多环境下野生大豆染色体片段代换系群体农艺性状相关QTL/片段的鉴定

【目的】改进染色体片段代换系群体,挖掘野生大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)中蕴藏的农艺性状优异等位变异,为拓宽栽培大豆(Glycine max(L.)Merr.)的遗传基础提供材料和依据。【方法】通过标记加密和剔除部分单标记型片段的方法,改进以野生大豆N24852为供体,栽培大豆NN1138-2为受体的染色体片段代换系(CSSL)群体Soja CSSLP1;对改进后的群体(Soja CSSLP2)进行3年2点田间试验,通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等4种定位方法,结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对,检测与大豆开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的野生片段。【结果】改进后的群体(Soja CSSLP2)由150个CSSL构成,其中,有130个家系与Soja CSSLP1相同;在原遗传图谱上,新增40个SSR标记,相邻标记间平均遗传距离由16.15 c M变为12.91 c M,大于20 c M的区段由32个减少至17个,标记覆盖遗传距离总长度较原图谱(2 063.04 c M)增加103.52 c M;群体NN1138-2背景回复率变幅为79.45%—99.70%,平均为94.62%。利用Soja CSSLP2群体,分别鉴定到与开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的4、5、5、7、14和3个工作QTL(working QTL)/片段,其中有15个工作QTL/片段能在多个环境下检测到,属共性工作QTL(joint working QTL);除片段Sct_190—Sat_293上的主茎节数位点外,野生等位变异具有的加性效应方向与双亲表型差异方向一致;单个位点分别能解释5%—64%的表型变异;同时,分别检测到3、2和2个与地点存在互作的株高、主茎节数和单株荚数QTL/片段,其中与凤阳环境的互作均具有增加表型的效应,这可能与凤阳较南京所处纬度高有关;这些位点/片段分布在26个染色体片段上,其中有7个片段与2个及以上性状相关,可能是性状相关的遗传基础;与前人结果比较,有3个开花期、3个株高、2个主茎节数、2个单株荚数、8个百粒重、2个单株粒重位点能在其他遗传背景栽培大豆中检测到,说明在这些位点上野生大豆和栽培大豆间及栽培大豆间均存在遗传差异;另外18个位点(片段)为本研究利用野生大豆的新发现。【结论】大豆开花期、株高和主茎节数的遗传基础较百粒重简单,前者均存在效应较大位点/片段,后者多由小效应位点控制,遗传基础极为复杂;野生大豆中蕴藏着新的等位变异,能拓宽栽培大豆遗传基础。

不同倍性东方百合杂交后代染色体数目观察

以3个二倍体东方百合品种(2n=2×=24)与4个同源四倍体东方百合品种(2n=4×=48)为杂交亲本配制成8个杂交组合,并对杂交后代各株系进行了细胞学观察。结果表明,东方百合倍性杂交获得的种子可育性低;且各杂交组合的杂交后代中,均不同程度的出现了染色体数目多样性。

东方百合二、四倍体杂交及细胞学研究初报

对东方百合二、四倍体杂交获得的种子萌发进行了统计及相关的比较研究,并对其杂交后代进行了细胞学观察研究。试验结果表明,东方百合二、四倍体杂交获得的种子可育性低,并有很大差异,获得的植株出现了二倍化。

大豆新品种贡秋豆4号的选育与栽培技术

贡秋豆4号为有限结荚习性,多分枝,高蛋白,夏大豆晚熟新品种。该品种具有高产、稳产、抗逆性强、适合玉米/大豆套作等特点,在5月下旬至6月中下旬均可播种,平均种植密度为8万株/公顷。适宜在四川省平坝、丘陵及低山区种植。

耐荫型高蛋白夏大豆新品种贡夏豆13的选育及栽培技术

贡夏豆13为有限结荚习性,紫花、灰毛,高蛋白、适宜套作的夏大豆新品种,该品种具有耐荫性好、品质好、熟期适中、籽粒大等特征特性,在净作和套作条件下两次通过四川省农作物品种审定委员会审定,适宜在四川省平坝、丘陵及低山地区。

高产春大豆新品种贡春豆24的选育与栽培技术要点

贡春豆24为有限结荚习性,早熟、高蛋白春大豆新品种,具有抗大豆花叶病毒病、抗倒伏、籽粒较大、品质较好等特性;2012—2014年参加四川省春大豆早熟组区域试验,三年平均产量2 426.7公斤/公顷,较对照增产55.8%;2015年参加四川省春大豆早熟组生产试验,平均产量为2 505.0公斤/公顷,较对照天隆一号增产55.9%。适宜在四川省平坝、丘陵及低山地区种植。

高蛋白大豆新品种贡秋豆8号的选育与栽培技术要点

贡秋豆8号是四川省自贡市农业科学研究所通过有性复合杂交选育的高蛋白夏大豆晚熟新品种。2010—2011年参加四川省夏播大豆晚熟品种区域试验,2年平均产量1 477.5公斤/公顷,比对照贡选1号增产0.2%。2012年参加生产试验,平均产量1 766.9公斤/公顷,比对照贡选1号增产15.9%。在生产示范中均表现高产、稳产、抗逆性强、适合玉米/大豆套作等特点,适宜在四川省平坝和丘陵地区间套种植。一般在5月下旬至6月中下旬播种,平均种植密度为8万株/公顷。

大豆分枝数和叶柄夹角的相关野生片段分析

【目的】从以栽培大豆为遗传背景的野生大豆染色体片段代换系(CSSL)群体中检测出与分枝数和叶柄夹角有关的野生片段,估计其遗传效应,为未来基因克隆和功能研究提供材料基础。【方法】利用由151个家系组成的野生大豆CSSL群体(SojaCSSLP1),通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等四种定位方法,结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对,检测与分枝数和叶柄夹角相关的野生片段。【结果】累计共检测到3个分枝数相关的野生等位变异/片段和5个叶柄夹角相关野生等位变异/片段,其中与分枝数相关的Sat_160野生片段和与叶柄夹角相关的Sat_286野生片段能分别被所有方法检测到。在这些QTL/片段中,Sat_286位点最高能解释22%的叶柄夹角表型变异;在所有检测到的位点(片段)上,来自野生大豆的等位基因均具有正向的加性效应,这与2个亲本的表型差异相吻合。【结论】所发现的3个分枝数和5个叶柄夹角野生等位变异/片段均来自未报道的QTL/片段,体现了野生大豆的特点。

利用SCoT标记分析不同秋眠型苜蓿的遗传多样性

用L16(45)正交实验设计研究模板DNA、dNTPs、Mg2+、Taq酶和引物5个因素的浓度对SCoT扩增迁移率重现率的影响。结果表明,在20μL反应体系中,2.5ng/μL DNA、1.00mmol/L Mg2+、1.20U Taq酶、0.40mmol/L dNTPs和0.30μmol/L浓度的引物最为稳定,重现率达到100%。利用最优反应体系从50条引物中筛选出13条扩增效果好的引物,将它们分别扩增34个苜蓿品种,共检测到103个SCoT标记,其中92个位点具有多态性。聚类分析表明,从安徽和江苏两地收集的野生南苜蓿和栽培苜蓿的遗传距离最远,单独聚为一类;其余32个品种苜蓿在相似系数0.757附近分为3个亚群,秋眠型苜蓿品种主要分布在第Ⅱ亚群中,半秋眠型在3个亚群中都有分布,而非秋眠型苜蓿分布在第一和第二亚群中,表明SCoT标记的聚类结果在一定程度上能够反映苜蓿的秋眠型,但并不完全一致。

硫化氢对盐胁迫条件下大豆抗氧化酶活性的影响

以南农1138-2为材料,采用不同浓度(0,0.20,0.40,0.60和0.80 mmol·L-1)的H2S供体Na HS溶液喷施在0.08 mol·L-1的Na Cl溶液胁迫下的大豆植株上,分析大豆从V2至V4期生长和同工酶活性的影响。结果表明:0.08mol·L-1的Na Cl溶液能有效抑制大豆生长。H2S的供体Na HS溶液喷施对盐胁迫有一定的缓解作用,0.20和0.40mmol·L-1的Na HS处理的子叶等级显著高于阳性对照(0.00 mmol·L-1Na HS处理),0.40 mmol·L-1的Na HS处理有最大的根冠比。0.40 mmol·L-1的Na HS处理下的V3和V4期大豆叶片中的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性虽然比阴性对照低,但比其余处理都高,并都显著高于阳性对照。并且在V3期大豆的子叶等级与抗氧化酶活性成正相关关系。POD和SOD的同工酶在Na HS处理下谱带都发生了一定程度的改变。

东方百合2n配子杂交后代多倍体诱导研究初报

以东方百合栽培种为材料,诱导2n配子,通过杂交受粉,采用胚培养成功培育出73株2n配子后代。在离体培养下利用秋水仙素诱导多倍体,突变率50%.结果突变后代不但出现四倍体而且出现一定数量的三倍体和不稳定的非整倍体。经过诱变产生的多倍体与正常二倍体比较,多倍体叶片变厚,叶色变深,叶片变大,气孔显著增大,而单位面积气孔数减少,有些材料表现出不同程度的畸变,有些表现一定的熟生性。多倍体染色体数目2n=4x=48为四倍体,2n=3x=36为三倍体,二倍体为2n=2x=24.

大豆结荚习性、荚色和种皮色相关野生片段分析

结荚习性、荚色和种皮色是大豆的重要形态性状,与进化密切相关。利用由151个家系组成的野生大豆(Glycine soja Sieb et Zucc.)染色体片段代换系(CSSL)群体(SojaCSSLP1),通过不同表型CSSL组间比对,分别检测到与结荚习性、荚色和种皮色相关的1、3和2个野生片段(基因)。其中,5个野生片段(基因)分别与前人在栽培豆中检测到的无限结荚Dt1、荚色L1、荚色L2、绿种皮G和黑种皮i基因相对应,说明野生大豆与栽培大豆间、栽培大豆与栽培大豆间在这些片段上均存在等位变异分化,是与大豆进化相关的基因/片段。另一个与荚色相关的Satt273野生片段能使大豆表现黑荚,可能是本研究的新发现,但还需进一步验证。

川渝地区地方和育成大豆品种SSR标记多样性分析

利用基本均匀分布于大豆20条染色体的135对SSR标记,对232份包括6个地方品种地域亚群和1个育成品种亚群进行全基因组扫描。结果表明:所有的标记都有多态性,所有检测到的位点都是纯合基因型,说明所选用品种高度纯合,每个标记存在2~4个等位变异,平均2.66个。亚群多态性信息含量变异范围0.275 1~0.316 5,整个群体为0.320 8;亚群内Nei遗传距离变异范围0.325 8~0.359 4,整个群体为0.371 1,说明川渝地区大豆遗传变异较小。亚群间的遗传一致度(GI≥0.886 2)较高,遗传距离(GD≤0.120 8)较小,地方品种亚群间遗传差异更小,育成品种亚群与自然地域亚群的遗传差异相对较大。亚群间基因分化系数(Fst)平均为0.072 2,基因流(Nm)平均为3.214,说明不同亚群之间存在一定的基因交流。主坐标分析表明第一、二和三主成分分别解释总变异的4.97%、3.54%和3.33%。来自同一区域的品种资源基本聚集在同一亚群,聚类分析同样表明同一自然地域亚群品种资源虽不能完全聚集到同一个遗传类群中,但具有一定的聚集效应,说明川渝大豆品种资源遗传变异与地理位置有一定的关系。分子方差分析表明亚群内变异占总变异的97%,亚群间变异仅占总变异的3%。Mantel收敛分析表明地方品种自然地域亚群的遗传距离与所处的地理位置距离(纬度和海拔)呈显著的正相关关系(R2=0.722)。川渝地区大豆种质资源群体遗传丰富度不高,当前的育成品种未蕴含本地区所有遗传变异。

利用MSAP分析硫化氢对盐胁迫大豆甲基化的影响

已有研究表明喷施一定浓度的H2S能够缓解大豆的盐胁迫伤害,为进一步研究H2S是否通过调节Na Cl胁迫下大豆的甲基化水平来缓解盐胁迫的影响,本研究以南农1138-2为材料,V2期对其进行0.08mol·L-1的Na Cl溶液的胁迫处理,然后每隔24h以不同浓度的Na HS溶液(0.00、0.20、0.40、0.60和0.80 mmol·L-1)喷施大豆植株,利用MSAP(甲基化敏感扩增多态性)方法分析H2S作用对盐胁迫下大豆V3和V4期甲基化类型及程度的影响。结果表明:Na Cl溶液除在V4期的外侧半甲基化外,其他各类甲基化水平均降低;而喷施一定浓度Na HS后,除V3期内侧甲基化表现不一致,2个时期Na Cl胁迫大豆其他类型的甲基化的水平基本都表现为先升高后降低。喷施H2S溶液可能通过恢复盐胁迫大豆所改变的甲基化类型和程度来缓解盐胁迫对大豆植株造成的伤害。

东方百合2n雌配子诱导及三倍体多样性研究

以东方百合为材料,在株高为20～30cm时,用0.1%～0.4%的秋水仙素处理二倍体品种的花蕾成功获得了2n配子.然后将2n雌配子与1n雄配子杂交形成了三倍体胚,再通过胚拯救技术获得了三倍体植株.细胞学鉴定表明三倍体气孔比二倍体大,但比四倍体小.三倍体染色体数为36(2n=2x=36),二倍体染色体数为24(2n=2x=24).而且,2n配子杂种后代存在染色体数目的多样性.此外,还对百合三倍体种球的繁育也进行了探索.

锶胁迫对苗期大豆抗氧化系统的影响

【目的】研究稳定性同位素锶对大豆抗氧化系统的影响。【方法】在1/2浓度Hoagland营养液培育的大豆中,用不同浓度(0.00、1.00、5.00、10.00、20.00和40.00 mmol/L)的SrCl_2溶液处理Vc期(单叶半展开,叶片的叶缘已分离),待大豆生长至V2期(单叶以上第一片复叶充分生长),分析不同浓度处理对大豆生长以及POD、SOD和CAT酶活性及同工酶的影响。【结果】SrCl_2处理显著抑制大豆的生长(P<0.05),并随浓度升高抑制作用增强。0.00~10.00 mmol/L范围内SrCl_2处理大豆中POD酶活性迅速升高;此后,随浓度升高,POD酶活性逐渐降低。SrCl_2处理使SOD和CAT酶活性显著升高(P<0.05),并且在5.00 mmol/L达到最大;此后,随浓度升高,酶活性降低。SrCl_2处理大豆的SOD/POD、SOD/CAT和SOD/(POD+CAT)比值都显著降低(P<0.05)。POD同工酶在1.00和5.00 mmol/L SrCl_2处理时出现了1条新的同工酶谱带,但5.00 mmol/L以上浓度处理时POD同工酶谱带减少。SOD和CAT在SrCl_2处理时都出现了1条新的谱带。【结论】大豆能够通过增强抗氧化酶活性来缓解SrCl_2造成的胁迫,然而SOD酶活性增强较小,是造成伤害的限制因素。SrCl_2处理能够影响不同类型的抗氧化同工酶表达。

东方百合四倍体及2n雌配子杂种后代RAPD分析

对组培条件下秋水仙素诱变的东方百合四倍体及2n雌配子杂种后代进行了RAPD分析。结果表明:东方百合四倍体诱导过程中,少数植株除了染色体数目加倍以外,还存在DNA序列的改变;2n雌配子杂种后代RAPD分析表现出丰富的遗传多样性,少数植株RAPD分析差异巨大,特别是T 8无性后代存在较大的性状差异,个别植株经RAPD分析与其他单株存在较大的差异。

代谢组学在儿童囊性纤维化中的应用进展

囊性纤维化(cystic fibrosis, CF)是一种以肺部疾病伴随多系统受累的遗传性疾病,随着近年来对该病认识的提高及基因检测技术的发展,更多的患儿被诊断出来,但目前对该病的致病机制、诊断、治疗及预后仍处于研究中。代谢组学可以全面系统或有针对性地识别和量化生物样本中的代谢物,对代谢物进行综合评估,使之成为CF研究中的有利工具。本文就代谢组学在儿童CF中的应用进展进行综述,重点概述代谢组学在CF患儿代谢产物特点、慢性炎症、病原学及急性加重期等方面的应用进展。

甘蓝型油菜种质资源耐旱性鉴定与筛选

用20%的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,蒸馏水处理作对照,胁迫处理5 d后,测定各材料的根长和发芽指数的耐旱系数,用以评价不同来源的甘蓝型油菜(Brassica napus L.)种质资源材料的耐旱性。为探究种子品质性状与种子萌发期耐旱性的关系,将所测耐旱性指标与种子品质测试结果进行相关分析。结果表明,93份双低材料平均根长耐旱系数为0.53,平均发芽指数耐旱系数为0.93,两指标变异范围均较大,表明该批油菜品系耐旱性具有丰富的遗传差异,其中26份材料具有较强的耐旱性,可以作为耐旱性材料加以利用。相关分析结果表明,发芽指数耐旱系数与所测品质性状关系不显著,仅与根长耐旱系数呈极显著正相关。根长耐旱系数与硬脂酸和二十碳烯酸含量呈显著负相关,与蛋白质含量呈极显著负相关,与含油率和硫代葡萄糖苷含量呈显著正相关。因此初步推测在双低油菜抗旱品系的选育过程中,应注重低硬脂酸、低二十碳烯酸、低蛋白质和高油材料的选育。

盐胁迫对大豆POD、SOD和CAT同工酶的影响

采用1/2浓度Hoagland营养液培育法中不同浓度(0.000、0.050、0.075、0.100和0.125 mol/L)的Na Cl溶液处理V2期苗期大豆,待大豆生长至V3期,分析不同浓度盐胁迫对大豆生长以及POD、SOD和CAT同工酶的影响。结果表明:Na Cl浓度越高,大豆生长受到的抑制越大,而POD、SOD和CAT的活性在Na Cl浓度在0.050 mol/L有一定的增加,但增加到0.075 mol/L后,酶的活性降低。在0.075和0.100mol/L的Na Cl浓度诱导出了新的POD同工酶谱带,而0.125 mol/L Na Cl使SOD同工酶的2条谱带消失。