小粒野生稻优异基因的挖掘与利用研究进展

小粒野生稻拥有丰富的遗传多样性,含有大量的优异基因,是进行栽培稻遗传改良和基因组研究的宝贵资源。本文总结了国内外研究利用小粒野生稻种质取得的系列进展,主要包括:小粒野生稻优异性状的鉴定和遗传群体的构建,小粒野生稻有利基因的定位、克隆与育种利用,还对小粒野生稻优异基因利用的困难和应对策略进行了讨论。这些结果必将有利于进一步挖掘和利用小粒野生稻的有利基因。     

云南小粒咖啡

云南小粒咖啡黄俊雄吕玉兰说到咖啡,人们往往首先想到南美洲的哥伦比亚,想到安第斯山,因为那里出产的小粒咖啡品质优良,驰名世界。其实中国云南也出产优质小粒咖啡,虽然名气比哥伦比亚咖啡小得多,种植面积也不大,但产区特殊的地理环境及气候条件,使云南小粒咖啡形...     

不同粒型小麦品种内源GA3和ABA含量变化及其与源库的关系

小麦大粒品种籽粒和旗叶中的GA3 含量高于小粒品种 ,而ABA含量低于小粒品种 ,其变化均为单峰曲线 ;但大粒品种籽粒和旗叶中的GA3 的峰值高于小粒品种 ,而ABA的峰值均低于小粒品种 ,而且大粒品种籽粒中ABA出现峰值的时间比小粒品种晚。大粒品种旗叶中GA3 /ABA与光合速率呈显著正相关 (r =0 .884 0 ) ,籽粒中GA3 /ABA与籽粒灌浆速率呈显著正相关 (r =0 .90 70 ) ,籽粒与旗叶中的GA3 /ABA相关不显著 ,而小粒品种籽粒与旗叶中的GA3 /ABA相关达极显著水平 (r =0 .95 98 )     

不同粒型品种花生开花后叶片中几种保护酶活性的变化

不同类型品种花生叶片的CAT活性变化趋势一致 ,均于花后 2 7d达到高峰 ,花后 6 7d之前小粒型 >大粒型 >中粒型 ,之后为大粒型 >中粒型 >小粒型 ;POD活性于花后 37d和 77d达到高峰 ,酶活性表现为中粒型 >小粒型 >大粒型 ,且中粒型品种变化剧烈 ;SOD活性表现为大粒型 >中粒型 >小粒型。荚果发育前期 ,CAT和SOD活性高 ,发育后期POD活性高。大粒型品种保护酶SOD起主要作用 ,小粒型品种POD和CAT起主要作用 ,中粒型品种介于两者之间     

大小粒型藜麦籽粒表型、灌浆特性及淀粉合成酶活性的差异分析

【目的】籽粒大小是影响藜麦产量、商品性和加工特性的重要因素,考察灌浆期大小粒型藜麦籽粒表型、灌浆特性和淀粉合成酶活性的差异,为大粒型藜麦品种的选育提供理论指导。【方法】选择千粒重大于5.0 g和小于3.0 g的藜麦材料各两份,在青海省农林科学院种质资源创新试验基地进行田间试验,比较自灌浆期始7 d、14 d、21 d和28 d籽粒表型、灌浆特性和淀粉合成酶活性等在大小粒型藜麦间的差异。【结果】（1）大小粒型藜麦籽粒面积、周长、直径、粒长、粒宽表型性状随着生育时期均极显著增大,且粒型间存在显著差异,并以籽粒面积和周长差异最大,大粒型藜麦显著高于小粒型藜麦9.12%~11.54%和21.49~23.92%。（2）灌浆期间大粒型藜麦百粒干重始终显著高于同期小粒型藜麦,平均增幅在21.23%～31.04%;大小粒型藜麦灌浆速率随生育期均先上升后下降,均符合“慢-快-慢”的变化规律,但达到峰值时间和峰高明显不同,大粒型峰值出现早而高,小粒型则低而迟。（3）淀粉分支酶（SBE）、蔗糖合成酶（SS）、可溶性淀粉合成酶（SSS）和ADPG焦磷酸化酶（AGP）在大小粒型藜麦籽粒灌浆期呈现不同的变化趋势,SBE和SS活性表现为小粒型藜麦强于大粒型藜麦,而SSS和AGP活性则表现为大粒型藜麦强于小粒型藜麦。【结论】藜麦籽粒灌浆期间4种淀粉合成酶活性的差异,致使淀粉合成积累量和灌浆速率峰值的不同,进而形成籽粒表型性状的差异,而SSS和AGPase是影响藜麦籽粒大小形成的关键酶。     

施肥对小粒咖啡生长、光合特性和产量的影响

采用田间实验,研究了不同N、P、K匹配对3年生小粒咖啡生长、光合特性以及产量的影响．结果表明,N的缺乏对小粒咖啡生长、光合特性和产量的影响最大,其次为K,而P的影响相对较小．叶面喷施适量的微量元素(B、Zn)可明显增加产量．N、P、K不同水平的匹配对小粒咖啡有不同的影响,N：P2O5：K2O的最佳匹配比例为1：0．5：1．小粒咖啡需要高营养的投入,而从投入．产出的效益分析表明,N、P,O5、K2O的合适用量分别为100、50和100g／株．小粒咖啡产量与单株分枝数和单株叶面积密切相关,与最大净光合速率呈显著正相关,但与苗高、地茎的相关性不显著．不同施肥处理对小粒咖啡黎明光化学效率影响不大,但高的施肥量明显减轻咖啡的日间光抑制．     

暗褐网柄牛肝菌半人工模拟栽培及“宿主树”根系上菌丝生长的持久性

用暗褐网柄牛肝菌纯培养菌种, 接种盆栽及袋栽的小粒咖啡(Coffea arabica L.)苗、田 间小粒咖啡树的根系, 结果表明：接种 30 d~90 d , 子实体幼蕾紧靠苗(树)的茎基或于茎基四周土壤中生长子实体并发育成熟。子实体单生或丛生, 出菇至成熟3 d~4 d, 单个子实体重20.0 g~62.0 g; 小粒咖啡苗(树)的根茎、主根及侧根被茶褐色的菌索和菌膜包裹, 而根尖及靠近根尖的侧根上没有菌丝和菌索生长或生长很少; 盆栽小粒咖啡苗, 在接种90 d后其根系表面的菌索死亡。     

刮目相看茜草科（中）

受欢迎的咖啡咖啡是世界三大饮料之一，另二为茶和可可。咖啡之名广及世界，喝过咖啡的人无法统计清，但知道咖啡来源的人，恐怕不会太多。咖啡是来源于茜草科咖啡属的种。咖啡属的重要特征是它的花冠裂片是旋转状排列的，而拉拉藤属和茜草属的花冠裂片是镊合状排列的。咖啡属有９０多种，重要的种仅为大粒咖啡（Coffealiberi－ca）、中粒咖啡（C．canephora）和小粒咖啡（C．arabi－ca）三种。其中又以小粒咖啡栽培最为广泛。它的果实成熟后经加工制成咖啡，作饮料味道香醇，且含的咖啡因成分较低。小粒咖啡的原产地为非洲埃塞俄比亚。咖…     

品种、种子大小和施肥对冬小麦生物学特性的影响

试验设不同年代冬小麦品种、粒重、播种方式和施肥等4个因子,品种选用白芒麦（20世纪60年代）、咸农39（20世纪70-80年代）、小偃6号（20世纪90年代后期）、远丰998（近期）等不同年代的4个冬小麦品种,粒重分为2种截然不同重量的大粒和小粒,播种方式设小粒单播、大粒单播以及大小粒等比例混播等3种播种方式,施肥设不施肥（CK）、施氮（N）、施磷（P）和同时施氮磷（NP）等4种方式,共48个处理。以土垫旱耕人为土为供试土样,进行盆栽试验,研究不同品种、种子大小和施肥对冬小麦生物学特性的影响。结果表明,不同品种间、大小粒播种间、不同施肥间植株株高均存在极显著差异（p〈0.01）,且这些因子间存在显著的交互作用（p〈0.05）。品种间,苗期和越冬前以近期品种远丰998植株最高,灌浆期以早期品种白芒麦植株最高。株高稳定后以早期品种高,反映了育种的演变趋势。大小粒播种间,苗期和越冬前大粒株高均显著高于小粒株高,但灌浆期大小粒播种间株高差异基本消失,说明大粒种子植株在苗期生长具有一定优势。不同施肥处理间株高差异在苗期与越冬前表现一致,单施P和NP配施植株较高;灌浆期以NP配施植株株高明显高于其它施肥处理。不同品种、大小粒播种方式和施肥显著影响冬小麦分蘖和单株叶面积。白芒麦、咸农39和小偃6号的分蘖数基本一致,变化在4.37个/株-4.74个/株之间,远丰998最少,仅为2.95个/株;NP配施和施P能够显著增加分蘖数,其分蘖数几乎是不施肥（CK）和单施N的2倍;各品种大粒种子植株分蘖数均多于小粒种子植株。远丰998绿叶面积最大（45.72cm^2/单茎）,白芒麦最低（仅为26.97cm^2/单茎）;NP配施单株绿叶面积明显大于其它施肥处理。除远丰998大粒种子植株绿叶面积（50.42cm^2/单茎）显著大于小粒种子（41.01cm^2/单茎）外,其余品种大、小粒种子植株绿叶面积相当。就施肥处理而言,施肥对近期品种小粒种子株高、分蘖数和叶面积的促进作用相对较大,而对远期品种小粒种子植株的影响相对较小。     

小粒野生稻与栽培稻杂种及回交后代的特征分析

小粒野生稻（Oryza minuta）,是栽培稻遗传改良的宝贵资源,本研究通过杂交和回交结合胚拯救技术获得了小粒野生稻与栽培稻的种间杂种及回交后代,调查了杂种与各回交后代的交配率和染色体数目,并运用175对均匀分布的SSR标记对双亲和92份二倍体的BC3F1植株进行了分析.结果表明,杂种F1,BC1,BC2和BC3的交配率分别为5.58%,0.11%,0.37%和1.62%;杂种染色体数目为36（ABC）,回交后代的染色体数目为24～48;小粒野生稻与栽培稻间SSR标记的多态性概率为93.2%;在92份二倍体的BC3F1植株中,小粒野生稻渗入片段的数目、长度、总的大小及其所占全基因组的百分数分别为24.1,17.8,438.4cM和26.2%.同时还评价了杂种和回交后代的部分农艺性状和对水稻白叶枯病的抗性表现.这些材料可以用于鉴定来自于小粒野生稻的有利基因和产量相关性状的数量性状基因座（quantitative trait loci,QTL）,为栽培稻的遗传改良提供新的操作平台.     

小麦不同品种光合速率和^14C同化物分配对源库比改变的响应

选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种（大粒品种和小粒品种）穗部性状,粒粒平均灌浆速率,单穗平均增重速率,植株光合速率及＾１４Ｃ同位物运输分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率（分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性）相应提高,穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌     

小粒野生稻导入系对稻飞虱的抗性鉴定与分析

稻飞虱是水稻生产最严重的害虫之一。野生稻拥有丰富的抗虫基因资源,导入系是鉴定和利用野生稻有利基因的有效途径。本研究通过对371份小粒野生稻导入系进行抗褐飞虱和白背飞虱接虫鉴定,分别筛选出了11份抗、72份中抗褐飞虱的材料和7份抗、45份中抗白背飞虱的材料,其中有5份材料兼抗褐飞虱和白背飞虱,这是从小粒野生稻中鉴定出抗白背飞虱材料的首次报道。通过对2份抗性导入系材料与感虫亲本杂交构建的F1和F2群体的抗虫鉴定和分析表明:K41对褐飞虱和白背飞虱的抗性受2对显性抗虫基因通过互补作用所控制;P114对褐飞虱和白背飞虱的抗性都是由1对主效的隐性基因控制。这些结果必将有利于小粒野生稻抗稻飞虱的基因定位和育种利用。     

田间不同水肥管理下小粒咖啡的生长和光合特性

通过云南5年生田间小粒咖啡(Coffea arabica)进行2种施肥(低肥和高肥)和在干季秸秆覆盖、滴灌、秸秆覆盖+滴灌、对照4种水分处理对植株生长和叶片光合特性影响的测定研究．结果表明,小粒咖啡一年生长周期中最高峰期在雨季始期,次高峰期在雨季中期．水分处理对生长高峰期株高和分枝长度的相对生长率没有显著作用,高施肥量则加大了其相对生长率．干季水分处理提高了叶片的Pn、gs、Tr和WUE,而叶绿素的荧光特征没有受到影响．在湿季,高施肥量使叶片含氮量Pn增加,对gs和Tr的影响较小,从而导致WUE提高,高施肥量显著减小日间光抑制程度,加大了光合机构的实际光化学效率和热耗散能力,提高了对强光环境的适应性,研究表明,小粒咖啡需要高养分的投入和良好的水分管理,湿季是小粒咖啡进行光合和生长的最优季节,干季田间秸秆覆盖+滴灌的效果较好,滴灌和秸秆覆盖的效果相近。     

小粒野生稻STK类抗病基因同源序列的克隆与分析

根据丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类(serine-threonine kinase,STK)抗病基因结构中保守结构域,设计引物,以小粒野生稻基因组DNA为模板,扩增获得10条STK类抗病基因同源序列.同源性分析表明其都具有STK保守结构域,与已克隆的STK类抗病基因有不同程度的相似性,为进一步克隆小粒野生稻中的STK类抗病基因提供依据.     

不同遮荫条件下施肥量对西南干热区小粒咖啡产量和肥料利用的影响

干热区小粒咖啡肥光管理粗放,产量和肥料利用率受到限制。为探明干热区小粒咖啡节肥高产的肥光耦合模式,通过大田试验,设置4个遮荫度(100%NR、75%NR、60%NR、45%NR,NR为自然光照)和4个施肥量(不施肥及666.67、1000、1333.33 kg·hm^-2),研究不同肥光处理对小粒咖啡冠层结构、产量、肥料利用率、土壤养分含量及微生物生物量碳的影响。结果表明: 遮荫和施肥对小粒咖啡冠层结构、产量及肥料利用率、土壤养分含量及微生物生物量碳影响显著。小粒咖啡土壤养分含量及微生物生物量碳随遮荫度的增加而减少。土壤养分含量随施肥量增加而增加,微生物生物量碳则先增后减,施肥量1000 kg·hm^-2时达最大(200.30 mg·kg^-1)。遮荫和施肥对小粒咖啡叶面积指数、开度等冠层结构影响显著。叶面积指数与开度、林隙分数、总定点因子、冠下总辐射呈显著负相关。通过响应面分析及空间分析可得,当肥料偏生产力、产量、肥料农学利用率及肥料增产率达到最大时,对应的遮荫和施肥组合分别为80%NR和666.67 kg·hm^-2、79%NR和1286.81 kg·hm^-2、79%NR和967.74 kg·hm^-2、82%NR和1075.27 kg·hm^-2。产量、肥料农学利用率和肥料增产率同时达到大于等于最大值的80%时,遮荫和施肥区间为68%～77%NR和946.24～1178.79 kg·hm^-2。在本试验条件下,最优遮荫度及施肥量组合为75%NR和1000 kg·hm^-2。     

一个新的水稻小粒矮秆基因的分子标记定位及效应分析

一个新的水稻小粒矮秆基因的分子标记定位及效应分析 李秀兰 吴 成 邓晓建 王平荣 李仁端 杨志荣     

小麦不同品种光合速率和~(14)C同化物分配对源库比改变的响应

选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种（大粒品种和小粒品种）穗部性状、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及１４Ｃ同化物运输分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率（分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性）相应提高,穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌浆中后期的植株光合速率提高,使两类品种分配到籽粒中的１４Ｃ同化物比例增加。从而表明,无论是植株光合速率还是同化物的运转分配皆受库容活性的调控,调控方式和幅度因品种类型而不同。     

小麦不同品种光合速率和14 C同化物分配对源库比改变的影响

 选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种(大粒品种和小粒品种)穗部性状、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及14C同化物运输分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率(分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性)相应提高,穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌浆中后期的植株光合速率提高,使两类品种分配到籽粒中的14C同化物比例增加。从而表明,无论是植株光合速率还是同化物的运转分配皆受库容活性的调控,调控方式和幅度因品种类型而不同。     

源库关系改变对小麦灌浆期植株光合速率及~(14)C同化物运转分配的影响

选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种（大粒品种和小粒品种）千粒重、穗粒数、穗粒重、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及１４Ｃ同化物运转分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的千粒重提高,穗粒数降低或基本不受影响,但降低比例明显低于去除小穗数的比例。籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率（分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性）相应提高。结果,两类品种的穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌浆中后期的植株光合速率提高,使两类品种分配到籽粒中的１４Ｃ同化物比例增加。从而表明,无论是植株光合速率还是同化物的运转分配皆受穗粒库容活性的调控,调控方式和幅度因品种类型而不同。但提高其穗粒重的着眼点都应当是提高穗粒库容活性。     

荞麦属种质资源发芽种子酯酶同工酶研究

用聚丙烯酰胺凝胶电泳对荞麦属8个种(含大粒组7个和小粒组1个)33份材料发芽种子的酯酶同工酶进行了研究。结果表明:酯酶同工酶不同酶带合计22条,不同物种的酶带数4到8条。其中,甜荞有8条带,苦荞为7条。酶带及聚类分析表明,大粒组荞麦种的谱带与细野荞等小粒组荞麦种间差异极大,甜荞和苦荞酶带分别与大野荞和毛野荞相似,并分别与F.megaspartanium和F.pilus聚类最近,支持F.megaspartanium和F.pilus可能分别是甜荞和苦荞祖先种的假说。