海岛棉GbHyPRP1克隆及其转基因拟南芥抗黄萎病验证

在对黄萎病菌胁迫处理的海岛棉Pima 90-53根组织全长c DNA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Gb Hy PRP1。该基因c DNA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,Gb Hy PRP1与来自雷蒙德氏棉、陆地棉和亚洲棉的Hy PRP1蛋白序列相似性最高,分别为95.95%、93.87%和91.34%。q RT-PCR分析结果显示,受黄萎病菌胁迫后海岛棉根部Gb Hy PRP1表达显著下调。将Gb Hy PRP1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Gb Hy PRP1过量表达显著降低了拟南芥对黄萎病的抗性。据此推测Gb Hy PRP1参与棉花抗黄萎病,可能是一个重要的负调控因子。     

太行山前平原麦田昆虫种类调查及4种药剂对麦红吸浆虫的药效实验

以藁城为例,采用淘土、扫网、挂黄板等方法对太行山前平原麦田昆虫群落进行了调查,结果表明该区域超高产麦田昆虫种类相对较少,总计22种,隶属于6目14科。害虫主要有2类,吸浆虫类和麦蚜类。小麦吸浆虫以麦红吸浆虫为主。天敌昆虫常见有蚜茧蜂、食蚜蝇、草蛉和瓢虫4类。采用氧乐果、毒死蜱、高效氯氰菊酯、吡虫啉4种常用药剂对麦红吸浆虫成虫进行了田间药效实验,结果表明上述4种药剂对麦红吸浆虫均有较好的防治效果,虫口减退率均在80%以上。其虫口减退率从高到低依次为:氧乐果、毒死蜱、高效氯氰菊酯、吡虫啉。建议根据麦红吸浆虫的发生情况,选择中低毒药剂毒死蜱、高效氯氰菊酯、吡虫啉交替使用。     

低酚棉种质资源耐盐性鉴定

为了解决粮棉争地矛盾,棉花向更加盐碱干旱区域发展是大势所趋。因此进行耐盐鉴定筛选抗性种质意义重大。本研究在培养室条件下,利用发芽盒和石英砂对179份来源不同的低酚棉种质资源的耐盐性进行了评价。结果表明,179份低酚棉资源材料中,没有高抗材料;抗盐材料4份,占所鉴定材料的2.2%;耐盐材料54份,占30.2%;盐敏感材料121份,占67.6%。筛选出8份耐盐性突出的材料,其耐盐性达到了耐盐或抗盐的水平,包括豫无424、衡无87-306、中无1651、中无3385、多毛101、中无374-G、中无1038和中无642,这些材料在盐胁迫下的相对成活苗率均在70%以上。国内材料耐盐性好于国外材料,国内材料中河北省、山东省、河南省的材料耐盐性明显好于其他省份。本研究筛选出了耐盐性好的低酚棉材料,为低酚棉育种提供了优异的种质资源。     

小麦Mlo及NBS-LRR类抗病基因同源序列的分离与鉴定

根据GenBank中公布的大麦白粉病抗性控制基因Mlo cDNA序列及一个来源于栽培一粒小麦(Triticum monococcum L.)的假定抗病基因序列分别设计引物,以携带小麦抗白粉病基因的近等基因系为材料进行RT-PCR筛选.结果获得两个表达基因的cDNA克隆.其中一个与大麦白粉病抗性控制基因Mlo的同源性达83%.另一个为非通读序列,含有两个可能的开放阅读框,分别包含抗病基因NBS保守结构域2和3以及与水稻抗稻瘟病基因Pib蛋白末端相似的13个LRR区域,推测该序列属于NBS-LRR类.白粉菌诱导前后,该片段RT-PCR扩增产物存在差异,表明该片段可能与小麦抗病性相关.利用"中国春"缺体-四体系,将该NBS-LRR类序列定位在小麦1D染色体上.     

不同水分条件下玉米株高和穗位高的QTL分析

干旱是影响玉米产量的重要因素.在干旱条件下,玉米株高和穗位高往往受到影响,因此是研究耐旱性的重要指标.本研究利用A188×91黄15的F2∶3家系,进行株高和穗位高的数量性状位点(QTL)分析.结果表明,在水分胁迫条件下,分别各有10个QTL与株高和穗位高有关;在水分充足条件下,则检测到各有6个QTL与株高和穗位高有关.各QTL解释的表型变异在7.3%～53.9%之间.位于第8染色体上的QTL个数占总QTL近50%,LOD值均大于4.6,推测该染色体存在控制玉米株高和穗位高QTL的重要区域.本研究在bnlg1812标记附近检测到在水分胁迫下同时控制株高和穗位高的QTL,解释的表型变异在20%以上,该QTL是值得进一步研究和利用的位点.     

转基因抗虫棉农艺性状和纤维品质的遗传多样性

本研究以国内育成和国外引进的52份转基因抗虫棉品种(系)为材料,在河北农业大学棉花育种圃种植,调查农艺性状、测定纤维品质,基于农艺性状和纤维品质分析供试品种(系)的遗传多样性.结果表明:在9个农艺性状中,烂铃数的变异系数最大,其次为产量、有效铃数和第一果枝节位高度,变异系数最小的是衣分和果枝数.转基因抗虫棉品种纤维长度基本能够满足纺织工业需求,2.5%跨长主要集中在28～30mm;纤维比强度平均值为27.1cN/tex,变幅为23.0～31.6cN/tex;马克隆值的平均值为4.8,变幅为4.0～5.6.成对品种的欧氏距离变化在1.53～13.31之间,平均值为4.79,单一品种欧氏距离的平均值分布在3.62～10.51之间,表明不同品种之间具有一定的差异.采用离差平方和法对欧氏距离进行聚类,可以将供试品种明显地划分为2类,一类为中熟品种,另一类为早熟品种.     

转基因抗虫棉SSR和AFLP遗传变异研究

利用SSR和AFLP两种分子标记技术,分析了52份转基因抗虫棉品种（系）的遗传多样性。结果表明：在61对SSR引物中,有4对引物在供试材料中表现出多态性,共扩增出102个标记,其中多态性标记25个,多态性百分率为24．51％,每对引物的扩增带数变化在17～30之间;在100对AFLP引物中,有9对引物在供试材料中产生多态性,共扩增出618个标记,多态性标记33个,占总数的5．34％,每对引物组合扩增的标记数分布于47～81之间。成对品种的欧式距离变化在2．00～5．57之间,平均值为4．21,单一品种欧氏距离的平均值分布在3．73～4．75之间,表明不同品种之间遗传差异不大。基于SSRs和AFLPs多态性数据的聚类分析,可以将供试材料划分为3个类群（SAGs）,但类群划分与品种地理来源不十分吻合。     

基于RAPD、ISSR和AFLP对西瓜枯萎病菌遗传多样性的评价

利用RAPD、ISSR和AFLP分子标记技术对50个西瓜枯萎病菌株进行了分析。结果表明,21个RAPD引物、21个ISSR引物和21对AFLP引物分别对供试菌株扩增出113、134和389条带,三种分子标记的遗传相似系数比较一致,均可揭示西瓜枯萎病菌的遗传变异特点。三种分子标记产生的聚类分析结果存在一定差异,其中RAPD类群与生理小种和地理来源之间均不存在明显关系;而AFLP和ISSR类群与生理小种之间存在一定相关性,与菌株的地理来源关系不明显.     

海岛棉品种抗黄萎病基因SSR标记的验证及克隆

以陆地棉与海岛棉杂交组合中棉所8号×Pima90-53 F2群体的100个单株和邯208×Pima90-53 F2的131个单株为材料,在条件可控的培养室鉴定抗病性,进行海岛棉黄萎病抗性基因连锁SSR标记(BNL3255-208)分析,进一步检验该标记的应用价值,并对该标记进行克隆、测序。结果表明,2个组合的F2群体中抗病、感病植株比例经x2c适合性测验均符合3∶1分离比例;中棉所8号×Pima90-53 F2的79个抗病单株中有70株检测出BNL3255-208标记,抗病单株中有该标记的百分率为88.6%,邯208×Pima90-53 F2的100个抗病单株中有85株检测出BNL3255-208标记,抗病单株中有该标记的百分率为85.0%。通过回收BNL3255-208片段,并进行克隆和测序,表明该标记是一条长211bp、含10次TG重复的片段,该标记为辅助选育抗病品种奠定了基础。     

中国谷子主产区谷子近缘种狗尾草的遗传多样性

用同工酶淀粉凝胶电泳技术分析了在中国北方谷子主产区采集与收集的谷子、谷子近缘野生种青狗尾草(包括谷莠子)和金狗尾草的代表群体。分析了12种等位酶(AAT、ADH、AMP、DIA、GDH、IDH、MDH、ME、PGD、GPI、PGM、SKD)的21个等位酶位点的数据。结果表明：青狗尾草同其它以自花授粉为主的一年生植物相比表现更高的遗传变异性。AAT—3、PGD、PGM在所有供试材料中均表现单态,而在金狗尾草中缺失(沉默)IDH-l。不同地理来源的青狗尾草同谷子的亲缘关系存在一定的差异,而且青狗尾草间的遗传差异同地理区域相关。本研究结果支持把谷子和青狗尾草划为一个种的观点。