理后茎尖表现时空特异性活力丧失和存活,分生组织和叶原基中间区域仍保持较高活力。通过对茎尖TTC活力染色面积测定,发现当茎尖TTC活力染色面积比≥0.4时,TTC活力染色与恢复培养存活率呈极显著正相关 (P<0.01)。
2015, 16(3):561-568. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.019 CSTR:
摘要:摘要:本文以籼型高直链淀粉恢复系CG133R与糯性爪哇稻22号杂交的F2群体为材料,分析了该群体的蒸煮品质指标的变异及其与淀粉粘滞性特征值之间的相关性,并且对控制这些品质指标的主效基因颗粒结合淀粉合成酶基因(Wx基因)和可溶性淀粉合成酶基因(SSII-3基因)在F2群体中的遗传进行了探究。结果表明:各品质指标和RVA谱特征值在F2群体中广泛分离,且变异较多,其中变异最大的是消减值,其次为胶稠度、直链淀粉含量等。高直链淀粉材料各理化指标与RVA谱特征值的相关性不显著;RVA谱特征值在中、低直链淀粉含量和糯稻群体中与各理化指标存在显著或极显著的相关性;在中、低直链淀粉材料中,RVA谱特征值与糊化温度(GT)也存在显著或极显著相关性。用Wx基因和SSII-3基因的分子标记检测这两个基因在F2群体的分离情况,结果表明这两个分子标记存在偏分离;且偏离分别指向两个亲本类型。除高直链淀粉材料外,可以通过RVA谱特征值来辅助筛选优质水稻品种。
郭兵福 , 马岩松 , 张丽娟 , 洪慧龙 , 常汝镇 , 郭勇 , 邱丽娟
2015, 16(3):569-575. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.020 CSTR:
摘要:大豆遗传转化一直是植物基因工程领域的难点之一,受体品种对农杆菌的敏感性和不同农杆菌菌株对靶组织的侵染能力是影响遗传转化效率的主要因素。本研究利用GUS组织化学定位表达技术,评估了4个农杆菌工程菌株对靶组织子叶节的侵染能力差异,同时研究了33个不同受体基因型对农杆菌的敏感性。结果表明,超毒农杆菌菌株Ag10对靶组织的侵染能力最强,优于其它三个菌株;地方与野生大豆农杆菌侵染后GUS的平均瞬时表达效率显著高于选育品种,此外,通过鉴定筛选出对农杆菌敏感性优于敏感对照Peking的受体基因型6个,为高效遗传转化体系的建立和新型转化受体的开发提供了参考。
2015, 16(3):576-580. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.021 CSTR:
摘要:为挖掘玉米分子伴侣基因ZmBiP1的功能,本研究通过荧光定量PCR技术研究ZmBiP1基因的表达模式,并将ZmBiP1基因转入拟南芥中研究其基因功能。荧光定量PCR结果表明,ZmBiP1基因在玉米旱21的不同组织器官中均有表达,在子房中表达量最高。ZmBiP1基因受甘露醇胁迫诱导诱导上调表达,受盐胁迫诱导下调表达。转基因拟南芥功能验证结果表明,过表达ZmBiP1基因导致拟南芥在种子萌发时期对盐和甘露醇胁迫的耐受能力减弱。
李雯 , 智慧 , 张硕 , 房雪娇 , 王海龙 , 贾冠清 , 韩渊怀 , 刁现民
2015, 16(3):581-587. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.022 CSTR:
摘要:通过EMS(Ethyl methylsulfonate,甲基磺酸乙酯)诱变豫谷1号获得一个遗传稳定的谷子小穗突变体si-sp1,该突变体突出表现为穗部变小,同时伴随有株高降低、单码小花数减少和根系变小等表现型变异。与野生型豫谷1号相比,突变体的穗长和株高分别降低了37.8%和9.0%,单穗粒重和单码小花数分别降低了40.3%和31.7%,但千粒重增加了20.2%。遗传分析表明,si-sp1突变性状由1对隐性基因控制。以si-sp1为母本,辽谷1号为父本构建的F2代定位群体的隐性单株,将突变基因定位在8号染色体上CAAS8003与SSR1038间约11.02 M的距离内,为下一步精细定位并分离该基因奠定了基础。
白羿雄 , 张晓红 , 王军卫 , 胡秦枥 , 张正社 , 王小利 , 牛娜 , 马守才 , 张改生
2015, 16(3):588-593. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.023 CSTR:
摘要:为研究小麦近源属种的耐低磷特性,本实验通过砂培法,以9种山羊草为供试材料,对低磷和正常供磷两个处理下山羊草苗期的相对地上部干重、相对根干重、相对总干重、相对根长、相对根冠比、相对磷积累量、相对磷吸收效率进行研究。结果表明,不同基因型山羊草对低磷胁迫的反应存在一定的差异。相关分析和主成分分析表明,其中相对地上部分干重,相对根干重,相对生物量和相对磷积累量,可以作为耐低磷筛选指标。经过指标筛选表明,双角、粘果、小伞和拟斯卑尔托山羊草为耐低磷型,尾状山羊草为磷敏感型。
2015, 16(3):603-611. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.024 CSTR:
摘要:锥栗是我国南方重要的木本粮食树种,当前对锥栗果实发育的研究主要集中在果实品质分析及果品加工等方面,而对锥栗果实发育过程的分子机理研究尚未见报道。本研究采用高通量测序技术对淀粉积累高峰期的锥栗种仁进行转录组测序分析,对得到的Unigene 进行功能注释、分类及代谢通路分析,并进一步通过实时定量PCR方法分析了7个与淀粉和蔗糖代谢相关酶基因在锥栗种仁发育过程中的表达特征。结果显示:de novo组装后共获得53 629条Unigene序列,序列平均长度为746 bp;通过与其他核酸、蛋白质数据库的Blast搜索比对,共26 739条Unigene序列获得基因注释,占All-Unigene的49.86%;与COG数据库比对后将其注释的14 413条Unigene序列划分成25类;GO功能注释的33 926条Unigene基因共分成细胞组分、分子功能和生物过程3大类58个分支;与 KEGG 数据库比对结果注释的5 277条Unigene序列划分为116条代谢通路;7个与淀粉和蔗糖代谢相关酶基因表达量变化趋势中,CH. 29636(淀粉合成酶,SS),CH. 11971(淀粉分支酶,SBE)两个基因随着种仁的发育呈现逐渐上升的趋势,而其余5个基因(CH.31302,CH. 33690,CH. 19238,CH. 30128,CH. 13088)表达量随着种仁的发育呈先上升后下降的趋势,该结果与锥栗种仁发育期淀粉和蔗糖的变化规律一致。这些信息为锥栗果实品质形成相关功能基因的研究提供了重要依据。
张亮 , 李疆 , 代培红 , 李鹏 , 罗淑萍 , 彭弯弯
2015, 16(3):612-617. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.025 CSTR:
摘要:为了探明CBF转录因子在扁桃中的抗寒分子机理,以新疆栽培扁桃‘矮丰’叶片为材料,通过PCR技术从扁桃基因组DNA中获得CBF1转录因子,命名为AF-PdCBF1,GenBank登录号为KM245570。序列分析表明,该基因开放阅读框为729bp,编码242个氨基酸,推测蛋白质分子量为27.405 kD,并且该蛋白没有信号肽。进化树分析表明,AF-PdCBF1与甜樱桃与中国梅的亲缘关系最近。将该基因片段连接到原核表达载体pET-32a(+)中,构建融合表达质粒pET-PdCBF1,转化到E.coli Rosetta (DE3)中进行表达。SDS-PAGE电泳检测结果表明,表达蛋白与预期大小一致,分子量大小约为47.8 kD。对重组蛋白的诱导条件进行优化后结果表明,重组蛋白pET-PdCBF1在IPTG浓度为0.2 mmol/L、诱导4 h时,其表达量最佳。试验结果可为进一步纯化和鉴定目的蛋白及研究其功能奠定基础。
2015, 16(3):618-623. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.026 CSTR:
摘要:利用ISSR分子标记对雄性猕猴桃16个材料进行遗传多样性分析。从100条引物中筛选出10条引物用于ISSR扩增,共扩增出172条带,其中多态性条带140条,多态性百分率为81.4%;经POPGENE 1.32软件分析结果显示,16个雄性猕猴桃材料的遗传距离在0.15~0.51之间,平均Nei′s 基因多样性指数(H)为0.24,平均Shannon信息指数(I)为0.40;聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.64处可将供试材料分成4类,第Ⅰ类为中华和美味,第Ⅱ类为阔叶、毛花,第Ⅲ类为魁绿,第Ⅳ类为四萼。结果表明ISSR可用于雄性猕猴桃遗传多样性研究,该研究结果可为猕猴桃种质资源的进一步开发利用提供重要信息。
2015, 16(3):624-632. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.027 CSTR:
摘要:SsDREB是从盐地碱蓬克隆的一个DREB2 类转录因子,其表达受高盐和干旱诱导,而对ABA 和低温处理反应不明显。本文将SsDREB与绿色荧光蛋白(GFP)基因构建融合表达载体并在洋葱表皮细胞中进行瞬时表达,研究结果表明SsDREB编码蛋白定位在细胞的细胞核中;酵母转录激活实验证明,SsDREB能特异性结合DRE顺式作用元件,并能激活下游报告基因的表达;采用农杆菌介导法将SsDREB基因在35S 启动子的驱动下转入烟草中,获得的转基因植株对干旱和盐胁迫抗性均显著提高;为研究SsDREB过量表达提高转基因烟草抗旱、耐盐能力的分子机制,选取烟草中与提高质膜稳定性、消除活性氧和渗透平衡相关的8个逆境胁迫相关基因,以烟草α-tublin基因做为内参基因,利用半定量RT-PCR方法分析在正常生长条件下这8个基因在转基因烟草和对照烟草的表达情况,实验结果表明这8个基因都受外源SsDREB基因的调控,其中6个基因在转基因烟草中的表达量显著高于非转基因植株。
董连红 , 史素娟 , S M Nuruzzaman Manik , 苏玉龙 , 毛静静 , 王傚弘 , 周开燕 , 刘林 , 刘好宝 , 王倩
2015, 16(3):633-639. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.028 CSTR:
摘要:CIPK蛋白激酶家族(CBL-interacting protein kinase)是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族,与类钙调磷酸酶B亚基CBL(calcineurin B-like protein)蛋白共同形成CBL-CIPK网络,在植物的生长发育和逆境胁迫响应过程中发挥重要作用。烟草中该家族的研究还比较少,本研究从林烟草(Nicotiana sylvestris)中获得一个CIPK家族基因,该基因与拟南芥和杨树中的CIPK3同源性分别为68.4%和87.5%,将其命名为NsylCIPK3。氨基酸序列分析表明,NsylCIPK3蛋白具有CIPK家族的典型结构特征,在N端和C端分别具有典型的激活环结构域和NAF结构域。进化树分析显示,NsylCIPK3属于CIPK亚家族Ⅱ。表达模式研究表明,该基因在林烟草的根和叶中均有表达,在烟草成熟期的叶中表达量明显升高。在高盐、紫外光和低钾胁迫下该基因的表达发生不同程度的上调。酵母双杂交结果显示,NsylCIPK3可与NsylCBL9互作。推测NsylCIPK3可能通过与NsylCBL9互作形成信号通路,激活下游靶蛋白,参与烟草响应非生物逆境胁迫的信号转导过程。
王妍 , 郑文静,王辉,张丽霞,王世维 , 赵家铭,刘志恒
2015, 16(3):640-648. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.029 CSTR:
摘要:鉴定主栽水稻品种及育种骨干亲本的抗瘟基因型,有助于了解不同抗病基因在品种中的分布,为抗病品种选育及品种布局提供参考;本研究选取辽宁省24份水稻材料,根据7个抗稻瘟病基因的保守区设计引物,扩增各品种的编码区序列,对扩增子序列进行对比分析,鉴定了各基因在24个品种中的分布情况,并对部分抗病等位基因进行了功能验证。结果表明:辽宁省24个主栽水稻品种均不携带Pi21、Pi36、Pi37或其抗病等位基因,而Pid2、Pid3、Pita和Pik/Piks/Pikm/Pikp在24个品种中以不同突变类型及不同频率出现,其中,在2个品种中检测到Pid2抗病基因及Pid3的抗病等位基因;4个品种检测到Pita的抗病等位基因,Pita的几个等位基因中新发现到的几处碱基突变并未影响抗病基因的功能;所有品种中均无与Pik及其复等位基因完全一致的序列,但利用携带AVR-pik的稻瘟病菌接种鉴定结果表明,辽粳454和沈农265携带的Pik等位基因可能仍具有抗病基因功能。
2015, 16(3):649-652. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.030 CSTR:
摘要:针对作物种质数据量大、多维带来的挖掘效率偏低的问题,论文通过探讨Hadoop云平台的组成和运行机制,提出了一种基于Hadoop的农作物种质资源数据挖掘平台,详述了平台的各功能模块并给出了具体的开发方案。通过改进经典的Apriori算法并在平台上对其进行效率测试,验证了平台的有效性、可行性。
2015, 16(3):653-658. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.031 CSTR:
摘要:为了揭示春兰品种的遗传多样性和亲缘关系,为春兰种质资源的有效利用和开发提供依据,采用AFLP技术对51个春兰品种进行了遗传多样性分析,经筛选得到了8对条带清晰、多态性高的引物,共扩增出1315条DNA片段,其中多态性条带为1217条,平均1对引物扩增条带164条,多态性带152条,多态性位点频率为92.5%,表明春兰品种具有丰富的遗传多态性。49个品种含有特有带。51个品种间遗传相似系数变化范围为0.501~0.716,聚类分析表明,51春兰个品种共分为5个类群,来自同一地区的品种并没有聚在一起,表明春兰品种的遗传背景混乱。AFLP分子标记技术能有效地分析春兰品种的遗传多样性和亲缘关系。
2015, 16(3):659-663. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.032 CSTR:
摘要:为了探索核桃叶片性状的遗传规律,为杂交后代性状早期选择提供依据,以2个正反交组合374个杂交单株7年生实生树为试材,测定了各正反交单株的叶长、叶宽、叶面积、叶形指数和比叶重等。结果表明:各性状的变异系数均在6%以上,比叶重的变异系数最高,在15%以上;叶形指数的遗传传递力在4个杂交组合中均大于100%;叶宽和叶形指数较其它3个性状的广义遗传力高,均在79以上;叶面积的次数分布呈连续性变异,不同杂交组合正反交后代叶面积大小的分布主要集中在55~60cm2,小叶型、中间型和大叶型植株在杂交后代群体中所占比率分别为13%~15%、74%~80%和10%以下;在‘绿岭’、‘辽宁1号’的正反交组合中,叶长、叶宽、叶面积、叶形指数和比叶重分别为12.52 cm、6.72 cm、55.27 cm2、1.88、53.18 g/m2和12.86 cm、6.71 cm、56.43 cm2、1.91、59.09 g/m2,反交后代的叶面积和比叶重2个性状均极显著大于正交后代;在‘绿岭’、‘绿早’的正反交组合中,各性状的值分别为12.63 cm、6.73 cm、57.25 cm2、1.94、63.54 g/m2和12.58 cm、6.80 cm、57.59 cm2、1.88、62.28 g/m2,正反交的叶长、叶宽、叶面积和比叶重性状均没有显著差异,正交后代的叶形指数显著大于反交后代。
2015, 16(3):664-669. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.033 CSTR:
摘要:保存种群的遗传多样性和进化潜力是成功拯救保护濒危物种的关键。云南蓝果树(Nyssa yunnanensis W. C. Yin)是国家I级重点保护的极度濒危野生植物,也是国家实施极小种群野生植物保护工程的目的物种。为了探索并制定针对性的保护措施,采用ISSR分子标记方法对64株极度濒危物种云南蓝果树子代个体进行遗传多样性分析。从100条引物中筛选出12条ISSR引物,共扩增出77个稳定、清晰且具多态性的条带。其中58个为多态,物种水平上的多态条带百分率(PPB)变动范围为50.00%~87.50%之间,平均值为74.65%?.01;等位基因观察值(Na)为1.7532;有效等位基因观察值(Ne)为1.5804;Nei's基因多样性指数(He)为0.3206,多态信息含量指数(PIC)变动范围为0.15~0.44之间,平均值为0.27?.01;Shannon's遗传多样性信息指数(I)随着样本数的增加而升高,但当样本数达到24及以上时,Shannon's指数的数值基本不再变化。基于遗传多样性分析结果,从地质历史原因和人为干扰因素等方面对云南蓝果树的濒危机制进行了探析,并提出了有针对性的云南蓝果树保护措施。
王飞权 , 冯花 , 王芳 , 张见明 , 洪永聪 , 郑瑜丹 , 罗盛财
2015, 16(3):670-676. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.034 CSTR:
摘要:对武夷山茶区42份武夷名丛茶树资源的主要生化成分进行了评价鉴定和遗传多样性分析。结果发现,武夷山茶树资源的生化成分存在丰富的多样性和变异,平均遗传多样性指数达到2.06 %,平均变异系数达到22.02 %。通过多变量的主成分分析,前3个主成分代表了茶树生化成分多样性的89.02 %的信息。基于生化成分,把42份武夷名丛聚类划分为3个类群。3个类群除了咖啡碱含量差异不显著外,其他各生化成分均存在显著差异。第1、2类群大部分为适制乌龙茶的资源,第3类群大部分为适制绿茶的资源。并从中筛选出一批生化成分特异的资源。