Morpho-colorimetric characterization by image analysis to identify diaspores of wild plant species

Digital images of ex situ germplasm stored in the Sardinian Germplasm Bank (BG-SAR) were used for the application of image analysis techniques at the Stazione Sperimentale di Granicoltura per la Sicilia. The analysed accessions refer to 148 taxonomic units belonging to 102 genera and 47 families, typical of the Sardinian flora, and of the Mediterranean basin in general.The images of diaspores were acquired by a flatbed scanner and elaborated with a macro specially developed for the morphometric and colorimetric measurements. This method allowed carrying out a database for the characterization of autochthonous germplasm in entry to the bank and the realization of statistic classifiers for the discrimination of genera and species within the following families: Apiaceae, Boraginaceae, Caryophyllaceae, Cistaceae, Fabaceae and Scrophulariaceae. Such classifiers, based on the linear discriminant analysis (LDA) technique and checked by cross-validation, showed a performance included between 74.3% and 96.4%.In addition, for the genus Astragalus, it was possible to elaborate a classifier able to identify very similar taxa of a species complex, obtaining a performance between 83.7% and 100%. Such analysis proved the validity of the methodology also from the taxonomic point of view.Suggestions for subsequent methodological progress, which could offer applications in other research issues, such as ecological analysis, soil seed bank and archaeological botany are proposed.     

藏区金腰种质资源调查与分析

金腰属植物因富含黄酮醇类化合物而具有显著的药效,通过对我国西藏、云南、四川、青海以及甘肃5个省(自治区)进行金腰属植物种质资源的科学考察,共收集到19种(含2变种)145份野生种质资源。此外四川省发现金腰新分布2种,分别为秦岭金腰(Chrysosplenium biondianum Engl.)、陕甘金腰(Chrysosplenium qinlingense Z.P.Jien&J.T.Pan),均为中国特有种;甘肃省发现金腰新分布3种,分别为毛金腰(Chrysosplenium pilosum Maxim.)、绵毛金腰(Chrysosplenium lanuginosum Hook.f.&Thomson)和蜕叶金腰(Chrysosplenium henryi Franch.),凭证标本存于中南民族大学植物标本馆(HSN)。金腰属植物作为传统藏药长期以来被用于治疗各种疾病,如长梗金腰(Chrysosplenium axillare Maxim.)的75%乙醇提取物具抗炎症、抗流感病毒活性,从灰花金腰(Chrysosplenium grayanum Maxim.)与裸茎金腰(Chrysosplenium nudicaule Bunge)提取的五环三萜对肿瘤细胞有较强抑制效果。本调查丰富了野生藏药金腰属植物种质资源,为深入研究金腰属植物的分类与药理活性提供了基础。     

药用白及资源再生策略初探

白及为兰科白及属植物。作为著名中药,白及功效多样、用途广泛,具有较高的药用价值和经济价值。随资源利用强度的增加,野生白及资源日渐萎缩,人工规模化种植是实现白及药用资源可持续利用的必由之路。优良种质及繁育技术是种植业的关键问题。为了更好地推动白及资源研究和可持续利用,本文就白及种质及快繁技术研究进展作一综述,并就白及资源再生策略进行初步探讨,为相关研究和生产提供参考。     

马铃薯种质资源的晚疫病抗性鉴定

采用离体叶片接种法,对43份马铃薯种质资源进行晚疫病抗性鉴定、比较和评价。以接种5 d后的感病品种‘Désirée’和抗病品种‘加湘1号’叶片症状为对照,鉴定出5份表现为高抗的种质资源,其中包含3个Solanum phurejia和2个S. tuberosum ssp. andigena材料。另外,还鉴定出14份中抗材料(No. 7～20)。结果表明,野生种和安第斯山栽培亚种马铃薯资源的抗性材料较为丰富,可作为晚疫病抗病育种的亲本。     

基于主成分-聚类-逐步回归分析构建番茄苗期耐铝性综合评价体系

铝毒是限制酸性土壤中作物产量的主要因素之一。番茄(Solanum lycopersicum)是适合在酸性土壤中种植的主要经济作物, 不同品种番茄对铝胁迫的响应存在差异, 因此, 筛选苗期耐铝毒种质对番茄生产及研究具有重要意义。以10个番茄品种为材料, 采用室内土培盆栽, 设置1 000 µmol∙L^-1 AlCl₃·6H₂O处理, 测定反映植物铝胁迫下生长状况的16个形态、生理生化及光合指标。通过主成分分析, 将铝胁迫下番茄幼苗的16个指标转化为5个独立的综合指标, 累积贡献率达90.779%。基于耐铝性综合评价值(A)的系统聚类分析, 将供试种质划分为5类, 第I类为高度耐铝品种Qianxi, 第V类为高度不耐铝品种Puluowangsi。经多元线性逐步回归分析得出番茄苗期耐铝评价方程: y=0.046+0.405X₆+0.515X₁₀-0.207X₁₅+0.028X₃ (R²=0.997), 从16个指标中提取出与A值显著相关(P<0.01)的4个指标: 丙二醛含量(X₃)、净光合速率(X₆)、叶面积(X₁₀)和地下部干重(X₁₅)。利用评价方程可判断不同番茄品种苗期的耐铝性, 使番茄耐铝性鉴定工作快速简便。     

405份CIMMYT引进小麦种质的遗传多样性分析

为了明确国际玉米改良中心(CIMMYT)引进普通小麦种质材料的遗传多样性特点,为其利用提供参考依据,本研究从均匀分布于小麦基因组的420对SSR引物中选择出条带清晰、多态性较好的62对引物对引自CIMMYT的405份普通小麦种质系进行遗传多样性检测。结果表明,62对SSR引物在405份CIMMYT材料中共检测到198个等位变异,每对引物检测到等位变异的数目为2~8个,平均每对SSR引物能够检测到3.19个等位变异。单个SSR引物的PIC值介于0.03~0.79之间,平均值0.48。405份CIMMYT材料A、B、D基因组之间多态性位点数和等位变异数相差不大,PIC平均值B基因组(0.53)A基因组(0.52)D基因组(0.39)。聚类分析结果显示,62对SSR引物能够将405份CIMMYT材料区分开来,在0.1285遗传距离处将供试材料分为24个类群,类型较为丰富,不同类群的材料在农艺性状和品质性状上存在差异。     

57份苎麻种质资源主要农艺性状及纤维品质鉴定评价

对57份苎麻种质的主要农艺性状和纤维品质性状进行了鉴定评价。结果筛选出高产苎麻种质10份(原麻产量≥2000 kg/hm2),纤维品质优良的种质7份(纤维细度≥2000 m/g),鲜皮出麻率≥12.5%的苎麻种质20份,炼折率超过65%的苎麻种质有10份,按照苎麻优异种质评价规范,满足高产和出麻率高2个优良指标的种质7份,满足优质和鲜皮出麻率高2个优良指标的种质1份。     

国外绿豆种质资源农艺性状的遗传多样性分析

以来自15个国家和地区的352份绿豆种质资源为材料,评价其5个质量性状和10个数量性状的遗传变异水平。结果表明:除美国等5个不同地区的14份材料未正常开花结荚外,其余338份材料的农艺性状具丰富的遗传变异。其中质量性状中叶形和幼茎色的遗传多样性指数最高(0.69),数量性状中荚长(2.08)和百粒重(2.07)的最高。UPGMA聚类将338份参试材料分为6大类群,各类群有其独特的性状特征,其中第5类群早熟、矮秆、大粒,可为杂交育种亲本选配提供理想亲本。亚蔬(ARC-AVRDC)(泰国)、菲律宾、印度、印度尼西亚、韩国、美国和俄罗斯等7个不同地理区域材料间具有显著的遗传变异,其中俄罗斯的遗传多样性指数最高,韩国最低;印度尼西亚的生育期较短,主茎节数、单荚粒数、单株荚数和单株产量最高,属于早熟、大粒、高产的种质,可以为我国新品种的选育提供基础材料;UPGMA聚类可将这7个不同地理区域的材料划分为3类,其中印尼和韩国的材料各被划分为一类,其他5个国家聚为第Ⅲ类,群体间的性状表现与其地理来源有一定的关系。     

42份武夷名丛茶树资源生化成分多样性分析

对武夷山茶区42份武夷名丛茶树资源的主要生化成分进行了评价鉴定和遗传多样性分析。结果发现,武夷山茶树资源的生化成分存在丰富的多样性和变异,平均遗传多样性指数达到2.06%,平均变异系数达到22.01%。通过多变量的主成分分析,前3个主成分代表了茶树生化成分多样性的89.02%的信息。基于生化成分,把42份武夷名丛聚类划分为3个类群。3个类群除了咖啡碱含量差异不显著外,其他各生化成分均存在显著差异。第Ⅰ、Ⅱ类群大部分为适制乌龙茶的资源,第Ⅲ类群大部分为适制绿茶的资源。并从中筛选出一批生化成分特异的资源。