高粱材料耐盐性综合评价方法的初步建立与验证

用0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%5个浓度的NaCl溶液对10份高粱材料进行处理,测定了发芽盐害率、芽高盐害率、侧根数盐害率、根长盐害率、1/2叶片萎蔫持续时间和整个叶片萎蔫持续时间6项指标。以发芽期和苗期的各项指标为基础,根据每个指标盐害率制定各指标的得分方法,最后通过各个材料的得分判断其耐盐性,建立了一套高粱材料的耐盐评价标准。以此标准对10份高粱材料的耐盐性进行评价,排列出这10份高粱材料的耐盐次序,将高粱材料划分为4个耐盐等级。从这10份高粱材料中随机挑选5份耐盐性不同的材料通过盆栽试验对其耐盐性进行鉴定,以检验该评价方法的可靠性,结果表明:盆栽试验的鉴定结果与按照耐盐评分标准得出的结果一致,由此确定此评价方法运用于筛选高粱材料的耐盐性是准确、可靠的。同时在这10份高粱材料中筛选出了耐盐性较强的高粱材料河农1号和能饲1号。     

基于分型测序技术的粒用高粱遗传多样性和群体结构分析

了解粒用高粱的遗传多样性和群体结构,能有效提高粒用高粱新品种的选育效率。本研究利用基因分型测序技术(GBS,genotyping by sequencing)对120份粒用高粱材料开展了全基因组基因分型,共获得了3456个多态性的SNP标记,其多态性信息含量指数(PIC,polymorphism information content)介于0.013～0.574之间,平均值为0.381。根据SNP标记在120份高粱材料中的基因分型数据,计算了材料间的遗传距离,其变异范围为0.084～0.613,平均遗传距离为0.365。群体进化树分析和主成分分析都将120份高粱材料划分为3个类群,类群1主要由包括美国材料MN-3609在内的亲缘关系较远的高粱材料组成,类群2主要由中国北方的高粱材料组成,类群3主要由中国南方的高粱材料组成。群体结构分析表明,当K=3时,ΔK取得最大值,说明120份高粱材料可以划分为3个类群,其划分结果与群体进化树分析和主成分分析基本一致。本研究从基因型多样性水平上阐释了粒用高粱的遗传背景和群体结构,为中国粒用高粱新品种的选育提供了理论依据。     

高粱不同品种的核型分析

我国高粱的种植,不仅面积大,而且品种众多,农艺性状差异显著。有关高粱核型的分析,部分品和已有报道'－"。为了更多地了解不同品种的核型,从而为研究高粱的进化和遗传育种等提供必要的细胆学依据,作者对4个高粱品种的核型进行了G一显带分析,报道如下。1材料和方法本实验所用材料,分别由吉林省农科院和河南省农科院提供。种子于25℃萌发,待根长Icm左右时,按宋运淳"'等修改的ASG法制片,核型分析按李极学"'等建议的标准进行。2结果与分析"郑粱2号"、"甜杆G"、"竹叶青"和"忻粱7号"的细胞有丝分裂中期相与相应的核型见图版1：A－…     

高粱株高相关基因SbPH11分子标记的开发和应用

生物量是饲用高粱的重要性状,株高与生物量呈正相关性。本研究以237份高粱自交系关联群体为材料,筛选到株高关联基因SbPH11的两个功能性SNP位点,两个SNP位点组合的单倍型共3种：SbPH11-Hap1、SbPH11-Hap2和SbPH11-Hap3,SbPH11-Hap2所对应的高粱材料的株高极显著高于SbPH11-Hap1和SbPH11-Hap3所对应的高粱材料的株高,SbPH11-Hap1的高粱材料株高极显著高于SbPH11-Hap3的高粱材料株高。针对SbPH11的两个功能性SNP位点开发了KASP分子标记,利用该标记对30份高粱种质资源进行了基因分型和表型验证,结果证实开发的KASP分子标记可以准确地鉴定出SbPH11两个功能性SNP位点的基因型。该KASP分子标记可高效准确地预测不同高粱种质资源的株高类型,可应用于高粱株高的早期筛选和分子标记辅助选择育种。     

秦岭六种提灯藓的染色体研究

本文以藓类植物的幼嫩孢蒴及茎尖为材料,对产于中国秦岭的六种提灯藓的染色体进行了观察计数。首次报道了M．pseudolycopodioides的染色体数目为n＝6;M．marginatum和M．lycopoidioides的染色体数分别为n=12及n＝6,与前人报道的结果一致;M．Laevinerve、M．heterophyllum以及M．thomsoii的染色体数目均为n＝6,与前人的报道不完全相同。本文旨在为本属的研究提供一定的细胞学资料。     

小麦离体叶绿体翻译产物与细胞质雄性不育性的研究

关于植物细胞质雄性不育性的研究,从1954年Stephens关于高粱细胞质雄性不育性的研究报道到目前已有不少专题研究报告。从目前已有报道来看,关于线粒体的研究较多。Pring等在对玉米、高粱线粒体DNA     

高粱体胚发生的组织细胞学观察

以Sb33高粱非胚性、胚性愈伤组织和体胚为材料,用传统石蜡切片法对各组织材料进行组织化学染色,对高粱胚性与非胚性愈伤组织以及体胚进行组织细胞学观察。结果表明：高粱非胚性愈伤组织无淀粉粒积累,高粱胚性愈伤组织淀粉粒积累较多,而与胚性愈伤组织相比,高粱体胚淀粉粒积累更多,这说明淀粉粒的积累与高粱体细胞的胚胎发生密切相关。此外,高粱可通过鱼雷胚基部产生球形胚的方式实现体胚的增殖,高粱离体再生途径以体细胞胚发生为主,并同时存在少量器官发生途径。在高粱体细胞胚胎发生中,外起源和内起源同时存在。本研究为高粱体细胞胚胎发生提供细胞学理论基础。     

TP-M13自动荧光检测法在高粱SSR基因型鉴定中的应用

研究利用TP-M13自动荧光检测法对48份高粱材料进行了简单序列重复(SSR)标记的基因型鉴定.在这个方法中,需要合成一个普适性的用荧光(如FAM)标记的M13引物,并把M13的正向引物和一个SSR反向引物相连(称为TP-M13引物),利用3条引物序列进行PCR扩增,其PCR产物在DNA测序仪(如ABI3700仪)上进行自动荧光检测.结果表明,这种方法和其他的传统方法相比,具有经济、灵敏、高效的优点.建议在利用数量很多的SSR标记对数量有限的基因组较小的材料进行基因型鉴定时,使用TP-M13自动荧光检测系统.     

高粱抗旱种质筛选及遗传多样性的SSR分析

对61份高粱育种材料进行了抗旱性鉴定,旨在筛选既有较好抗旱性能又具较高丰产性能的高粱种质供育种利用。本研究筛选出抗旱性3级以上的材料14份,其中1级抗旱材料2份。选用109对SSR引物对61份高粱种质进行了遗传多样性分析,结果表明51对引物有较好的多态性,共扩增到508个等位变异片段,平均每个标记获得10个等位基因,多态性信息量(PIC)值平均为0.6615,变幅0.0322~0.9134。聚类分析结果表明,61份高粱材料聚成4类,聚类结果与根据地理来源、遗传背景的分类结果基本一致。中国高粱恢复系之间的遗传距离较近,说明我国目前的恢复系材料遗传基础狭窄,应在育种中拓宽恢复系的遗传基础。     

盐碱胁迫对两种高粱种子萌发及幼苗生长的影响

以纤维高粱和普通高粱种子为材料,将NaCl、Na2SO4和NaHCO3按不同比例混合,模拟15种盐度和碱度各不相同的复杂盐碱条件,采用培养皿纸上发芽法研究了混合盐碱胁迫对两种高粱种子萌发及幼苗生长的影响,以探讨两种高粱种子和幼苗的耐盐碱能力及在盐碱胁迫下的变化规律。结果表明,低盐低碱环境促进了两种高粱种子的萌发;随着盐碱胁迫的增强,高粱种子的萌发率、萌发指数与对照相比均显著下降,而纤维高粱的累积萌发率下降幅度较普通高粱小,表明纤维高粱对盐渍环境的适应性略高于普通高粱。在高粱幼苗生长过程中,随着盐碱胁迫的增强,两种高粱的幼根和幼芽长均显著下降,且与对照均具有显著性差异。盐度对两种高粱的萌发率、萌发指数、幼苗长均有极显著影响,盐度与pH相互作用对两种高粱的幼根长有极显著影响。     

拟三属间杂交品系神农高糖蔗种质来源鉴定

新品种选育的关键在于优异种质资源的创制和利用,远缘杂交是创新种质的重要手段。近年来,有机构宣称培育了一种由高粱、玉米、甘蔗属间杂交而成的神农高糖蔗新品系。为了准确地鉴定其种质来源,本研究利用形态学、SCo T标记和GISH技术对神农高糖蔗进行了研究。形态学初步鉴定结果表明:从根、茎、叶等不同器官的形态特征来看,神农高糖蔗与甘蔗、玉米、高粱都具有较多相似之处,无法准确地甄别出神农高糖蔗是否为真杂种。根据SCo T标记的聚类结果,可以将12份供试材料分成I、II、III 3大类,I类包括3份高粱材料和神农高糖蔗,6份甘蔗材料均聚为II类,2份玉米材料聚为III类。在整个聚类图中神农高糖蔗和非洲甜高粱的相似系数最大,说明神农高糖蔗与非洲甜高粱的遗传距离较小,它们之间存在较小的遗传差异。比较基因组原位杂交结果表明,神农高糖蔗只含有甜高粱的血缘,而不含有甘蔗和玉米的血缘。本研究结合3种鉴定方法,可以基本确定神农高糖蔗并非甘蔗、高粱和玉米的属间杂种,而是甜高粱的一个品系(品种)。本研究结果不仅揭露了虚假报道,避免不必要的损失,还探讨了甜高粱作为甘蔗远缘杂交种质资源的利用前景。     

高粱三系抗丝黑穗病鉴定与评价

采用土壤接种技术,对目前我国高粱育种上广泛应用的150份高粱种质资源(包括高粱不育系、保持系和恢复系)进行抗高粱丝黑穗病鉴定评价。经两年重复鉴定,在150份高粱种质中,筛选出对高粱丝黑穗病菌优势小种表现免疫(IM)的47份,占总数的31.3%;高抗(HR)和中抗(MR)的各6份,分别占鉴定材料总数4.0%;抗病(R)的4份,占2.7%;感病(S)的13份,占8.7%;高感(HS)的74份,占49.3%。上述结果表明,目前高粱育种中广泛应用的育种种质中抗丝黑穗病材料较为丰富。     

外源IAA对高粱幼苗内源激素含量及分蘖发生的影响

本试验以高粱品种"辽杂10"和"辽杂19"为试验材料,分别用0、100和200mg·L-13个浓度的IAA在高粱三叶期进行叶面喷施,研究外源IAA喷施对高粱内源激素含量及分蘖发生的影响。结果表明:喷施外源IAA在短时期内可以显著影响高粱内源激素的含量,喷施3 d后,高粱内源IAA和GA3含量显著升高,ZR和ABA含量显著降低;喷施6 d后,高粱内源IAA、GA3和ABA含量明显回落,而ZR含量明显升高;外源IAA提高了高粱分蘖节第一和第四节位分蘖发生的概率,降低了第二节位分蘖发生的概率;外源IAA抑制了单株多个分蘖的产生,减少了单株2~3个分蘖发生的概率,使单株1个分蘖发生的概率有所增加;同时,外源IAA降低了高粱分蘖发生和无效分蘖产生的概率;外源IAA提高了高粱穗长、千粒重及穗粒重等主要农艺性状,对高粱产量的提升起到一定的促进作用。     

高粱属A-PAGE 图谱的建立及在种子鉴定中的应用

以高粱、苏丹草等5种高粱属植物的种子为材料,利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)检测其醇溶蛋白.同时研究了丙酮处理、样品上样量和凝胶浓度对电泳的影响.结果表明:样品经丙酮处理后,在上样量为32μg、凝胶质量分数为15%时电泳可以得到清晰的A-PAGE图谱,据此可以鉴定5种高粱属植物.     

超短叶型高粱品种水科001叶型的遗传

培育株型紧凑、叶片短直上冲和农艺性状 优良的高产、优质品种,是当前禾谷类作物育种 的主要趋势。1975年山西省太谷县水秀大队 从晋粱5号高粱天然杂交种后代中选出了一个 叶片长度仅为普通高梁品种一半左右的短叶、 直立叶型品种— 水科001高粱。1977-1980 年我们利用这个高粱品种与普通高粱品种（品 系）进行了杂交,并结合选育工作,对这种短叶 性状的遗传规律进行了调查,以期对选育理想 叶型材料提供新的种质资源。     

代用糖醋酒诱剂诱杀粘虫蛾的试验

我们在大面积防治粘虫工作中,利用农村现有材料,进行了不同诱杀剂的试验,兹将结果整理如下: 1.各种诱杀剂的配合量 (1)糖醋酒混合诱剂:糖稀1斤,醋1斤,白酒0.25斤,水0.25斤,6％可湿性666为0.025斤。此诱剂作对照。 (2)高粱秸煮汁诱剂:用高粱秸4斤加水40斤煮3小时。每份6斤汁液,并加入酒、醋各2两即为混合诱剂。 (3)高粱秸煮汁浓缩液:将高粱秸汁液(原料同上)倒于锅内继续煮,使之浓缩而成。 (4)高粱秸煮汁发酵剂:高粱秸汁内加干酵母少许,发酵一昼夜,然后加酒、醋各2两。     

高粱种质材料幼苗期耐盐碱性评价

采用Hoagland营养液砂培法,以NaCl和Na2CO3组成的混合盐碱对高粱幼苗进行胁迫处理,建立高粱幼苗期耐盐碱评价方法,并评价了66份高粱种质材料的耐盐碱性.结果表明:盐浓度在8.0～12.5 g·L-1时,高粱耐盐碱品种‘TS-185’与盐碱敏感品种‘Tx-622B’在幼苗期的耐盐碱性差异明显,表明进行高粱幼苗期耐盐碱性评价时适宜的盐浓度范围为8.0～12.5 g· L-1.在10.0和12.5 g·L-12个盐浓度下,66份高粱种质材料的相对存活率、相对地上部鲜质量和相对株高的差异均达显著水平,表明不同品种的耐盐碱性不同.其中,‘三尺三’为高度耐盐碱品种,‘MN-2735’等16个品种为耐盐碱品种,‘EARLY HONEY’等32个品种为中等耐盐碱品种,‘Tx-622B’等16个品种为盐碱敏感品种,‘MN-4588’为高度盐碱敏感品种.苏丹草类型高粱一般具有较高的耐盐碱性,而保持系对盐碱较为敏感.     

同工酶在我国农业研究方面的某些进展

在国外,同工酶应用于农业方面的研究早在六十年代初期就有报道。如ALam和Sandal利用电泳分析方法研究了高粱雄性不育系和可育系花药中的细胞色素氧化酶和过氧化物酶同工酶,发现不育系的这两种同工酶的条带数均少于可育系。Schwartg以同工酶研究玉米杂种优势,找到了杂种优势的同工酶指标。例如,他用两个不同的玉米自交系杂交,以所得的杂种为材料,分析     

高粱叶绿体psbA基因的结构特征及其5'-非编码区的调控效应

报道高粱叶绿体光系统ⅡpsbA基因的结构特征及其5'-非编码区的调控效应.比较分析表明,C4植物高粱与C3植物水稻psbA基因的核苷酸序列及其推测的氨基酸序列的一级结构之间,存在着高度的同源性.高粱psbA基因5'-非编码区,含有类似原核的-10和-35保守的启动子元件,以及类似于真核的TATA盒启动子元件,但与水稻的相比,前者比后者在mRNA的前导序列区多出了一段7 bp的额外序列,这在有关文献中尚未见报道.应用体外分析体系,证实在高粱叶绿体蛋白质提取物中存在着与psbA基因5'-非编码区特异性结合的蛋白质因子.荧光素酶表达量的检测结果是,在大肠杆菌中,带有高粱psbA基因前导序列区的表达质粒pALqs,其荧光素酶表达量,要比带有水稻相应结构的表达质粒pALqr的高出2～5倍.     

利用重测序技术开发高粱多态性SSR分子标记

SSR分子标记由于具有成本低廉、容易操作等特性,使其在分子标记辅助育种中广泛应用。目前高粱SSR标记多基于测序已经完成美国高粱品种BTX623基因组开发,在应用中筛选多态性标记的效率低。对不育系和恢复系组成的26个高粱材料进行了重测序,然后进行生物信息学分析,最终开发了在26份材料中至少含有2种多态型的SSR标记24 441个。这些SSR标记在26份材料中表现出的基因型多态类型在2-7种之间,2种的有16 694个,7种的仅有77个。另外本研究还进行了筛选单拷贝基因处的多态性SSR分析,共筛选到6 733个。随机挑选均匀覆盖10条染色体的单拷贝基因处SSR标记50对,利用辽宁高粱杂交种辽糯3号进行测试,其中49对能扩增出产物,成功率高达98%。其后利用2个品种和74份微核心种质资源测试表明,50对SSR标记在2个品种中有18对表现出多态性,挑选了一对引物在74份微核心种质中可见8种多态型。本研究表明利用不育系和恢复系材料进行重测序能有效开发多态性高的SSR标记。