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    遣传育种
  • 遣传育种
    张凤启,刘越英,程晓辉,童超波,董彩华,唐敏强,黄军艳*,刘胜毅
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    为了提高甘蓝型油菜株高的分子标记辅助育种效率,以888-5(矮秆)×M083(高秆)构建的重组自交系为材料,通过利用新开发的油菜60K SNP芯片对群体进行SNP标记分型,并结合单环境和多环境2种QTL检测方法对4个环境下株高进行了QTL定位及其与环境互作分析。结果表明:2种QTL定位方法,共检测出27个油菜株高QTL,分布于8个连锁群(A2、A4、A5、A6、A9、A10、C3和C7),单个QTL可解释的表型变异为0.70%~26.10%。其中6个QTL与环境存在互作效应,在4个环境下效应大小不一,但效应方向表现一致。主效QTL qPH2-4在2个环境下重复检测到,对表型变异解释为17.96%~26.10%,而且有2个SNP标记距离该QTL的最大峰值小于0.2cM。这些QTL或标记为油菜株高的遗传改良提供了有用的遗传信息。

  • 遣传育种
    陈夕军,张 磊,陈 羽,张家豪,童蕴慧,徐敬友*
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    据GenBank及相关文献提供的序列设计引物,从油菜基因组DNA中扩增出Bnpgip2-1基因完整开放阅读框。该基因全长1 068bp,与已发表的Bnpgip2基因序列(登录号:AF529694)有98%的相似性。RT-PCR分析表明,该基因(已申请序列号为KJ820998)具一个72bp的内含子(544-615),编码区为996bp,含4个限制性内切酶酶切位点(Ava Ⅰ,185;Hind Ⅲ,536;EcoR Ⅰ,929;ApaL Ⅰ,972)。原核表达该基因,表达产物能显著抑制油菜菌核病菌PG活性,抑制率达52.96%。生物信息学分析表明,表达产物BnPGIP2-1有331个氨基酸,理论分子量为36.99kDa,pI为8.35,具强疏水性,主要存在于细胞壁。信号肽切点位于第22和23位氨基酸之间(SFS-KNL),N端和C端各存在5个和3个半胱氨酸残基,可形成3个二硫键;二级结构以α-螺旋(31.12%)、β折叠(16.01%)和无规则线圈(52.87%)为结构元件,具典型的LRR结构;三级结构为10个LRR按右手螺旋规则形成的一个开放裂隙区,可能负责着其与病菌PG的互作。该基因的表达受病原菌侵染的强烈诱导,但对水杨酸(SA)处理不敏感,茉莉酸(JA)处理反而使其下调表达。

  • 遣传育种
    周 扬,刘 薇,孙 石,韩天富,侯文胜*
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    WUS基因在植物再生过程中具有重要作用。为初步了解GmWUS的功能,基于已公布的大豆基因组数据对该基因进行了相关生物信息学分析,表明GmWUS和AtWUS蛋白在酸性区域存在较大差异,而其他结构域较保守。从大豆茎尖克隆了GmWUSa的全长序列,该基因亚细胞表达定位于细胞核,表明它可能是一种同源异型域转录因子。qPCR检测种子萌发过程中子叶GmWUS的表达变化,GmWUSa和GmWUSb表达量均随萌发天数上升,但GmWUSa在后期表达量下降。丛生芽诱导期间,子叶节处GmWUS的表达呈现出一种先增后减的近似周期规律,表明GmWUS可能参与了丛生芽的分化和再生。比较GmWUSa和GmWUSb的表达变化趋势,推测两基因的功能可能在时间上互补。本文的结果有助于研究GmWUS在大豆再生过程的作用,解释丛生芽的形成机制和作为过表达GmWUS基因增强大豆再生能力、提高转化效率的依据。

  • 遣传育种
    赵振芳,刘 薇,郑丽平,冯永君 *,吴存祥 *
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    为了研究MADS-box家族转录调控因子GmNMHC5与植物激素分泌之间的关系,本研究通过发根农杆菌介导下胚轴转化法获得根部过量表达GmNMHC5基因的嵌合体植株,采用GUS染色分析和GmNMHC5的相对表达量分析筛选阳性转基因毛状根。采用酶联免疫法测定V3期转基因毛状根和非转基因毛状根(对照)赤霉素和脱落酸含量,发现转基因毛状根部赤霉素的含量为6.65 ng/g,比非转基因毛状根提高了18.5%;脱落酸含量为78.87 ng/g,比非转基因毛状根降低了19.6%。采用外源赤霉素(50μmol /L)和脱落酸(50 μmo/L)处理植株根部,V3期根部GmNMHC5的相对表达量分别是对照组的4.52倍和0.31倍,说明外源赤霉素可以极显著地促进根部GmNMHC5的表达,外源脱落酸可以极显著地抑制根部GmNMHC5的表达。上述研究结果表明,自贡冬豆根部GmNMHC5的表达与植物激素的分泌存在交互调控作用,协同调控植株的生长发育。

  • 遣传育种
    张 卓,马 建,付永平,姚 丹,曲 静,王丕武*
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    大豆查尔酮还原酶(chalcone reductase, CHR)是大豆苷元合成途径中必需的关键酶之一。本研究在大豆基因组中分离到新的查尔酮还原酶基因Gmchr4,克隆基因cDNA片段长度为1 410bp(GenBank登录号:KF938604),含开发阅读框966bp,分析了Gmchr4在大豆基因组的进化关系。通过实时荧光定量PCR技术(Q-PCR)和高效液相色谱技术(HPLC)分析了基因的表达水平和催化产物异甘草素的含量。实验结果证明得到一种新的大豆查尔酮还原酶蛋白基因,为深入探索大豆苷元等异黄酮类化合物的生物合成途径,尤其是相关基因间的表达调控提供了参考。

  • 遣传育种
    张冰清,陆徐忠*,吴新杰,李 莉,陈凤祥,马 琳,张小娟,倪金龙,汪秀峰,秦瑞英,杨剑波*
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    为适应种子经营管理的需要,建立新型的准确、经济的鉴定方法,利用分布于油菜连锁群上的33对SSR核心引物,对12个育种品系和市场上的杂交油菜品种进行鉴定,探讨取样方案、检测方法和位点判读,将样品间SSR位点类型分为相同位点、疑似相同位点和差异位点3类。分析位点类型发现,12个油菜品种/系间的差异位点数为4~22,其中同父异母杂交种(3个)间差异位点数为4~16,同母异父杂交种间(4个)差异位点数为7~18,市场抽样的品种间差异位点数为12~20。同一品种不同样本间的差异位点数为0~2,据此,本研究将区分品种间与品种内的差异位点阈值设定为2,即在利用33对引物对油菜杂交种与对照样品进行SSR分析时,当两样品间差异位点数>2时,判定为不同品种;当差异位点数≤2时,判定为近似或极近似品种。盲样鉴定实验及其与田间鉴定方法的对比实验,均证明了本研究确定的SSR鉴定方法可行。 

  • 遣传育种
    成良强,黄 莉,任小平,陈玉宁,周小静,姜慧芳,雷永,黄家权,晏立英,廖伯寿
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     研究阐释荚果相关性状的遗传基础是改良花生品种产量的重要前提。本研究以高产高油新品种中花16及其2个直接亲本和6个间接亲本为材料,对荚果性状及其相应SSR标记进行鉴定。结果表明,中花16的荚果长、百果重和百仁重低于其直接亲本8130和中花5号,但高于全部供试8个亲本的平均值;荚果宽和种子宽大于直接亲本和间接亲本的对应值;种子长高于直接亲本和8个亲本的平均值。通过136对多态性SSR引物鉴定表明,中花16具有直接亲本8130的64.1%和中花5号87.3%的条带,且中花16还具有一些直接亲本中不存在而在间接亲本中存在的一些条带。综合分析SSR标记带型和表型数据,鉴定出5个与百果重相关、4个与百仁重相关、3个与荚果长相关、3个与种子长相关的候选分子标记。综合分析表明,直接和间接亲本中与大果性状相关的标记IPAHM606-1、IPAHM531-1、GA8-2、1B9-4和HAS0428-2条带在育种过程中传递给了中花16。

  • 品种资源
  • 品种资源
    吴金锋,高桂珍,李 锋,陈碧云,许 鲲,蔡梦鲜,周梦妍,伍晓明*
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    为了探究甘蓝型油菜的根系形态和性状变异规律以及根系性状与产量之间的关系,以来源于世界各地的307份甘蓝型油菜核心种质为材料,首先进行了苗期根系形态分类,然后分别在苗期、花期和成熟期对根系性状(包括根和地上部的鲜重、主根长、根颈粗、以及一级侧根数)进行了调查与分析。结果表明,上述材料可分为A~H等8类有代表性的根系形态类型;3个生育时期的根系性状之间呈极显著或显著性相关,其中苗期根鲜重和花期根颈粗相关性最为显著,相关系数达到0.61。逐步回归分析表明,苗期、花期和成熟期的根系性状和地上部鲜重在3个生育时期中分别能解释8.7%、13.3%和3.9%的籽粒产量变异。
  • 品种资源
    许 晶,曾 柳,徐明月,程 勇,张学昆,邹锡玲*
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    为充分挖掘油菜耐渍种质资源,对来自油菜产业体系270份油菜资源在发芽期淹水处理12h,根据相对成苗率进行耐渍性评价。结果表明:油菜耐渍性遗传变异广泛,不同类型油菜品种的耐渍性存在明显差异。其中白菜型油菜的耐渍性比甘蓝型油菜强;常规种的耐渍性比杂交种强;长江下游的油菜品种比中、上游油菜品种的耐渍性要强,而中游地区油菜的耐渍性的遗传差异比下游丰富;春油菜的耐渍性比冬油菜强。因此,在耐渍性材料筛选中,可以根据特定的环境和生育期的要求相应的从中选择耐渍性强的材料用于耐渍育种。

  • 品种资源
    袁翠平,赵洪锟,王玉民,刘晓冬,齐广勋,董英山*
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    大豆丝氨酸羟基转移酶(serine hydroxymethyltransferase)基因(SHMT)是Rhg4位点的抗胞囊线虫基因。本研究根据基因序列设计PCR引物对92份野生大豆进行了扩增和对扩增产物测序,研究了其遗传多样性及其与大豆对胞囊线虫抗性的关系,旨在为野生大豆资源的合理利用提供参考。在供试的92份野生大豆SHMT序列(2 430bp)中,共发现了13个SNP位点(7个转换,6个颠换)和4个Indel(均发生在非编码区),其中11个为简约信息位点;SHMT序列多样性为π=0.00061和θ=0.00106;多态性位点形成16个单倍型,其中9个单倍型的分布频率>2%,单倍型多样性为0.855;Tajima’s D、Fu and Li’s D和Z检验发现野生大豆SHMT不存在选择压力;卡方测验表明野生大豆SHMT与大豆对胞囊线虫的抗性没有直接关联;采用UPGMA法构建的SHMT分子进化树表明,供试92份野生大豆被聚类在6个类群,并表现出种质间的遗传关系与其生态区有一定的联系。 

  • 栽培生理
  • 栽培生理
    李 俊,刘丽欣,张春雷,官春云,代碌碌,张利艳,谭太龙,马 霓,袁金展
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    为研究光合促进剂NaHSO3促进油菜叶片光合的作用机理,以甘蓝型油菜中双11号为材料,在水培条件下研究了不同浓度NaHSO3(0~0.08mmol/L)处理对五叶期幼苗生长发育、氮代谢及光合荧光特性的影响。结果表明,水培条件下,低浓度(0.02mmol/L)NaHSO3处理10d、15d和20d后植株株高均显著增加,分别比对照提高21.0%、28.4%和40.4%;鲜重和根长虽有增加但与对照相比差异不显著;高浓度(0.08mmol/L)NaHSO3处理10~20d后显著抑制植株根系长度,抑制率为15.1% ~16.5%。不同NaHSO3浓度处理均显著增加了叶绿素b和总叶绿素含量,其中0.02mmol/LNaHSO3处理对叶绿素含量的促进作用最大,且只有该浓度处理会显著提高叶绿素a含量;NaHSO3处理油菜后,净光合速率、光饱和点和表观量子效率显著增加,光呼吸速率显著降低;最大光能转化率(Fv/Fm)和实际光能转化率(ΦPSⅡ)增加,非光化学猝灭系数(NPQ)降低;不同NaHSO3浓度处理均能增加硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)的活性,其中对NR的促进作用在0.02mmol/L达到最高。本研究结果表明,NaHSO3对光合速率的促进作用与光呼吸抑制无关,而是主要通过促进油菜叶片中叶绿素b含量增加,进而提高了光能吸收和传递效率,因此光合速率提高。
  • 栽培生理
    莫金钢,马 建,沈 勇,张丽辉,曲 静,王丕武,*
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    为了考察大豆抗旱突变体M18苗期植株的生长状况和生理特性,以其野生型亲本大豆吉农18号(JN18)为对照,于苗期采用不同浓度(0%、5%、15%、25%)PEG-6000模拟干旱胁迫处理,测定其形态性状和生理生化指标。结果表明:随着PEG浓度的增加,M18和JN18植株的主根长、一级侧根数、侧根总长度、叶绿素含量等指标呈先增加后减少的趋势,而株高、地上部鲜重和干重及RWC等指标逐渐减小,根冠比、Pro含量、MDA含量、SOD活性和POD活性等指标逐渐增加;在同一浓度PEG处理下,两者的根干重和SOD活性均呈极显著性差异(P<0.01),M18比JN18具有较强的生长优势和较高的叶片保水能力、渗透调节能力和酶促抗氧化能力。根体积、株高、冠干重、脯氨酸含量等具有显著性差异的指标均可作为大豆苗期抗旱性鉴定的主要指标。

  • 栽培生理
    袁晋,罗庆明,*,刘卫国,杨晨雨,杨文钰,**,罗 玲,邹俊林,王小春,雍太文,杨 峰1
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    为研究气象因子对川中丘陵地区带状套作大豆产量的影响,采用多点分期播种,比较了不同试验点带状套作大豆产量性状的差异,分析了主要气象因子与带状套作大豆产量构成因素及产量的关系。结果表明:在川中丘陵地区,较高的积温有利于带状套作大豆产量的形成,而降水过多、湿度过大、日照不足不利于产量形成;在花荚期,较高的相对湿度和积温有利于开花结荚,而较长的日照时数、日均温差对开花结荚具有负面作用;气象因子对有效株数、荚粒数影响较小,主要通过影响单株荚数、百粒重的形成,来影响产量;大豆产量表现出随播期推迟而逐渐降低的趋势,适当早播有利于产量形成。 

  • 栽培生理
    李 臻,刘 炜*,王庆国, 张贵林
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    为探讨花生果针向地性及荚果发育调控机理,本研究对黑暗和机械刺激条件下果针中不同植物激素的含量及变化趋势进行了测定。结果显示,不同刺激条件下果针中IAA的含量没有显著差异;而GA、ABA及BR含量在黑暗结合刺激及自然生长延伸入土后的果针中均有所降低,在单一黑暗或机械刺激条件下与对照(悬空自然生长的果针)之间没有显著差异。研究表明,生长中的果针通过对外界不同环境的响应,进而调控果针中激素代谢,并通过影响相关信号转导途径,调控花生果针尖端子房的膨大和荚果的发育。本研究为深入解析花生果针及荚果发育内在机制、培育花生新种质提供了理论指导。

  • 土肥植保
  • 土肥植保
    支 叶,孙菲菲,孙素丽,段灿星,朱振东*
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    在2012年,从黑龙江省采集的大豆根腐病病株上分离到5个疑似锐顶镰孢的分离物,基于形态学、EF-1α基因序列及锐顶镰孢特异性分子标记检测,将5个分离物鉴定为锐顶镰孢(Fusarium acuminatum)。接种试验表明,5个分离物对大豆品种Williams 和合丰25具有较强的致病力,分离物间不存在致病力差异。这是首次报道在黑龙江省发现锐顶镰孢引起大豆根腐病。 

  • 土肥植保
    郑 丽,杨兴玉,谢昌平,李 静,冯朝阳,曾宪海,田婉莹,沈会芳*,覃新导*
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    对采集于广东江门的油棕病叶进行了病原菌分离,通过形态学和ITS序列分析,结果表明此病原菌为小孢拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis microspora),这是在我国属首次发现由小孢拟盘多毛孢菌引起油棕叶斑病。生物学特性研究结果表明:该菌菌丝生长最适宜温度为28~30℃,pH为6.0~8.0;分生孢子萌发率的最高温度为25℃、28℃和30℃,pH为6.0~9.0。菌丝对碳源的利用效果最高为D-麦芽糖和可溶性淀粉;对氮源的利用效率以蛋白胨最高,明显优于其他氮源,而以可溶性淀粉、D-半乳糖、D-麦芽糖、葡萄糖为碳源,分生孢子的萌发率最高,分别为94.33%、90.00%、88.33%、89.67%,四者差异不显著;以蛋白胨和硝酸钾为氮源,分生孢子萌发率较高,分别为80.33%和74.00%。

  • 测试加工
  • 测试加工
    李 敏,马 飞,李培武*,张 奇*,张 文, 周海燕,印南日,王恒玲,吴 慧
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    为提高黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1, AFB1)酶联免疫分析灵敏度,建立了基于异源策略的间接竞争酶联免疫分析(IC-ELISA)方法。首先采用黄曲霉毒素B1与羟基乙酸(glycolic acid,GA)进行衍生化反应,生成缩醛(AFB2-GA),即AFB1半抗原,质谱鉴定结果为ESI-MS: 388.07 [M + H]+,表明半抗原合成成功。然后采用活泼酯法,将AFB1半抗原羧基与牛血清白蛋白(BSA)的氨基经脱水反应实现化学共价偶联,得到AFB1人工抗原AFB2-GA-BSA。紫外扫描结果表明人工抗原AFB1特征吸收峰与BSA和AFB1的特征吸收峰有明显差异,BSA与黄曲霉毒素B1成功偶联,摩尔结合比分别为8.45:1。最后将黄曲霉毒素B1人工抗原AFB2-GA-BSA作为包被原,利用黄曲霉毒素B1高特异性3G1抗体,建立了基于异源策略的IC-ELISA方法。利用该方法测定了3G1抗体的灵敏度,检测灵敏度达到0.3ng/mL,比同源ELISA方法检测灵敏度(1.6ng/mL)提高了81.25%,并将方法应用于花生中黄曲霉毒素的实际检测。测定结果与高效液相色谱法结果进行比对,结果符合曲线y = 1.044 4x + 0.090 2, R2=0.975 1,说明该方法能满足花生中黄曲霉毒素快速筛查的测定准确度的要求。

  • 研究简报
  • 研究简报
    程海翔,邵 瑜,李建辉,徐天有,田光明*
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    在自制生物反应器内,考察了曝气对培养于BG-11培养液中的栅藻(Desmodesmus sp.CHX1)细胞生长、叶绿素积累和油脂生产的影响。结果表明:曝气能显著促进藻细胞生长、增加细胞内叶绿素(a+b)含量和油脂产量,当曝气量为160L/h时达到最大,培养7d后,栅藻(Desmodesmus sp.CHX1)细胞的生物质浓度、叶绿素(a+b)含量和油脂产率分别达到7.26g/L、60.5mg/L和128.7mg/(L•d),显著高于不曝气对照的0.47g/L、2.81mg/L、39.9 mg/(L•d)。由此说明在微藻培养过程中,曝气利于栅藻(Desmodesmus sp.CHX1)细胞生长、叶绿素积累和油脂生产,这为强化栅藻细胞生长和油脂生产提供了一种途径。

  • 研究简报
    姚 昕,李 婧,何 霞,刘 洪,沈雪峰
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    为了探讨铝胁迫条件下施硅对花生幼苗根系生长发育的影响,以花生品种粤油7号为材料,采用营养液培养法,研究了铝胁迫条件下硅对花生根系生长、根系活力、脂膜过氧化、抗氧化酶活性以及根系硅和铝元素含量的影响。结果表明,铝胁迫条件下,施硅处理后,花生根系活力、根表面积、根体积、根鲜重和硅元素含量显著提高,分别增加了50.4%,29.6%,15.7%,9.5%和44.7%;根系CAT,SOD和POD酶活性,MDA和铝元素含量显著下降,分别下降了39.1%,35.3%,31.9%,18.0%和23.5%。可见,铝胁迫条件下,施硅处理后,降低了铝元素的吸收,改善了花生根系生长发育情况,降低了抗氧化酶活性和膜脂过氧化作用,从而为硅缓解铝胁迫提供了

  • 研究简报
    谭红姣,刘登望,李 林,马 杰,肖 密,王 静
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    采用人工模拟根际淹水方法,以典型耐淹涝花生品种豫花15、淹涝敏感品种花269(敏)为材料,研究根系保护酶(SOD、POD、CAT)、膜脂过氧化代谢产物丙二醛(MDA)对不同生育期淹水胁迫的响应。结果表明,两个品种在不同生育期对淹涝的响应存在较大差异。苗期淹涝后,豫花15的SOD、POD、CAT活性均下降,MDA含量升高;花269的SOD活性先升后降,CAT活性先降后升,POD活性、MDA含量升高。花针期淹涝后,豫花15的SOD、POD、CAT活性均先升后降,MDA含量降低;花269的SOD和CAT活性、MDA含量均先降后升,POD活性升高。结论:淹涝对花生根系内在生理有负面影响,尤以苗期影响大,花针期影响较小;而品种间根系保护酶(SOD、POD、CAT)的活性变化较为复杂;苗期豫花15根系耐淹涝性弱于花269,而在花针期强于花269。
  • 综述与专论
  • 综述与专论
    邵玉娇,丁梦思,李再云*
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    芸薹属栽培种是研究作物异源多倍化过程中祖先基因组遗传行为的模式系统,本文综述了芸薹属异源四倍体的细胞学和遗传学研究进展。在远缘杂交诱导染色体丢失的情况下,3个四倍体染色体组的稳定性为埃塞俄比亚芥>芥菜型油菜>甘蓝型油菜,每个四倍体内染色体组的稳定性为B>A>C,即甘蓝型油菜(AACC)易于丢失较多且来自C-染色体组的染色体,芥菜型油菜(AABB)与埃塞俄比亚芥(BBCC)中来自B染色体组的染色体最为稳定。天然与人工合成多倍体的遗传及表观遗传变化受细胞质与祖先染色体组的影响。最后介绍了甘蓝型油菜与诸葛菜及菘蓝异源染色体附加系的培育及遗传特点。