水稻蒸煮品质相关QTL定位及候选基因分析

挖掘与稻米蒸煮品质相关的数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL)，分析候选基因，并通过遗传育种手段改良稻米蒸煮品质相关性状，可有效提升稻米的口感。以籼稻华占(Huazhan, HZ)、粳稻热研2号(Nekken2)及由其构建的120个重组自交系(recombinant inbred lines, RILs)群体为实验材料，测定成熟期稻米的糊化温度(gelatinization temperature, GT)、胶稠度(gel consistency, GC)和直链淀粉含量(amylose content, AC)。结合高密度分子遗传图谱进行QTL定位，共检测到26个与稻米蒸煮品质相关的QTLs (糊化温度相关位点1个、胶稠度相关位点13个、直链淀粉含量相关位点12个)，其中最高奇数的可能性(likelihood of odd, LOD)值达30.24。通过实时荧光定量PCR (quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析定位区间内候选基因的表达量，发现6个基因在双亲间的表达量差异显著，推测LOC_Os04g20270和LOC_Os11g40100的高表达可能会极大地提高稻米的胶稠度，而LOC_Os01g04920和LOC_Os02g17500的高表达以及LOC_Os03g02650和LOC_Os05g25840的低表达有助于降低直链淀粉含量。这些结果为培育优质水稻新品种奠定了分子基础，并为揭示稻米蒸煮品质的分子调控机制提供了重要的遗传资源。     

国外绿豆种质资源农艺性状的遗传多样性分析

以来自15个国家和地区的352份绿豆种质资源为材料,评价其5个质量性状和10个数量性状的遗传变异水平。结果表明:除美国等5个不同地区的14份材料未正常开花结荚外,其余338份材料的农艺性状具丰富的遗传变异。其中质量性状中叶形和幼茎色的遗传多样性指数最高(0.69),数量性状中荚长(2.08)和百粒重(2.07)的最高。UPGMA聚类将338份参试材料分为6大类群,各类群有其独特的性状特征,其中第5类群早熟、矮秆、大粒,可为杂交育种亲本选配提供理想亲本。亚蔬(ARC-AVRDC)(泰国)、菲律宾、印度、印度尼西亚、韩国、美国和俄罗斯等7个不同地理区域材料间具有显著的遗传变异,其中俄罗斯的遗传多样性指数最高,韩国最低;印度尼西亚的生育期较短,主茎节数、单荚粒数、单株荚数和单株产量最高,属于早熟、大粒、高产的种质,可以为我国新品种的选育提供基础材料;UPGMA聚类可将这7个不同地理区域的材料划分为3类,其中印尼和韩国的材料各被划分为一类,其他5个国家聚为第Ⅲ类,群体间的性状表现与其地理来源有一定的关系。     

水稻籽粒矿质元素含量遗传及主要农艺性状相关性分析

通过了解水稻子粒钙、镁、铜、铁、锌和硒等矿质元素含量,以绿旱1号作为父本与102S、KD36S、7HS012及7HS013不育系为母本进行配组,对父本与杂交后代主要农艺及经济性状、水稻子粒中的矿质元素含量进行了遗传分析,并对各杂交后代的主要农艺性状和子粒中矿质元素含量以及各矿质元素含量间进行了相关性分析.结果表明,杂交后代农艺及经济性状多数表现出超高亲分离现象,且LK3的农艺及经济性状均表现为最好.水稻子粒矿质元素含量与部分农艺和经济性状存在明显的正相关或负相关关系,且K、Mg、Zn、Se等元素含量与水稻产量密切相关.水稻子粒中矿质元素含量大小依次为P＞K ＞Mg ＞S＞ Ca＞ Mn ＞Fe ＞Zn ＞Cu ＞Se,4个杂交后代的K元素含量表现出超高亲分离现象,LK2、LK3和LK4的Fe元素含量也表现出超高亲分离现象.水稻子粒大量与微量元素之间相关性最高,微量元素之间相关性次之,大量元素之间相关性最小,以7HS012不育系为母本得到的杂交后代农艺性状表现较好,矿质元素含量最高,7HS013次之,其他不育系表现一般.本研究为选育出耐旱及营养价值高的水稻新品种母本的选择提供了理论依据.     

Responses of the functional traits in Cleistogenes squarrosa to nitrogen addition and drought

植物功能性状被广泛地用于研究植物对环境变化的响应。糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)是内蒙古草原重要的C4物种,其功能性状是如何对水氮环境的变化做出响应的,还不十分清楚。该文采用盆栽实验的方法,进行氮添加(0,10.5,35.0和56.0 g·m–2·a–1)和降水(自然降水和70%平均月降水量)处理,研究糙隐子草整株性状、叶形态性状和叶生理性状对氮添加和干旱的响应。结果表明,氮添加显著影响了糙隐子草的整株性状,氮、水处理及它们的交互作用显著影响了糙隐子草的叶形态性状和叶生理性状。各功能性状对氮添加的响应格局在自然降水和干旱处理下是不同的。根深、茎生物量和茎叶比在干旱条件下低和中氮添加处理中较高,而在自然降水下无明显变化;比叶面积在干旱条件下随氮添加量的增加而增加,而在自然降水下无增加趋势;自然降水下,高氮添加显著刺激了光合速率和蒸腾速率,增加了水分利用效率,而在干旱条件下氮添加对它们没有显著影响;叶片单位面积的氮含量在自然降水下随氮添加量的增加有增加趋势,而在干旱条件下显著降低。在自然降水下,氮添加主要影响糙隐子草的叶形态和生理性状,而在干旱条件下,氮添加主要影响糙隐子草的整株性状和形态性状。总之,糙隐子草的功能性状对氮添加表现出明显的响应,响应格局在不同的水分条件下不同,反映了其对氮水环境变化的弹性适应。     

中国绿豆应用型核心样本农艺性状的分析

为提高种质资源在育种中的利用效率,建立了我国绿豆(Vigna radiata)应用型核心样本。该样本既包括了资源库中具特异性状的种质和曾经在生产上大面积种植的品种,也包括了在育种中使用频繁的亲本及苗头品系等。农艺性状变异分析表明,该核心样本具有丰富的表型变异,是绿豆种质资源的代表性样本。聚类分析可将核心样本分为4大类,但类别内种质与其地理来源相关不明显。不同来源表型数据的分析发现,不同性状间的一致性存在差异。但产量相关性状的表现均与当前育种目标相接近,说明该核心样本具有较高的实用性。     

陕西大豆资源遗传多样性及变异特点研究

利用42个PAPD引物对75份陕西大豆种质进行遗传多样性分析,共扩增出310个条带,平均每个引物扩增7.3个条带,多态性比率为96%;田间试验考察了13个农艺性状。陕西大豆的遗传多样性在秦岭南、北两个地区有所不同,秦岭北品种遗传多样性指数较高的性状数目和性状遗传多样性指数都大于秦岭南品种,RAPD分子标记遗传多样性指数也是秦岭北品种大于秦岭南品种,但秦岭南品种RAPD分子标记的遗传多样性指数较高的个数大于秦岭北品种。聚类分析将参试大豆材料分为三大类,基本上反映了材料的地理来源。主成分分析结果显示,前两个主成分反映了10.95%的遗传变异,基于前两个主成分值的二维散点图可以将两个地区的材料基本区分开来。AMOVA分析显示,陕西大豆品种个体间的遗传变异占总变异的92.06%,地区间的遗传变异占总变异的7.94%,二者都达到了极显著水平。研究结果表明,陕西大豆资源存在丰富的遗传多样性,秦岭北品种遗传多样性较高,但秦岭南品种有着广泛的微小变异。     

香菇单孢杂交子代群体灰色关联度和ISSR分析

以香菇Lentinula edodes栽培菌株秋6和K95-1为亲本,通过单孢菌株配对杂交获得21个杂交子,观察杂交子及亲本菌丝体生长情况,进行栽培出菇试验。采用灰色关联度分析法,对9个正常出菇的杂交子从8个性状方面进行综合评价,结果表明,杂交子QK-8和QK-15关联度仅次于亲本秋6,农艺性状和子实体性状表现最好。采用ISSR技术对21个杂交子及亲本进行DNA多态性聚类分析,单孢杂交后代遗传分化十分明显,归于同一类群的杂交子在菌丝生长、子实体形态和农艺性状等方面常表现相似,ISSR分析能为优良杂交子初步筛选提供重要参考。     

猪UCP5基因克隆表达特性及与屠体性状的关联分析

通过3′和5′cDNA末端快速扩增(RACE)获得了猪UCP5基因全长cDNA序列,通过不同品种猪UCP5基因编码区和调控区单核苷酸多态分析,发现 -1 567 bp处存在A→T的突变,从而导致转录因子CdxA、HNF-1、Sox-5、GATA-2结合位点发生了改变．在金华×皮特兰F2代资源群中,使用PCR限制性片段长度多态性(RFLP)方法,对524头个体进行基因型测定,并与屠体性状关联分析,结果发现,AA型活体重极显著高于BB型(P < 0.01),AB型活体重显著高于BB型(0.01 < P < 0.05),AA型的后腿肌肉重极显著高于BB型(P < 0.01),AA型的后腿脂肪重显著高于BB型(0.01 < P < 0.05)．同时,通过实时荧光定量PCR获得了UCP5基因在初生仔猪心、肝、脾、肺、肾、眼肌、腹脂和大脑等不同组织中基因表达的特性,结果表明,UCP5在猪的各种组织均有表达,在脑和肺中表达量最多．t检验发现,初生达兰猪眼肌中UCP5的表达量显著高于金华猪．     

美洲黑杨×小叶杨杂种多倍体诱导研究

用不同浓度秋水仙素处理美洲黑杨(Populus deltoides)与小叶杨(Populus simonii)杂种后代以诱导产生多倍体,并采用流式细胞术(FCM)对初选的多倍体材料进行DNA含量分析.结果表明:小于0.1%秋水仙素浓度处理对诱导多倍体无作用;0.3%及其以上浓度处理对诱导产生多倍体效果较好,但随处理浓度增加秋水仙素对杨树的毒害作用增大, 0.5%浓度处理可使顶芽死亡率高达71.43%,且在顶芽死亡的植株中未发现多倍体单株.应用气孔性状对388株扦插苗进行多倍体初选后,采用流式细胞术对初选的5株拟多倍体进行DNA含量分析,鉴定到2株四倍体材料.获得的四倍体材料与二倍体植株在株高和叶绿素含量上差异显著,但在SOD和POD活性上无显著性差异.     

不同种源厚朴苗期性状变异及主成分分析

基于厚朴（Magnolia officinalis）作为一种传统中药植物及分布区域广、环境异质化程度明显的现象,采用田间种源实验,对分布在中国7个省的14个种源厚朴苗期的生长性状进行了观测分析。结果表明,不同种源厚朴的苗期生长性状差异显著。种源遗传力分析表明,苗高和单株叶面积两个性状的遗传力较高,分别为0.93、0.79,可认为以苗高和单株叶面积为主的种源多性状综合选择改良潜力巨大。相关性分析表明各性状间遗传相关、表型相关、环境相关均存在一定的相关关系,单株叶面积和地上部生长性状的遗传相关程度高于地下部生长性状,表型显著相关的性状组合数量和程度低于遗传相关。厚朴苗期种源选择的首选因子为各生物量及单数叶面积性状,辅助因子为苗高和地径。通过系统聚类分析,初步选定景宁、武夷山、龙胜、开县、城固、宁强及洋县的种源为优良厚朴种源。