水稻种质资源芽期耐冷性的鉴定与评价

对新收集的879份水稻种质资源进行了水稻芽期耐冷性的鉴定与评价,从中筛选出芽期耐冷性极强的水稻种质资源39份,均为贵州地方粳稻品种.供试粳稻品种61.23%具有强芽期耐冷性(3级),而籼稻品种只有13.77%具有强芽期耐冷性(3级 ),粳稻品种的芽期耐冷性显著强于籼稻品种.无论籼稻,还是粳稻,贵州地方稻种的芽期耐冷性显著强于来自其他地区的品种,从贵州地方稻种中挖掘极强耐冷种质资源的潜力较大 .     

基于引物扩增受阻突变技术开发水稻耐冷基因CTB4a特异性分子标记

水稻(Oryza sativa)作为热带与亚热带起源的作物对低温敏感.对水稻种质进行耐冷性鉴定,能筛选出耐冷性强的种质,发展耐冷基因分子标记,能够有效鉴别种质中耐冷基因的基因型.本研究使用芽期4℃低温处理10d对41份水稻材料进行芽期耐冷鉴定,对品种的芽期耐冷能力进行评价,获得了参试材料中除了'昆明小白谷'之外的芽期耐冷性最强的品种'南特号'.对已克隆的耐冷基因CTB4a开发分子标记,能够辅助选择水稻的耐冷育种.水稻孕穗期耐冷基因CTB4a来源于'昆明小白谷',能够影响水稻抵抗低温的能力.参照公布的CTB4a序列信息,从中挑选出序列中的作用位点SNP(单核苷酸多态性,single nucleotide polymorphism),结合引物扩增受阻突变技术(Penta-primer amplification refractory mutation system,PARMS),用Primer 6.0设计引物,建立CTB4a基因荧光分子标记GM-CTB4a,使用荧光分子标记GM-CTB4a对41份水稻品种进行鉴定,使用酶标仪在'昆明小白谷'中检测到利用标记扩增产物中包含'昆明小白谷'特异SNP、T碱基引物携带的FAM荧光信号,在另外40份品种的扩增产物中检测到包含作用位点的C碱基引物携带的HEX荧光信号.本研究利用设计的分子标记,鉴定了 41份水稻品种的耐冷性和基因型.比对分析耐冷性和基因型鉴定结果,说明我们开发的分子标记GM-CTB4a特异性较强,具有实际应用价值.研究结果为利用水稻孕穗期耐冷基因CTB4a培育强耐冷水稻品种奠定坚实基础.     

黄瓜的冷害及耐冷性

随着蔬菜反季节栽培面积的不断扩大,如何提高黄瓜(Cucumis sativus L.)耐冷性已成为选育新品种的研究重点.系统地综述近几年黄瓜耐冷性的鉴定、获得途径、冷害机理以及遗传和分子遗传学等方面的研究,以促进对黄瓜冷害机制的研究,加速耐冷品种的培育.耐冷性鉴定时要从耐冷指数、低温发芽能力、MDA(丙二醛)含量和电解质渗漏率等几个方面综合鉴定.耐冷性的获得途径主要有冷驯化、激素处理、热激处理和培育耐低温品种,最重要的途径是耐冷品种选育.黄瓜冷害机理包括细胞膜的流动性降低及透性增加,光合作用被抑制,根系吸收减弱,可溶性糖含量减少,淀粉粒积累增加,微管的稳定性受到破坏等.黄瓜低温发芽能力由非加性基因决定,而幼苗时期主要由加性基因控制.黄瓜耐冷的分子遗传学研究进展缓慢,目前已克隆出在低温锻炼中特异表达的功能未知的基因CCRl8.今后还应研究黄瓜低温胁迫时的信号转导系统,以进一步揭示黄瓜的冷害机理;利用野生资源的抗逆性状,拓宽栽培黄瓜的遗传基础,选育适于保护地栽培的耐低温品种.     

黄瓜的冷害及耐冷性

随着蔬菜反季节栽培面积的不断扩大,如何提高黄瓜(Cucumis sativus L.)耐冷性已成为选育新品种的研究重点。系统地综述近几年黄瓜耐冷性的鉴定、获得途径、冷害机理以及遗传和分子遗传学等方面的研究,以促进对黄瓜冷害机制的研究, 加速耐冷品种的培育。耐冷性鉴定时要从耐冷指数、低温发芽能力、MDA (丙二醛)含量和电解质渗漏率等几个方面综合鉴定。耐冷性的获得途径主要有冷驯化、激素处理、热激处理和培育耐低温品种,最重要的途径是耐冷品种选育。黄瓜冷害机理包括细胞膜的流动性降低及透性增加,光合作用被抑制,根系吸收减弱,可溶性糖含量减少,淀粉粒积累增加,微管的稳定性受到破坏等。黄瓜低温发芽能力由非加性基因决定,而幼苗时期主要由加性基因控制。黄瓜 耐冷的分子遗传学研究进展缓慢,目前已克隆出在低温锻炼中特异表达的功能未知的基因CCR18。今后还应研究黄瓜低温胁迫时的信号转导系统,以进一步揭示黄瓜的冷害机理;利用野生资源的抗逆性状,拓宽栽培黄瓜的遗传基础,选育适于保护地栽培的耐低温品种。     

人工环境鉴定小豆芽苗期耐冷性研究

对来自中国北京187份、天津33份、河北25份、山西16份、山东6份、河南1份、安徽1份、江苏22份、四川2份、陕西3份、辽宁18份、吉林33份、黑龙江5份,日本31份和韩国1份共384份小豆种质资源进行发芽期耐冷性鉴定,并以31份资源和18个品种为试验材料,进行三叶期耐冷性鉴定研究.结果表明:筛选出发芽期耐冷性较好(耐冷指数>0.80)的资源31份;在三叶期低温8～5℃胁迫7d,资源G-I-34、JN95-0和E0064等表现出较强的耐冷性.采用三叶期低温8～5℃胁迫7d,只统计生长正常苗的方法进行小豆苗期耐冷性鉴定评价是可行的;小豆发芽期与三叶期耐冷性存在差异;苗期持续耐冷性存在差异.     

人工环境鉴定小豆芽苗期耐冷性研究

对来自中国北京187份、天津33份、河北25份、山西16份、山东6份、河南1份、安徽1份、江苏22份、四川2份、陕西3份、辽宁18份、吉林33份、黑龙江5份,日本31份和韩国1份共384份小豆种质资源进行发芽期耐冷性鉴定,并以31份资源和18个品种为试验材料,进行三叶期耐冷性鉴定研究。结果表明：筛选出发芽期耐冷性较好（ 耐冷指数＞0.80）的资源31份;在三叶期低温8～5℃胁迫7d,资源G-I-34、JN95-0和E0064等表现出较强的耐冷性。采用三叶期低温8～5℃胁迫7d,只统计生长正常苗的方法进行小豆苗期耐冷性鉴定评价是可行的;小豆发芽期与三叶期耐冷性存在差异;苗期持续耐冷性存在差异。     

棉花在广西南宁的越冬耐冷性鉴定和遗传分析

在广西南宁对不同种质来源的棉花材料及其杂交后代进行越冬耐冷性鉴定,为多年生棉花耐冷育种提供基础材料。在开展最佳处理时间和处理温度筛选的基础上,采用5个耐冷生理生化指标(相对电导率、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛和脯氨酸)和露地越冬指标综合鉴定63份材料的越冬耐冷性,并运用系统聚类的方法将其聚为4大类,即耐冷型23份、中度耐冷型19份、中度冷敏型9份和冷敏型12份,分别占供试材料的36.51%、30.16%、14.29%和19.05%。所有耐冷型材料均和多年生海岛棉种质有关,说明多年生海岛棉在越冬耐冷性育种上具有很高的利用价值。供试棉花材料越冬性的细胞质效应不显著,杂交后代的越冬性有向亲本的平均类型回归的趋势。     

水稻淹水萌发对低氧胁迫的适应及其机制研究进展

水稻是我国最重要的粮食作物之一,水稻生产是国家粮食安全的重要保障。传统移栽种植模式对我国的水稻增产、农民增收、农业发展起到了重要作用。但随着社会经济发展和产业要素变革,农村劳动力大幅减少,迫切需求轻简化的生产方式。水稻淹水直播能节省劳力、节约资源、有效降低杂草危害,是一种高效、经济和节约型的轻简栽培模式,在当前有较高的推广价值。淹水萌发时低氧胁迫造成的出苗率低是阻碍水稻淹水直播的首要因素,丰富的水稻种质资源中存在耐淹水萌发优异资源和基因,挖掘和利用这些优异资源和基因并培育适宜淹水直播的水稻新品种,是突破目前直播稻推广和应用瓶颈的关键。本文围绕水稻淹水萌发的生理特点、鉴定评价方法、优异种质鉴定、遗传规律、响应机制研究以及功能基因的育种应用等方面的研究进展进行综述,以期为水稻耐淹水萌发的机制研究和萌发耐淹品种的选育提供参考。     

Identify and genetic analysis on the cryotolerance of overwintering cotton in Nanning, Guangxi

在广西南宁对不同种质来源的棉花材料及其杂交后代进行越冬耐冷性鉴定,为多年生棉花耐冷育种提供基础材料.在开展最佳处理时间和处理温度筛选的基础上,采用5个耐冷生理生化指标(相对电导率、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛和脯氨酸)和露地越冬指标综合鉴定63份材料的越冬耐冷性,并运用系统聚类的方法将其聚为4大类,即耐冷型23份、中度耐冷型19份、中度冷敏型9份和冷敏型12份,分别占供试材料的36.51%、30.16%、14.29%和19.05%.所有耐冷型材料均和多年生海岛棉种质有关,说明多年生海岛棉在越冬耐冷性育种上具有很高的利用价值.供试棉花材料越冬性的细胞质效应不显著,杂交后代的越冬性有向亲本的平均类型回归的趋势.     

中国水稻微核心种质不同生育时期耐冷性鉴定及其相关分析

以204份中国水稻微核心种质为试验材料,进行了水稻发芽期、芽期、幼苗期、孕穗期等耐冷性鉴定及其相关性分析。结果表明,水稻各生育时期耐冷性在籼粳亚种间、各种质之间存在明显的差异。粳稻种质的耐冷性明显强于籼稻种质,但籼稻种质中也存在耐冷性较强的种质。高阳淀稻大红芒、肥东塘稻、木樨球、卫国、兴国、山酒谷、中花8号等粳稻种质和包选21号、红米三担白、寸谷糯、红谷等籼稻种质在水稻各生育时期均表现较强的耐冷性,在水稻耐冷性育种及耐冷基因发掘研究中应加以利用。自然低温和冷水胁迫下水稻结实率与低温下发芽率呈显著或极显著正相关,而与死苗率呈显著负相关,即低温下发芽期耐冷性和芽期耐冷性强的水稻种质一般表现为较强的孕穗期耐冷性。认为低温下发芽率和芽期低温处理后的死苗率可以作为孕穗期耐冷性早期鉴定的间接指标。     

广西水稻地方品种耐冷性鉴定及相关分析

对419份广西水稻地方品种初级核心种质进行芽期、苗期的耐冷性鉴定及相关分析,结果表明:广西水稻地方品种芽期、苗期耐冷性主要集中在7级和9级,总体耐冷性较弱。芽期、苗期极强耐冷种质(1级)分别为24份和27份,占参试总数的5.73%和6.44%,其中10份种质芽期和苗期均表现极强耐冷(1级)。芽期、苗期耐冷性呈极显著正相关(r=0.66)。粳稻芽期、苗期耐冷性均显著高于籼稻;粘糯稻之间耐冷性差异是由籼粳稻类型的耐冷差异引起的;来自高寒山区稻作区的品种芽期和苗期平均耐冷表现最强。利用34个SSR标记与芽期、苗期耐冷性进行Pearson相关分析,在第7和第9染色体上,各鉴定出1个同时与芽期和苗期耐冷性相关联的位点。本研究为水稻芽期、苗期耐冷育种提供新的抗源材料,并为水稻耐冷基因定位及机理研究奠定基础。     

中国水稻微核心种质不同生育时期耐冷性鉴定及其相关分析

以204份中国水稻微核心种质为试验材料,进行了水稻发芽期、芽期、幼苗期、孕穗期等耐冷性鉴定及其相关性分析。结果表明,水稻各生育时期耐冷性在籼粳亚种间、各种质之间存在明显的差异。粳稻种质的耐冷性明显强于籼稻种质,但籼稻种质中也存在耐冷性较强的种质。高阳淀稻大红芒、肥东塘稻、木樨球、卫国、兴国、山酒谷、中花8号等粳稻种质和包选21号、红米三担白、寸谷糯、红谷等籼稻种质在水稻各生育时期均表现较强的耐冷性,在水稻耐冷性育种及耐冷基因发掘研究中应加以利用。自然低温和冷水胁迫下水稻结实率与低温下发芽率呈显著或极显著正相关,而与死苗率呈显著负相关,即低温下发芽期耐冷性和芽期耐冷性强的水稻种质一般表现为较强的孕穗期耐冷性。认为低温下发芽率和芽期低温处理后的死苗率可以作为孕穗期耐冷性早期鉴定的间接指标。     

甘薯薯干高淀粉资源的鉴定及综合评价

通过对332份新征集甘薯品种资源薯干粗淀粉含量的分析测定,鉴定得到58份高淀粉种质资源。通过烘干率测定,得到36份兼具高干的高淀粉种质资源。通过抗病性、时逆性鉴定,得到5份兼抗多病的优异高淀粉品性种质资源,5份兼具耐旱性的高淀粉种质资源,29份兼具耐贮性的高淀粉种质资源。     

来源于疣粒野生稻的白叶枯病新抗源的鉴定

疣粒野生稻对白叶枯病高抗甚至免疫。粳稻品种8411与疣粒野生稻体细胞杂交获得了2个高抗所有栽培稻白叶枯病抗性基因均不能抵御的国际广致病菌系P6的新种质SH5和SH76,遗传分析鉴定出新种质含有1个抗P6小种的显性基因。本研究以高感白叶枯病水稻品种IR24及携带不同抗性基因的16个材料为参照,对分蘖期、孕穗期的SH5和SH76分别接种11个白叶枯病小种,抗性分析表明SH5和SH76的抗谱广,与IRBB21(Xa21)抗谱一致,与IRBB5(xa5)、IRBB7(Xa7)和Asominori(Xa17)的较相近。用Xa21的分子标记pTA248和XA21检测,确定SH5和SH76不携带Xa21基因,前期研究结果证实新种质中不含xa5和Xa7;与Asominori的杂交试验表明其抗性基因与Xa17基因不等位。这些结果表明SH5和SH76中存在1个抗P6小种的新基因。     

小麦种质芽期和苗期的耐盐性鉴定评价

【目的】研究不同来源小麦种质资源的耐盐性差异,筛选耐盐性较好的品种（系）,探索不同生育期小麦耐盐性鉴定的适合盐浓度,为小麦耐盐鉴定及耐盐小麦品种选育提供参考。【方法】对来源不同的293份小麦种质,在1.5%NaCl盐溶液下进行盐胁迫处理,调查各种质的芽期相对盐害指数;选择芽期相对耐盐指数小于40%的24份小麦资源,在苗期进行不同盐浓度胁迫鉴定,测量不同处理的根长及苗高相对生长率。【结果】筛选出16份芽期相对盐害指数小于20%的高耐盐种质和42份芽期相对盐害指数20-40%耐盐的小麦种质;苗期鉴定表明1.0% NaCl盐浓度为合适的筛选浓度、根长相对生长率为适合的苗期耐盐性鉴定指标,以此为鉴定技术筛选出了Marmin-Minhardi譎44-Minturki和花树蒲两份芽期及苗期均表现耐盐的优异小麦种质;【结论】来源不同的小麦资源中芽期综合耐盐性大小依次为地方品种>国外引进品种>中间试验品系;Marmin-Minhardi譎44-Minturki和花树蒲两份耐盐小麦种质可作为小麦耐盐育种新种质。     

不同低温胁迫下粳稻耐冷种质的孕穗期耐冷性比较

为粳稻孕穗期耐冷标准品种的建立和耐冷遗传育种研究提供优异基因资源,利用人工低温气候室,采用15℃、17℃、19℃3种胁迫温度,4d和6d两种胁迫时间,3×2交互式设计的方法,对来自黑龙江、吉林、辽宁和云南的12份粳稻种质进行了孕穗期耐冷性强度的研究。结果表明,随着低温胁迫的增强,各水稻品种的平均空壳率都随之增加;在15℃/6d胁迫下,供试品种平均空壳率的方差和变异系数达到最大,该胁迫强度可被选用于孕穗期强耐冷种质的筛选。依据15℃/6d胁迫下供试品种平均空壳率的方差分析及多重比较结果,空育131和龙稻3号具有极强的孕穗期耐冷性。不同地区可根据参试品种在本试验中的耐冷表现,并结合当地水稻种植区的光温条件选择相应的耐冷标准品种。     

低温对杂交水稻及其亲本三系始穗期旗叶光合作用的影响

研究了低温对5套杂交水稻组合的影响。始穗期旗叶光合作用的最大速率和表观量子效率受低温抑制的程度表明:其耐冷顺序为粳稻型的“秀优57”>“釉稻型的青优早”>“汕优63”、“汕优64”与“威优64”。杂交水稻 F_1的耐冷水平与母本近似,与父本关系不大,保持系的耐冷性相似于不育系。杂交水稻幼苗经低温处理后的存活率亦表现出同样的规律。证明所试5套杂交水稻的生育后期与苗期对低温的反应是一致的。本文对该结果在杂交水稻抗冷性选育种中的意义进行了讨论。     

通过花药培养筛选水稻耐镉突变体

通过花药培养筛选出三个水稻耐镉突变体并都获得再生植株。再生植株及由根尖诱导产生的愈伤组织都保持稳定的耐镉性。突变植株的花药经再培养鉴定也具有耐镉性,从而表明所获突变体的耐镉特性是可以遗传的。在对愈伤组织耐镉机理进行的分析中发现,突变体愈伤组织中的胱氨酸和半胱氨酸的含量高于对照。将一定量的胱氨酸加到含镉的培养基中用于检查野生型愈伤组织的增殖情况,观察到胱氨酸可以降低镉对细胞的危害,表明突变体耐镉机理可能与细胞中积累有较多的胱氨酸和半胱氨酸有关。     

植物激素与水稻幼苗的耐冷性

植物激素包括脱落酸、乙烯和多胺等可调节水稻幼苗的耐冷性.表明在5℃下,稻苗叶片和木质部液体中的脱落酸含量迅速增加;耐冷水稻品种的内源脱落酸含量显著高于感冷品种.用脱落酸预处理感冷水稻,48小时可增强其耐冷性.脱落酸的耐冷机理是可使稻株避免冷害引起的水胁迫;此外,脱落酸还可增加稻株中脯氨酸等溶质的积累,以防止冷害.脱落酸反应基因可在某些植物中表达,且可能与低温的习性有关.     

贵州省主要栽培茶树品种指纹图谱构建与遗传结构分析

贵州是中国目前茶树种植面积最大的省份,同时也拥有丰富的茶树种质资源。对品种真实性以及遗传结构的准确鉴定是种质识别以及杂交亲本选配的关键。本研究以包含贵州省内主要栽培品种和新选育品系的54份茶树资源为材料,利用35对SSR引物进行遗传鉴定,共检测到317个等位基因位点,多态信息含量介于0.22～0.92之间,平均0.73;利用PI和PIsibs两个参数评估了每对引物的鉴别力,表明任意两对引物组合都能够区分本研究中的茶树材料,并从中筛选出5对核心引物构建了54份材料的指纹识别图谱,这5对核心引物组合足够用于更大群体的个体鉴定。利用GBS方法对54份材料进行了全基因组SNP挖掘,共鉴定到698117个高质量SNP;基于SNP进一步进行系统进化分析、主成分分析以及遗传结构分析,54份材料被划分为4个类群,育成品种与新选育品系间遗传背景呈现高度重叠;并据此推测出了前期贵州茶树育种的一般模式,表明贵州前期茶树育种过多依赖福鼎大白茶以及云南地方种质资源,预示着在后续育种实践中,加大对省外优良品种以及贵州省内古茶树资源的杂交利用力度,将有助于茶树种质创新以及新品种的选育。