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摘要:双标图分析越来越多地被用于直观分析农作物品种多点试验数据和其他类型的两向数据。这种方法深受植物育种家和农业研究人员的推崇,认为它可以提高研究者理解和驾驭试验数据的能力;但也受到一些学者的批评,认为它是统计分析方面的旁门左道。事实上,学术界对什么是双标图的认识尚存混乱,一些双标图的使用者并不总能正确地选择和解释双标图,一些双标图的批评者对双标图分析及其研究对象也缺乏深入了解。为使研究者对双标图分析有一个客观全面的认识,本文就用双标图分析农作物品种多点试验中的几个问题进行阐述:(1)如何针对特定的研究目的选择适当的双标图;(2)如何选择适当的GGE双标图来分析多点试验数据;(3)如何使用GGE双标图的不同功能形态进行品种评价、试验点评价和品种生态区划分;(4)如何判断双标图是否充分表现试验数据中的规律;(5)如何检验双标图显示的结果是否显著。
摘要:玉米自交系遗传关系和遗传结构的解析,对自交系类群划分和杂交组配具有重要的指导意义。本文选用玉米基因组的112个SSR标记对我国97个玉米自交系进行遗传关系和遗传结构分析,并评价了遗传距离聚类和模型聚类方法在玉米自交系遗传关系研究中的应用价值。结果表明,模型聚类方法更适于玉米自交系的遗传关系研究。解析自交系的遗传基础发现,各类群中均有大量自交系含有其他类群的遗传成分。根据模型聚类结果,97个自交系被划分为PB、Reid、塘四平头和旅大红骨4个类群。Reid群与旅大红骨群的遗传关系最近,与塘四平头群遗传关系最远。为了实现杂种优势模式的简化,4个类群可被简化为3大种质类群[A(旅大红骨群与Reid群)、B(PB群)、C(塘四平头群)],或2大种质类群[A(旅大红骨群、Reid群、PB群)、B(塘四平头群)]。研究结果为自交系的改良和利用及杂种优势模式确定提供了理论基础。
摘要:干旱胁迫对玉米产量及其相关性状有重要影响。本研究以我国玉米育种骨干亲本齐319和掖478分别和黄早四组配构建的两个F2:3群体为材料,应用逐步联合分析的QTL定位方法,剖析新疆不同水分环境下(包含水区和旱区)玉米产量构成因子及籽粒相关性状的遗传基础。结果表明,在相同水分处理不同年份间产量构成因子和籽粒相关性状超过70%的QTL可稳定表达,旱区QTL的稳定性明显低于水区,当全部环境联合分析时,各性状QTL稳定性呈现一定程度的降低,但超过60%的QTL仍然稳定表达。两群体中共检测到11个环境钝感的主效QTL(在2个以上环境中检测到,且至少在一个环境下的贡献率大于10%),分布在bin1.10、2.00、4.09、7.02、9.02、10.04和10.07共7个基因组区段上,除bin10.04外所有环境钝感的主效QTL在全部环境下稳定表达。因此,玉米产量构成因子和籽粒相关性状的QTL在新疆相同水分处理不同年份间,甚至不同水分条件下大部分均可稳定表达,这些主效QTL位点可为抗旱分子育种和进一步精细定位提供参考。
摘要:利用均匀分布于水稻基因组的300个SSR标记对95个华南地区不同年代常规籼稻主栽品种进行分析,研究该地区常规稻品种的遗传多样性及其变化趋势。检测到236个SSR标记有多态性,共获得776个等位基因,每个位点等位基因2~12个,平均3.29个,共有206个位点的等位基因数介于2~4个,占全部多态性位点的87.3%。多态性标记位点的PIC值平均为0.42,变化范围为0.041~0.790。不同染色体的位点多态性差异显著,其中第10染色体的位点平均等位基因数最多,PIC值最高,而第5染色体的位点平均等位基因数最少,PIC值最低;6个年代中,50~70年代育成品种包含等位基因数呈显著的上升趋势,70年代达最高值2.83,随后逐渐下降。分子方差分析(AMOVA)结果显示不同年代间遗传变异仅占总体变异的3.77%,但仍达极显著水平(P〈0.001)。不同年代育成品种的遗传距离(GD)呈下降趋势。聚类分析结果显示,在遗传相似系数(GS)为0.685处可将品种区分为5大类,表明华南地区各时期的常规稻品种遗传改良都是围绕少数骨干亲本进行的。试验结果显示,华南地区籼稻品种的遗传多样性狭窄且随年代而变化,70年代以后呈下降趋势,在今后的育种中应扩大亲本选材范围、拓宽育种亲本的遗传基础以提高育成品种的遗传多样性。
摘要:以狼尾草属(PennisetumRich.)的象草(P.purpureum)为外群体,依据rDNA-ITS序列探讨了甘蔗亚族(Saccharinae)内与甘蔗植物分类关系较近的8属37种120份材料的系统进化关系,结果表明,ITS1序列长度为200~208bp,变异位点91个,简约信息位点70个,GC含量为60.4%~69.1%;ITS2序列长度为215~220bp,变异位点93个,简约信息位点68个,GC含量为66.1%~73.4%;5.8sDNA序列长度为164bp,变异位点18个,简约信息位点9个,GC含量为54.1%~58.0%;根据变异位点,简约信息位点占总位点的比例可以看出,ITS序列比5.8sDNA序列变异程度高,其中ITS1序列又较ITS2序列变异丰富。属种间遗传距离表明芒属(Miscanthus)和荻属(Triarrhena)与甘蔗属(Saccharum)的亲缘关系最近,其次为蔗茅属(Erianthus)和河八王属(Narenga);而莠竹属(Microstegium)、大油芒属(Spodiopogon)、白茅属(Imperata)与甘蔗属亲缘关系较远。根据甘蔗近缘属种的NJ和MP系统发育关系,支持将斑茅(E.arundinaceus)归入蔗茅属,荻属归入芒属的观点;河八王属的河八王(N.porphyrocoma)与滇蔗茅(E.rockii)亲缘关系较近,而与同属的金猫尾(N.fallax)亲缘关系较远;蔗茅属和芒属属种系统进化关系较其他属种复杂;有4份材料被发现鉴定有误,不应用于后续研究。
摘要:在中国小核心花生种质中发掘出油酰PC脱氢酶的2个等位基因(ahFAD2A-wt和ahFAD2A-m)。研究结果表明:(1)突变型等位基因(ahFAD2A-m)与野生型等位基因(ahFAD2A-wt)在编码区442bp的SNP(448bpG〉A)可导致编码氨基酸的替换(D150N);(2)突变型基因ahFAD2A-m在中国花生小核心种质中广泛存在,出现的频率为53.1%,野生型基因ahFAD2A-wt出现的频率为46.9%;(3)突变型基因ahFAD2A-m在密枝亚种(普通型和龙生型变种)中出现的频率(82.8%)显著高于其在疏枝亚种(珍珠豆型和多粒型变种)材料中出现的频率(15.4%),卡方测验结果表明,核心种质的油酸含量与其携带的等位基因类型密切相关(χ2=98.71,χ20.01,3=11.34,P〈0.01),携带突变型基因(ahFAD2A-m)材料的油酸平均值显著高于野生型基因的材料(t=18.48〉t0.01=2.62,P〈0.01);(4)ahFAD2A等位基因的存在与种子油酸含量密切相关。
摘要:以1999—2008年北方稻区国家水稻品种区域试验(共计463个点次)10年数据为依据,在一年一点和一年多点两个层次上对北方稻区国家水稻品种区域试验的精确度进行了研究。结果表明:(1)一年一点试验层面上,所有试点平均试验误差变异系数(CV)为4.3%,平均相对最小显著差数(RLSD)为7.4%,绝大多数试点的CV和RLSD控制得较好,试验精确度和品种比较精确度均较高。(2)一年多点试验层面上,绝大多数组别的CV在5%以内,RLSD在3%以内,试验精确度较高,品种比较精确度能够满足国家品种审定的要求。(3)在现有试验方案下,降低试验误差是提高一年一点试验精确度的主要途径;除降低试验误差外,适当增加试点数是提高一年多点试验精确度的有效选择。
摘要:以转反义trxs基因小麦TY18和TY34及其相应未转基因对照为材料,于2007—2009年通过大田试验系统研究了反义trxs基因导入对2种品质类型小麦籽粒产量性状和加工品质指标的影响。结果表明,4个转基因株系的穗粒数和产量较对照显著提高,反义trxs基因对小麦籽粒淀粉品质有一定的正效应。4个转基因株系的淀粉含量、支链淀粉含量、峰值黏度、低谷黏度、最终黏度均显著提高,直/支比降低。反义trxs基因对小麦籽粒蛋白质品质的影响因品种类型而异,其中弱筋小麦的总蛋白、清蛋白、球蛋白、谷蛋白含量显著减少,醇溶蛋白含量显著增加,面粉的形成时间和稳定时间降低。强筋小麦除清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量减少外,面团的粉质和拉伸参数变化不明显。上述结果说明,反义trxs基因导入有利于两种品质类型小麦籽粒淀粉品质的改善,并在一定程度上改善了弱筋小麦的烘焙品质。
摘要:以甘蔗ROC22为材料,在伸长初期进行叶面喷施200mgL?1浓度的赤霉素为处理,以喷施清水为对照,在不同时间取幼茎样品,用cDNA-SCoT进行基因差异表达分析。结果表明,通过46条引物筛选了约700个cDN段,获得差异片段30个。有18个基因片段受赤霉素上调而12个基因片段下调;其中16个TDFs序列和NCBI数据库中已录入的基因具有较高的相似性,按照其功能可分为6类,即能量与代谢相关基因(占总数的20.0%)、未知功能蛋白(占总数的20.0%)、未知基因(占总数的46.7%)、信号传导相关基因(占总数的6.7%)、转录因子相关基因(占总数的3.3%)和细胞凋亡基因(3.3%)。这说明利用SCoT方法可以进行蔗茎基因差异表达研究,分离到的一些差异片段可能是与甘蔗节间伸长相关的基因。
摘要:棉花纤维细胞是研究细胞发育机制的理想材料,陆地棉Ligon lintless(Li1)是单基因显性超短纤维突变体,其性状表现为长纤维极度缩短,分离得到的野生型(li1)纤维发育正常。本实验通过cDNA芯片的方法对2个材料进行比较分析,采集开花前1d到开花后7d材料,检测到多个上调和下调基因,选择2个基因(CIPK和XET)进行RT-PCR和qRT-PCR的芯片验证。应用MAS(molecular analysis system)系统进行GO功能注释和Pathway的分析表明,这些差异表达基因参与脂肪酸代谢(fatty acid metabolism)、甘油脂代谢(glycerolipid metabolism)以及碳固定(reductive carboxylate cycle)等多个代谢途径。这些基因在突变体Li1中的异常表达可能导致细胞中脂肪酸和脂肪含量变化,影响棉纤维细胞的正常发育。
摘要:利用SSR标记对60份四倍体棉种材料进行遗传多样性分析,其中包括42份陆地棉野生种系。结果显示,从1050对SSR引物筛选出的95对SSR引物均能在60份材料间扩增出稳定明显的多态性条带,共检测出660个片段,其中多态性片段584个,占88.5%。每个位点的等位基因为2~12个,平均每对引物6.1个。UPGMA聚类分析显示,42份材料的相似性系数(GS)在0.306~1.000之间,平均成对相似系数为0.493。95对引物的多态信息含量(PIC)的变幅为0.278~0.905,基因多样性(H')的变幅为0.451~2.451,有效等位基因数(Ne)在1.385~10.490之间变动。SSR标记在陆地棉野生种系及四倍体棉种间均可反映丰富的遗传多样性信息,其中陆地棉与陆地棉野生种系中阔叶棉的亲缘关系最近,海岛棉和达尔文棉的亲缘关系非常相近,黄褐棉和毛棉相对较近,陆地棉与其他4个棉种的亲缘关系最远。
摘要:2006—2008连续3年,在5个生态点考察了7个四川省代表性小麦品种在两种氮水平下的品质状况及其稳定性,以期为四川小麦品质定位、品质改良和生产指导提供依据。结果表明,3年均值,籽粒容重777gL?1,籽粒蛋白质含量12.3%,湿面筋含量25.1%,Zeleny沉降值32.9mL,降落值326s,面粉吸水率56.5%,面团形成时间3.0min、稳定时间4.5min,面条评分78.5分、面包评分62.2分。几乎所有品质性状均存在显著的基因型、环境及其互作效应。籽粒容重、沉降值、降落值、面粉吸水率和面条评分的年份效应大于地点效应,而籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面团形成时间、稳定时间和面包评分则地点效应大于年份效应。增施氮肥对籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、面团形成时间、稳定时间和面包评分都有显著的增效作用,但对降落值、面粉吸水率和面条评分无明显影响。品种品质的稳定性因品质性状不同而异,川麦39面包评分高而稳定,川麦37面条总评分高而稳定,二者可被用于四川小麦品质改良。
摘要:以超级粳稻品种武粳15、淮稻9号、徐稻3号和常优1号为材料,对高产(8.25~9.75thm?2)、更高产(9.75~11.25thm?2)和超高产(〉11.25thm?2)3个产量等级群体的物质生产与产量的关系、干物质积累、输出与转运等方面进行了系统的比较研究。结果表明,4个超级稻品种成熟期、抽穗至成熟期的干物质重与产量呈极显著正相关,抽穗期干物质重均与产量呈抛物线关系,拔节至抽穗期的干物质重与产量呈极显著正相关(高产—更高产、更高产—超高产以及将3个产量等级综合起来);从高产到更高产再到超高产,4个超级稻品种的生物学产量不断提高(差异显著),而超高产群体的经济系数则与更高产水平相当(0.5000以上),显著高于高产水平;较之更高产、高产群体,超高产群体在生育中期(拔节至抽穗期)干物质积累量大,抽穗期叶面积指数高、株型挺拔、群体质量优[有效叶面积率、高效叶面积率、总颖花量与颖花/叶(cm2)、基部节间粗、单茎茎鞘重均高],在生育后期(抽穗至成熟期),光合能力强(叶面积衰减率小,光合势、群体生长率、净同化率均高)、干物质积累量高(占生物学产量的40.0%以上)、茎鞘物质的输出与转运协调[实粒/叶(cm2)、粒重(mg)/叶(cm2)均高]。
摘要:不同基因型稻种经水引发及聚乙二醇(PEG)渗透胁迫引发处理均能降低稻种丙二醛(MDA)含量,促进可溶性总糖(SS)降解,加快稻种内部糖代谢进程,提高相溶性溶质脯氨酸(Pro)及可溶性蛋白质(SP)含量,也有利于提高苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,引发效果较明显。且适度PEG引发稻种的效果明显好于水引发,杂交籼稻在PEG浓度为20%的条件下引发效果最优,而常规粳型水稻在PEG浓度为10%~15%的引发条件下效果较好,但超出最高PEG引发浓度的阈值,会对稻种产生危害,影响其正常萌发。引发处理后的稻种对不同程度水分胁迫的响应表明,适当强度的引发处理利于激发稻种物质代谢、利于各水稻品种的萌发、幼苗形态指标及保护性酶等生理指标的显著提高,而严重的水分胁迫均不利于稻种萌发;表明引发处理虽能提高水分胁迫条件下种子活力,但稻种激发自身对外界萌发环境的协调能力有限,且不同品种间存在明显差异,籼稻优于粳稻。
摘要:以C4作物高粱为材料,研究了盐胁迫下新生叶片结构和光合特性的系统调控。结果表明:(1)盐胁迫导致成熟叶和新生叶水势、光合速率、气孔导度明显下降,光抑制程度略有增强;并且新生叶片上下表面气孔密度均增加。(2)非盐胁迫条件下,成熟叶遮阴对其自身和新生叶水势影响不显著,但两者光合速率、气孔导度和叶片可溶性糖含量降低,对强光敏感性增强;同时,降低成熟叶光强还显著降低新生叶的叶片厚度、气孔密度和维管束鞘细胞表面积。(3)盐胁迫下成熟叶遮阴诱导的新生叶结构和光合功能变化与非盐胁迫条件下趋势相似。双因素方差分析显示,盐胁迫下成熟叶遮阴能明显加剧高粱成熟叶和新生叶两者光合速率和气孔导度的下降并增强对强光的敏感性。因此认为,盐胁迫下高粱新生叶片的结构和光合功能均受到系统信号调控;提高成熟叶所处环境光强有助于改善盐胁迫下新生叶发育和碳同化能力,并一定程度上缓解光抑制。这对理解盐胁迫下高粱抗盐性具有重要意义。
摘要:大田条件下采用人工去除分蘖的方法,研究了两种种植密度下甜高粱高产品种分蘖特性对糖产量及其干物质生产和氮素吸收利用特性的影响。结果表明,常规种植密度(每公顷75000株)下,保留分蘖较单茎秆植株对主茎和分蘖茎含糖量影响较小;在较低种植密度(每公顷37500株)下,保留分蘖植株主茎含糖量明显下降,分蘖茎含糖量与单茎秆植株接近。在不同种植密度条件下,保留分蘖植株较单茎秆植株开花前和开花后茎秆、叶片和穗各器官干物质积累量均显著增加,保留分蘖显著提高了总生物量,达21.9%和81.6%,总糖产量分别增加了17.1%和63.8%。保留分蘖植株开花后氮素向茎秆分配比高,同时,保留分蘖植株叶片氮积累及分配比例明显提高,叶片干重占植株总干重比例显著增加,单位氮素糖生产效率下降,但未达显著水平。常规密度和较低密度下分蘖茎糖产量的补偿效应分别可达20%和62%以上,说明常规种植密度下保留分蘖利于增加甜高粱糖产量,并能够达到简化栽培管理和降低经济人力投入的目的。
摘要:在野外条件下,利用荧光动力学分析和生理生化研究技术,对生殖生长期超高产杂交稻两优培九和大面积推广稻汕优63功能叶原初反应、电子传递和光合磷酸化水平进行系统研究,比较光反应特性。结果表明:(1)与汕优63相比,两优培九功能叶叶绿素含量高22.90%,光合功能期长约50%,叶绿素a/b比值高36.78%;(2)光能吸收与分配方面,两优培九功能叶单位叶面积吸收的光能不占优势,但保持高吸收的稳定期长,有活性的反应中心数量多,热耗散的能量比例较少,进入电子传递链的能量高;(3)荧光参数分析发现两优培九PSII供体侧、受体侧和反应中心性能优良,光能吸收、传递和转化为电能效率较高;(4)叶绿体放氧活性、电子传递链和光合磷酸化活性均显著高于汕优63,表明两优培九电能转化为活跃化学能能力强。
摘要:采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱,以中烟100上部叶为材料,研究了烘烤过程中烟叶细胞生理和质地变化的规律。结果表明,烘烤中烟叶的呼吸强度在38℃时达到高峰,箱内CO2含量为1.80%,48℃以后烟叶的呼吸作用减弱。烘烤中果胶酯酶和纤维素酶在38~54℃活性较高,其中果胶甲酯酶(PME)和纤维素酶活性42℃最高,多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性48℃最高,PG与PME共同促进了原果胶的水解进程,烘烤中原果胶、总果胶和纤维素含量不断降低。烟叶质地(除黏聚性)在38~48℃之间发生显著变化,其中42℃硬度和咀嚼性值最大,38℃拉力和剪切力值最大,48℃黏聚性、拉力和剪切力值最小。相关分析表明,可溶性果胶与回复性呈显著负相关(P〈0.05);原果胶、总果胶及纤维素与回复性、拉力均呈显著或极显著正相关(P〈0.05)。这些结果说明烘烤过程中烟叶质地的绵软在某种程度上是细胞壁物质不断降解的结果。研究表明,烘烤中烟叶剪切力的动态变化较为直观,回复性和拉力可以作为探讨烟叶细胞生理变化的参数,而烟叶细胞生理变化是导致质地差异显著的主要因素。