不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响

以对向日葵列当抗性不同的向日葵幼苗为材料,利用水培法收集其根系分泌物,经二氯甲烷萃取后结合硅胶柱色谱分离法,研究不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响。结果表明:(1)在一定浓度范围内,向日葵根系分泌物对向日葵列当种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制的作用;二氯甲烷萃取的向日葵根系分泌物浓度为0.1mg/mL时,其向日葵列当萌发率高于其他浓度的作用。(2)‘星火大白边’和‘白葵杂9号’根系分泌物提取物作用下向日葵列当萌发率最高分别为46.92%和43.88%,显著高于免疫品种‘MGS’根系分泌物提取物作用下列当的萌发率(27.81%)。(3)根系分泌物提取物正己烷-乙酸乙酯1∶1洗脱组分的萌发刺激活性显著高于其他组分,‘星火大白边’、‘白葵杂9号’和‘MGS’的该组分作用下向日葵列当最高萌发率分别为49.90%、45.66%和30.00%。(4)‘MGS’的根系分泌物提取物与GR24或脱氢木香内酯共同作用时种子萌发率显著低于GR24或脱氢木香内酯的单独作用,说明‘MGS’根系分泌物中可能含有抑制GR24或脱氢木香内酯刺激向日葵列当种子萌发的物质,使其对向日葵列当表现出免疫特性。     

‘锦苗标靶’诱抗剂抑制列当寄生向日葵的机制研究

该研究通过对2个向日葵品种(LD5009 和JK103)根系浇灌‘锦苗标靶’诱抗剂,于浇灌处理后0、24、48 和72 h分别对根系取样进行组织化学分析,测定根系H₂O₂含量、ROS清除酶活性以及抗性相关基因表达,并于浇灌处理后20 d检测向日葵生长指标和根瘤结数量,以明确‘锦苗标靶’对向日葵抑制列当寄生的诱抗机制。结果显示：(1)与对照(施用清水)相比,LD5009在‘锦苗标靶’处理后,列当瘤结数减少了95.5个,寄生率降低了98.20%;瘤结的鲜质量和干质量分别降低了94.60%和81.63%,而向日葵株高和茎粗分别相应增加了2.09 cm和0.52 mm,增长率分别为14.92%和15.29%;JK103在‘锦苗标靶’处理后,列当瘤结数较对照减少了37.5个,寄生率降低了98.04%,瘤结的鲜质量和干质量也分别降低了97.06%和82.69%,而向日葵的株高和茎粗分别增加了2.07 cm和0.39 mm,增长率分别为12.26%和9.70%。(2)‘锦苗标靶’诱抗剂浇灌处理后,2个向日葵品种根系中胼胝质的沉积量均有增加,但以JK103在处理48 h后增加幅度最为明显;JK103和LD5009中H₂O₂含量在处理24 h后均达到最大值,分别为3.53和2.68 μmol·g^-1,与对照相比,LD5009的H₂O₂含量增幅较大,为208.05%。(3)2个品种的ROS清除酶活性在处理后均呈先升高后降低的趋势,且均在处理48 h后达到最大值;JK103+锦苗标靶处理较清水对照的SOD、POD、CAT、PPO活性分别增加了69.77 U·g^-1、5.44 U·g^-1·min^-1、1.88 U·g^-1·min^-1和527 U·g^-1·min^-1,而LD5009+锦苗标靶处理后,上述4种酶的活性分别增加了25.91 U·g^-1、13.16 U·g^-1·min^-1、0.50 U·g^-1·min^-1和313 U·g^-1·min^-1。(4)抗性相关基因转录水平的检测结果显示,施用诱抗剂后2个品种抗性基因的转录水平都不同程度地被诱导,但以LD5009+锦苗标靶样本中被诱导的幅度最为明显,特别是CAT、Mn SOD和XTH6基因,其转录水平比对照均上调了50倍之多。研究表明,诱抗剂‘锦苗标靶’对向日葵列当的寄生有显著的抑制效果,且在向日葵列当寄生前(瘤结未形成)施用效果更佳;‘锦苗标靶’可促进向日葵根系细胞中胼胝质的沉积量增加,在结构水平上抵御列当对向日葵根系的侵染,并能够诱导向日葵根系ROS清除酶活性以及CAT、PAL、Mn SOD和XTH6等基因表达的提高,从而建立向日葵对列当寄生的获得性抗性,但诱导的程度由于品种不同而存在一定的差异。     

向日葵对列当寄生的生理响应及关键代谢通路分析

【目的】分析向日葵对列当寄生的生理响应及其相关代谢通路,揭示向日葵对列当寄生的抗性分子机制。【方法】以抗列当向日葵材料(s41)和感列当向日葵材料(s26)为供试材料进行接种列当处理,对正常生长(s41_CK,s26_CK)和列当寄生胁迫(s41,s26)条件下的4个样本进行转录组测序分析,同时对部分关键代谢物质进行生理验证分析。【结果】(1)在列当接种条件下,向日葵高感列当材料的植株高度和根量明显受到抑制,而且已有部分列当出土,而高抗列当材料无明显变化,仅有极少数列当寄生。(2)通过对样品间进行差异基因筛选,得到差异表达基因(DEGs)数量分别为6 362,6 609,5 490,5 469个。GO分析表明,s26-s41、s26_CK-s41_CK、s26-s26_CK、s41-s41_CK 4个比较组参与生物过程的差异基因数量较多,参与细胞组分的差异基因数量次之,参与分子功能的较少;KEGG分析表明列当寄生对向日葵的植物信号转导、次生代谢物的生物合成、脂质代谢、...     

中国食用向日葵育种国产化历程及研究进展

中国食用向日葵育种近40年来取得了巨大成就,实现了从自留农家种、选育常规品种、引进国外杂交种以及培育国产杂交种4 次品种更新。中国向日葵种植面积基本保持在59万hm²左右,种植区主要集中在北方10个省区,其中内蒙古自治区种植面积约占全国总面积的四分之三,其次是新疆。中国以食用向日葵种植为主,约占总面积的95%以上,是世界上食用向日葵主要生产国。食用向日葵主要用于休闲嗑食,除高产外,商品外观品质(粒型、色泽、口感等)仍将是当今主要育种目标。另外,向日葵生产区因长期连作种植,病原菌、列当等生物逆境因素与向日葵发生协同进化,加之食用向日葵遗传背景狭窄,病虫草害日趋严重。该文通过对中国食用向日葵育种历程进行回顾,尤其对国内外有关向日葵抗病育种研究进展进行综述,为解析食用向日葵抗性育种机制以及前瞻性抗性品种储备提供重要的理论与技术支持,以推动食用向日葵产业的高效优质发展。     

土壤条件对向日葵列当寄生的影响

以高感列当的向日葵品种‘龙食葵2号’为试验材料,采用室内接种列当温室培养的方法,研究土壤条件对向日葵列当寄生与生长的影响。结果表明：（1）土壤质地对向日葵列当的寄生具有显著影响,培养50 d时,沙壤土、壤土、粘土中列当的出土数分别为 32.2、19.5和4.6个,平均单株寄生列当数量分别为38.8、24.0和8.2个,说明通透性好的沙壤土有利于列当瘤的形成与生长。（2）在沙壤土条件下,随着处理温度的上升,列当的出土数量和寄生数量均呈先升高后降低的趋势;当培养温度为25 ℃和30 ℃时,向日葵列当有较高的寄生数量与生长速度,列当出土数和平均单株寄生列当数量分别为30.4、31.6和39.8、39.4个。（3）在沙壤土条件下,随着土壤湿度的增加,列当的出土数量和寄生数量呈先升高后降低的变化趋势,并在土壤湿度为60%和70%达到较高值,列当出土数和平均单株寄生列当数量分别为32.6、30.9和39.9、40.9个,而在高湿条件下列当的寄生数量显著减少。（4）在沙壤土条件下,随着土壤pH值的增加,列当的出土数量和寄生数量也呈先升高后降低的变化趋势,并均在土壤pH值为8时达到最大值,列当出土数和平均单株寄生列当数量分别为47.5和51.1个,即列当在偏碱性的土壤环境中有着较高的寄生数量。研究发现,当土壤类型为沙壤土、土壤温度为25~30 ℃、土壤湿度为60%~70%、土壤 pH为8时有利于向日葵列当的寄生与生长;在实际生产中应选择中性或偏酸性的非沙壤土地种植向日葵,并注意调整播期和控制田间灌水量,以降低向日葵列当的危害。     

列当寄生对不同品种向日葵幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用连作重茬含向日葵列当的土壤,进行不同列当抗性向日葵品种苗期盆栽试验,调查播种后第30、50和70天向日葵幼苗根系列当的寄生率、幼苗地上部和地下部干物质量及株高,并测定其叶片丙二醛(MDA)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性。结果表明:不同向日葵品种苗期对列当抗性明显不同,其中油葵品种‘T012244’和‘MGS’对向日葵列当寄生免疫,‘S31’和‘白杂9号’为高抗,而‘星火大白边’和‘白杂6号’为敏感。列当寄生后明显抑制敏感品种向日葵幼苗生长,而对免疫品种和高抗品种的影响较小。列当寄生后的敏感性品种‘星火大白边’幼苗叶片MDA含量迅速上升,PAL活性也大幅度增加,列当对幼苗生长伤害加重;而苗期免疫品种"T012244"和高抗品种"S31"MDA含量下降,PAL活性则变化不大。随接种时间延长,不同抗性向日葵品种苗期SOD、POD和CAT活性均呈现先升高后降低的变化趋势,且免疫品种的保护酶活性变化幅度大于敏感品种,说明列当寄生对敏感向日葵品种造成了逆境胁迫,诱导其幼苗叶片保护酶系统产生防御响应。     

燕麦分子育种研究进展

燕麦是一种主要生长在温带冷凉地区的粮饲兼用作物,近年来燕麦的营养价值和降低胆固醇特性的发现使人们认识到燕麦及其制品是一种健康食品,促进了燕麦产业发展,对燕麦品种培育提出了更高要求。在此背景下,现代生物技术与常规育种技术结合是满足这一需求的重要途经。本文综述了国内外燕麦分子育种方面的研究进展:(1)我国燕麦种质资源的收集与遗传多样性研究。我国的燕麦种质资源收集工作起始于20世纪50年代,迄今收集并保存了5282份燕麦种质资源。对这些资源的遗传多样性分析研究表明,国内的燕麦种质资源中内蒙古和山西的资源多样性最高;(2)利用各种分子标记构建燕麦遗传连锁图谱研究;(3)一些重要农艺性状的QTL定位研究以及全基因组关联分析研究。包括产量、含油量、β-葡聚糖含量、蛋白质含量、抽穗期、抗病基因、抗冻性等重要农艺性状;(4)标记辅助基因组选择技术在燕麦中的应用;(5)燕麦遗传工程育种研究进展。同时,本文将国内的主要研究进展与国外相关的最新研究成果进行了比较,并对当前分子育种中存在的问题及今后的研究方向进行了探讨,希望能为今后通过生物技术手段培育燕麦新品种提供一定的参考。     

花卉分子育种研究进展

本文综述了近年来国内外花卉分子育种的研究进展和成果。传统育种仍是花卉育种工作的主要方法,但有其局限性。不断成熟的生物技术,特别是基因工程技术,解决了一些传统育种不能突破的问题,为花卉性状态改良提供了全新的思路。近年来,分子育种一直是花卉育种研究的热点,已在植物花期、花色、花型、株型、生长发育、香味、采后寿命等方面取得了重要进展。花卉育种事业前程似程。     

食用菌分子育种研究进展

优良菌种的缺乏是食用菌产业发展的主要限制因素,解决这一问题的最有效途径是培育高产、优质、抗病的食用菌新品种。与作物育种相比,食用菌育种研究起步较晚,但近年来随着基因组学、生物信息学、分子生物学等学科的迅猛发展,食用菌育种技术也进入分子水平。分子育种将现代分子技术手段整合于传统育种方法中,加速了育种进程,目前已经在双孢蘑菇、草菇等食用菌中进行了成功探索。文中对近年来食用菌分子标记辅助育种、转基因育种等育种研究方法和进展进行了综述,探讨了未来食用菌分子育种研究的发展方向。     

四种红曲菌各自固有的分子生物学和生物化学特性

对白色红曲菌、火红色红曲菌、烟灰色红曲菌和橙色红曲菌各自固有的核糖体内转录间隔区(ITS)rDNA序列和生物化学特性进行了研究。rDNA ITS测序结果显示,橙色红曲菌与火红色红曲菌相同,而白色红曲菌与灰色红曲菌相同,这两组经序列比对仅有2个碱基不同。从生物化学特性来看,作为分类指标,似乎有物种属(genus)的共性也有个体(株)质的差异或量的差异。     

转基因的分子生物学特性

现代分子生物学研究中,转基因概念的出现越来越频繁,它渐渐被用来表示所有的用基因工程手段构建、导入高等真核生物细胞,并稳定地整合入受体基因组的外源DNA．文章较系统地总结了已见报道的转基因的结构类型、它在受体细胞内的遗传学行为、表达特性和影响因素及其相应的生物学效应;分析了转基因研究中尚待研究的问题,提出了系统地进行转基因本身的分子生物学特性研究的必要性.     

黄瓜分子标记辅助育种研究进展

本文综述了不同分子标记技术在黄瓜遗传连锁图谱构建、重要性状相关基因的定位、种质资源遗传多样性分析和亲缘关系鉴定、分子标记辅助选择、种子纯度与活力鉴定及其在黄瓜遗传育种等方面的应用,讨论了目前黄瓜遗传育种中应用分子标记技术存在的问题和今后育种工作的重点,并对黄瓜分子标记辅助育种的前景作了展望。     

北京地区恒河猴试验性繁殖及部分生物学特性观察

本实验于1992年底开始,通过选种、选配,建立了一个11只雄猴,77只雌猴的恒河猴生产繁殖种群并对其繁殖性能进行了观察与研究。三年间,利用大笼群养的“后宫式”繁殖方法,母猴怀孕107例,流产11例,生产仔猴96只,离乳94只。平均妊娠率、产仔率、离乳率分别为51．44％、46．15％、97．92％。在“后宫式”群养方式繁殖成功后,我们又尝试了单笼饲养、定期交配的新的繁殖方法,当年投种9只母猴,怀孕7只,生产7只。怀孕率、生产率均为77．78％。在进行实验性繁殖的同时,对人工条件下饲养的恒河猴的部分生物学特性如妊娠期、月经周期、血液生理生化指标、生长特性等进行了观察、记录和统计。结果表明人工条件下饲养的恒河猴在每年11月至次年4月间交配,4月至9月分娩。恒河猴具有间情期,每年秋冬季发情,平均月经周期为28．31±2．82d（n＝70）。平均怀孕期为163．46±11.87d（n＝13）。本实验为人工繁殖恒河猴进而实现实验动物化积累了基础数据,为将来提供高等级的、遗传背景清楚的、高质量的实验猕猴奠定了工作基础。     

Recent Progress Using High-throughput Sequencing Technologies in Plant Molecular Breeding

High-throughput sequencing is a revolutionary technological innovation in DNA sequencing.This technology has an ultra-low cost per base of sequencing and an overwhelmingly high data output.High-throughput sequencing has brought novel research methods and solutions to the research fields of genomics and post-genomics.Furthermore,this technology is leading to a new molecular breeding revolution that has landmark significance for scientific research and enables us to launch multi-level,multi-faceted,and multi-extent studies in the fields of crop genetics,genomics,and crop breeding.In this paper,we review progress in the application of high-throughput sequencing technologies to plant molecular breeding studies.     

DNA分子标记在番茄遗传育种研究中的应用

本文综述了DNA分子标记在番茄遗传图谱构建、番茄种质资源研究与品种纯度的鉴定、番茄基因分子标记研究及番茄基因图位克隆方面的应用研究进展。 Abstract:This paper reviewed the recent advance of the application of DNA molecular marker in various aspects of tomato breeding including genetic map construction,germplasm research and purity control of cultivars,identification markers linked to important genes and map-based gene cloning.     

长泰砂仁生物学性状观测及分子鉴定

主要研究了长泰砂仁的生物学性状,并对长泰砂仁进行了分子鉴定,明确了长泰砂仁分类定位,为长泰砂仁产地品牌建设奠定基础。通过实地观察测量长泰砂仁的生物学特性结合室内研究分析不同豆蔻属植物的ITS-5.8S序列,结果显示,长泰县陈巷镇新吴村和长泰县马洋溪旅游区山重村的砂仁的花、叶、果等主要生物学指标方面无明显差异;长泰县陈巷镇新吴村的砂仁的坐果率、结果率、千粒重和单产均显著高于马洋溪旅游区山重村的砂仁。由ITS-5.8S序列构建进化树看,长泰砂仁和阳春砂、绿壳砂聚为一支,支持率达99%,长泰砂仁与这两种砂仁的同源性均达99%以上,结合形态特征和ITS-5.8S结果判定长泰砂仁和阳春砂应为同一种。