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作物学报 2017年第01期杂志 文档列表

菜豆普通细菌性疫病抗性基因定位1-8

小麦茎秆实心度对茎秆强度的影响及相关性状QTL分析9-18

摘要：在QTL水平上研究茎秆实心度与强度的遗传关系及实心度对茎秆强度的影响,为小麦抗倒伏育种提供依据。利用普通小麦宁麦18与实秆小麦种质“武云实秆”的F2群体和F2:3家系,对小麦茎秆强度、实心度及影响实心度的相关性状包括厚径比、壁厚、茎粗和髓腔直径进行了相关分析,并对茎秆强度相关性状QTL进行分子标记定位及遗传效应分析。结果表明小麦茎秆强度与厚径比、壁厚均呈极显著正相关,与髓腔直径呈极显著负相关。基于复合区间作图法进行QTL定位,检测到与茎秆强度、厚径比、壁厚、茎粗和髓腔直径相关QTL共23个,分布在1B、3B、4A、4B、5A上,表型贡献率3.5%~44.0%。在染色体3B、4A和5A上的标记区间gwm547–gwm247、wmc718–wmc468和gwm156–gwm443均检测到贡献率很高的茎秆实心度相关QTL,说明在这3条染色体上可能存在控制茎秆强度的主效QTL。用普通小麦宁麦13(N13)×武云实秆的24个F7家系检验分子标记gwm247的可靠性表明利用标记gwm247选育茎秆实心度优于宁麦13的概率较大。研究结果为进一步精细定位相关主效QTL以及分子标记辅助改良小麦茎秆强度奠定了基础。

向日葵高密度遗传连锁图谱构建及两种水分条件下芽期性状的QTL分析19-30

摘要：干旱胁迫对向日葵发芽出苗有重要影响。以K55×K58组合衍生的187个F6重组自交系为材料,利用SSR、SRAP、AFLP标记构建向日葵高密度遗传连锁图谱,设置正常水分(CK)和模拟干旱(18%聚乙二醇PEG-6000)两种水分条件,调查9个芽期数量性状,PCR扩增株系,构建一张包含17个连锁群、1105个标记(368个SSR、368个SRAP和369个AFLP)的高密度遗传连锁图谱。该图谱覆盖基因组长度3846.0 c M,平均图距3.48 c M,连锁群长度147.6~295.5 c M,每个连锁群标记数10~165个。两种条件下检测到33个QTL,其中干旱条件下检测到发芽指数、发芽率、胚芽长、胚根长、胚芽鲜重和胚根鲜重6个性状的14个QTL,可解释6.1%~14.0%的表型变异;正常水分(CK)条件下检测到发芽势、胚根长、胚芽鲜重、胚根鲜重、胚根干重和胚芽干重6个性状的19个QTL,可解释6.1%~25.8%的表型变异。两种水分条件下检测到Qefw5-1、Qefw5-2、Qefw5-4、Qrfw5、Qrfw10和Qrl9共6个QTL的遗传贡献率超过10%,此外,还检测到9个影响干旱胁迫与正常水分条件下性状差值的QTL,可能对抗旱性有直接贡献。这些QTL可为向日葵芽期抗旱分子设计育种研究提供重要参考。

水稻早衰突变体psls1的基因定位及克隆51-62

摘要：水稻叶片早衰直接影响作物的光合效率,减少产量,降低品质。深入研究早衰的分子机制对控制和延缓衰老具有重要意义。本文报道了一个早衰突变体psls1(premature senescence leaf with spots)的基因定位及克隆结果。突变体在发育到七叶期以后,叶片自下而上叶绿素含量下降,过氧化氢过量积累,突变体叶片逐渐黄化至枯萎;其他农艺性状如株高、分蘖数、主穗长、结实率和穗粒数也相应变差。电镜观察进一步发现,psls1衰老叶片中叶绿体降解、类囊体基粒片层模糊,嗜锇颗粒明显增多。遗传分析表明,psls1受1对隐性基因控制,利用psls1×IRAT129杂交组合F2分离群体中的1690个早衰个体,将基因PSLS1定位在第7染色体分子标记ZS-3和ZS-8之间89 kb的范围内。测序研究发现,区间内一个编码铁氧还依赖的谷氨酸合酶基因LOC_Os07g46460的第2外显子末位的G被替换为A,导致转录本的错误剪切,突变体的c DNA缺失了57 bp碱基片段。在突变体中该基因表达量下降,谷氨酸合酶活性降低,其产物谷氨酸含量显著下降、其他氨基酸代谢紊乱。水培低氮处理下可诱发突变体psls1早衰。研究结果表明,由于PSLS1突变使得谷氨酸合酶失活,氮代谢异常而导致突变体psls1早衰。

玉米穗行数主效位点qKRN5.04精细定位与遗传效应解析63-71

摘要：穗行数是影响玉米产量的重要因素之一,其遗传机制解析和关键基因精细定位对开展分子育种具有重要的意义。本研究以穗行数仅有4行的“四路糯系选”和多穗行自交系“农531”(18~22行)为亲本,构建了高代回交群体和次级定位群体(四路糯选系为供体亲本,农531为轮回亲本)。通过对不同类型试验群体的多环境表型鉴定和基因型鉴定,利用完备区间作图法(ICIM)进行穗行数主效QTL定位分析,将穗行数主效位点q KRN5.04定位到第5染色体136.3~140.0 Mb的区间之内;遗传效应分析发现,该位点在不同环境条件下最大可解释的表型变异为21.76%,效应值为0.80~1.76行。通过次级分离群体重组事件分析可将其进一步定位到~300 kb区间内。本研究结果不仅为分子标记辅助选择提供了实用的In Del标记,而且为玉米穗行数主效位点q KRN5.04的图位克隆和候选基因挖掘奠定了重要的基础。

适合不同产量的环境下油菜高收获指数的产量构成因素分析82-96

摘要：收获指数偏低是制约油菜籽粒产量和产油量进一步提高的瓶颈。为解析适合不同产量的环境下油菜高收获指数的构成因素及形成机制,本研究选择在高产环境下的云南临沧和一般产量的长江流域上游主产区重庆北碚均能正常生长和成熟的321份甘蓝型油菜品种(系)为材料,分析其产量相关性状的变异以及两地间的差异,利用相关分析和通径分析研究籽粒产量收获指数(YHI)、产油量收获指数分别与17个产量组成性状的关系。结果表明,云南高产环境下,油菜高产的主要原因是光照充足、昼夜温差大,导致生物产量高、角果多、每角粒数多,特别是二次分枝角果对产量贡献较大。主序和一、二次分枝的角果数与产量收获指数在重庆均呈显著正相关,而云南环境下主序角果数与产量收获指数呈显著负相关。主序和一、二次分枝的每角粒数均以云南环境下极显著高于重庆环境下,且在两种环境下,主序和一次分枝每角粒数都与产量收获指数和产油量收获指数呈显著正相关,表明每角粒数需要充足的光合产物积累及高效的籽粒填充效率来保证。主序、一次和二次分枝千粒重云南均低于重庆,表明寡日照区域的油菜会减少籽粒数,以保证部分种子的干物质填充。云南环境下,各部位千粒重与产量收获指数和产油量收获指数均呈显著正相关,而重庆环境下的相关性不明显,说明在光照充足条件下,光合产物转运能力是导致千粒重差异的主要原因。综合分析表明,在光照充足的环境下,主序角果数和单株经济产量是提高YHI的关键;而寡日照环境下YHI构成复杂,必须将主序和一次分枝的产量组分有机结合,且严格控制生物产量才能实现YHI的提高。

有序摆抛栽水稻的氮素吸收、利用与分配特征97-111

绿豆品种资源萌发期耐碱性鉴定112-121

摘要：采用人工气候箱内培养皿培养,以混合碱Na HCO3∶Na2CO3(摩尔比)为9∶1模拟典型东北地区碱胁迫环境,在萌发期以50 mmol L–1溶液处理34份绿豆品种资源,蒸馏水处理为对照,每培养皿放30粒种子。培养第3天测定发芽势,第7天测定发芽率、下胚轴长、胚根长、下胚轴干重、胚根干重等指标,通过隶属函数法和聚类分析对参试材料耐碱性综合评价,并进行因子分析。利用隶属函数法对参试材料耐碱性排序表明,不同绿豆品种资源间表现出较大差异,聚类分析把参试材料按耐碱性强弱分为4大类,白绿11等9份材料为耐碱类型,公绿1号等19份材料为耐碱中间类型,吉绿3号等5份材料为碱敏感类型,潍绿7号为碱极敏感类型。因子分析结果表明,萌发指数、下胚轴干重、胚根长分别在萌发因子、生物量累积因子和伸长因子中的负荷量最大,可作为绿豆萌发期耐碱性鉴定的适宜指标。

覆膜和补灌对杂交谷子产量形成与水分利用效率的影响122-132

摘要：针对干旱对杂交谷子的生产限制及耗水与产量的关系尚不明确的问题,通过大田试验研究了不同降水年型下地膜覆盖与补灌对杂交谷子产量形成与耗水的影响。结果表明,播后40~80 d是杂交谷子需水关键期,拔节时补灌增加了单位面积有效穗数,110 mm水分蒸散是提高抽穗期生物产量的充分条件;全生育期耗水400 mm可获得较高籽粒产量。抽穗期生物产量是籽粒产量形成的基础,产量形成具有“递进决定”的特征,覆膜结合补灌显著提高了抽穗期生物产量。丰水年覆盖条件下或在欠水年,补灌增加了花后干物质量;欠水年雨养花后物质在营养器官中累积,补灌促进了营养器官物质向籽粒转移。补灌下覆膜籽粒增产10.1%~18.6%,比露地提高水分利用效率10.7%~19.4%。在欠水年,雨养时覆膜下的籽粒产量较露地更低,补灌是显著提高产量和水分利用效率的必要条件。丰水年覆膜能显著提高籽粒产量和补灌的增产效应,欠水年补灌的增产效果则优于覆盖。地膜覆盖结合拔节期或抽穗期适量补灌是提高杂交谷子产量和水分利用效率的有效方法。

花生栽培种与野生种(Arachis oteroi)人工杂交双二倍体的创制和鉴定133-140

摘要：花生野生种是改良花生栽培种的重要基因资源。为了利用野生花生的抗性基因,本研究利用花生栽培品种豫花9331与二倍体野生种A.oteroi人工杂交,借助胚拯救和染色体秋水仙素加倍,创制一个双二倍体杂种Am E-4,并利用荧光原位杂交和分子标记技术准确鉴定了该双二倍体。观察结果表明,Am E-4的叶片与豫花9331存在显著差异,而主茎高、侧枝长和总分枝数等性状与豫花9331差异不显著。Am E-4开花期较豫花9331推迟60 d,结实性与荚果发育状况较差,不利于Am E-4的育种利用。同时,开发了57个追踪Am E-4中A.oteroi染色体的显性或共显性SSR标记,为创制和鉴定花生栽培种A.oteroi易位系或渐渗系奠定分子基础。

外源ABA对低温胁迫下玉米幼苗内源激素含量及Asr1基因表达的调节141-148

摘要：脱落酸(ABA)是低温逆境下的重要信号因子,为了探讨外源ABA对低温胁迫下玉米幼苗的生长调节作用,以耐低温玉米品种久龙5号为试验材料,采用不同浓度(5、15、25、35 mg L–1)ABA于玉米三叶一心时喷雾于叶片,并进行低温梯次处理。分析处理后玉米叶片相对电导率、抗氧化酶活性及内源激素ABA、IAA的含量变化,并采用Real-time PCR明确Asr1基因表达水平变化。结果表明,低温胁迫下不同浓度外源ABA处理的玉米叶片相对电导率整体呈上升趋势,SOD和POD活性加强,15 mg L–1和25 mg L–1ABA处理的SOD活性均显著高于未应用ABA处理,玉米內源ABA和IAA合成水平上升,应用ABA后Asr1基因相对表达水平上调,其中5、15和25 mg L–1浓度处理基因表达上调显著。相关分析表明,ABA含量与Asrl基因相对表达量、SOD活性均表现为极显著正相关,与POD活性显著正相关。说明Asr1基因表达受ABA的介导调控,Asr1基因表达量的提升,也促进了内源ABA的合成,抗氧化酶活性加强,提升了应用ABA后玉米的抗低温能力。但外源ABA的介导调控具有一定浓度效应,表现为低促高抑。

水分亏缺对小麦灌浆中后期穗部光合特性和14C-同化物转运的影响149-154

摘要：为探讨水分亏缺对小麦灌浆中后期穗部同化物转运的影响,利用14CO2同位素示踪技术,对于2个抗旱性不同小麦品种的盆栽试验,测定中度水分亏缺下小麦穗部光合特性及灌浆中后期碳同化物的转运。结果表明,花后20 d,中度水分亏缺下水地品种郑引1号旗叶和穗部净光合速率(Pn)分别下降50.2%和19.9%,旱地品种普冰143分别下降33.7%和12.8%,后者显著小于前者。14CO2示踪试验表明,花后15~20 d籽粒中14C-同化物快速积累,花后25 d达到最高值;灌浆中后期(花后15~20 d)穗部苞片中14C-同化物向外快速转运,灌浆末期(25 d)碳同化物已彻底转移。成熟期,中度水分亏缺下小麦籽粒中14C-同化物积累高于正常供水处理,且旱地品种普冰143积累量高于水地品种郑引1号。中度水分亏缺下,郑引1号产量下降36.7%,高于普冰143的23.2%。适度水分亏缺对旱地品种穗部净光合影响较小,并促进了灌浆中后期穗部苞片中碳同化物的向外转运,可能是维持旱作小麦稳产的生理基础。

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