芙蓉葵（Hibiscus moscheutos L．）有丝分裂核型分析及减数分裂观察

芙蓉葵是棉属的近缘植物,具有棉花需要的早熟、强结实、耐寒、抗黄萎病等优良性状.本文对芙蓉葵的细胞学特征进行了研究,为其优良性状在棉花遗传改良中的应用提供细胞遗传学资料和理论依据.利用压片法获得了分散良好、形态清晰的有丝分裂中期染色体,核型分析结果表明:芙蓉葵染色体的平均长度为5.96±0.83μm,在1号染色体上发现随体;臂比>2的染色体占10.5%,最长染色体与最短染色体的比值为1.68,核型类型为2A型,核型公式为2n=2x=38=32m+6sm(2SAT).芙蓉葵花粉母细胞的减数分裂正常,中期Ⅰ有19个二价体(19Ⅱ).     

河北省小麦品种基于农艺性状的遗传多样性分析

为明确河北省小麦品种遗传多样性的基础和历史演变,本研究以所收集的该省近60年来审(认)定的125个小麦品种为研究材料,以8个农艺性状为基础进行了遗传多样性分析.结果表明:河北省小麦品种农艺性状变异比较丰富,以每穗不孕小穗数的变异系数最高(52.63%),其次为单株粒重和有效分蘖数,每穗小穗数的变异最小;多样性指数从20世纪70年代的1.62增加到目前的1.89,平均值为1.76,但略低于其他省份.在上述分析基础上,用最长距离法可将125份材料聚为3大类,其中80.8%(101个)的品种归入第3大类,主要为20世纪90年代以后的品种.这说明该省小麦品种遗传多样性在逐步提高的同时,其遗传基础仍需进一步拓宽.     

海岛棉GAUT基因家族的鉴定及其在棉纤维发育中的表达分析

本研究鉴定了海岛棉全基因组中的GAUT基因家族,对其进行了生物信息学及纤维发育过程中的表达分析。结果表明,海岛棉GAUT家族包含37个成员,分为3个亚组,分布在海岛棉18条染色体上。GAUT氨基酸序列保守基序有4个,保守性较强,所有GAUT蛋白均定位在高尔基体膜。根据GAUTs在海岛棉纤维发育不同时期的表达变化,将其分为起始期高表达、纤维伸长期高表达、次生壁增厚期高表达、全时期低表达等4类模式。其中,GAUT05、GAUT06、GAUT07、GAUT23、GAUT24、GAUT26等在纤维发育某个时期具有优势表达的基因可能在纤维发育过程中发挥着重要作用。上述结果为研究海岛棉GAUT基因家族在棉纤维发育中的功能提供了参考依据。     

陆地棉品种抗黄萎病反应规律的研究

对我国自育的108个陆地棉品种的抗黄萎病性进行了研究。在黄萎病发病期内,对黄萎病发病情况进行连续调查,测定产量、考查产量因素并检测纤维品质。利用因子分析法对陆地棉抗黄萎病反应规律进行分析,得出不同时期的黄萎病病指主要与前后3～5个阶段抗病性有关。病情发展主要由4个主因子决定,且第1、2主因子具有较大的方差贡献率。第1主因子(F1)主要与品种7月26日至8月9日的黄萎病病指有关,第2主因子(F2)主要与品种8月20日至9月4日的黄萎病病指有关。利用因子分析结果将108个品种划分为4个类型,前期抗病性较好而后期发病较快的第Ⅰ类品种,其产量较低,单株结铃数、单铃重、衣分均低于其他3类;纤维品质均较差,纤维长度、整齐度、比强度和马克隆值均较其他3类差。前期和后期病指均较低、发病缓慢的第Ⅱ类则小区产量最高,纤维品质处于平均水平。第Ⅲ类品种前期发病较慢,中期发病较快,具有较高的小区产量,单铃重最高;纤维整齐度、比强度和伸长率好于其他3类品种;前期发病较快,中期发病平缓,后期仍具有较高病指的为第Ⅳ类品种,小区产量较低,单株产量、单株结铃数和衣分较高;其他性状处于中等水平。但研究表明,某一阶段具有的抗病性并不能完全代表品种的抗病性。     

冀鲁豫花生育成品种的遗传多样性分析

以冀鲁豫三省不同地域的41个花生育成品种为材料,利用SSR分子标记结合田间表型鉴定、聚类分析等方法对其遗传多样性进行了研究。结果表明,21对SSR引物对41个花生育成品种进行了扫描,共检测到52个等位变异,每个位点2～4个,平均2.5个,Shannon信息指数变幅为0.21～1.40,平均为0.73,聚类分析显示在阈值为5.54可将供试品种分为3大类群7个亚类。不同品种9个农艺性状变异系数在13.16%～186.49%之间,基于农艺性状的聚类分析结果显示在阈值为5.48时可以将供试品种分为6大类群11个亚类,各大类群间品种的农艺性状表现各具特点。     

河北省花生地方品种农艺性状和品质性状的遗传分化

以43个不同来源的河北省花生地方品种为材料,对其农艺、品质性状的遗传分化进行了研究。结果表明,在考察的5个农艺性状中,分枝数的变异系数最大,为22．86％,其次为百果重、百仁重,分别为19、43％和17．17％,出仁率的变异系数最小。品质性状中不同地方品种间在硬脂酸、山嵛酸、花生烯酸、花生酸等性状上存在较大差异,变异系数分别为41．94％、39．27％、27、88％、22．87％,而在蛋白质含量、舍油量、油酸、亚油酸、棕榈酸上的差异不大。采用最长距离法对欧氏距离进行聚类,可以将各地方品种划分为3大类群,第1类群为普通型花生地方品种,第Ⅱ、Ⅲ类群分别为多粒型花生和珍珠豆型花生地方品种。本文还对类群间和类群内不同品种群间的性状分化进行了分析。     

应用SSR标记分析大豆种质资源的遗传多样性

利用SSR分子标记分析了119个大豆品种的遗传多样性,结果表明：30对SSR引物在119份材料中共检测出159个等位变异,平均每对引物检测到5．30个等位变异;河北省农家品种中平均每对引物检测到5．17个等住变异,育成品种4．87个,省外品种4．93个,表明地方品种的遗传多样性高于育成品种。河北省农家品种、育成品种和省外育成品种依据SSR数据获得的品种间相似系数总体平均值相近,分别为0．698、0．698、0．672,但河北省农家品种较育成品种具有较大的变化幅度。119个品种可被划分为3个类群,在一定程度上能把育成品种和农家品种分开,并反映了一定的品种地域来源。     

陆地棉背景的Pima棉染色体片段置换系创制

染色体片段置换系(CSSLs,chromosome segment substitution lines)基因组内只有1个或少数几个纯合的供体亲本染色体片段,而其余部分与受体亲本相同,是进行QTL分析的理想材料。本研究以陆地棉中棉所8号(CCRI8)为受体亲本,海岛棉Piam90-53为供体亲本在BC3F1-3借助分子标记辅助选择培育了一套182个株系构成的染色体片段置换系。这套置换系置换片段平均长度21.0 c M,总长度19957.8 c M,是棉花基因组总长度4168.7 c M的4.7倍。每个株系内置换片段长度不一,最短为0.7 c M,最长是83.2 c M,导入片段数量为1~11个。CSSLs在纤维品质性状上的分布表现为相对连续的正态分布,部分株系较CCRI8有了明显提高。本研究为进一步开展棉花纤维品质QTL定位以及陆地棉纤维品质育种研究提供了新材料。     

红白花斑种皮高油酸花生种质材料的创制

本研究利用粉色种皮高油酸花生G63与紫白花斑种皮普通油酸花生VG-01配置杂交组合。利用等位基因特异性扩增(AS-PCR,allele-specific PCR)鉴定出16个F_1真杂种。在F_2中筛选到_ol1_ol_2单株,并对64个F_2:3家系间的种皮色泽分离进行χ~2检测。结果表明,纯色花生∶花斑花生在0.05水平上符合9∶7,花生种皮花斑性状由2对互补基因控制,当2对基因同时处于显性时,种皮表现为纯色;当2对基因至少有1对为隐性纯合时,种皮表现为花斑。利用AS-PCR技术对334株花斑种皮F_3单株进行基因型鉴定,筛选到29株ol_1ol_1ol_2ol_2基因型的单株。利用气相色谱测定结果表明,F4种子油酸GC值介于70.77%~82.87%,油酸/亚油酸介于8.15~26.30。F4群体植株主茎高12.4~87.3 cm,平均57.2 cm,较对照冀花2号增高34.97%;第1对侧枝长91.6~196.3 cm,平均134.1 cm,较对照冀花2号增长34.28%。F5新种质的单株果重、单株果数、单株仁重、单株仁数分别为(27.16±9.51)g、(22.11±10.26)个、(20.10±7.17)g和(31.94±15.16)个。新种质9-7、14-2、14-3、17-3和17-7均为红白花斑种皮,在单株果重方面较对照冀花2号增加230.02%、165.80%、210.66%、200.65%和160.26%,在单株果数方面增加280.00%、340.00%、450.00%、210.00%和150.00%,其油酸GC值分别为80.54%、81.75%、80.63%、81.3%和81.56%。该批种质材料不仅油酸含量高,而且具有医疗保健价值,对丰富我国高油酸花生遗传多样性具有重要的现实意义。     

不同来源菜用大豆的品质研究

对43个菜用大豆品种的外观品质、营养品质、食用品质进行测定,以发掘品质优良的菜用大豆资源,筛选出适合河北省种植的优良菜用大豆品种。研究表明,在外观品质中所有品种的荚长、荚宽、荚厚都能达到规定标准,其外观品质的主要限制因素是百粒鲜重、百荚鲜重和二粒荚百分比;营养品质中仅有蛋白质和脂肪含量能达到标准,维生素C、氨基酸、钙的含量在各品种间差别较大;在食用品质中只有少数品种的淀粉与可溶性糖的含量达到了要求。综合评价筛选出绿75、矮脚白毛、天禾早生65、札幌绿4个适于河北省种植的品质优良的菜用大豆品种。