中国粮食和农业植物遗传资源状况报告(Ⅱ)

10多年来,中国政府十分重视粮食和农业植物遗传资源的保护和可持续利用,并根据《粮食和农业植物遗传资源全球行动计划》20项优先领域,通过制定和完善相关的法律法规,加强了粮食和农业植物遗传资源的管理;通过培训和科普宣传,提高了公众意识;通过国际合作和协作网建设,实现了信息、人员和植物遗传资源的交流与交换;通过各种国家计划和项目的实施,建立和完善了植物遗传资源保护体系,实现了植物遗传资源的安全保存和可持续利用,为中国乃至世界植物育种和粮食安全发挥了较大作用。     

中国普通菜豆种质资源朊蛋白变异及多样性分析

朊蛋白是研究普通菜豆遗传多样性的一种重要且有效的生化标记。本试验通过SDS-PAEG凝胶电泳检测中国普通菜豆种质资源的朊蛋白变异类型,分析中国普通菜豆种质资源的遗传多样性及组成特点。来自中国13个省(自治区)的445份供试材料共检测到S、Sb、Sd、B、C、CA、T、PA、To、H、H1、CH 12种朊蛋白类型,表明中国普通菜豆种质朊蛋白变异类型丰富,遗传多样性水平较高。其中,Sb型朊蛋白种质最多,占比29.0%;T型其次,占比28.1%。依据朊蛋白类型在不同基因库的特异性,将研究材料明显地区分为中美基因库和安第斯基因库两大类。研究还发现中国普通菜豆种质资源中地方种质朊蛋白类型变异丰富,多样性明显高于现代育成品种或品系。最后,对种质朊蛋白类型与百粒重、子粒颜色、粒型进行相关性分析,结果表明朊蛋白类型与百粒重呈极显著正相关,而朊蛋白类型与子粒颜色、粒型2个性状之间无明显相关性。本研究结果将为普通菜豆种质资源的保护及有效地挖掘优质种质资源提供理论依据。     

植物脯氨酸合成酶基因工程研究进展

逆境条件下植物细胞积累脯氨酸是植物适应逆境的一种反应,有利于减轻逆境对植物的伤害。简要回顾了生物体脯氨酸代谢过程和逆境下植物积累脯氨酸的作用,重点总结了植物体内脯氨酸合成酶基因吡咯啉-5羧-酸合成酶(P5CS)的克隆、表达和转基因研究进展。研究认为,P5CS是一个逆境胁迫应答基因,通过基因工程方法调节P5CS基因的表达有利于提高植物体脯氨酸的积累量,改善植物的抗逆性。因此,目前可以在大田植物中开展利用提高脯氨酸来改善植物抗逆性的研究。     

《粮食和农业植物遗传资源国际条约》实施进展

简要叙述了《粮食和农业植物遗传资源国际条约》的目标和内容以及自生效以来取得的新进展,包括供资战略的实施、履约进展、方便获得和利益分享多边系统建设以及促进履约的计划和措施等,以期为我国植物遗传资源工作者和政府有关部门提供参考。     

普通菜豆基因组学及抗炭疽病遗传研究进展

普通菜豆是重要的食用豆类之一,在世界各大洲普遍种植。近年来,普通菜豆在遗传图谱构建、新标记开发与利用、抗性基因定位以及比较基因组学等方面取得了很大进展。遗传连锁图谱的构建是基因定位与克隆的基础,是遗传研究中的重要内容;利用分子连锁图谱鉴定、标记和定位抗病基因将在种质改良和分子标记辅助育种方面发挥重要作用。豆科植物比较基因组学的研究成果为菜豆遗传连锁图谱的发展提供了新的思路。本文从普通菜豆遗传连锁图谱的获得、普通菜豆与大豆同线性比较以及抗炭疽病基因定位等方面进行了综述,以期为普通菜豆遗传改良和抗病育种提供参考。 关键词：普通菜豆;遗传连锁图;同线性比较;抗菜豆炭疽病     

水杨酸诱导普通菜豆镰孢菌枯萎病抗病性的研究

普通菜豆是人类主要食用豆类之一,其营养价值高、栽培面积大。镰孢菌枯萎病是普通菜豆典型的土传病害,给普通菜豆生产带来严重损失。水杨酸(SA)被认为是诱导植物抗病反应的重要信号分子之一,参与植物的过敏反应(HR)和系统获得性抗性反应(SAR)。本研究通过不同植物激素处理普通菜豆BRB-130,结果表明,SA处理普通菜豆叶片使植株根中SA的含量升高,并显著提高植株对枯萎病原菌FOP-DM01菌株的抗性。SA诱导普通菜豆根组织中苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶活性及过氧化氢的含量显著升高,从而诱导普通菜豆产生HR和SAR。因此,SA作为普通菜豆抗病信号途径中重要的化学激活因子,能够显著提高普通菜豆对枯萎病原菌的抗病性,为发展环境友好型化学农药提供新的思路。     

绿豆种质资源芽期抗旱性鉴定

干旱是影响我国绿豆生产的主要因素之一,筛选抗旱性种质资源,培育抗旱品种,对我国绿豆产业发展具有重要意义。本研究首先以4份绿豆种质为材料,通过检测5个梯度渗透势PEG-6000溶液模拟旱胁迫下的发芽率动态分布,确定了绿豆芽期模拟旱胁迫的适宜PEG-6000溶液渗透势为-0.9 MPa(21.8%)。进而以-0.9 MPa的PEG-6000溶液对113份绿豆种质进行芽期抗旱鉴定,通过测定发芽势、发芽率、下胚轴长、胚根长、干重和鲜重等10项指标及相关性分析,认为相对发芽势、相对发芽率、相对下胚轴长、相对胚根长、相对总芽长、相对鲜重、相对干重、相对发芽指数、相对活力指数9项指标可以作为评价绿豆芽期抗旱性指标。利用隶属函数分析法,对113份种质的芽期抗旱性进行综合评价,筛选出1份高抗种质当地吉豆(C0000626)和16份抗性种质,为绿豆抗旱基因发掘及抗旱品种改良奠定基础。     

转PvP5CS2基因烟草对干旱胁迫的反应

为了验证普通菜豆脯氨酸合成酶基因PvP5CS2在改善作物抗旱性方面的作用,构建了普通菜豆PvP5CS2基因的烟草表达载体pCAPE2-PvP5CS2,利用农杆菌将PvP5CS2导入烟草,获得15株阳性转PvP5CS2基因植株。干旱胁迫条件下,转基因烟草植株和野生型植株叶片中脯氨酸含量、叶片相对含水量和萎蔫叶片数的差异均达到极显著水平。转基因烟草的脯氨酸含量、叶片相对含水量分别是野生型的2．30倍和1．26倍,而萎蔫叶片数只相当于野生型的90％。表明超表达PvP5CS2基因的烟草植株在干旱胁迫条件下能积累较多的脯氨酸,抗旱性得到初步改善。     

中国小豆部分种质资源的综合评价与遗传多样性初步研究

通过两年5点对149份中国小豆种质资源农艺性状的综合鉴定与评价,充分证明了小豆为短日照作物,同时存在对日照不敏感类型;通过混合聚类,把供试材料划分为2群6类,其中来源于华北和黄河中下游地区的种质具有更加丰富的遗传多样性;筛选出9份优异种质至少可以在两个或两个以上的生态地区直接推广利用.     

利用AFLP标记鉴定小豆种质遗传多样性

利用11对AFLP引物对106份小豆种质的基因组DNA进行扩增,共扩增出603条清晰可辨的带型,其中208条具有多态性,比例为34.5%,平均每对引物扩增出18.9条多态性带.基于AFLP标记,把106份小豆种质聚类划分为4个组群,该组群的划分与小豆的生态地域性存在一定的相关性.