基因型与生态环境对小麦籽粒品质与蛋白质组分的影响

通过2年3点试验,研究了40个小麦(Triticum aestivum)品种(品系)籽粒品质性状和蛋白质组分含量的变异。结果表明,籽粒品质和蛋白质组分在基因型间存在较大的差异;根据小麦籽粒品质的综合性状,可将40个小麦品种(品系)分为6组不同的品质类型,在本试验点的生态环境条件下。基本以中筋及弱筋小麦为主;生态环境对小麦籽粒的容重、沉降值、湿面筋含量、蛋白质含量、赖氨酸含量与蛋白质组分含量均有极显著的影响,而面筋指数、淀粉含量和直链淀粉含量对环境反应不敏感,适宜的生态环境条件有利于形成合理的谷蛋白／醇溶蛋白比。面粉面筋质量好,基因型与生态环境的互作对小麦籽粒品质。谷蛋白与醇溶蛋白及两者的比值有显著影响,对球蛋白影响不大,而面粉蛋白质含量、面筋含量、沉降值及千粒重主要受基因的表达和环境的独立影响,蛋白质组分含量在基因型间和环境间的变化与小麦籽粒烘烤品质密切相关。     

不同环境条件下小麦氮代谢关键酶活性及籽粒品质

研究了两种环境条件下3个不同蛋白含量小麦品种的氮代谢关键酶活性及籽粒品质的差异.结果表明,龙口试验点的小麦旗叶硝酸还原酶(NR)、谷胺酰氨合成酶(GS)和籽粒谷胺酰氨合成酶活性均显著高于泰安试验点,3个品种间的酶活性顺序均为：济麦20＞优麦3号＞PH971942.优质强筋小麦品种的籽粒综合品质性状在龙口试验点的表现优于泰安试验点. 灌浆期环境因素与小麦籽粒品质和酶活性存在显著的相关性,灌浆期间的较高气温、适当干旱和寡照环境有利于提高小麦籽粒品质.龙口试验点的中、强筋小麦品种和泰安试验点的中筋小麦品种蛋白质含量与旗叶NR和GS活性均达显著正相关.小麦品种用途不同,对环境条件的要求不同,适宜的环境条件提高了氮代谢关键酶的活性,利于改善小麦品质.     

基因型与环境对小麦籽粒蛋白质和淀粉品质的影响

选用山东省近年来已推广和区试的10个冬小麦品种为材料,于2001～2003年在9个不同环境条件的试验点进行两年多点试验,分析了山东省不同地区小麦品质性状特点,依据品质指标将山东省分为个类型区,并研究了基因型和环境及其互作对小麦主要品质性状的影响.结果表明,品种与环境对小麦主要品质性状指标均有显著影响;蛋白质和面筋百分含量变异的主要原因是环境的差异;粉质仪参数的变异主要是品种和环境的共同作用;而淀粉含量、峰值黏度和稀懈值变异的各影响因素互作效应大于独立效应,在独立效应中,品种影响大于环境影响.     

环境、基因型及其互作对小麦主要品质性状的影响

  为了解环境(E)、基因型(G)及其互作(G×E)对小麦(Triticum aestivum)主要品质性状的影响效应, 连续两年进行了2组不同试验: 试验1在河南省5个不同纬度点分别种植强筋、中筋和弱筋6个小麦品种, 其品质性状的基因型差异相对较大; 试验2采用9个品种(多为中筋类型), 分别种植于我国主产麦区的8个省份, 其环境差异相对较大。研究结果表明, 2组试验中所有品质性状的基因型差异均达5%或1%的显著水平。试验2中所有品质性状的地点变异均达1%的极显著水平, 而试验1中仅蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率和延伸性的地点变异显著, 其多数加工品质性状的地点变异不显著。试验1中所以品质性状的地点×基因型互作均不显著; 而试验2中籽粒硬度、灰分、吸水率、形成时间、稳定时间和最大抗延伸阻力存在显著的地点×基因型互作。2组试验结果给我们的启示是: 1)基因型对多数品质性状的影响是第一位的, 因此生产中品种选择对获得理想的加工品质至关重要。2)地点对多数品质性状影响明显, 但其效应大小与试验的环境差异性有关。3)基因型与环境的互作效应明显小于基因型或环境主效应, 且受试验材料(基因型)与环境差异的影响。4)年际间多数品质性状有显著差异, 主要与灌浆期降雨、光照及温度条件有关; 过多降雨、较少日照时数及较低日均温对强筋小麦品质形成不利。     

BF、DRB、DQB、TAPl和IFN-γ基因作为猪抗病育种分子标记的可行性初步分析

疾病的抗性具有一定的遗传差异背景,而免疫学和分子生物学等相关学科技术的发展及社会对猪肉产品质量和动物福利等问题的日益关注,赋予了开展猪抗病育种尤其是分子标记辅助选择研究的必要性.选择了补体B因子基因(BF)、2个MHC Ⅱ类基因(DRB和DQB)、1个抗原加工递呈相关基因(TAPI)和1个Ⅱ型干扰素基因(IFN-γ)等5个具有重要免疫功能的基因作为候选基因,对华农温氏Ⅰ号这一商品化配套系的基础群进行基因型分布检测,及基因型与0～100kg日增重或100kg背膘厚间的关联分析,以探讨开发相关分子标记的可行性.参与基因型检测的样本包括杜洛克、长白、皮特兰和大白4个品种.结果表明TAPI和IFN-γ的基因型在参与生产性能高度选择的各品种内处于Hardy-weinberg平衡(P>0.05),BF在除了大白品种外的其它3品种中均平衡(P>0.05),DRB和DQB为高度不平衡(P<0.0001).基因型与表型的关联分析显示大白品种中IFN-γ的基因型对0～100 kg日增重有影响(P<0.01),长白品种中DRB的基因型与100 kg背膘厚有关(P<0.05),其它品种或其它基因没有检测到与之相关的显著性差异(P>0.05).这5个基因在4个品种中至少TAPI基因表现出与相关生产性状无关,因此对它抗病性能的选择利用将不会造成其它性能的下降.     

三个绵羊品种LHX3基因多态性与生长性状的关联分析

寻找与绵羊生长性状有关的分子标记,以期为绵羊的分子育种提供理论依据。通过琼脂糖凝胶电泳和一代测序技术,在滩羊(TS)、小尾寒羊(STHS)和兰州大尾羊(LFTS)的LHX3基因中检测到了29 bp片段的插入型(AA)、插入/缺失型(AB)以及缺失型(BB)3种基因型,对3个不同品种绵羊的LHX3基因进行遗传多态性分析,并通过一般线性模型分析了3种基因型与3个品种绵羊不同生长性状的相关性。3个品种绵羊LHX3的多态信息含量(PIC)均为0.25 PIC≤0.5,呈中度多态,表明该位点的遗传变异相对较高。LHX3基因型影响3个品种绵羊的一个或多个生长性状,其中LHX3基因型与滩羊的体长(BL)、体重(BW)、胸深(ChD)和管围(CaC)显著相关(P 0.05),且缺失型基因型的生长性状优于插入型基因型和插入/缺失型基因型绵羊;小尾寒羊的缺失型基因型的胸围(ChC)、胸深(ChD)和管围(CaC)显著高于插入型基因型和插入/缺失型基因型绵羊(P 0.01);兰州大尾羊的缺失型基因型的胸围(ChC)、十字部高(HW)、体长(BL)、体重(BW)和管围(CaC)显著高于插入型基因型和插入/缺失型基因型绵羊(P 0.01)。由此可见在绵羊分子育种中,LHX3中29 bp的缺失型可作为绵羊选育的DNA标记位点。     

长顺绿壳蛋鸡绿壳基因的扩增与鉴定

长顺绿壳蛋鸡是贵州特有的一个地方品种,为了更好地保护和利用该品种,有必要对长顺绿壳蛋鸡进行提纯。本试验随机抽取735只长顺绿壳蛋鸡作为研究对象,以绿壳基因(oocyan,O)作为候选基因,设计3条特异性引物,利用多重PCR技术对长顺绿壳蛋鸡进行纯合基因型的筛选。结果显示,在试验群体中,显性纯合基因型个体为172,隐形纯合基因型个体为69,其余的基因型个体为杂合子(494)。对该基因位点进行遗传特性分析,发现该位点属中度多态,且该位点在本群体中未达到Hardy-Weinberg平衡状态,这可能跟本群体经过了一定的选育有关。群体杂合基因型偏高,占67.21%,杂合子会在后代出现性状分离,所以有必要提高群体纯合绿壳基因频率和纯合基因型频率,从而提高群体绿壳蛋率,增加经济效益。     

作物品种区试场点试验效果评价方法的探讨

本文对作物品种区域试验中各试验场点多年非平衡数据,提出了相应的数学模型和统计方法．以渐江省晚粳（糯）稻品种区域试验资料为例作了分析,并对区试中各试验场点评价指标作了探讨．分析结果表明,浙江省晚粳（糯）稻品种1989～1995年区域试验中,以渐江省诸暨稻麦原种场、舟山试验点综合评价效果最好,其次是富阳、龙泉、台州、宁波、衢州试验点．     

水稻基因型×环境互作效应分析及其与气候因子的关系

利用多年水稻（早籼稻和晚粳稻）区域试验产量结果和有关试验点气候资料,分析 了基因型×环境互作效应结构变化趋势、与主要气候因子以及试点平均产量的关系等．研究表 明,水稻基因型×环境互作效应值在年度间相对稳定,存在着一个相对稳定的数值．单一试点 水平上产生的交互效应值年度间也保持相对稳定．试点的互作效应由固定部分（由土壤等因素引 起）和随机部分（由不确定气候等因素引起）两部分混合组成,两部分约各占５０％．试点互作效应 与试点对品种判别能力的估算参数（Ｄｊ参数）之间均存在着较好的线性相关关系,与试点平均产 量之间则表现出一种不规则状态．与气候因子的相关性分析结果表明,晚粳稻试验点品种×地点 互作效应与１０月份（灌浆成熟期）的平均日照和平均气温有较大的相关性．从总体趋势上看,气 温和日照与试验点互作效应呈负向相关关系．     

烤烟主要农艺性状的遗传与相关分析

利用包括基因型与环境互作的加性-显性遗传模型,对14个烤烟品种(系)及其配制的41个杂交组合在4个环境下的7个农艺性状表现进行遗传分析。结果表明,株高、节距、腰叶宽主要受加性效应控制,叶数、腰叶长受显性×环境互作效应影响最大,茎围以加性×环境互作效应、显性×环境互作效应为主,产量以加性效应、显性×环境互作效应为主。适应当地生态条件的品种（系）具有较高的正向加性效应。许多组合的显性主效应及在各试验点的显性×环境互作效应在方向上不尽一致,杂交组合的选配宜针对特定的生态环境进行。性状相关分析表明,大多数成对性状的各项相关系数为正值,且多以加性遗传相关为主,可利用株高对产量进行间接选择。
     

海拔对滇重楼种子大小和数量的影响

种子大小和数量关系是植物繁殖对策研究的重要问题之一。为了解不同海拔下滇重楼(Pairs polyphylla var.yunnanensis)种子数量和大小的差异及其关系,以云南省普洱地区滇重楼为研究对象,对该地区景东(海拔1984 m)和镇沅(海拔1025 m)2个不同海拔点滇重楼种子数量与大小进行比较研究。结果表明:不同海拔下滇重楼果实内种子总数差异不显著(P0.05),但景东县滇重楼果实内饱满种子数量显著高于镇沅县(P0.05),败育种子数显著低于镇沅县(P0.01),种子百粒重以镇沅县高于景东县(P0.05);不同海拔下滇重楼种子败育与种子数量和大小的关系不一致,低海拔试验点种子败育率与种子数量呈极显著正相关关系(P0.01),而高海拔试验点种子败育率则与种子大小呈显著正相关关系(P0.05);不同海拔下滇重楼果实内种子数量与大小呈显著或极显著负相关,即滇重楼果实内种子数量与大小在不同海拔下均存在权衡关系,但海拔1025 m试验点的回归斜率显著低于海拔1984 m试验点(P0.05),表明滇重楼种子数量和大小之间的权衡关系对海拔的响应具有敏感性。     

基因型与环境对小麦品种粉质参数的影响

用陕西省关中小麦品种区域试验所选用的20个小麦品种(品系)在12个试点1996～1997、1997～1998两年度的数据资料,分析了品种、环境及品种×环境互作(GEI)对粉质参数的影响。结果表明:品种与环境对所有粉质参数指标均有显著影响,但由品种决定的粉质参数的变异程度远大于环境引起的变异。基因型×环境互作效应对形成时间、稳定时间、软化度与评价值影响较大,而对吸水率影响较小。品种稳定性分析的回归系数(b值)表明基因型对不同环境的反应存在着显著差异。对每一粉质参数指标大部分品种都具有平均稳定性,只有1至2个品种稳定性显著较好或较差。     

水稻典型品种日本晴和IR24根系微生物组的解析

植物的各项生命活动与其根系微生物组密不可分,且根系微生物组的组成易受到植物生长环境和基因型的影响。为进一步探究中国北方地区种植的不同品种水稻根系微生物组的差异及其相互作用机制,本研究以种植于北京昌平和上庄农场的水稻典型品种日本晴(Nipponbare)和IR24为研究对象,基于16S rRNA基因扩增子测序技术获得根系微生物组序列,利用多样性分析、组成型分析、机器学习的随机森林和网络分析等方法,对旺盛生长期的两种不同品种的水稻根系微生物组进行详细比较。研究发现,种植地点和水稻基因型显著影响了水稻根系微生物组的群落结构,不同基因型导致了根系微生物组在物种分类组成上以及细菌间相互关系的差异,而且根系微生物组能作为生物标记跨地点区分宿主的基因型。本研究结果为深入理解我国北方种植的水稻根系微生物组的组成规律以及从根系微生物与植物互作的角度对品种进行改良提供了数据和理论基础。     

29个香蕉基因型遗传多样性的SRAP分析

采用SRAP分子标记技术对29个香蕉品种(系)的多样性进行研究,结果显示,64对SRAP引物中筛选出25个多态性较高的引物组合,共扩增出324条条带;UPGAM聚类图显示所有供试的29个香蕉品种(系)可分为2个类群且与基因型相一致;实验结果与形态、农艺性状标记分类基本一致。研究表明,SRAP技术可有效运用于香蕉基因型的遗传和育种研究。     

AMMI模型在旱地春小麦稳定性分析中的应用

基因型与环境的互作(GEI)决定了作物在多变环境下性状的稳定性。AMMI模型是一种将方差分析和主成分分析结合于一体,能更有效分析GEI、进而评价基因型稳定性和环境对基因型差异分辨力的有力工具。利用AMMI模型对10个品种(系)、13个试点组成的全国旱地春小麦区域试验产量资料分析表明,试点间平均产量变幅为396.6~4050.2 kg.hm-2,现代品种间的平均产量变幅为1318.6~2315.6 kg.hm-2;基因型间、环境间和GEI引起的产量变异达到极显著水平,三者的变异平方和分别占总处理平方和的6.2%、70.3%、23.5%,表明环境和GEI对产量变化的影响远大于基因型。用前3个代表了90.8%GEI信息的显著主成分计算基因型稳定性参(Di)和试点分辨力(Dj),基因型间Di最大相差达3倍、而试点间Dj最大相差19倍;属于高产、稳产的品种有:定西35、西旱1号、定丰889,而在这两方面均表现最差的品种为蒙麦35号。有些品种对某些试点有特殊适应性,局部推广价值也大。     

外来西方蜜蜂放蜂密度对云南罗平本地传粉蜂群落结构及物种多样性的影响

【目的】近年来随着交通条件的改善,每年有大量西方蜜蜂Apis mellifera蜂场从全国各地赶到云南放蜂。本研究旨在揭示西方蜜蜂这一外来蜂种对云南本地传粉蜂种类、数量及其物种多样性的影响。【方法】采用马来氏网收集、调查了云南省罗平县西方蜜蜂高放蜂密度试验点(鲁特和走马田)、中放蜂密度试验点(外纳和下阿列)和低放蜂密度试验点(马把和下庄科)共6个试验点包括山林生境和农田生境的本地传粉蜂群落结构;并对比分析了不同放蜂密度、不同生境下各试验点传粉蜂物种多样性指数(H′)、均匀度指数(J′)及丰富度指数(Dm)之间的差异。【结果】采集到的1 715头本地传粉蜂隶属于10科53种,其中蜜蜂科(Apidae)、隧蜂科(Halictidae)和胡蜂科(Vespidae)为优势类群,东方蜜蜂Apis cerana和切淡脉隧蜂Lasioglossum excisum为优势种。在放蜂密度(试验点周围3 km范围内西方蜜蜂蜂群数量)为723～2 750群这一变动范围内,各试验点本地传粉蜂物种数量、个体数量均随西方蜜蜂放蜂密度的增大而减少,物种多样性指数(H′)及丰富度指数(Dm)也相应降低,但西方蜜蜂放蜂密度对本地传粉蜂均匀度指数(J′)没有影响。此外,在相同放蜂密度下,山林生境的本地传粉蜂物种多样性均显著高于农田生境。【结论】云南罗平本地传粉蜂的群落结构及物种多样性受西方蜜蜂放蜂密度的影响,在放蜂密度从723～2 750群这一变动范围内,放蜂密度越大,本地传粉蜂的个体数、物种数、多样性指数和丰富度指数越小。本研究结果为进一步研究合理控制西方蜜蜂放蜂密度以保护云南本地传粉蜂种的多样性提供了思路。     

利用RAPD研究桂林桂花品种间的亲缘关系

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,从100个随机引物中筛选出扩增效果较好的20个引物,分 析桂林市23个桂花品种的基因组多态性。20个随机引物共检测到193个位点,其中多态位点114个,占 59.1%。并进行了聚类分析,构建出树状聚类图,将这些品种划分为4个品种群,与传统分类学结果一致。结 果表明,以基因型而不是以表现型为基础,分析桂花品种间的区别是可能的。该技术为解决桂林市的桂花品 种分类问题提供了重要依据。     

转基因抗虫棉对不同生态环境的适应性研究

选用7个转基因抗虫棉品种WH₁、WH₂ 、WH₃ 、WH₄ 、WH₅、WH₆、BG₂ 和一个常规种泗棉 3号 (CK),在10个生态环境不同的试验点,对它们的抗虫特性和产量性状的适应性进行了研究.结果表明,转基因抗虫棉对棉铃虫 (Helicoverpa armigera)、棉红铃虫 (Pectinophora gossypiella)抗性很强,并且不受生态环境差异的影响,稳定程度较高.但其产量性状受环境影响较大,品种和试验点的互作效应显著.与对照相比,WH₆和BG₂ 的抗虫性和丰产性较好,可以在生产上应用.     

藏北高原草地群落的数量分类与排序

采用TWINSPAN数量分类和DCA、CCA排序的方法,对藏北高原草地29个样点进行统计分析。结果显示:(1)TWINSPAN数量分类将藏北高寒草地群落划分成10种类型。(2)样点DCA排序第一轴基本反映了水分环境梯度,第二轴基本反映了热量梯度。(3)TWINSPAN分类所划分的各群落在DCA排序图上都有各自的分布范围和界限,说明DCA排序能较好的反应各优势群落与其环境资源之间的关系。(4)样点CCA排序表明,影响群落分布的首要环境因子是水分因子(年均降水量)和空间因子(经度),其次是热量因子(年均温度),CCA排序进一步阐明了群落分布决定于水分和温度等环境因子,并间接验证了TWINSPAN的分类结果。(5)物种CCA排序和TWINSPAN分类结果表明:植物群落中物种的分布格局与植物群落类型的分布格局存在一定的相似性。     

宁夏主要水稻品种（系）Rf 1基因位点多态性分析

以宁夏49份主要水稻品种(系)为实验材料,对各材料在Rf-1基因位点的功能标记进行分析和基因序列对比,并对各材料在不同位点的差异进行聚类分析,以明确Rf-1位点的规律和特证,为不育系或恢复系的转育及其分子标记选用、杂交组合配置和杂种优势的利用提供理论参考。结果表明:(1)有11个品种(系)为Rf1a/Rf1a基因型,占宁夏主要水稻品种(系)的22%。(2)Rf1b基因位点检测结果有17个点的碱基发生突变,其中2459、2283、2059、1694、2205、1784、2315位点在各品种(系)中突变的频率较高,1576、1881、1970(1985)位点突变的频率低。(3)突变主要是碱基的替换,其位点多,品种(系)间变化大;插入突变位点相对少,只有极少数品种(系)发生插入突变;各品种(系)平均有8个突变位点。(4)聚类分析发现,宁夏主要水稻品种(系)可以划分为三类,每类对应了不同时期的主要品种(系),从第一类群体到第三类群体品种(系)间的差异增加,多样性更丰富,但平均每个品种突变点由9个下降到7个。