中国地域特色食物资源道地性评价体系构建的研究

目的:我国地域特色食物资源是实践大食物观大农业观下的多元化食物供给系统的物质基础,因此构建其道地性评价体系具有重要意义。方法:从食物资源的道地品种、道地产区特征、道地营养物质及风味物质三个维度,基于生物学、生态学、食品科学等学科,对地域性特色食物资源的概念进行了界定,并对每个层面生物特征内容的构成、定量手段、相关信息库的建立,以及所涉及的现代生物技术进行了归纳。结果:从品种、种植条件及营养和风味三个维度构建了特色食物资源道地性评价体系,基于该体系可以从种植品种、种植条件、以及产品的营养和风味特征共三方面保证食物资源的道地性品质的真实性。结论:本研究所提出的道地性评价体系为中国地域特色食物的产业发展和质量监督管理体系提供了可借鉴的依据,为新时代下立足于大食物观、大农业观的中国特色食物资源发掘与科学利用,以及实现健康产业中的我国特色食物资源的开发与绿色制造奠定了基础。

菌根真菌提高杨树抗溃疡病生理生化机制的研究

以107速生杨(Populus×euramericanacv.‘74/76’)幼苗为材料,考察了接种丛枝菌根真菌(AMF)和外生菌根真菌(ECMF)幼苗在受到溃疡病菌侵害后生理生化指标和抗病相关蛋白的变化,初步探讨菌根真菌诱导植物抗病性的可能机制。结果表明,两种菌根真菌都能够显著降低杨树幼苗溃疡病的感病指数和发病率,显著提高杨树叶片叶绿素、树皮可溶性蛋白含量和根系活力强度;两种菌根真菌都可以显著降低杨树感病部位的丙二醛含量和提高游离脯氨酸含量,增强杨树超氧化物歧化酶(SOD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性;丛枝菌根真菌能显著诱导提高杨树感病部位几丁质酶和-β1,3-葡聚糖酶活性,而外生菌根真菌则不能诱导或效应较低,且丛枝菌根真菌诱导杨树提高抗病性的相关指标均优于外生菌根真菌,而苗木感病指数和发病率均低于外生菌根真菌,其在幼苗期接种提高杨树抗溃疡病的效果较好。可见,在杨树受到溃疡病菌侵染时,菌根真菌可促进杨树对营养物质的吸收和生长,提高菌根苗体内保护酶活性和抗性相关化合物的含量,促使产生大量几丁质酶和-β1,3-葡聚糖酶来诱导杨树产生二次防卫反应,从而补偿病害所带来的损伤,增强抗病性。

新农科建设背景下蛋白质组学课程教学改革

蛋白质组学作为一门新兴的交叉学科课程,在生物育种人才培养体系中有着重要的作用。本文分析了蛋白质组学课程教学存在的问题,提出了课程教学创新思路,具体包括创新教学理念、重构教学内容、改变教学模式、丰富教学活动、完善教学效果反馈机制等,并探讨了课程教学创新效果,以期为新农科建设背景下应用型和创新型人才的培养提供参考。

红花EST-SSR分子标记开发与初步验证

旨在开发红花EST-SSR标记,为红花分子辅助育种和种质资源评价提供有力工具.先对红花转录组进行测序,选用MISA软件筛选鉴定SSR位点.在云南红花(YH)转录组中,共获得46 016个SSR位点,分布频率为32.09%,平均每3.11 kb有一个SSR.云南红花SSR位点以二,三核苷酸重复基序为主,其优势重复基序分别为AG/CT(44%)和AAG/CTT(24%).SSR位点重复次数相差较大,其中重复为5次比率最高,SSR位点数为9 369(26.63%),其次为6次(8 148, 23.16%).同时,利用Primer3.0进行引物设计,随机筛选27对引物,在60份不同来源红花种质中进行多态性验证,获得12对具有多态性稳定的引物,多态性引物比率为44.4%.结果表明,基于红花转录组序列开发SSR标记是可行的,开发的标记具有稳定扩增性,丰富多态性等优点,开发的SSR标记将有助于红花功能基因挖掘,遗传连锁图谱构建和遗传多样性分析.

482份红花种质资源农艺性状的遗传多样性分析

为筛选药食两用的优质红花种质,对来源于30个国家和地区的482份代表性红花种质进行评价。基于大田试验,在红花成熟期时选择株高、分枝高度、顶端分枝高度、一级分枝数、二级分枝数、幼苗存活率、开花期、花色、叶片有/无刺、苞叶有/无刺、叶缘、千粒重12个农艺性状,采用遗传多样性、相关性、主成分分析和聚类分析的统计方法,综合评价种质资源。结果发现,这些种质资源的农艺性状中有7个性状的变异系数表现突出,从大到小依次为二级分枝数(74.2%)、幼苗存活率(60.5%)、一级分枝数(52.9%)、分枝高度(51.0%)、顶端分枝高度(27.0%)、株高(23.7%)和千粒重(21.2%),表明这482份红花资源具有丰富的遗传多样性。相关性分析表明,除叶缘、千粒重和花色之外,株高与其它8个农艺性状显著正相关;千粒重与二级分枝数呈显著正相关,与株高、分枝高度、顶端分枝高度呈显著负相关;苞叶有无刺与分枝高度、顶端分枝高度、叶缘叶片有无刺显著相关。主成分分析表明,前4个主成分累计贡献率达到65.882%,其中,第1主成分主要和顶端分枝高度、苞叶叶片有无刺相关,第2主成分主要与一级分枝数、二级分枝数相关,第3主成分主要与叶片有无刺、苞叶有无刺相关,第4主成分主要与幼苗存活率、花色相关。聚类分析将482花种质资源在遗传距离为7.5时分为5大类。综上,认为对12个红花农艺性状的分析可以有效评估不同地区、不同特征的种质资源,快速筛选特异种质用于生产实践。

红花油脂相关性状与SSR分子标记的关联分析

红花(Carthamus tinctorius L.)是一种富含不饱和脂肪酸的重要油料作物。为寻找与红花油脂性状相关联的分子标记,本研究利用已经开发的多态性良好的48对SSR引物,系统分析了来自27个国家74份红花种质资源的遗传多样性和群体结构,并结合红花油脂相关性状的表型数据,应用TASSEL3.0中的一般线性模型(GLM,general linear model)和混合线性模型(MLM,mixed linear model)对红花油脂性状和标记进行关联分析。研究结果显示:48对SSR分子标记的多态性信息含量(PIC)变异范围为0.0632~0.3750,平均值为0.2937;基因多样性指数变异范围为0.0653~0.5000,平均值为0.3700。UPGMA聚类将74份红花分为3个类群,分别包括7份、52份和15份材料。群体结构分析结果显示,74份红花可分为3个亚群,各亚群分别包括7份、55份和12份材料。在显著水平P<0.05条件下,通过GLM和MLM两种模型都检测到了18个与油脂性状相关联的分子标记,各标记对表型变异的解释率变幅分别为5.42%~20.69%和4.35%~20.69%。两种分析方法相比,除标记Ct589和Ct178不同外,剩余16个标记在两种分析方法中都能检测到。研究表明:所选74份红花种质资源的群体遗传多样性丰富,结构差异性显著,适合用于红花油脂相关性状的关联分析。本研究为高含油量红花辅助育种提供了新的分子标记资源。

水稻杂种优势遗传与分子基础

过去40年,我国水稻杂种优势利用取得了举世瞩目的成就.近20年来,水稻杂种优势的遗传基础研究也取得系列进展.无论是杂种优势的显性学说,超显性学说还是上位性学说,都找到了分子遗传学的证据.归结起来看,亚种间或者亚种内杂交组合的各种效应的重要性可能不同,但似乎没有必要排斥各遗传效应在杂种优势遗传基础中的作用.杂种优势的预测经历了借助分子标记、QTL、代谢物和其他组学的不同时期,杂种优势预测的准确性在逐步提高.但是,生态适应性杂种优势遗传基础解析几乎没有开展,亟待加强.重要杂种优势基因的分子机制解析将势必进一步揭示杂种优势的分子基础,提高强优势组合选配效率.