黑麦MIKC型MADS-box家族基因的鉴定和表达分析

MIKC是MADS-box蛋白家族中一类保守的转录因子家族,参与调控植物的开花时间和花器官发育。通过对黑麦MIKC基因家族的分析,为研究黑麦各时期组织器官的功能奠定基础。利用PFam和BLASTP两种方法确定黑麦MIKC家族共47个蛋白序列,将以上蛋白序列利用TBtools软件进行理化性质、进化关系、保守基序和基因结构、共线性及聚类分析等生物信息学分析。将黑麦47个MIKC基因分为12个亚家族,共线性分析发现黑麦与小麦的共线性基因多于黑麦与水稻间的共线性基因,说明黑麦与小麦的亲缘关系更近。聚类结果结合黑麦物种内共线性分析发现,ScMIKC31基因仅在穗子表达,于其他植物组织器官及发育时期均无表达,选用课题组材料进行RNA-seq验证,结果与生物信息学结果一致,推测ScMIKC31基因为黑麦中与开花有关的基因。以上结果说明MIKC家族基因在黑麦中存在功能分化,为进一步研究该家族基因的功能提供信息参考。

播期对冀东地区冰草生长和营养品质的影响

为了确定冀东地区秋季播种时期对冰草生长和营养品质的影响,以冰草新品系AZ1513为试验材料,于2020年秋季在河北科技师范学院实验站设置6个播期(10月6日,10月13日,10月20日,10月27日,11月3日,11月9日)进行播种,第二年对冰草的农艺性状(分蘖、株高、产量)与营养品质(粗蛋白CP,粗脂肪EE,粗灰分ASH,中性洗涤纤维NDF和酸性洗涤纤维ADF)等指标运用方差分析和灰色关联分析进行综合评价。不同播种时期对冰草的农艺性状以及营养品质均有显著影响;不同播期下,第2播期植株的分蘖数、株高、干草产量和种子产量最高;播期的延后会减少CP和EE的积累,同时ASH质量分数增加,播期延后还会增加NDF和ADF的质量分数。灰色关联分析结果显示,从3个生育时期的关联度和加权关联度排名来看,第4播期表现最好,其余依次是第3播期、第2播期、第6播期、第1播期,第5播期表现较差。10月中下旬在冀东地区播种冰草的产量和营养品质最优。

16个冰草属(Agropyron Gaertn.)牧草品种(系)基本农艺性状与种子产量的相关性分析

为确定冰草属(Agropyron Gaertn.)牧草种子产量与农艺性状之间的关系,从而通过育种实践提高冰草品种(系)种子产量,采用田间试验的方法,对16个冰草品种(系)材料的株高、穗长、穗宽、每穗小穗数、每小穗小花数、小穗粒数、穗质量、枝条数和种子产量进行了相关性分析、回归分析、通径分析和聚类分析。结果表明:冰草种质资源变异丰富,农艺性状的变异系数在2.25%~64.00%之间;相关分析和通径分析表明,穗质量与种子产量表现极显著正相关(P<0.01),穗宽、每穗小穗数和每小穗小花数与种子产量的相关性也达到显著性水平(P<0.05);对种子产量直接贡献的性状由大到小的排列顺序为穗宽、每小穗小花数、穗质量、每穗小穗数;聚类分析在平方欧氏距离为5.0处,将16个冰草品种(系)分为4大类群,第Ⅰ类群和第Ⅱ类群种子产量表现较好,其中蒙农杂种冰草、AZ1513和AZ879可作为筛选高种子产量的材料资源。

冰草属(Agropyron Gaertn.)植物遗传多样性取样策略基于醇溶蛋白的研究

对冰草属 (AgropyronGaertn .)植物的 5个种 2 2个居群分 8个取样梯度 ,分别随机取 3、6、9、12、15、18、2 1、2 4粒种子的混合样进行醇溶蛋白的A PAGE分析 ,结果发现 :平均Simpson指数依取样量的增加表现增大 ,以 3粒种子 0 92 2表现最低 ,以 2 1粒 0 933表现最高 ,变异系数 (CV % )为 0 4 1。醇溶蛋白谱带数依所提取的混合样的籽粒数目发生显著变化 ,冰草属内 5个种表现趋势相同 ,2 2个居群不同取样整体平均以 3粒种子提取的醇溶蛋白谱带数 18 38为最少 ,以 18粒种子提取的醇溶蛋白谱带 2 8 2 4为最多 ,CV %为 13 2 1。取样量达到 12粒以上醇溶蛋白谱带差异不明显 (P =0 0 1) ,图谱表现基本一致。建议在利用生化指纹进行冰草属居群间及种间的遗传多样性研究中 ,混合取样量最低应保持在 12个个体及以上方能代表居群整体 ,反映居群的整体遗传特性。

新疆杂草黑麦居群遗传多样性研究

为了更深入地了解新疆杂草黑麦(Secale cerealesubsp. Segetale)居群的遗传结构和差异,对采集自新疆的10个新疆杂草黑麦居群共计300个单株的5个形态学性状即穗长、穗宽、穗轴第一节间长、小穗数和小花数进行了考察和统计分析。结果表明,各居群均在穗轴第一节间长性状上表现出最大变异(CV=12.76%),在小穗数上表现出最小变异(CV=9.19%)。以Shannon-Weaver信息指数计算的遗传多样性指数表明,新疆杂草黑麦居群在形态学上具有丰富的遗传多样性(H′=1.9758)。在遗传多样性的分布上,居群间虽存在一定程度的遗传变异(2.96%),但遗传多样性主要集中在居群内部(97.04%),这种居群内遗传变异大于居群间遗传变异的特性是由该类黑麦居群异花、风媒传粉的外繁育系统所决定的。形态聚类分析表明,居群间遗传距离与居群间地理距离没有相关性。本文还探讨了新疆杂草黑麦居群的保护和利用。

沙生冰草遗传多样性的SSR分析

为给进一步保护、收集和利用沙生冰草种质资源提供依据，采用26个多态性小麦SSR引物对采集自中国不同生态环境的18个沙生冰草居群进行遗传多样性的SSR分析。结果表明，26个SSR引物多态性带纹数目变化为2～27条，平均每个引物在沙生冰草居群中扩增出了9．384条多态性带纹；不同引物间总遗传多样性指数最高为0．944（引物Xgwm544），最低为0．375（引物Xgwm257），平均遗传多样性指数为0．745；SSR检测到地区内遗传多样性占总体的82．2％，地区间为17.8％；在Nei遗传距离0．67处，18个沙生冰草居群被分为3个类群；UPGMA聚类和PCA分析表明，采集地生态环境相似的沙生冰草居群遗传距离较近。沙生冰草遗传多样性与居群的遗传和生态环境相关，在沙生冰草的有效保护和持续利用中，对其主要生态环境居群保护和利用基础上还需进一步加强不同生态环境中特异类型居群的保护和研究。

沙生冰草醇溶蛋白遗传多样性研究

为了解中国北方不同地区沙生冰草居群的遗传结构和差异,应用醇溶蛋白A-PAGE技术对采集自中国沙生冰草主要生态环境的18个沙生冰草居群进行了遗传多样性研究。结果表明,沙生冰草具有丰富的遗传多样性。A-PAGE总计检测到64条相对迁移率不同的电泳带纹,在α?β?γ?ω区分别有11?17?6和30条。每个沙生冰草居群具有独特的醇溶蛋白带型,在确定和划分沙生冰草居群上显示出足够的遗传多样性。对地区内和地区间的醇溶蛋白遗传多样性进行划分,其中61.0%的总体遗传多样性存在于地区间,地区内遗传多样性占39.0%。在Nei遗传距离0.45处,18个沙生冰草居群被分为4个类群。UPGMA聚类和PCA分析表明,采集地生态环境相似的沙生冰草居群遗传距离较近。在沙生冰草的保护和利用中需加强对其生态环境和更多居群的保护和利用研究。

根茎冰草醇溶蛋白遗传多样性研究

为了了解冰草属稀有种根茎冰草(Agropyron michnoiRoshev.)居群的遗传结构和差异,应用醇溶蛋白A-PAGE分析技术对采集自中国根茎冰草主要生态环境内蒙古的4个根茎冰草居群进行了遗传多样性研究。研究表明,根茎冰草具有丰富的遗传多样性。A-PAGE总计检测到48条相对迁移率不同的电泳带纹,在α、β、γ、ω区分别有15、9、4和20条。每个根茎冰草居群都具有独特的醇溶蛋白带型,在确定和划分根茎冰草居群上显示出足够的遗传多样性。经聚类分析,可将4个居群分为2类。另外还探讨了根茎冰草的保护和利用策略。

一个新疆杂草黑麦居群的细胞学分析

新疆杂草黑麦(Secale cereale subsp.segetale Zhuk.)是我国发现的一种稀有野生黑麦资源,具有极强的抗病、抗逆性和优异的丰产性状。为系统了解该特殊种质资源的生物学特征,并为这一珍贵种质资源应用于远缘杂交育种、牧草种质开发及其生物多样性保护提供基础的细胞学依据,选取新疆杂草黑麦的一个居群89R38,观察分析其花粉母细胞的减数分裂行为规律及其根尖细胞的核型特点。结果表明,89R38的绝大多数花粉母细胞减数分裂中染色体的行为正常,在终变期同源染色体配对可形成7个二价体,而在少数花粉母细胞减数分裂中(2.06%)观察到落后染色体、染色体桥等异常行为;成熟花粉粒的醋酸洋红染色反应检测其花粉粒的育性为99.08%;核型公式为2n=2x=14=12m+2sm,核型为1A型。

黑小麦籽粒灌浆动态变化研究

运用三次多项式对黑小麦灌浆过程中籽粒体积、鲜重和干重的动态变化进行了研究,探讨了黑小麦籽粒灌浆特性。结果表明:黑小麦材料蓝粒58和紫选1号小麦的有效灌浆期较对照小麦品种京冬8号长。参试的3个小麦材料除籽粒体积动态变化差异较大外,鲜重和干重的动态变化差异较小。蓝粒58和紫选1号的百粒体积的平均增长速率、最大增长速率和籽粒干重的增长均低于对照小麦京冬8号。蓝粒58和紫选1号小麦快速增长期期间有相似的变化曲线。通过育种改良或采取有效栽培措施以提高黑小麦灌浆速度,缩短持续时间,是今后在育种和栽培上能更好的发挥黑小麦的产量潜力和优势的一个有效途径。

新疆杂草黑麦居群形态学性状调查

为了解新疆杂草黑麦(Secale cereale subsp.segetale)居群的形态学特征,为种质资源进一步研究利用提供依据,对采集自新疆的10个新疆杂草黑麦居群的株高、分蘖数、千粒重、单株小穗数、穗长、穗宽和穗下第1节长等性状进行了考察和分析。结果表明,新疆杂草黑麦居群形态变异丰富,根据形态学数据描述值划分利用DIST遗传距离进行聚类可将10份新疆杂草黑麦居群严格区分,并在遗传距离1.0处将参试材料分为3类,每类群中居群具有相应的形态学特点。研究还探讨了新疆杂草黑麦居群的进一步保护和利用。

几种代表性分子标记技术

介绍了RFLP、RAPD、AFLP、SSR、EST等几种代表性分子标记方法及其特点。

小麦蛋白质品质研究进展

小麦是人类重要的蛋白质来源。小麦蛋白质对小麦营养品质和加工特性都有非常重要的影响 ,它是小麦国际贸易和品质评价中的基本指标。本文就小麦蛋白质品质的蛋白质含量、蛋白质质量、麦谷蛋白和麦醇溶蛋白、面筋含量和质量、沉淀值等有关蛋白质品质的几个主要方面研究情况进行了综述和讨论 ,以期为小麦品质育种提供参考。

玉米杂交种吉19在青海高原高产制种技术研究

通过对适宜青海高原小麦/玉米带田的玉米引进品种吉19父母本花期调控、父母本行比及覆膜效应等的研究,提出了玉米杂交种吉19在青海省高产制种技术:实行宽窄行种植,父母本种植比例为1∶4或1∶5;父母本错期播种,父本较母本迟播5～7d;实行地膜覆盖栽培,使玉米地上部和地下部协调增长,叶面积增大,干物质积累增多;加强田间管理是保证制种高产的关键。

玉米杂交种吉19高产制种技术

通过实验研究,提出了吉19 在我省高产制种技术:实行宽窄行种植,父母本错期播种,母本较父本迟播3 ～4d ,实行双向覆盖,可达增温保墒作用,加强田间诸项管理是保证制种高产关键。

小麦杂种F_4代遗传多样性分析

综合分析了两家育种单位(中国农业科学院作物科学研究所和山东农业大学农学院)的24份小麦杂种F4代材料(共计288个单株)的农艺性状遗传多样性,结果表明,小麦杂种F4代的农艺性状具有丰富的遗传多样性,Shannon指数为1.687 9;在遗传多样性分布上,材料间虽存在一定程度的遗传变异(8.32%),但遗传多样性主要集中在材料内部(91.68%);两家育种单位提供的材料遗传多样性丰富度基本接近,Shannon指数分别为1.679 7和1.692 0;UPGMA聚类表明同一育种单位的材料间遗传距离较近。

蚂蚱麦×碧玉麦杂交F_2代部分重要农艺性状的遗传分析

蚂蚱麦是小麦骨干亲本之一,对蚂蚱麦进行研究可为探讨小麦骨干亲本的遗传机制及对小麦杂交育种亲本的选配和提高育种效率提供帮助。本研究利用相关分析和主基因+多基因混合遗传模型分析方法对蚂蚱麦×碧玉麦杂交F2代185个单株的株高、有效分蘖、穗长、小穗数、穗粒数和千粒重等性状进行遗传分析,结果表明这些性状是多基因控制的数量性状,其中有效分蘖受一对主基因+多基因控制,主基因遗传率为0.557,加性效应为6.916,主基因表现为负完全显性;穗长、小穗数、穗粒数和千粒重受微效多基因控制,无主效基因存在。蚂蚱麦和碧玉麦在株高、穗长、小穗数、穗粒数和千粒重方面差异显著,这表明二者是一对优异的杂交组合,有利于在后代中选择出优异的基因型。

蒙古冰草和冰草的杂交F_1代群体农艺性状的相关、通径及聚类分析

通过探究冰草属(Agropyron)植物的主要农艺性状间的关系,选育出优良冰草(A.cristatum)种质资源为提高小麦(Triticum aestivum)远缘杂交育种效率提供理论依据。本研究以蒙古冰草(A.mongolicum)(母本)和二倍体冰草(父本)进行杂交获得的F_1代群体为材料,对该群体116个单株的9个主要农艺性状进行了调查分析。结果表明,116个单株在所有农艺性状上均表现出明显的遗传变异(11.2%~40.13%),小穗粒数、穗粒数的变异系数最大,分别为30.56%、40.13%;相关及通径分析表明,对其重要性状之一千粒重影响最大的是每小穗小花数(r=0.168,P<0.05),直接通径系数为0.364,其余性状依次为穗长(r=0.235,P<0.05)、小穗粒数(r=0.126);聚类分析在欧氏距离为6.50处将群体材料分成三大类群,其中第1类和第3类冰草材料都具有高秆、多枝叶的特点,可用于选育优质牧草,第1类冰草材料具有多小花多穗粒等优良性状,可成为饲草和小麦遗传育种的优良种质资源。

新疆杂草黑麦染色体核型分析

为了对新疆杂草黑麦的种质鉴定、起源分析、良种培育和遗传多样性研究提供依据,采用常规压片法制片结合显微摄影技术,分析了3个新疆杂草黑麦居群和1个栽培黑麦品种的核型并比较他们的异同点。结果表明,四种黑麦材料的染色体均为二倍体,染色体数目为14,不同材料之间染色体形态具有丰富的多态性。新疆杂草黑麦居群89R4的染色体核型公式为2n=2x=14=12m+2sm,除第7对为近中着丝粒染色体外,其余染色体均为中间着丝粒染色体,核型不对称系数为61.70%,核型类型为1A型,属于基本对称型。新疆杂草黑麦居群89R14的核型公式为2n=2x=14=8m+6sm(2sat),除第5、6、7对为近中着丝粒染色体外,其余染色体均为中间着丝粒染色体,其第7对染色体具有随体,核型不对称系数为60.88%,核型类型为2A型,属于基本对称型。新疆杂草黑麦居群89R60的核型公式为2n=2x=14=14m(2sat),其全部染色体均为中间着丝粒染色体,第3对染色体具有随体,核型不对称系数为60.47%,核型类型为1A型,属于基本对称型。栽培黑麦材料H36的染色体核型公式为2n=2x=14=10m+4sm,除第5、6对为近中着丝粒染色体外,其余染色体均为中间着丝粒染色体,核型不对称系数为61.20%,核型类型为1A型,属于基本对称型。

青稞新品种昆仑164的选育

昆仑164于1988年用北青2号做母本，11－57做父本，通过有性杂交培育而成。通过一系列程序试验，比北青1号显著增产19．7％。比北青3号增产7.8％．在较高水肥条件下，产量可达300kg／mu，一般水肥条件下，每亩产量250kg以上，在旱作条件下，一般每亩200kg。生育期123－126d．较北青1号早熟，比北青3号早熟2－8d。耐寒性强。品质优，粗蛋白质含量13．3％（湿基）。栽培上忌连作，秋深翻，施足基肥，适期早播，注意防治条纹病。