利用地域野生资源创制地方适栽的优质香菇新品种

香菇是我国深受欢迎的食药用菌,产量居食用菌产业之首。为拓宽栽培香菇菌株的遗传背景,解决现有主栽香菇菌株种性退化的问题,本研究以香菇‘808’菌株与3个香菇野生资源、3个栽培菌株（辽抚4号、BY1和荷香）开展单-双杂交育种,开发适合当地栽培环境的主栽品种。研究结果显示：在270对单-双杂交组合中,通过锁状联合观察和与亲本的拮抗试验,鉴定出89个杂交子,进一步通过栽培试验筛选出10个性状相对优良的候选菌株;最终通过农艺性状对比试验,筛选出ZJXG 5和ZJXG 8两个优良杂交菌株,这两个菌株均以当地长白山野生资源S1和本地主栽菌株BY1为双核杂交亲本选育而来,表现出超亲显著、菇形圆整、颜色呈浅褐色的特性,前4潮生物学效率在86%-88%之间。本研究结果揭示,在香菇杂交育种中,当亲本菌株来源地域与杂交后代菌株筛选地域相近时,单双杂交亲和率、杂交菌株的出菇率和丰产性指标较高,这提示我们,利用当地野生香菇资源更有利于创制适合当地自然环境的地方品种。     

38个榛种质资源叶功能性状与光合特征变异及其相关性

研究了38个榛种质资源叶功能性状与光合特征参数的变异特征及其相关关系,为优良种质资源的选择以及进一步理解叶功能性状对光合特征的影响机制提供科学依据。结果表明:38个种质资源的叶面积(LA)、叶形指数(LI)、叶干重(LDW)、比叶面积(SLA)和叶干物质含量(LDMC)平均值分别为78.39 cm²、1.24、0.73 g、109.95 cm²·g^-1和38.31%,LDW变异最大,其次为LA和SLA,LI和LDMC变异最小;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(gs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)平均值分别为9.92μmol·m^-2·s^-1、3.88 mmol·m^-2·s^-1、153.04μmol·m^-2·s^-1、238.73μmol·mol^-1、0.41和2.54μmol·mmol-1,gs变异最大(27.89%),Pn、Ci、Ls和WUE次之(10.37%~15.14%),Tr最小(9.99%)。不同种质资源叶功能性状与光合特征参数之间均存在极显著差异。Pearson相关分析表明:Pn与LA、LDW、LDMC均呈显著正相关,与SLA则呈显著负相关;Tr与LA呈显著正相关;gs和Ci与LDMC分别呈显著负相关和正相关;WUE与LDW、LDMC均呈显著正相关,与SLA则呈显著负相关。冗余分析表明:第1、2排序轴共同解释了叶片光合特征总变异的88.6%,其中,对光合特征产生显著影响的叶功能性状因子为SLA和LDMC。平欧210号、F-03、平欧11号、平欧88号、平欧119号、85-162、平欧48号、玉坠、平欧110号表现出较高的水分和光能利用效率。     

大豆(Glycine max(L.)Merr.)致敏蛋白Gly m Bd 30K检测方法及低致敏优异种质鉴定

Gly m Bd 30K蛋白是大豆中主要的免疫显性过敏原之一,会引起人和牲畜腹泻和肠道炎症等过敏反应。因此,发掘低Gly m Bd 30K蛋白含量优异种质对于培育优质大豆品种具有重要意义。为了获得致敏蛋白Gly m Bd 30K低含量的优异种质,根据Gly m Bd 30K蛋白的190-379aa多肽序列制备多克隆抗体;对来源于山西省的29份种质,利用Western blot技术对其Gly m Bd 30K蛋白含量进行检测;并扩增和分析Gly m Bd 30K基因序列;利用荧光定量PCR技术对筛选出的低Gly m Bd 30K含量种质进行表达分析。结果表明:从参试种质中鉴定出2份Gly m Bd 30K蛋白含量低的种质,Gly m Bd 30K蛋白低含量种质的鉴定效率为6.9%,分别是来自太原市的大豆种质134(ZDD02046)和大青豆(ZDD02174),其Gly m Bd 30K基因序列与Willams82相比,在启动子上都有TA重复序列变异,134(ZDD02046)有8次TA重复,大青豆(ZDD02174)有42次TA重复,表达分析结果显示,134(ZDD02046)的转录水平显著低于大青豆(ZDD02174),推测启动子上TA多态性可能影响了其转录水平。本研究建立Gly m Bd 30K蛋白含量测定的方法,鉴定出2份低蛋白含量的优异种质,为今后选育优质蛋白组合的大豆新品种提供了技术和材料支撑。     

浙江省甘薯种质资源的品质鉴定与聚类分析

开展甘薯种质资源的品质鉴定评价,可以系统地了解种质的营养价值、食用品质和加工性能,为甘薯生产的品种选择和种质资源的育种利用提供依据。对2017-2019年浙江省第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中征集的62份甘薯种质进行了干物率、胡萝卜素含量、生薯和熟薯可溶性糖含量以及食味的测定,并进行了品质性状的主成分和系统聚类分析。结果表明,在参试种质中,有高干物率品种24份,胡萝卜素含量≥5 mg/100 g·FW的品种5份,生薯可溶性糖含量超过水果甘薯六十日的品种7份,熟薯麦芽糖含量超过迷你甘薯心香的品种6份。生薯和熟薯均含有果糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖。在生薯中蔗糖含量最高,平均含量为27.00 mg/g·FW,占可溶性糖的47.49%。在熟薯中麦芽糖含量最高,麦芽糖与可溶性糖含量高度相关(r=0.925)。食味与熟薯可溶性糖和还原糖含量、胡萝卜素含量呈极显著正相关,与生薯可溶性糖含量呈显著正相关。主成分F1、F2、F3、F4分别与食用品质、淀粉和油炸薯片加工性能、蔗糖含量有关,可以代表94.15%的甘薯品质变量信息。系统聚类分析表明,参试种质的品质类型可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个类群和Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅲ-1、Ⅲ-2 6个亚群,依用途可以简要归类为:淀粉型23份,粮饲兼用型19份,优质食用型16份,油炸薯片型4份。总之,浙江省甘薯种质资源以淀粉型和粮饲兼用型为主,品质类型丰富,在鲜食及淀粉、全粉、薯脯、油炸薯片加工等用途上有较好的利用价值。     

ITS-RFLP在白灵菇种质资源鉴定中的应用

为快速鉴别白灵菇种质资源的真伪,对58个供试菌株进行ITS特异性扩增,根据遗传差异选择菌株进行ITS克隆测序,经ITS-RFLP分析和ITS序列分析得知:58个供试菌株中,Pl.n0010、Pl.n0020、Pl.n0025、Pl.n0041这4个菌株为杏鲍菇;菌株Pl.n0037是糙皮侧耳;余下53个菌株为白灵菇。结果表明:ITS-RFLP可应用于白灵菇与杏鲍菇菌株间的鉴定。     

萝卜（Raphanus sativus L.）种质莱菔子素含量分析与评价

莱菔子素是由萝卜中萝卜甙水解形成的一种异硫氰酸酯类物质,在植物抗性和人类抗癌方面具有重要作用。本试验利用优化的HPLC检测方法测定了93份萝卜种质肉质根的莱菔子素含量,分析了不同来源地和不同类型萝卜种质莱菔子素含量分布。试验发现不同萝卜种质莱菔子素含量存在显著差异,其含量分布范围为34.445～1446.9 mg/kg﹒DW,最高含量约是最低含量的42倍;红皮白肉和绿皮白肉类型的萝卜种质莱菔子素平均含量较高,华东地区的萝卜种质莱菔子素平均含量显著高于其它来源地的萝卜种质。试验初步获得莱菔子素含量较高的萝卜种质2份,为进一步试验研究提供了良好的材料。     

STEME系统:一种助力体内定向进化的新工具

通过定向进化(directed evolution)可以快速进行蛋白工程改良及重要基因功能研究,以获得新型农艺性状突变体。近期,中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队和李家洋团队合作构建了新型的饱和靶向内源诱变编辑器(saturated targeted endogenous mutagenesis editors, STEMEs),并在植物中实现了基因的定向进化和功能筛选。该系统融合了现有的2种单碱基编辑技术,成功实现在植物体内同时诱导C:G>T:A、A:T>G:C双碱基编辑,通过靶向OsACC羧基转移酶结构域编码序列定向进化出水稻除草剂抗性植株。这种在体内进行基因定向进化的新方法,对于今后农作物重要农艺性状的筛选和功能基因研究具有重要作用。本文对STEME系统的组成、编辑效率和应用原理进行介绍,并与已有的定向进化方法进行比较,为加速作物种质资源创新研究提供参考。     

Analysis of the Relationship between Blast Resistance Genes and Disease Resistance of Rice Germplasm via Functional Molecular Markers

Rice blast disease is one of the most devastating diseases of rice (Oryza sativa L.) caused by the fungus Magnaporthe oryzae (M. oryzae), and neck blast is the most destructive phase of this illness. The underlying molecular mechanisms of rice blast resistance are not well known. Thus, we collected 150 rice varieties from different ecotypes in China and assessed the rice blast resistances under the natural conditions that favoured disease development in Jining, Shandong Province, China in 2017. Results showed that 92 (61.3%) and 58 (38.7%) rice varieties were resistant and susceptible to M. oryzae, respectively. Among the 150 rice varieties screened for the presence of 13 major blast resistance (R) genes against M. oryzae by using functional markers, 147 contained one to eight R genes. The relationship between R genes and disease response was discussed by analysing the phenotype and genotype of functional markers. The results showed that the rice blast resistance gene Pita was significantly correlated with rice blast resistance. Our results provided a basis for the further understanding of the distribution of 13 major R genes of rice blast in the germplasm resources of the tested rice varieties, and were meaningful for rice disease resistance breeding.     

广西柿种质资源果实性状多样性分析与模糊综合评价

为进一步揭示广西柿种质资源信息,运用多样性分析和模糊综合评价法对不同生态气候区的柿种质资源果实性状进行研究和评价。结果表明:不同柿种质的果实性状存在丰富的多样性。86份柿种质的模糊综合评价指数FCI值在1.849～3.947之间,平均2.835。根据FCI取值范围将所调查的柿种质分成5个等级,FCI值最高的第5级种质数量最少,占所调查种质的3.49%;FCI值最低的第1级种质数量最多,占所调查种质的48.84%。月柿、牛心柿、大方柿、京柿、鸡心柿、小方柿和火柿等柿品种及一些实生单株的模糊综合评价指数较高,它们的果实综合性状表现较优,建议作为优良品种和单株加以开发和利用。部分单个性状比较优良的实生单株虽不适合于直接推广种植,但可作为柿品种改良的资源加以利用。     

60份豇豆品种资源的耐盐能力评判

运用《豇豆基因型耐盐能力技术鉴定方法》(专利号ZL200810048423.5),对60份豇豆品种的耐盐能力进行了鉴定评判。试验材料经苗期培养和盐胁迫处理后,分别测定处理组和对照组的植株叶片叶绿素含量、过氧化氢酶活性、可溶性蛋白质含量、细胞伤害率以及单株鲜重等指标并计算其SRI值,运用专利技术的预测模型,得出各品种耐盐综合评价值(D值)。依据评判标准,紫魁、玉农农家宝特优、抗病芦花等11个品种的综合评价值D≥0.68,归为盐耐受型品种;之豇14、白皮、矮紫尾青等8个品种的综合评价值D≤0.48,归为盐敏感型品种;其余41个品种的D值介于0.48~0.68之间,属于中度耐盐品种。本研究结果扩大了豇豆种质耐盐能力鉴定评判份数,丰富了耐盐种质鉴定信息。