2002年生物奥赛冬令营实验试题

(一)遗传实验学部分第二个玉米果穗标本(编号: )各种性状的计数性状(性状1)(性状2)...... 总计第一次计数第二次计数平均数(O)预期比例理论数(T) X2=查表,得x2f,0.05=X2X2f,0.05查表,得x2f,0.05=X2X2f,0.05一、实验操作及计算题:每人所观察的玉米果穗标本为子二代。涉及的性状包括甜(su)、非甜(Su)、有色(C)、无色(c)。通过对一个玉米果穗标本各种性状的计数。测这些性状按照什么遗传规律进行遗传。要求每人计数2个果穗(标出果穗上对应的编号),对每一穗应单独进行分析,将观察的…     

分枝玉米、多穗玉米及其利用价值

玉米以高产著称,其单株生产力主要决定于每株正常成熟的果穗数每个果穗的子粒数和子粒的大小等。因此果穗数多的多穗玉米和子粒数多的分枝玉米,就成为培育丰产玉米品种时注意的对象。 (一)分枝玉米玉米是变异性和可塑性最大的作物之一,当其生长条件改变时,常易发生多样化变异,出现一些本品种从未有过的特性和特征。分枝玉米即是其中之一。农业文献上很早就记载过分枝玉米,但在相当长的时期内人们并不十分注意它。在我国自从二、三年     

关于根据亲本性状组配玉米杂交种问题的探讨

本文依据玉米育种实践和亲本性状遗传规律的资料,从亲本自交系外部性状与杂种优势的关系上,进一步探讨如何有预见地组配强优势玉米杂交种的问题。研究结果表明,亲本的“株型”、“果穗类型”、“雄穗类型”、“果穗性状”和“抗大、小叶斑病性能”等主要性状,与杂种优势的大小有着一定的联系。根据亲本自交系的上述性状的差异,选择并合理搭配杂交组合,可以大大提高强优势杂交种出现的机率,从而提高了搭配杂交组合的预见性,减少了杂交育种工作中的盲目性。     

问:玉米F_1种子能说成“F_1果穗”吗?

答:果穗与种子(指的胚和胚乳)是不同的世代的组织,是不同基因型的反映.高中生物课本“实验二”上提的“F_1的果穗”,应改为F_1种子或亲本植株果穗上的玉米粒。“F_2果穗粒色”应改为F_2玉米粒色或F_1植株果穗上的玉米粒色等. 其理由是:玉米果穗包括穗柄、苞叶、穗轴和雌性小花等部分,由主茎腋芽延仲而长成,与主茎植株(这里指亲代母本植株)同一世代,属于母本体细胞组织,它的性状发育由母本的基因型所决定的.所以果穗不     

弱光胁迫对不同耐荫型玉米果穗发育及内源激素含量的影响

2010—2011年以耐荫性较弱的玉米杂交种豫玉22和耐荫性较强的玉米杂交种郑单958为材料,在抽雄前3 d开始进行弱光胁迫处理,吐丝后10 d恢复自然光照,研究弱光胁迫及光恢复对不同耐荫型玉米果穗生长发育及其内源激素含量的影响。结果表明:弱光胁迫下,玉米果穗生长发育明显减缓,穗长、穗粗和果穗干物质积累显著减小,秃尖度变大;穗行数、穗粒数和籽粒库容显著降低;吐丝期果穗顶部小穗子房发育停滞,已有败育迹象的籽粒在恢复自然光照后无明显改善;豫玉22果穗和籽粒性状在处理间的差异程度均大于郑单958。弱光胁迫下,两玉米杂交种果穗的ABA和ZR含量均升高,而GA含量和GA/ABA比值均降低;IAA含量和IAA/ABA比值在郑单958果穗中表现为升高,而豫玉22则表现为下降。     

玉米群体陕综5号果穗性状遗传特征分析

对玉米群体陕综５号果穗性状进行了综合分析,结果表明：陕综５号群体遗传基础丰富,丰产性突出,果穗各数量性状均趋正态分布。分析认为就该群体进行籽粒产量改良时,直接对行粒数、粒型、粒重选择的意义不大,而对穗行数进行选择基本不受其它性状选择的干扰。陕综５号群体的主要选择目标应是：穗行多,果穗长,结实性好。     

大豆滞绿(stay-green)突变体诱变后代表型性状变异分析

本文利用大豆滞绿突变体Z-94320经60Co-γ射线诱变的突变体后代M5、M6代为材料,进行两年的田间性状观察记录统计,用相关性分析、主成分分析、聚类分析对其17个主要表型性状统计分析。结果表明:诱变后代产生了丰富的变异,出现了多种种皮色和子叶色,产生了非滞绿性状,形成了各种生育周期,且分离出晚熟性状。通过相关性分析发现,单株粒重与株重、茎粗、主茎荚数、分枝荚数、一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数、瘪粒荚数、虫食数呈极显著正相关,这些性状可以对产量进行预测;主成分分析在M5代提取出“产量因子”、“株型因子”、“粒荚因子”、“茎荚因子”四个主成分,对农艺性状累计贡献率达到70.50%,M6代提取出“产量因子”、“虫害因子”、“株型因子”、“茎杆因子”四个主成分,对农艺性状累计贡献率达到71.54%;聚类分析将M5、M6代材料分别划分为6类,发现同代中各类群农艺性状情况大致相似,但是各农艺性状在两代之间的变化明显,在株重、结荚高度、单株粒重等方面M6代显著高于M5代,并筛选出两株高产品系和一株特色滞绿品系。本研究逐步完善了对滞绿大豆突变体库的构建,为滞绿大豆诱变后代的遗传多样性研究提供了基础的数据分析。     

玉米和水稻重要性状QTL的比较研究

在构建玉米分子标记连锁图和对重要性状进行QTL定位的基础上,以玉米和水稻的分子标记比较图谱为桥梁,分析了控制玉米和水稻F2：3群体重要农艺和产量性状QTL的共线性关系。研究结果表明：在玉米和水稻共线性的染色体区段,控制玉米株高、行数和行粒数的QTL与控制水稻株高、单株有效穗和每穗实粒数的QTL存在广泛的对应关系;在已定位的影响玉米株高等5个性状的45个QTL中,有16个与水稻“汕优63”群体中5个相同或相似性状所定位的38个QTL中的12个具有共线性关系。这一结果为利用水稻的基因组数据来定位、分离和克隆玉米重要性状的QTL提供了有益信息。同时发现,控制水稻某一个性状的QTL常常与控制玉米同一性状的两个QTL相对应,这一结果为玉米染色体是由水稻染色体加倍而来的理论假设提供了支持。研究还发现,不管是玉米还是水稻在染色体上都存在QTL的富集区域,而这些富集区域常常存在于相同的共线性区域,暗示着玉米和水稻控制相同或相似性状的QTL可能有着相同的起源。基于性状的比较基因组研究不但有助于新基因或QTL的发现、克隆和利用,同时还有助于研究不同物种间染色体的演变和进化规律。     

问题解答

问:玉米果穗的粒行数为何都是偶数? 答:这个问题得从玉米果穗的生长发育过程谈起.玉米果穗从叶腋中生长发育出来,经生长锥伸长期进入小穗分化期.在该期,生长锥进一步伸长,并从其基部开始,向上渐次分化出小穗原基突起.每个小穗原基突起又迅速一     

选育1个玉米果穗验证遗传学三规律

为了选育新的实验材料, 予以1个F2代玉米果穗上不同籽粒性状的分离比, 验证遗传学三规律, 依据遗传学三规律研究内容, 选择玉米第4对染色体上甜质胚乳基因Sn1sn1、第9对染色体上粒色基因C1c1和糯质胚乳基因Wxwx, 这3对基因所调控的相对性状为原始试材。经连续多代自交与测交、正交与反交, 严格选择, 终于选育出基因型纯合的亲本, 组配成杂交种。文章以“玉米基因交换值”和减数分裂所形成的配子类型、数量, 推导出理论值来衡量新的实验材料F2代同一个果穗上不同籽粒性状的分离比。结果显示: 自交穗呈现出3个 3︰1、2个9︰3︰3︰1、1个连锁交换, c2值均小于准许值。即准确、恰当验证遗传学三规律, 又将遗传学三规律融合在一起, 形成完整统一体, 选育出目前最新的实验材料。     

重离子辐射诱导玉米突变体I478的特性研究

通过田间试验,对玉米自交系掖478和经重离子辐射掖478干种子所获得的突变体1478的主要农艺性状和配合力进行了比较分析,结果表明：（1）1478植株形态发生明显改变,主要表现出株高、穗位高显著增加,气生根颜色发生改变;（2）1478的果穗性状总体变好,果穗长度、行粒数、穗粒数、穗粒重等性状极显著优于自交系掖478,但其果穗穗行数显著少于自交系掖478;（3）1478的主要生育时期如抽雄期、开花期、成熟期显著迟于自交系掖478;（4）自交系掖478配制组合的穗行数、穗粗、出籽率的平均值大于突变体1478配制组合的相应性状的平均值,突变体1478配制组合的单穗重、穗长、行粒数、百粒重、秃顶长度大于自交系掖478配制组合的相应性状的平均值。突变体1478一般配合力好,组合1478×N172单穗重量极显著高于临奥1号,单穗重量比临奥1号增加9．6％,可继续对该组合进行鉴定。     

油棕鲜果穗产量构成因素的相关性和回归分析

为明确油棕鲜果穗产量构成因素之间的关系,利用相关性、回归和通径等分析方法,对58株油棕单株鲜果穗产量与其它性状相关性进行了研究。结果表明:油棕鲜果穗产量与鲜果穗重和每株果穗数的相关性最为密切。另外,在油棕高产品种选育过程中,应着重对平均果穗重、每株果穗数、果实大小和含油量等性状进行选择,并综合权衡这些产量性状之间的相互作用。产量性状变异和相关性分析表明,平均种壳厚度变异程度最大(88.34%),平均果长变异最小(11.99%),鲜果穗产量与鲜果穗重、每株果穗数、平均果重呈极显著正相关关系(0.882**,0.714**,0.439**),与平均果长呈显著正相关关系(0.334*)。多元线性回归和通径分析结果表明,通过比较多元线性回归方程的相关参数,建立了可实用的最优多元线性回归方程x_1=-281.511+2.787x_4+3.455x_5-2.672x_6+0.411x_7+6.690x_8+3.664x_9,平均鲜果穗重和每株果穗数对单株鲜果穗产量的直接作用最大(0.670,0.439),其它性状对单株产量的直接作用较小,平均果重和平均果长对单株鲜果穗产量的间接作用最大(0.335,0.322)。该研究结果为油棕高产品种选育提供了依据。     

EMS对三个玉米自交系的诱变效应分析

EMS诱变玉米花粉是玉米化学诱变的主要技术。该研究以生产上3个常用的玉米自交系K305、21-ES、R08为材料,对其花粉用不同浓度的EMS诱变处理,探讨其EMS诱变的最佳浓度范围,明确其诱变效应。结果表明：3个自交系经过不同浓度的EMS诱变后,其结实率随着浓度的增大表现出减小的趋势,从其半致死剂量来看,EMS诱变花粉的适宜浓度范围自交系K305和R08均为0.67~1.0 mL?L-1,21-ES在1.67 mL?L-1附近。 M1代不同性状其变异幅度和变异系数与对照相比主要表现出增大的趋势,其不同性状的生物学效应在材料间表现不一致,表明性状在不同材料间对EMS的敏感性不一样,生育期表现为21-ES>K305>R08;主要株型性状表现为R08>21-ES>K305;主要雄穗性状K305和21-ES比R08敏感;主要果穗性状表现为21-ES>K305>R08。 M2代整体表现为变异谱扩大,其株高、穗位高和叶面积以及主要果穗性状的变异表现复杂,主要雄穗性状中除K305的M2株系雄穗分枝数呈双向变异外,其余M2株系整体偏向于雄穗变短,雄穗分枝数减小。该研究结果为后续研究和应用打下了基础。     

不同土壤类型对北方粳稻穗部性状及产量构成的影响

以北方粳稻品种“长白9”、“东稻4”为试材,研究了水稻土(pH =7.25,ESP=7.60)、苏打盐碱土壤(pH=9.11,ESP=32.80)条件下两品种穗部性状及产量构成的变化规律.结果表明:与水稻土相比,在苏打盐碱土壤条件下,两品种大部分穗部性状有显著变化,枝梗数、枝梗长度、枝梗粒数均显著下降;各产量构成因素也发生显著变化,尤其是穗粒数显著减少(“东稻4”减少30.0％,“长白9”减少30.5％);单株产量与穗部性状相关分析表明,穗粒数较结实率、千粒重对产量的贡献率最大;每穗一次枝梗总粒数的减少主要受每穗一次枝梗数减少的影响,每穗二次枝梗总粒数的减少受每穗二次枝梗数及二次枝梗单枝着粒数减少共同影响;在苏打盐碱土壤条件下,相对一次枝梗来说,二次枝梗粒数更容易受环境影响.     

玉米5个农艺性状的QTL定位

利用“豫玉22”构建的266个玉米F2：3家系为材料,通过一年两点的随机区组田间试验和分子标记分析,研究了玉米穗位高、雄穗分支数、茎粗、抽雄期、吐丝期5个重要农艺性状。相关分析表明,穗位高、雄穗分支数、茎粗与单株产量显著正相关,抽雄期与吐丝期高度正相关,雄穗分支数与茎粗显著正相关。采用复合区间作图法,通过500次排列测验分别确定各性状的LOD阈值,在武汉和襄樊两地共定位了7个穗位高QTL、9个雄穗分支数QTL、8个茎粗QTL、9个抽雄期QTL和7个吐丝期QTL;这些QTL在染色体上分布不均匀,具有集中分布的特点。研究表明,数量性状间的表型相关可能源于控制数量性状的QTL位点间的相关。     

重庆玉米地方品种表型多样性分析

为全面了解重庆玉米地方品种的多样性和类群特点,本研究对129份"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"重庆项目组收集的地方品种的31个农艺性状进行两年田间鉴定,并对其表型多样性进行分析,利用聚类分析的方法进行类群划分。结果表明,两年鉴定的农艺性状表型值呈极显著正相关,调查的31个农艺性状中有16个性状多样性指数达2.0以上,其中株高的多样性指数最高,两年鉴定结果分别为2.07和2.08。基于31个性状的聚类分析结果将重庆玉米地方品种划分为3大类群,即早熟小粒型、早熟中秆硬粒型和中熟高秆型。早熟小粒型是食用玉米类型,以糯玉米为主,还包括爆裂玉米和食用硬粒白玉米;早熟中秆硬粒型主要为分布于中高山区的白色早熟硬粒品种;中熟高秆型表现为中熟、高秆、中大果穗。全面分析表明,重庆玉米地方品种多样性水平较高,划分的3大类群表型特征为重庆玉米地方品种资源的保护以及优异资源的进一步开发利用提供了参考。     

我国玉米自交系茎秆性状多样性分析

研究我国玉米自交系茎秆性状特征及其多样性,是培育宜机收玉米品种的重要前提。本研究以兰卡斯特、PB、四平头、旅大红骨和瑞德五大主要类群70份主要玉米自交系为材料,调查12个茎秆相关性状(茎高、穗位高、穗位系数、茎节数、穗位节、穗节系数、穗茎长、穗茎粗、茎鲜重、茎干重、含糖量和含水量),分析性状相关性和类群多样性。结果表明,我国地方种质四平头和旅大红骨茎秆性状表型变异丰富;灌浆期玉米茎秆含水量比较稳定;玉米植株高度与茎节长度显著相关;玉米雌、雄穗节之间的节间数比较恒定;玉米茎秆含糖量与茎节长度、茎粗、果穗着生位置有关;有效降低穗位高度应从降低果穗着生节入手;类群茎秆特征鲜明:兰卡斯特茎节较少,瑞德茎秆较粗,PB茎秆较细,旅大红骨茎秆较粗、茎节较短,四平头植株较矮、茎秆含糖量较低、干物质含量较低;兰卡斯特×四平头和兰卡斯特×PB类群间存在较强的生物量及籽粒产量杂种优势;挖掘和利用茎节较长、穗位较低的玉米地方种质是我国宜机收玉米育种的技术途径。本研究结果对玉米育种具有重要指导意义。     

"探究种子的成分"实验的改进

“探究种子的成分”的实验是初中学生第1次接触的一个探究性实验。学生兴致极高,提出的问题也最多。以前,为了能明显地显示结果,总是让学生用不同的材料来做实验：用小麦验证水分和蛋白质、淀粉;用花生来验证脂肪的存在;用玉米验证无机物的存在。而课本上只是用小麦一种材料。在教学实践过程中,往往有不     

玉米雌穗性状遗传分析与形成机制*

雌穗是玉米重要的生殖器官,雌穗发育决定成熟果穗大小及单穗粒重,进而直接影响玉米产量。雌穗性状主要包括穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗重、单穗粒重等,均为多基因控制的数量遗传性状,且其遗传结构各不相同。解析雌穗性状的遗传基础,优化雌穗结构,是玉米增产的重要途径。前人通过数量性状位点(quantitative trait locus mapping,QTL)定位和全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)等方法,已经鉴定出较多雌穗性状相关的遗传位点,但是目前已鉴定功能的基因较少,所建立的遗传位点一致性图谱并不完整,因此难以全面揭示雌穗性状遗传结构。通过综合前人雌穗性状遗传定位进展,现将已鉴定QTL位点和显著关联SNP整合至玉米B73参考基因组V4版本,并鉴定出雌穗性状定位热点区间,对深入解析雌穗性状遗传结构、指导雌穗性状基因克隆和理解雌穗发育分子机制均具有重要意义。     

激光——核辐射诱变小麦二代（L2）主要性状典型相关分析

小麦品种“绵阳２１号”和“汉源小麦”及其＾６０ＣＯ－γ一代（γ１）等四个材料的干种子经Ｎ２和Ｈｅ－Ｎｅ激光辐照后,对Ｌ２代单株籽粒产量等４３个性状分为产量性状,穗部性状、籽粒性状、生理性状、生育期性状、茎秆性状和分蘖性状等８个组进行典型相关分析,结果表明性状组间相关紧密,其中起主要关联作用的性状是单株生物产量、单株籽粒产量、叶绿素ａ含量、抽穗期、旗叶基角、株高、穗长、结实小穗数和有效分蘖数等。