红花新品种云红九号和云红十号的选育及品种特性研究

云红九号及云红十号是针对云南干热河谷气候生态条件的高产、优质红花新品种。这两个品种分别是以云南本地材料及美国引进材料中选择出的优良单株,采用单株混合选择法,经历10余年选育而成。以云南地方品种弥渡红花为对照,在元谋、鹤庆、弥渡、永胜4个地点进行了红花新品种比较试验、多点(区域)试验以及生产试验。结果表明,云红九号及云红十号两个品种属中熟品种,适宜云南海拔1000-1600m的干热河谷气候地区种植,生育期比对照品种弥渡红花早3-4d,其花瓣产量均显著高于对照品种。两品种的油酸和亚油酸含量都显著高于对照品种,药用成分羟基红花黄色素A高于对照品种,山柰酚含量高于药典要求含量。两个品种在云南适宜种植区域具有较好的增产、提质等效果。

植物激素协同螯合剂对蓖麻修复Cd污染土壤的影响

【目的】通过研究螯合剂(EDTA)协同外源激素(IAA、ABA)对蓖麻富集Cd的强化效果,以期提高蓖麻对镉(Cd)污染土壤的修复效率。【方法】以滇蓖2号为试验材料,通过盆栽试验,探究螯合剂(EDTA)和植物激素吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)施用对Cd污染土壤的蓖麻株高、地下部分干重、地上部分干重、Cd吸收及土壤Cd提取率的影响。【结果】单独添加IAA或ABA均能促进蓖麻的生长,使其生物量较对照分别增加18.35%和5.79%,单独添加EDTA能够抑制蓖麻的生长,使其生物量较对照减少22.30%。EDTA和植物激素单施与配施对蓖麻各器官Cd含量和积累量的影响不同。与对照相比,单施EDTA、IAA及EDTA与IAA、ABA配施均显著提高了蓖麻体内的Cd含量及积累量,其中表现最好的为EDTA与10 mg/kg IAA配施,其根、茎、叶的Cd含量较对照分别提高105.90%、76.15%和524.74%,蓖麻整株的Cd积累量较对照提高329.63%。施用EDTA和植物激素对蓖麻各器官Cd的转运系数也有不同影响。EDTA、IAA单施及EDTA与IAA、ABA配施均可以提高蓖麻对土壤中Cd的提取效率,其中EDTA与10 mg/kg IAA配施时提取效率最高,为1.16%。【结论】在修复Cd污染土壤中,外源激素协同螯合剂可以强化蓖麻对土壤中Cd的富集和移除效果。

不同密度、肥料和品种对红花主要农艺性状及品质的影响

为获得红花高产,采用L16(45)正交试验设计,研究不同密度、氮磷钾肥和品种对红花农艺性状、产量及品质的影响。结果表明:密度对茎粗影响不显著,对百粒重、含油量影响显著,对其余性状影响极显著;氮肥对株高、含油量影响不显著,对茎粗、果球着粒数影响显著,对其余性状影响极显著;磷肥对单株及小区花瓣产量影响不显著,对株高、茎粗及含油量影响显著,对其余性状影响极显著;钾肥对株高、果球着粒数及羟基红花黄色素A影响不显著,对其余性状影响极显著;品种对所有性状影响极显著。通过各因素不同水平的综合平衡分析比较,在云南红花主产区采用12.5万株/hm^(2)的种植密度(40 cm×20 cm)、375 kg/hm^(2)的施氮量、225 kg/hm^(2)的施磷量、240 kg/hm^(2)的施钾量以及选用品种云红三号的红花生产技术模式,可达到增产增效的最佳效果。

不同品种红花HPLC指纹图谱及其化学成分差异性研究

目的采用HPLC指纹图谱结合化学模式识别评价不同品种红花Carthamus tinctorius L.质量。方法建立HPLC指纹图谱,采用HPLC-Q-TOF-MS法对共有峰进行鉴定,结合聚类分析、偏最小二乘判别分析进行质量评价,筛选差异成分。结果43批样品指纹图谱中有12个共有峰,鉴定出6-羟基山柰酚-3,6,7-三-O-β-D-葡萄糖苷、烟花苷等11种成分,相似度为0.919~0.998。不同品种样品聚为3类,9,12,13-三羟基-10-十八碳烯酸等6种成分为质量差异标志物。结论该方法可有效识别不同品种红花成分差异,为该药材选育及质量控制提供依据。

大麻品种遗传多样性的AFLP分析

利用POPGENE 3.2软件对13个不同来源的大麻群体进行遗传多样性分析。结果显示:云南地区的大麻群体具有最高的遗传多样性水平(PPB=88.82%,He=0.3000,I=0.4571),其次为黑龙江群体(PPB=75.66%,He=0.2572,I=0.3897)。13个大麻群体的多态位点百分率(PPB)为92.11%,Nei's总遗传多样性(Ht)为0.3837,Shannon's信息指数I=0.5374。群体内遗传多样性(Hs)为0.1640,群体间的遗传分化系数(Gst)为0.5725,总的遗传变异中有57.25%发生在群体间,42.75%发生在群体内。根据Nei's(1978)的方法计算了13个大麻群体间的遗传距离和遗传一致度。结果显示:各群体间的遗传一致度在0.6556～0.9258之间,其中四川群体和广西群体间具有最高的遗传一致度(0.9258);云南群体与贵州群体和四川群体间遗传一致度分别为0.9196、0.9173。所有群体中甘肃群体和山西群体遗传一致度最低为0.6556,说明大麻种内具有较大的遗传变异。

利用AFLP标记分析云南红花优异种质资源的遗传多样性

在云南红花优异种质筛选研究基础上,从DNA水平分析和探讨云南优异红花种质的遗传多样性,为云南红花种质资源的保护、评价和红花新品种选育提供理论依据。利用108对AFLP标记引物及POPGENE 3.2,NTsys 2.2软件对50份云南优异的红花种质资源材料,通过多态性检测、聚类分析,计算遗传距离、遗传一致度及Nei指数,揭示云南红花种质资源的遗传分化和遗传多样性。结果表明,利用AFLP标记筛选出8对引物,共扩增331条带,142条多态性带,多态位点百分率为33.42%~55.80%,平均多态性为42.42%。根据UPGMA聚类分析,在遗传相似系数0.64~0.66,把50份红花材料分为4个组,与传统形态学分类相似,但略有不同。在群体遗传分化研究中,群体总基因多态性为0.283 3,群体内基因多态性为0.157 4,其中,群体间遗传分化系数为0.444 5,总基因流为0.624 8;6个群体间的遗传一致度为0.747 9~0.909 0,条纹壳群体和抗锈病群体间的一致度最高,为0.909 0,而黄花群体和大粒群体的遗传一致度最低,为0.747 9,说明50份云南优异红花种质资源在种内遗传变异丰富。这6个群体得到的等位基因观察数分布在1.250 0~1.675 0,全部群体则达到了1.800 0。有效等位基因数分布在1.120 4~1.426 9,全部群体则达到了1.4334。Nei指数分布在0.077 1~0.251 3,其值由大到小顺序为条纹壳群体>高亚油酸群体>抗锈病群体>无刺群体>大粒群体>黄花群体。Shannon指数分布在0.120 0~0.373 8,其值由大到小为条纹壳群体>抗锈病群体>高亚油酸群体>无刺群体>大粒群体>黄花群体。说明云南红花群体具有复杂的遗传分化和丰富的遗传多样性,遗传变异主要在群体间,应注重群体保护,同时AFLP标记技术能有效地揭示红花种质资源的遗传多样性,为红花种质资源保护、品种选育及分子进化研究提供依据。

适于AFLP分析的大麻干叶DNA快速提取方法研究

基因组DNA提取是分子生物学实验研究的一项基础技术,而高质量DNA是AFLP试验成功的关键。本研究在传统CTAB法的基础上进行4种处理来提取大麻干叶片基因组DNA,以β-巯基乙醇,PVP-40和抗坏血酸不同组合及浓度为因素进行了试验。试验结果表明:在4种处理中,采用在提取液添加2%β-巯基乙醇(V/V)和3%PVP-40(M/V)提取的DNA质量最高,无褐化,紫外分光光度计测定其OD260/OD280为1.8～2.0,经酶切消化,AFLP-PCR扩增的带型清晰稳定,重复性好,说明这种改进DNA提取方法适于大麻AFLP分析。

AFLP技术在大麻遗传研究中的应用

扩增片段长度多态性(Amplified Fragment Length Polymorphism,AFLP)技术是建立在RFLP标记和PCR技术的基础上,利用限制性内切酶片段的不同长度检测DNA多态性的一种DNA指纹分析技术。本文对AFLP技术在大麻遗传研究中的应用做了较为全面,系统的阐述。

云南红花种质资源主要农艺性状的遗传多样性分析

为加强红花种质资源的研究利用,对筛选出的66份云南红花优异种质资源16个形态性状进行聚类分析与主成分分析。结果表明:云南红花种质资源具有丰富的遗传多样性,多样性指数最高的是果球着粒数,其次是株高、最末分枝高度和千粒重;性状变异系数最大的是分枝总数,其次分别是单株有效果球数和第一分枝高度,最小的为顶果球直径;基于各种质间形态性状的遗传差异,把66份红花种质聚类并划分为6大类群。第Ⅰ类群可作为有增产潜力的亲本材料,第Ⅲ类群可作为高产量目标选育的亲本,第Ⅳ类群可作为大粒型选育亲本,第Ⅴ类群可作为高含油量选育目标亲本,第Ⅵ类群既是大粒型又是高含油量双重选育目标亲本。11个数量性状的主成分分析结果表明,前4个主成分累计贡献率达82.59%,第一主成分反映植株高度,第二主成分反映产量构成因子,第三、第四主成分分别反映千粒重和果球着粒数。研究结果表明云南红花地方种质资源的变异较大,遗传较丰富。

红花种质资源形态性状遗传多样性分析

为促进红花品种改良及种质资源的高效利用,以筛选出的68份优异种质为材料,对19个形态性状进行调查分析,研究其遗传多样性。利用主成分分析和聚类分析,结果表明:国内外不同地理来源红花资源群体间的遗传多样性丰富,数量性状上存在较大变异。主成分分析以5个主成分因子反映了13个数量性状的全部信息。累计贡献率达85.08%,各主成分包含的信息具有一定的相关性,表明主成分分析结果与参试资源和性状指标的选择均有关系。将主要农艺性状归纳为产量构成因子,生长势因子和子粒因子。采用DPS 7.0软件,进行系统聚类分析,根据19个性状在红花种质资源间的不同表现,在遗传距离13.29处将68份供试材料聚为7大类群。聚类结果表明,不同地理来源的种质资源多样性较丰富,聚类分析中部分地理来源相同或遗传背景相似的资源能够聚在同一类群,但也有一些地理来源及遗传背景不一致的种质资源也聚在同一类群,少部分资源品种表现差异大,表明品种类群间的性状分化与地理分布既有一定的联系又不绝对相关,即不同地区的材料聚类呈现一定的地理分布规律。研究结果表明:供试的红花种质资源具有丰富的遗传多样性,其中多样性指数最高的是分枝总数为15.779 2,其次为单株有效果球数、单株产量和分枝长度,依次为15.673 9、10.617 5和10.4155,多样性指数越高,表明遗传多样性越丰富。实践证明在杂交或其他方法育种中,选配亲本材料应依据主成分的排序,具体分析与全面评价每个亲本材料综合指标的优劣,依据红花育种目标,结合聚类分析,合理地选配组合。对于红花品种改良及资源的进一步开发利用具有重要意义。

地方红花种质资源的形态标记聚类分析

为合理高效地利用红花种质资源,按照《红花种质资源描述规范和数据标准》,对云南本地红花36份种质资源的12项形态性状进行鉴定评价和标记记载,利用SPSS 19.0软件,采用欧氏距离和Furthest Neighbour法,根据红花形态标记的相似性对红花种质资源进行系统聚类分析,研究其遗传亲缘关系。结果表明,资源材料间形态性状差异明显,36份红花资源材料划分为四大类群。第Ⅰ类群包含14份材料,主要形态特征表现为叶缘除YN-2mr为浅裂外,其余均为锯齿;叶形以卵形居多,椭圆形及长椭圆形次之;种子形状为椭圆。第Ⅱ类群包含11份材料,主要特征为叶缘多为锯齿,深裂和浅裂次之;叶形及外部苞片形状均以披针形为主。第Ⅲ类群包含3份材料,主要特征是种子形状全部为月牙形,叶形多为卵形,花色多为橘红色。第Ⅳ类群包含8份材料,主要形态特征是叶缘为全缘和锯齿各占一半,叶形多为椭圆形,披针形和卵形较少;叶刺多为少刺,无刺次之;外部苞片刺数均为无,花色多为橘红,红色次之,果球大,单株果球数多,该类群材料宜作为育种杂交亲本予以利用。由此,明确了红花种质资源的不同类型,可根据育种目标选择性状互补的亲本配制组合,为选育红花新品种提供参考依据。

蓖麻单株产量构成要素的主成分分析及综合评价

应用主成分分析法对74份蓖麻种质的农艺性状进行综合评价,在常规栽培密度下,探索主穗、分枝的果穗产量对蓖麻单株产量的影响,为蓖麻优良新品种选育及推广应用提供理论依据。试验结果表明,蓖麻单株产量由主穗、一二三级分枝的果穗产量构成,比例分别为18.4%、44.7%、28.9%、7.6%,蓖麻群体单株产量的组合形式可分为主穗产量型、主穗与分枝产量型、分枝产量型3种类型。通过对19个蓖麻性状主成分分析确定7个主成分,累计贡献率为86.69%,分别为分枝产量构成因子Ⅰ、植株长势构成因子、分枝产量构成因子Ⅱ、主穗产量构成因子Ⅰ、主穗产量构成因子Ⅱ、产量构成综合因子Ⅰ、产量构成综合因子Ⅱ,累计贡献率分别为33.2%、14.6%、10.1%、9.0%、7.3%、6.7%、5.6%,在影响蓖麻群体单株高产的性状中,植株长势良好,优先选择主穗及一二级分枝的产量,结合封顶打叉,可获得较高的产量。

红花种质资源主要数量性状的灰色关联度分析

以26份红花种质资源为材料,应用灰色关联度分析方法,对红花的主要数量性状进行了分析。结果表明:对单株产量影响最大的是分枝总数,其后依次是单株有效果球数>茎粗>果球着粒数>顶花球直径>株高>生育期>千粒重。根据红花主要农艺性状间的关系,对产量影响最大的分枝总数与茎粗、株高、单株有效果球数和果球着粒数关系最为密切;对产量影响较大的单株有效果球数与分枝总数、茎粗、果球着粒数关系密切。因此,对红花高产育种而言,在保证适当的株高和茎粗的前提下,要注重选育分枝多、单株有效果球多、果球着粒数多和生育期适中的品种,同时不要忽略对品种千粒重和顶花球直径的选择。

红花种质资源表型多样性分析

以来自国内外的312份红花种质为材料,采用主成分分析与聚类分析,对6个主要表型性状进行多样性分析。结果表明:红花种质资源主要表型性状的遗传变异丰富。顶果球着粒数的多样性指数最高,其次是果球直径;单株种子产量的变异系数最大,其次是单株有效果球数。主成分分析表明,前3个主成分累计贡献率达78.30%,反映了6个性状的大部分信息。基于各种质间6个性状的差异,对312份红花种质进行聚类并划分为7大类群,第Ⅰ类群果球大、顶果球着粒数多,具有增产潜力;第Ⅲ类群综合表现最好,可作为高产育种材料;第Ⅵ类群籽粒大,可作为大粒型选育亲本;其余类群表现一般。该结果可为红花的有效利用及新品种选育提供科学依据。

云南红花地方种质资源品质特性与农艺性状的聚类分析及评价

为促进红花品种改良及种质资源的高效利用,揭示红花优异资源的特征特性,为红花种质资源创新利用和品种改良提供理论依据。以筛选出的40份云南省地方红花种质资源为材料,采用SPSS 18. 0软件对18个性状进行聚类分析和主成分分析,分析了红花数量性状对单株生产力的影响,同时对其品质性状进行了相关分析。40份资源材料通过聚类分析划分为5大类群,表明不同类群间各农艺性状及品质特征存在较明显的特异性,18个性状指标之间存在相对独立和密切相关性。其中,类群Ⅳ为矮秆、分枝多、单株有效果球多,千粒质量和单株生产力高;类群Ⅴ为分枝多,单株有效果球多,千粒质量和单株生产力高。主成分分析将12个数量性状指标转化为5个主成分,累计贡献率达86. 7468%;其中,第一主成分反映植株高度,第二主成分反映产量构成因子,第三主成分反映果球大小,第四、第五主成分分别反映籽粒大小和第一分枝高度。品质性状4个主成分累计贡献率达89. 4747%,品质性状中不同主成分间在油酸、含油率、蛋白质和硬脂酸含量上存在较大差异,其中,第一、二主成分分别反映油酸含量和含油率;第三、四主成分分别反映蛋白质和硬脂酸含量。分析结果表明:在影响红花单株生产力的性状中,首先应考虑植株高度,其次是有效分枝数、单株有效果球数、果球着粒数和千粒质量的选择。云南地方红花资源类型丰富、性状差异各具特点;第Ⅳ、Ⅴ类群为有增产潜力、丰产性好,综合农艺性状优良,可作为高产育种的目标亲本材料利用。品质特性:第Ⅰ、Ⅱ类群为含油率高、亚油酸高、蛋白质高,是综合品质优良的材料,可作为红花品质选育的优质亲本材料。

红花种质资源色价及主要产量性状的聚类分析

以筛选出来的69份无刺红花资源为材料,利用相关性分析及聚类分析对其花瓣色价、单株果球数、单株果球种子数、果球直径、百粒重、单株种子产量、单株花瓣产量7个性状进行评估。结果表明:69份材料间存在较大的差异,对红花种子产量贡献最大的农艺性状是单株果球数;对红花花瓣色价进行分析,将69份红花资源分为3类,色价在6.3~14.1之间,其中色价极高型材料有14份,平均值达到12.38。对7个性状指标进行综合聚类分析,可以将69份红花资源分为5大类群,各类群性状变化丰富,其中组Ⅳ综合表现最好,是选育高色价、高产红花的优良材料。69份红花资源在色价和产量指标等方面表现出多样性,遗传较丰富,但色价高的资源材料相对较少。红花种质资源色价及主要产量性状的综合分析,可为红花资源的有效利用及选育高色价、高产红花新品种奠定基础。

蓖麻SnRK2基因家族的鉴定和特征分析

SnRK2是一类植物特有的Ser/Thr类蛋白激酶。为研究其在蓖麻抗逆过程中的作用,基于蓖麻的基因组序列信息,利用生物信息学方法鉴定了6个蓖麻SnRK2蛋白激酶成员。分析发现这些蛋白具有亲水性属性,基因结构分析表明,植物SnRK2基因在进化过程中具有很高的保守性;系统与进化分析发现植物SnRK2蛋白在单、双子叶植物中分化显著,可能是独立演化的结果。高通量RNA-seq测序结果显示,大部分SnRK2基因在检测的各个组织中均有表达,且在不同组织间或种子发育的不同阶段没有明显的组织特异性;外源ABA处理种子后,Group 2的基因表达显著上调。进一步利用半定量RT-PCR技术检测外源(100μmol/L)ABA、(250mmol/L)Na Cl和(4℃)冷胁迫处理的幼苗,发现Group 2中的基因29908.m006067被这3种胁迫强烈激活,基因29772.m000313对ABA和冷胁迫有较强的响应。

云南元谋干热河谷区红花种质资源抗旱性鉴定与评价研究

从已收集保存48个国家的3000多份红花种质资源中筛选的15份抗旱种质为材料,对其植株形态、产量构成因素等8个性状进行田间观测,观测项目包括物候期、植物学特征特性、生长势、抗逆性等。以抗旱系数和抗旱指数作为主要评价指标,评价其抗旱适应性、稳产性和丰产性。结果表明:在干旱处理条件下,不同类型种质的抗旱性有差异,不同性状受干旱影响程度也不同,其中YN-9mof,YN-4mf,YN-19mof表现出较对照高的分枝数、单株果球数、千粒重、单株产量和小区产量,说明这类种质材料具有较好的耐(抗)旱性,稳产性好,适宜在旱地种植和作为抗旱基因材料加以利用。试验结果证明在不同类型的红花种质资源中存在丰富的抗旱多样性,是红花抗旱育种的重要基因源。

云南工业大麻品种在黑龙江大兴安岭地区的适应性研究

对云南工业大麻品种(云麻1,2,3,4号)在黑龙江省大兴安岭地区的物候期、农艺性状、产量进行适应性研究。结果表明,云南工业大麻系列品种的种子均不能成熟;纤维除云麻1号外,其他3个品种均能成熟。云麻1号的干茎秆产量最高,为12 673kg/hm2,极显著高于对照品种,但纤维不能成熟,不适宜该地区种植。云麻3号的纤维产量最高,为1715.5 kg/hm2,显著高于云麻1号和对照品种,最适宜该地区作纤维型大麻种植;而云麻2号、云麻4号次适宜该地区作纤维型大麻种植。

蓖麻种质资源主要农艺性状的综合评价与分析

为了加强蓖麻种质资源开发和利用,在对筛选出的50份优异蓖麻种质材料的10个主要农艺性状进行相关性分析的基础上进行主成分分析和聚类分析。确定了5个主成分,其累计贡献率为91.018%。5个主成分分别反映产量构成、植物长势、蒴果数、株高和百粒质量。把50份蓖麻种质聚类并划分为3大类群,第I类资源的单株生产力表现最低,可用于选育矮秆密植型品种;第II类资源百粒质量在3类材料中最高,表现较好,可用于选育大粒型品种;第III类资源的主穗蒴果数、单株有效穗数、单株蒴果数等性状都最高,单株生产力表现最好,可用于选育高产、中粒型的品种。