基于ISSR-PCR对山东玉米多堆柄锈菌遗传多样性的研究及其初侵染菌源的推测

利用11对多态性ISSR引物对2014–2016年间采自山东、江苏、浙江、河南及海南等5省的60个玉米多堆柄锈菌菌株进行了种群遗传多样性分析。结果表明,分离自山东的玉米多堆柄锈菌菌株的遗传多样性丰富,多态性百分率(P)达96.34%,与江苏、浙江、河南锈菌种群具有较高的相似性,遗传距离相对较近,其中与江苏的群体遗传相似系数最高(GS=0.7829),遗传距离最近(GD=0.2447),而与分离自海南的锈菌种群相似性最低(GS=0.0148),遗传距离最远(GD=4.2999)。在相似性系数0.74水平上,供试60个菌株被划为3个群和多个亚群组,各群和亚群间表现出较明显的年度与地理分布上的差异。2015年采集的菌株之间G_(st)值为0.8694,2015与2016年采集的菌株群体间的Gst值为0.4562,说明病菌的遗传变异不仅表现在地域上,也体现在年度间。基于ISSR标记分析,作者认为发生在山东省的玉米南方锈病其初侵染菌源不是来自我国周年发生玉米南方锈病的海南省,而最有可能来自同样能越冬的菲律宾或我国台湾地区。     

小麦微核心种质γ射线辐射敏感性分析

以259个小麦微核心种质为材料进行剂量为0、100、150、250 Gy的60Coγ射线辐照处理,探讨小麦微核心种质的γ射线辐射敏感性分布,以及DNA损伤修复基因TaKu70和TaKu80对辐照的应答模式。结果表明,小麦微核心种质的苗高损伤率与γ射线辐照剂量间存在着3种函数关系:对数、线性、幂函数。以苗高损伤率为50%时的辐照剂量HD50作为主要的辐射敏感性分型指标,分别统计不同函数关系的微核心种质落入不同剂量区间的基因型个数,并依此将259份微核心种质分为敏感型(10)、较敏感型(96)、较钝感型(101)、钝感型(52)。对数函数关系中以敏感型和较敏感型为主,随着γ射线辐照剂量的增加TaKu70和TaKu80基因的相对表达量与对照相比总体升高,但变化不明显;线性函数关系中以较敏感型和较钝感型为主,TaKu70和TaKu80基因的相对表达量与对照相比总体升高,随剂量的增加而逐渐递增;幂函数关系中以较钝感型和钝感型为主,TaKu70和TaKu80基因的相对表达量与对照相比总体升高,但随剂量的增加呈现先增加后降低的趋势,一般相对表达量的峰值出现在150 Gy。     

玉米产量对密度的敏感性研究

作物的密度敏感性反映了稳产性,是广义作物耐密性的重要组成部分.密度敏感性可以用敏感度表示,它是当密度偏离最适值1株/m^2时,产量-密度的单峰曲线上两条切线的到角,取值0°~180°,据此将密度敏感性划分为5个等级.密度敏感度的上界是最适单株产量的严格增函数.对中国上世纪60年代以来155个玉米密度试验产量结果作密度敏感性分析,发现密度敏感度接近对数正态分布,中位数为49°,极不敏感和不敏感两个等级占总数的68.4%.密度敏感度揭示了密度与稳产性的关系,在玉米及其它作物研究中具有重要应用价值.     

RNAi沉默淀粉分支酶基因SEEI对玉米直链淀粉合成的影响

淀粉分支酶(SBE)是淀粉合成的限速酶.为了研究SBEI沉默对直链淀粉合成的影响,克隆了玉米(Zea mays)淀粉分支酶SBEI基因片段,构建了S8EI的RNAi表达载体pBAC418,用基因枪将其导入玉米自交系幼胚愈伤组织,经木糖筛选获得了7株转化再生植株.利用FAD2 intron和xylA基因探针对T<,0>代再生玉米植株进行DNA dot blot和PCR-Southern检测,证实5株为阳性植株,其中4株正常结实.SBEI基因沉默对阳性再生玉米株系籽粒的含油量没有显著影响;蛋白质含量显著高于受体对照;总淀粉含量与对照相比无显著差异,转基因株系直链淀粉含量平均提高了9.8%.     

RNAi沉默淀粉分支酶基因SBEI对玉米直链淀粉合成的影响

淀粉分支酶(SBE)是淀粉合成的限速酶。为了研究SBEI沉默对直链淀粉合成的影响,克隆了玉米(Zeamays)淀粉分支酶SBEI基因片段,构建了SBEI的RNAi表达载体pBAC418,用基因枪将其导入玉米自交系幼胚愈伤组织,经木糖筛选获得了7株转化再生植株。利用FAD2 intron和xylA基因探针对T0代再生玉米植株进行DNAdotblot和PCR-Southern检测,证实5株为阳性植株,其中4株正常结实。SBEI基因沉默对阳性再生玉米株系籽粒的含油量没有显著影响;蛋白质含量显著高于受体对照;总淀粉含量与对照相比无显著差异,转基因株系直链淀粉含量平均提高了9.8%。     

一种利用生理指标评价玉米弯孢菌叶斑病抗性的方法

本试验以4种不同抗性的玉米自交系幼苗为材料,比较了新月弯孢菌毒素浓度和处理时间对玉米主要防御酶系苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）比活力的影响。结果表明：在不同毒素浓度和胁迫时间下,PAL、POD和SOD比活力与品种抗病性的相关程度不一致。稀释200倍的毒素溶液处理玉米幼苗12h时,PAL比活力与抗病性呈极显著线性正相关,POD比活力与抗病性呈曲线正相关,SOD比活力与玉米抗病性呈极显著线性负相关。因此,可利用稀释200倍的新月弯孢菌毒素溶液处理12h时测得的玉米幼苗PAL、POD及SOD比活力估算玉米自交系弯孢菌叶斑病的抗性水平。     

种植方式和密度对夏玉米光合特征及产量的影响

为探明种植方式和密度对玉米光合特征及产量的影响,以郑单958为材料,在不同种植密度水平(67500株/hm2和82500株/hm2)下,以常规等行距种植方式为对照,设置3种不同缩行宽带种植方式(三行一带、四行一带、五行一带)进行比较研究。结果表明:与对照相比,无论高密度还是中等密度下,各缩行宽带种植方式均使玉米穗位上第1叶茎叶夹角显著减小,其中中三行一带种植方式穗位上两叶叶夹角值均最小;各缩行宽带种植方式光合速率(Pn)均不同程度高于对照,子粒产量显著增加,其中三行一带、四行一带、五行一带种植方式分别比对照增加16.7%、6.1%、10.7%(2011年)和17.2%、12.1%、10.6%(2012年)。所有处理中,三行一带种植方式高密度处理2011年和2012年籽粒产量均最高,因此可推荐为黄淮海夏玉米高产高效种植新方式。     

小麦品质性状的免疫化学测定及不同近缘种属贮藏蛋白的免疫同源性

利用普通小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）高分子量谷蛋白亚基（ＨＭＷＧＳ）多克隆抗体和单克隆抗体,对小麦品质性状及不同麦类作物近缘种属的籽粒贮藏蛋白进行了免疫化学测定,以建立小麦品种性状的快速测定方法并研究不同麦类作物胚乳贮藏蛋白的免疫同源性。结果表明：抗原抗体反应与品质性状的相关性因抗体种类及品质性状的不同而不同,多抗略优于单抗,不同单、多抗间相差较大;籽粒蛋白质含量及干、湿面筋含量与吸附值相关程度较高,与沉淀值则中等,而面包性状相关性较差。多克隆抗体吸附值与籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、干面筋含量、面包体积及面包比容的最大相关系数分别为０．７６２０、０．８９４２、０．８８７３、０．６１０３、０．４５９８和０．４７４４,单克隆抗体吸附值与其最大相关系数分别为０．７８３７、０．７７４５、０．７８２２、０．６８４１、０．６８７３和０．５９８２。小麦近缘种属籽粒贮藏蛋白与普通小麦１Ｄｙ１０亚基具有一定程度的免疫同源性,其中以黑麦（ＳｅｃａｌｅｃｅｒｅａｌｅＬ．）、斯卑尔脱（Ｔ．ｓｐｅｌｔａＬ．）、节节麦（ＡｅｇｉｌｏｐｓｓｑｕａｒｒｏｓａＬ．）及圆锥小麦（Ｔ．ｔｕｒｇｉｄｕｍＬ．）与其同源程度较高。     

玉米抗寒生理指标的遗传效应分析

以6个不同的玉米自交系为亲本,按6×6Griffing I完全双列杂交设计组配36个组合,测定低温处理后亲子代可溶性蛋白质、可溶性糖、丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量以及过氧化物酶（POD）活性。结果表明,除可溶性糖外,其他生理指标中的平均中亲优势均表现为正向优势。杂种F1与亲本的相应性状的中亲值关系比较密切,可利用双亲平均值预测F1表现。玉米抗寒性受细胞质影响较小,主要是核遗传。POD活性和脯氨酸含量主要受加性效应的影响,可溶性蛋白质和MDA含量主要受非加性效应的影响,可溶性糖含量受加性与非加性效应的共同作用。5个生理指标的广义遗传力均远远大于狭义遗传力。     

水肥耦合下夏玉米不同生育时期的高光谱特性与反演模型研究

本文通过整个光谱范围内一阶导数光谱反射率与叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白的相关系数显著的波段,建立高光谱预监测水肥耦合条件下的夏玉米光合特性以及碳氮代谢,进而为玉米高产提供依据。在玉米拔节期和大喇叭口期选择596、1025和924nnl,吐丝期和乳熟期选择638、1068和965nm这几个显著性波段的实测值来建立估测模型。研究结果表明,拔节和大喇叭口期叶片叶绿素SPAD值的估测模型为y=28832．45p596＋39．34,可溶性糖含量的估测模型为y=640．54p1025＋7．92,可溶性蛋白含量一阶导数光谱估测模型为y=4092．90p924＋5．63,而吐丝期和乳熟期叶片叶绿素SPAD值的估测模型为y=134151．00p638＋129．92,可溶性糖含量的估测模型为y=524．80p1068＋9．20,可溶性蛋白含量一阶导数光谱估测模型为y=7321．61lp965＋36．64。所建立的高光谱预测模型在本试验所属的时空范围内能很好地预测和反演玉米生长状况。