水稻粒厚主效位点qGT8精细定位和候选基因分析
摘要：【目的】在已鉴定的稻谷粒长、粒宽和粒厚QTL的基础上,对控制粒厚的主效QTL进行精细定位和候选基因分析,以解析川106B（C-106B）细长粒形的遗传基础,为进一步通过分子技术改良其产量水平提供科学依据。【方法】以细长粒形的优质籼稻保持系川106B与籽粒较宽厚的籼稻保持系川345B（C-345B）杂交,构建包含182个单株的F_2群体,采用QTL Catographer v2.5软件基于复合区间作图法发掘与稻谷粒形性状相关的QTL;进一步从BC_3F_2群体筛选隐性单株（稻谷厚度较薄）对粒厚主效QTL（qGT8）进行精细定位,并对候选基因进行测序和荧光定量PCR分析。分别构建qGT8位点携带川106B等位基因的近等基因系（NIL-gt8-（C-106B））和携带川345B等位基因的近等基因系（NIL-GT8-（C-345B））并调查其稻米外观品质及产量性状。【结果】川106B和川345B的粒长、粒宽和粒厚表型存在显著差异。利用F2群体检测到2个粒长QTL、3个粒宽QTL和3个粒厚QTL,其中,位于第7染色体区间RM21892—RM3589的粒长主效QTL（qGL7）可解释粒长变异的68.23%,川106B等位基因在该位点可增加粒长0.47 mm。控制稻谷粒宽和粒厚的主效QTL（qGW8和qGT8）位于第8染色体上相同区间RM6070—RM447,分别解释相应表型变异的26.48%和34.89%,增加粒宽或粒厚的等位基因均来自于川345B。利用1732个BC3F2隐性单株,将粒厚主效位点qGT8精细定位在标记SG930和SG950间的11.2 kb区段,该区段仅包含1个注释基因LOC_os08g41940（OsSPL16）。对该基因测序分析发现,川106B和川345B在起始密码子ATG上游2 kb区段存在7个差异位点,在编码区有5个多态性位点,其中,川106B在第3外显子插入2 bp（c.1006_1007插入CT）引起移码突变,且位于qGT8的OsmiR156结合位点,推测为川106B籽粒厚度变薄、宽度变细的关键位点。实时荧光定量PCR分析发现,qGT8在幼穗中表达量较高,且在川106B和川345B中的表达方式相棉花GhGT-2转录因子的克隆及其功能分析
摘要：【目的】棉花是重要的纤维作物,其生长常遭受非生物逆境危害,严重影响棉花的生长和产量。Trihelix转录因子在植物抵御各种逆境胁迫中扮演重要作用。克隆棉花Trihelix转录因子基因并分析其表达特性和功能,为最终利用转基因手段改良棉花抗逆性奠定基础。【方法】通过BLAST分析比对,从棉花EST数据库中获得1个高度同源基因,通过基因序列分析,发现其属于Trihelix转录因子GT-2亚家族,命名为GhGT-2。以棉花叶片总RNA为模板,根据EST序列设计引物,利用RT-PCR结合RACE技术,获得GhGT-2的编码序列。使用MEGA5对蛋白序列及其同源序列进行多序列比对分析,并构建同源物种间系统进化树,通过SMART网站（http：//smart.emblheidelberg.de/）进行蛋白结构预测。以陆地棉品种新陆早26号为研究材料,在棉花15 d苗龄时（一对真叶期）,分别对其植株进行非生物胁迫和ABA处理0、1、3、6和12 h,然后采集相应时段棉苗叶片。另外采集同一品种棉花的不同发育时期的根、茎、叶、花、开花后当天胚珠以及开花后12 d（12 days post anthesis,DPA）纤维等不同组织样品,利用实时荧光定量PCR方法分析GhGT-2在棉花不同组织间的表达差异及其在低温、干旱、高盐和ABA处理下的表达模式。将GhGT-2克隆至GFP表达载体pBI221,和GAL4 DNA结合结构域载体,在拟南芥原生质体中验证GhGT-2在细胞内的定位情况和转录激活活性。利用凝胶迁移试验（EMSA）检测DNA结合元件。【结果】克隆了棉花GhGT-2的cDNA全长序列。该基因cDNA全长1579 bp,开放阅读框为1428 bp,编码475个氨基酸的蛋白,推导编码蛋白质的分子量为54.07 kD,等电点为8.96。SMART蛋白结构预测发现,该蛋白含有2个Trihelix家族典型的SANT蛋白结合域。系统进化树分析表明,GhGT-2属于Trihelix转录因子GT-2亚家族,与拟南芥AtGTL1、白杨PtaGTL1亲缘关系最近。实时荧光定量PCR表明,GhGT-2在棉甘蓝型油菜与A^nA^nC^nC^nC^oC^o六倍体的可交配性及杂交种菌核病抗性
摘要：【目的】利用甘蓝与甘蓝型油菜的六倍体杂交种为桥梁与甘蓝型油菜回交,从回交种的自交后代中选育理想的甘蓝型油菜个体,是将甘蓝遗传成分转入甘蓝型油菜的一种新策略。调查多份甘蓝型油菜与六倍体的可交配性及杂交种后代的育性,并以油菜菌核病抗性为例,以验证该策略在甘蓝型油菜遗传改良中的应用潜力。【方法】用菌核病抗性较强的野生甘蓝与甘蓝型油菜中双9号进行种间远缘杂交,采用胚挽救及染色体加倍技术创建A^nA^nC^nC^nC^oC^o六倍体。通过调查六倍体与9份甘蓝型油菜的杂交结实率,分析六倍体与甘蓝型油菜的可交配性。通过调查六倍体与9份甘蓝型油菜的杂交种F1的自交、自由授粉结实率和菌核病抗性水平,反映杂交种F1代的结实能力以及目标性状的改良情况。【结果】经鉴定,六倍体含有20条A基因组染色体和36条C基因组染色体,即染色体组成为A^nA^nC^nC^nC^oC^o。该六倍体同时具有甘蓝亲本和甘蓝型油菜亲本中双9号的遗传物质,其自交结实率和自由授粉结实率分别为5.6和8.6粒/角。六倍体与9份甘蓝型油菜杂交的结角率在69.1%—92.9%,每角粒数介于4.7-10.5,不同基因型的甘蓝型油菜与六倍体杂交结果率和每角粒数均存在显著差异（P〈0.01）。所调查的9份杂交种F_1的花粉育性达到正常水平,但自交结实率和自由授粉结实率分别为11.4-20.7粒和19.9-26.1粒,基因型间均存在显著差异（P〈0.0001）,自交结实率和自由授粉结实率之间相关性显著（r=0.67＊,P〈0.05）。综合2013和2014年的茎秆菌核病抗性鉴定数据,六倍体相对于中双9号的相对感病度为0.47,9份甘蓝型油菜的相对感病度在0.94—1.26,亲本基因型之间抗性水平差异显著（P〈0.0001）。9份杂交种F1的相对感病度为0.56—1.10,均介于对应的双亲之间,且与甘蓝型油菜亲本的抗性水平显著相关（r=0.78＊,P〈0.05）缓控释肥组配对机插常规粳稻群体物质生产和产量的影响
摘要：【目的】研究不同缓控释肥及施肥方式对机插常规粳稻群体光合物质生产和产量的影响。【方法】2013—2014年在江苏省丹阳市延陵镇南京农业大学水稻试验基地进行,以当地常规粳稻武运粳24号进行机插种植,试验设置3种缓控释肥（掺混肥、4个月树脂尿素、硫包衣尿素）以及一次性施肥和一基一蘖两种施肥方式,共7个处理,分别为掺混肥的一次性基肥施用（B-BSRB）、4个月树脂尿素的一次性基肥施用（B-PCU）、硫包衣尿素的一次性基肥施用（B-SCU）、掺混肥的一基一蘖施用（BT-BSRB）、4个月树脂尿素的一基一蘖施用（BT-PCU）、硫包衣尿素的一基一蘖施用（BT-SCU）和当地高产施肥方式（CK）为对照,各处理的施氮量一致,磷钾肥用量均相同。【结果】水稻产量表现为掺混肥〉4个月树脂尿素〉硫包衣尿素,2年结果一致;一基一蘖施肥方式〉一次性施肥,掺混肥一基一蘖处理产量最高,2年产量分别为11.6 t·hm^-2和10.1 t·hm^-2,较常规高产施肥（CK）处理2年产量分别提高9.4%、12.2%。群体干物质重、叶面积指数、光合势均表现为掺混肥〉硫包衣尿素〉4个月树脂尿素;群体干物质重、叶面积指数和光合势均表现为一基一蘖施肥方式〉一次性施肥,2年结果一致。干物质积累量、群体生长率在拔节期表现为掺混肥〉硫包衣尿素〉4个月树脂尿素,但是在成熟期表现为掺混肥〉4个月树脂尿素〉硫包衣尿素,一基一蘖施肥方式〉一次性施肥。【结论】掺混肥在提高水稻群体干物质、叶面积指数、光合势及产量上优于4个月树脂包衣尿素和硫包衣尿素,一基一蘖施肥方式优于一次性施肥处理。与当地常规高产施肥相比,组配的掺混肥配合分蘖期速效氮肥的施用可以显著提高水稻群体的光合物质生产和产量。喷施烯效唑对甜荞茎秆抗倒性能及产量的影响
摘要：【目的】甜荞（Fagopyrum esculentum M.）被誉为21世纪人类的绿色食品之一。倒伏是制约甜荞产量和品质的重要因素。研究喷施不同浓度的烯效唑对甜荞茎秆抗倒性能的影响,为甜荞的抗倒伏栽培提供理论依据。【方法】试验于2013—2014年在西南大学歇马科研基地进行,采用随机区组设计,以中抗甜荞品种＂宁荞1号＂为试验材料,设置0（CK）、25 mg·L^-1（T1）、50 mg·L^-1（T2）、75 mg·L^-1（T3）和100 mg·L^-1（T4）5个烯效唑浓度处理,于4叶期按100 mL·m^-2进行叶面喷施。分别于开花期、灌浆期和成熟期对茎秆抗折力、倒伏指数、茎秆形态特性和茎秆解剖结构等指标进行测定分析,并于成熟期调查倒伏习性和产量。【结果】（1）茎秆抗折力、茎壁厚度和维管束面积从开花期至成熟期呈先增加后减小的变化趋势,在灌浆期达最大值;倒伏指数、株高、茎秆重心高度、茎秆鲜重、基部第2节间长、基部第2节间粗、机械组织厚度和维管束数目从开花期至成熟期逐渐增加;第2节间干重、节间充实度和机械组织层数从开花期至灌浆期逐渐增加,而后变化不明显。（2）产量、茎秆抗折力、基部第2节间粗、基部第2节间干重、节间充实度、机械组织层数、机械组织厚度、茎壁厚度、维管束数目和维管束面积在CK-T3处理浓度下表现为随浓度的增加而增加,在T3-T4处理浓度下表现为随浓度增加而降低;倒伏率、倒伏指数、株高、茎秆重心高度、茎秆鲜重、基部第2节间长在CK-T3处理浓度下表现为随浓度的增加而降低,在T3-T4处理浓度下表现为随浓度增加而增加。（3）与CK相比,T1、T2、T3和T4处理的产量分别增加了2.3%、6.5%、21.3%和11.3%,倒伏率分别降低了17.9%、40.7%、84.0%和60.5%。（4）不同烯效唑浓度处理间,茎秆抗折力、倒伏指数、茎秆形态特性和茎秆解剖结构均存在显著差异。产量与株�咪唑乙烟酸对冀谷33生长发育的影响及对后茬作物的安全性
摘要：【目的】冀谷33是抗咪唑乙烟酸谷子（Setaria italica）品种,在生产实践中通过喷施咪唑乙烟酸除草剂可达到间苗、除草的目的,适应规模化、集约化种植。论文旨在通过研究咪唑乙烟酸对冀谷33生长发育的影响及对后茬作物的安全性,为冀谷33的应用和推广提供依据。【方法】试验于2013年5月至2015年6月在河北省农林科学院谷子研究所郄马试验站进行,试验设置0、56.25、75、112.5、150、225 g a.i./hm^26种咪唑乙烟酸剂量水平。对冀谷33生长发育的影响试验在田间进行,用药后7、10、13、16、20、25和30 d,分别调查统计苗高和鲜重;成熟期调查株高、穗长和穗径,并统计小区产量;并对小米、谷壳、植株和土壤中的残留进行检测。对后茬作物的影响试验在网室进行,研究其药后30、60 d和药后1年播种的8种后茬作物白菜、冀谷19、冀谷33、甜菜、高梁、玉米、小麦、棉花的安全性。【结果】56.25-225 g a.i./hm^2剂量下,冀谷33正常生长,无明显药害。药后不同时期对冀谷33苗高、鲜重的影响结果表明,喷药谷子苗高和鲜重与对照相比差异不显著;药后13—16 d处于拔节期初期,为苗高敏感期,药后20—25 d处于拔节期末期、孕穗期初期,为苗重敏感期,之后抑制逐渐解除,收获时冀谷33生长发育正常,产量高于对照。只有喷施225 g a.i./hm^2咪唑乙烟酸的植株中检测到（0.01±0.006）mg·kg^-1少量残留,低于检测限LOQ,其余处理均未检出。随着咪唑乙烟酸施药时间的增长,对后茬作物的抑制作用有所减轻,在药后1年播种的后茬作物中,株高差异显著,仅对白菜、高梁产量有显著影响。在夏谷区喷施咪唑乙烟酸的田地,冀谷33可与玉米、小麦、棉花轮作种植。【结论】施用56.25-225 g a.i./hm^2咪唑乙烟酸对冀谷33安全,对其生长发育和产量没有显著影响。随着咪唑乙烟酸施药时间的增长,对后茬作物的抑制作用有中国主要茶区茶树炭疽菌系统发育学
摘要：【目的】炭疽菌能够侵染茶树叶片并造成病叶干枯、脱落,论文旨在分离、鉴定中国主要茶区茶树炭疽病的病原菌,为茶树病害防治工作提供科学依据。【方法】利用单孢分离法对采自中国15省（市、自治区）茶区的茶树炭疽病病叶进行炭疽菌分离,并对其ITS、TUB2两个位点进行PCR扩增和测序,测序结果采用MEGA 6.0软件以邻接法（Neighbor-Joining,NJ）构建多基因位点系统发育树。对分离的菌株在马铃薯葡萄糖琼脂培养基（potato dextrose agar,PDA）上的形态特征进行描述。对龙井43和中茶108茶树品种叶片进行有伤和无伤处理后接种代表性菌株,测试其致病性。【结果】以茶树上分离的炭疽菌菌株的2个基因位点序列（ITS、TUB2）构建多基因位点系统发育树,Colletotrichum boninense CBS 123755作为外群,结果表明所有菌株聚为3支,其中45个菌株与C.camelliae聚为一族、28个与C.fructicola聚为一族、5个与C.siamense聚为一族,所有菌株均归属于C.gloeosporioides复合种,并且C.camelliae在中国茶区分布范围最广,为茶树炭疽菌的优势种。形态特征结果表明,C.camelliae在PDA培养基上生长速度平均11.8 mm·d^-1,菌落白色,气生菌丝致密,绒毛状,中央凸起,边缘整齐;菌核、刚毛未见;分生孢子梗、产孢细胞未见;分生孢子透明,光滑,圆柱状,两端钝圆或基部渐尖,（8-15）μm×（3-6）μm;菌丝附着胞褐色,棍棒状,不规则状,有分枝,（8-10.5）μm×（6.5-8）μm;分生孢子附着胞未见。C.fructicola在PDA培养基上生长速率平均6.76 mm·d^-1,菌落正面白色,背面中央褐色,边缘白色,气生菌丝致密,绒毛状;菌核、刚毛未见;分生孢子梗透明,有隔,具分枝,产孢细胞圆柱状,7-18μm,顶端直径1—2μm;分生孢子透明,圆柱状,两端钝圆,部分中部溢缩,（10-15）μm×（3-3.5）μm;菌丝附着胞深褐色,圆形,近圆形,不规则形,有分枝,（6.5-8）μm×（3.5-5.5）μm;分生孢硼胁迫对枳橙砧木细根根尖成熟区和幼嫩叶片细胞结构的影响
摘要：【目的】通过研究枳橙砧木对硼胁迫的反应,揭示缺硼对柑橘砧木细根根尖成熟区和中部功能叶解剖结构的影响。【方法】采用营养液的方式培养枳橙砧木幼苗,试验设置2个处理,分别为不施硼（-B）处理和施硼（硼酸含量为10μmol·L^-1,＋B）处理。取枳橙砧木中上部的幼嫩叶片和细根根尖成熟区部分为观察材料,采用石蜡切片并结合透射电镜（TEM）,研究缺硼对枳橙砧木解剖结构和亚细胞微观结构的影响。【结果】缺硼导致根部的皮层薄壁细胞数目减少且排列疏松紊乱、细胞变形破裂,细胞间隙增大;同时,细胞质出现解体并伴随多种细胞器消失,细胞壁厚度明显增加;而加硼处理的植株根部薄壁细胞的形态则表现正常,细胞大小均一,排列紧密,细胞间隙小;加硼处理的维管束细胞着色较深,形态正常,维管束的结构层次清晰,呈圆周状均匀分散在中央髓部周围。硼胁迫严重抑制了根部维管束发育,使其分化不明显、细胞体积小且排列无规则。缺硼的叶片纵切面加厚且不均匀,海绵组织细胞变形破裂,细胞间出现大的空缺,细胞数目多且体积大,使得海绵组织在叶肉中所占的比例明显增加;加硼处理的叶片纵切面各处厚度均一,表皮细胞形状规则排列紧密,栅栏组织细胞呈长圆柱形,细胞单层垂直分布表皮细胞之下,细胞排列整齐紧密;栅栏组织下面的海绵组织细胞结构完整,排列疏松,细胞间形成大小均匀的气腔。另外,缺硼导致叶片细胞中积累较多淀粉粒,叶片可溶性糖与淀粉含量比加硼时分别提高35.3%和66.7%,而加硼处理的叶片细胞中则没有观察到有明显的淀粉粒存在;缺硼叶片的维管束中薄壁细胞出现变形、破裂等现象。【结论】缺硼破坏细胞内部结构,造成细胞壁加厚,叶片细胞内淀粉粒积累加剧;影响叶片中海绵组织细胞形态大小,细胞出现不正常增生,从而抑制砧�‘春甜橘’及其突变体果皮差异相关蛋白质组分析
摘要：【目的】柑橘自然芽变材料是柑橘育种的重要来源。‘明柳甜橘’（Citrus reticuiata Blancocv.Mingliutianju,MP）是从‘春甜橘’（C.reticuiata Blanco cv.Chuntianju,CP）中选育出的自然芽变品种。分析‘春甜橘’与其自然芽变‘明柳甜橘’果皮差异蛋白质,探讨导致两品种形态差异的原因。【方法】以花后12周和23周的‘明柳甜橘’和‘春甜橘’果皮为材料,采用双向电泳技术（Two-dimensional gel electrophoresis,2-DE）分离获得野生型与突变型差异表达蛋白点,利用MALDI-TOF-MS质谱鉴定技术分析相关差异蛋白质,并进行功能注释和生物信息学分析。【结果】将提取的果皮总蛋白质经双向电泳后,分别采用硝酸银和考马斯亮蓝染色法进行蛋白质凝胶染色,均获得了清晰的2-DE电泳图。2-DE图谱经Image Master 2D软件分析表明,硝酸银染色法能检测到约1 200个蛋白点,考马斯亮蓝染色法能检测到约500个蛋白质点,从中各选取20个变化丰度2倍以上且重复性好的蛋白点进行MALDI-TOF-MS质谱鉴定和数据库检索分析,共有33个蛋白质有功能注释,其中17个蛋白质在‘明柳甜橘’果皮中表达上调,16个表达下调。按照33个差异蛋白质的功能,可将其分为11类,它们分别参与糖类/能量代谢、胁迫/防御反应、核酸代谢、氨基酸代谢、转录、氮代谢、脂肪酸代谢、蛋白修饰与降解以及未知类。利用KOBAS（KEGG Orthology-Based Annotation System）在线功能分析平台对33个差异表达蛋白质进行信号通路分析,其中18个差异蛋白质有KO注释,共涉及31条信号通路,按照P值大小排列,类黄酮生物合成过程位居第一,说明该信号通路最有可能参与春甜橘芽变形成过程。【结论】综合分析‘春甜橘’和‘明柳甜橘’基因水平及蛋白质水平的差异,推测可能是由参与类黄酮生物合成过程的差异表达基因尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶基因和差异表达�
