多子芋种质资源主要农艺及品质性状鉴定评价与优异种质筛选

从国家水生蔬菜种质资源圃(武汉)中选择62份有代表性的不同类型多子芋种质资源,对其主要农艺性状及品质性状进行鉴定评价和优异种质资源筛选。结果表明,白芽多子芋的株高、生育期、单个子孙芋质量、干物质含量、淀粉含量均低于红芽多子芋,而叶面积、分株数量、母芋质量、子孙芋质量、球茎总质量、商品芋质量、子孙芋数量均高于红芽多子芋。生育期与株高、母芋质量、单个子孙芋质量呈极显著正相关,与分株数量呈极显著负相关,与叶面积、干物质含量、淀粉含量呈显著正相关,与子孙芋数量呈显著负相关。株高、叶面积、子孙芋质量、球茎总质量、商品芋质量间两两呈极显著正相关。干物质含量和淀粉含量与子孙芋质量、球茎总质量、商品芋质量呈极显著负相关,与单个子孙芋质量呈显著负相关。在此基础上,筛选出优异种质资源10份,其中包含3份特异种质资源。

莲藕实生种子与种藕栽培比较试验

为创新莲藕繁种技术,推动莲藕实生种子做种技术的应用,以莲藕纯系品种五月早为材料,对实生种子做种和种藕生产进行大田比较试验。结果表明,莲藕实生种子的纯度为97.5%,符合大田生产要求;生长前期,实生苗的株高、叶柄粗、立叶长半径和短半径、立叶数等均小于种藕;生长中后期,两种繁殖方式的株高、叶柄粗、立叶长半径和短半径差异均不显著,但实生苗的立叶数量显著多于种藕苗,生产的莲藕成熟时间比种藕苗晚21 d,整藕质量低于种藕苗,但单位面积内莲藕支数[813.7支·(667 m^(2))^(-1)]显著高于种藕苗[593.6支·(667 m^(2))^(-1)],而两种繁殖方式的莲藕产量差异不显著,且相比种藕,实生种子具有运输方便、损耗小、带病少等优势。

甘蓝型油菜CO同源基因功能初步研究

CONSTANS(CO)基因是植物光周期途径中重要的转录调控因子。为了探究甘蓝型油菜CO同源基因的功能,以拟南芥CO基因的CDS序列为参考序列,从甘蓝型油菜品种Westar的cDNA中分离得到CO的两个同源基因(基因编号:BnaC09g41990D和BnaA10g18430D),命名为BnaC09CO和BnaA10CO。构建双35S超表达载体转化哥伦比亚拟南芥,得到超表达转基因株系,观察表型并进行定量分析。结果表明超表达转基因株系的开花时间比野生型早3~5 d,BnaC09CO、BnaA10CO、FT与SOC1表达量较野生型显著升高。说明在长日照条件下甘蓝型油菜BnaC09CO和BnaA10CO基因起到了与CO基因类似的作用,能够引起拟南芥FT和SOC1的上调表达,从而促进拟南芥的开花。

基于SLAF-seq技术开发芋肉纤维颜色性状的分子标记

紫色的芋肉纤维因其潜在的保健功能而深受市场欢迎,被认为是重要的品质性状。本试验以芋肉纤维紫色的荔浦芋为母本,以芋肉纤维黄色的乐平野芋为父本构建F2分离群体,利用特异长度扩增片段测序(specific length amplified fragment sequencing,SLAF-seq)技术结合集群分离分析法(bulked segregant analysis,BSA),开发与芋肉纤维颜色连锁的分子标记。结果表明:通过SLAF-seq技术共获得有效reads为37.65 Mb,开发出293363个高质量的SLAF标签,获得SNP位点57710个。利用SNP-index进行关联区域内2个亲本之间的SNP分析,获得了27个与芋肉纤维颜色性状紧密关联的SNP位点。设计特异引物进行等位特异性PCR(allele specific PCR,AS-PCR)验证SNP位点的多态性,其中Marker44764能对芋肉纤维颜色进行有效的基因分型。本试验建立了一套快捷简便的芋的基因分型方法,可用来对材料进行苗期的分子标记辅助选择,进而提高芋育种效率。

莲花色性状QTL定位及分子标记开发

莲(Nelumbo nucifera Gaertner)花色是决定其观赏价值的重要农艺性状之一,但其分子遗传机制尚不清楚。本研究以莲‘满天星’(红花)为母本,‘巨无霸’(白花)为父本构建F2分离群体。利用简化基因组测序技术(SLAF-seq)构建高密度遗传图谱,根据F2群体连续两年的表型数据,对莲的红花、白花性状进行QTL分析,开发与该性状紧密连锁的PARMS(Penta-primer amplification refractory mutation system,五引物扩增受阻突变体系)分子标记。结果显示:莲的遗传图谱全长为1046.82 cM,包含8个连锁群、共6376个上图标记,两个相邻标记间的平均图距为0.16 cM。在第6连锁群上检测出1个稳定控制莲红花、白花性状的QTL,贡献率为49.957%,于该定位区域预测到18个基因,其中5个为控制莲红花、白花性状的候选基因。同时,开发了3个与莲红花、白花性状紧密连锁的PARMS标记,能有效区分F2群体中的红花和白花表型。

菰（Zizania latifolia）研究及利用概况

从菰的系统发生与分布、植物学特性、菰的研究概况、菰的开发利用等方面来阐述菰研究及其利用概况,并对今后的研究进行了展望。

阳新湖蒿提纯复壮与繁育技术

阳新湖蒿为湖北省黄石市阳新县特产,产地环境优越,栽培历史悠久,是国家农产品地理标志产品。阳新湖蒿主要种植在黄石市阳新县所辖行政区域内,西至王英镇,东至富池镇长江江滩,北至大冶湖入长江口,南至洋港镇田畈村。

基于SNP标记的二倍体芋种质群体结构和遗传多样性分析

为评价国内外二倍体芋种质资源的群体结构和遗传多样性,本研究选取来自国内和东南亚的69份二倍体芋种质资源,利用扩增片段长度测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)技术开发SNP标记;基于这些高质量的SNP标记,进行了群体结构、系统进化树、主成分和遗传多样性分析。结果显示,经筛选共获得了27 121个高质量SNP标记;将69份芋种质分为5个群,与形态分类的结果一致。其中,野芋和匍匐茎魁芋的遗传关系较近,槟榔芋与花用芋遗传关系较近;野芋遗传多样性最高(Nei氏遗传多样性指数H=0.246,核苷酸多样性指数π=0.260),而槟榔芋的遗传多样性最低(H=0.127,π=0.118);5种形态类型的二倍体芋遗传分化明显(Fst=0.109~0.422),能够解释67.1%的遗传变异;而地理分布对芋种质资源的遗传变异贡献仅为18.5%。本研究为芋种质资源鉴定、保存和遗传育种提供理论基础。

莲子产量相关性状的QTL定位

以中国长江流域圆柱形莲子资源‘中间湖野莲’为母本,泰国圆球形莲子资源‘清迈野莲’为父本,构建了含86个单株的F2遗传群体。2017和2018年对亲本及群体黑子期莲子长、莲子宽、单粒质量、开花数、心皮数、饱粒数等6个莲子产量相关性状进行了表型鉴定,利用197个SSR标记对亲本及F2单株进行基因分型,结合表型和基因型数据对相关性状进行了QTL定位和分析。结果表明:莲子产量相关性状在F2群体中均呈近正态连续分布,表明均为多基因控制的数量性状。6个莲子产量相关性状共检测到28个QTL位点,分布在7条连锁群上,LOD值变幅为2.55~12.34,可解释5.5%~27.4%表型变异率。贡献率≥10的QTL位点有25个,占QTL总数的89.29%。黑子期莲子长(bsl1),莲子宽(bsw6)、开花数(fn4.1,fn5)可在两年被稳定检测到,贡献率变幅为7.33%~17.6%。