稻米淀粉粘滞性谱特征的表现及其遗传

通过对水稻F2 无性系群体及大量品种 (系 )的RVA谱的测定 ,研究了稻米淀粉RVA谱的类型及遗传。结果表明 :(1)RVA谱可分为A～F六种类型 ,糯稻的特征图谱为A型 ,籼稻的特征图谱有B、C、D、E、F五种类型 ,粳稻有D、E、F三种类型。 (2 )稻米的表观直链淀粉含量 (AAC)不同 ,RVA谱则不同。稻米的AAC相同 ,RVA谱也可不同 ,在低、中AAC类型中 ,RVA谱的差异能反映品种食味品质的差异。(3) 4个杂交稻组合的RVA谱表现出相同的特点 ,除最高粘度和起浆温度外 ,其他特征值均介于双亲之间 ,表明杂交稻米品质改良要求不育系与恢复系的改良同步进行。 (4)在F2 无性系群体中 ,RVA谱各特征均呈连续分布 ,最高粘度是典型的数量性状遗传 ,热浆粘度、冷胶粘度、崩解值、消减值、回复值都可能是由一对主效基因和若干微效基因共同控制的遗传。

不同水稻材料籽粒灌浆特性的分析

新株型等８个不同水稻材料的籽粒灌浆过程以Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程进行了拟合。对各材料的灌浆特 征参数及速率曲线的分析表明，新株型材料和ＩＲ７２是典型的强、弱势粒同步灌浆型，一些籼稻和籼杂 材料为典型的异步灌浆型，另有一些材料为中间型。灌浆过程的早、中、晚三期对总灌浆物质的贡献 分别约占１３％、６０％、２７％，但所需的时间在强、弱势粒和材料间有较大差异。

数量性状基因作图精度的主要影响因子

采用计算机模拟数据和数量性状基因作图的双侧标记基因型均值回归方法 ,研究了分子标记密度、性状遗传力和样本容量 3因素对 F2 群体数量性状基因图谱构建的影响。结果表明 :( 1)在 QTL被发现的能力上 ,适当大 (标记间距 15c M)的标记密度较有利于 QTL的检测 ,过大或过小均不利 ;随着遗传力提高和样本容量变大发现 QTL的能力提高 ,但效率下降。为此可以给出一定保证度下的最适标记密度和样本容量 ,以减少试验成本。如 QTL的遗传力 10 %、标记间距 15c M,则样本容量 30 0就可保证 QTL的发现能力达 80 %以上。 ( 2 )在 QTL位置和效应估计上 ,只要标记间距不过大 (如 50c M) ,一般来说 ,一旦 QTL能被检测到 ,则其位置和效应的估计也较准确 ,其位置估计值的 95%置信区间绝大多数在 2 0 c

小麦重要品质性状的遗传分析和面条专用型小麦的筛选

分析了 32个小麦品种 (或稳定品系 )的蛋白质和湿面筋含量、面粉 RVA粘度特性及其相互关系 ,结果表明 :(1)蛋白质和湿面筋含量以及 7个 RVA粘度性状在不同品种 (品系 )间存在着广泛的遗传变异 ,并且都具有较高的广义遗传力 ;(2 )蛋白质和湿面筋含量与到达高峰粘度的时间呈显著正相关 ,与其它 RVA粘度指标相关系数的高低因性状而异 ,未达显著水平 ;(3)依据蛋白质和湿面筋含量聚类的结果与依据 7个 RVA参数聚类的结果有较大差异。依据 RVA粘度性状聚类的结果表明 ,生态类型相似的品种 (品系 )有聚集在一起的趋势 ,而以蛋白质和湿面筋含量聚类时没有类似的现象存在。本研究按照两种聚类结果对蛋白质、湿面筋含量和 RVA粘度参数综合考虑 ,筛选出 10个优质面条加工潜力较大的品种 (品系 ) ,并对优质面条小麦的评价体系做了讨论。

水稻籼粳杂种不育性及其类型

克服栽培稻不同亚种间杂种F1的不育性是有效利用亚种间杂种优势的前提。本研究选择了籼粳两亚种不同生态型的 19个水稻品种作为试验材料 ,研究了它们之间杂种不育性的表现特点及遗传特性。试验按p×q设计进行 ,以籼稻作为母本 ,共配置了 90个籼粳交组合。调查了各组合F1的小穗育性和花粉育性。研究结果表明 :(1)各组合的小穗育性和花粉育性都存在显著的差异。 (2 )花粉育性和胚囊育性分别由不同的遗传系统所控制 ,两者共同决定小穗育性的高低。 (3)起源于我国华南的籼稻品种比具有国际稻血缘的籼稻品种与粳稻的分化更远。 (4 )根据花粉育性和小穗育性为指标的聚类分析结果可知 :本研究中 90个籼粳交F1可分为 4个类型 ,即花粉育性和小穗育性都高 ;小穗育性高 ,但花粉育性低 ;小穗育性低 ,但花粉育性高 ;小穗育性和花粉育性都低。

苗期低温对烤烟叶数及现蕾时间的影响

用人工气候箱人为控制温度研究低温对烤烟成花的影响,目的是确定烤烟成花对低温敏感的叶龄期,敏感温度的强度范围,敏感温度持续时间的长短,以探索烤烟开花与环境关系的规律,为防止早花提供依据。结果表明:不同烟草品种对低温的敏感性不同;6叶期左右可能是烤烟对低温较敏感的时期;从播种至现蕾天数、总叶片数这2个指标来看,温度与烤烟成花的关系并非直接相关。

利用近等基因系研究3个抗水稻纹枯病QTL的聚合效应

利用特青/Lemont组合的回交群体,证实了特青第7染色体上存在抗纹枯病QTLqSB7Tq。以Lemont为轮回亲本,通过分子标记辅助连续回交结合性状鉴定,构建了qSB7Tq与另外两个抗水稻纹枯病QTLqSB9Tq(位于特青第9染色体)和qSB11Le(位于Lemont第11染色体)的一套近等基因系,对各抗性QTL的单个效应及其聚合效应进行了研究。3个抗性QTL单独存在或在聚合状态下均能显著提高水稻品种对纹枯病的抗性水平。但是,不同抗性QTL之间可能普遍存在一定的负向互作关系。讨论了一致的遗传背景对QTL研究的重要性,以及不同QTL的聚合效应及互作关系对育种实践的意义。

SSR标记在江苏粳稻品种鉴定中的应用研究

利用农业行业标准＂NY/T-1433—2007、NY/T-1433—2014＂中分别推荐的24和48个SSR标记,对2013年江苏区试粳稻品系和2009~2014年间江苏审定品种中的46个粳稻品种进行鉴定,证实2个版本中的SSR标记均不能完全鉴别供试的江苏粳稻品种。以12个代表性粳稻品种为材料,从714个SSR标记中筛选到133个在代表性品种间存在多态性的标记,结合＂NY/T-1433—2014＂中的多态性标记共计153个,构建了46个粳稻品种的SSR指纹。以品种间SSR指纹差异位点数、标记分布均匀性及多态性评价指标值为筛选依据,从153个SSR标记中初步确定了52个核心标记用于江苏水稻品种鉴定,构建了46个粳稻品种的SSR指纹。对52个标记在江苏水稻尤其是粳稻品种鉴定中的优点及进一步完善的策略进行了讨论。

水稻广亲和广谱型恢复系SWR78的选育

利用野败(WA)型、红莲(HL)型、包台(BT)型3种细胞质的同核异质粳稻广亲和不育系苏秋A与19个籼、粳恢复系测交,筛选出对以上3种细胞质不育系均具正常恢复力的广谱型恢复系6078。通过回交,将广亲和品种Lemont的广亲和基因导入6078,育成广亲和广谱型恢复系SWR78。经测交鉴定,SWR78对WA型、印水(ID)型、HL型、BT型4种细胞质的10个籼、粳不育系均具正常恢复力。

抗水稻纹枯病qSB-9^(Tq)基因效应及作用方式分析

水稻第9染色体上存在1个抗纹枯病QTL,被命名为qSB-9,水稻品种特青在该QTL上携带抗性等位基因qSB-9Tq,而Lemont携带相对感病等位基因qSB-9Le。为精确地评价qSB-9Tq的抗病效应,分析其作用方式,利用分子标记进行前景选择和背景选择,从轮回亲本Lemont与特青回交后代群体中筛选到1个目标单株。连续3年对该单株的扩繁后代(BC6F2)及随后获得的近等基因系采用嵌入法进行接种鉴定试验。田间试验采取2种不同的设计。第一种是完全随机试验,即从BC6F2分离群体中筛选出目标区间为qSB-9TqTq纯合型、qSB-9LeLe纯合型和qSB-9TqLe杂合型个体,并对3种基因型个体间的病级平均数差异进行统计分析。第二种设计为随机区组设计,即在BC6F3和BC6F4代,分别对上述3种基因型的近等基因系群体,按3次重复的随机区组设计进行移栽和接种鉴定试验。结果表明,3年的试验结果表现出一致的趋势,即qSB-9Tq存在于分子标记RM242～Y92.5之间,可减轻病级1.0级(0～9级病情分级系统)左右,且其抗性表现为几乎完全的显性特征。本研究的结果为qSB-9Tq的精细定位和育种利用奠定了基础。

非线性方程最优拟合的缩张算法

本文提出一种可实现非线性方程最优拟合的新方法——缩张算法(Contraction-Expansion Algorithm,简称C-E算法)。该算法由若干循环组成,每一循环都包含收缩和扩张两个步骤。因而,可以在多维起始空间的内、外漫游搜索目标函数,并利用搜索过程所反馈的信息调整搜索中心和步长;通过较少次C-E循环的搜索,便能逼近给定非线性方程的最适参数值。该算法不需要给出方程的导数或偏导数,减少了计算的复杂性,也可能推广应用于解决其它目标函数的最优化问题。

水稻隐性高秆突变的遗传研究

以互不等位的半矮秆、正常高秆与隐性高秆水稻杂交，研究表明：隐性高秆由隐性的长节间基因ｅｕｉ所决定，除了ｅｕｉ基因之外，隐性高秆还含有ｓｄ１基因，ｅｕｉ与ｓｄ１相互独立．隐性高秆和有ｓｄ１基因的半矮秆杂交Ｆ２表现３半矮∶１高，而与非ｓｄ１基因的半矮秆杂交Ｆ２表现３对基因的互作．２个隐性高秆相互杂交表明它们携带的长节间基因是相同的．

小麦杂种面粉糊化特性及其与亲本的关系

为了探索小麦杂种面粉的淀粉品质及其与亲本的关系 ,研究了由 31个不同生态类型的常用小麦品种(系 )组配的 4 5个小麦杂种 (F1 植株上的自交种子 F2 )面粉的 RVA参数及其与双亲面粉 RVA参数的关系。结果表明 :(1) 4 5个小麦杂种的 7个 RVA参数均存在广泛的遗传变异 ,其中以回复值的变异最大 ,最高的杂种达 180 1RVU ,最低的仅为 4 5 0 RVU ;变异最小的是峰值时间 ,最高的杂种为 6 .2 0 m in,最低为 5 .6 7m in;(2 )杂种所有 RVA参数平均值均高于亲本的平均表现 ,但杂种的 RVA参数的变异系数小于亲本的变异系数 ;(3)小麦杂种面粉 RVA参数与双亲面粉 RVA之间的关系因性状不同而异 ,其中在峰值粘度、低谷粘度和峰值时间三个性状上 ,杂种 RVA参数与双亲 RVA参数呈极显著或显著正相关 ,而其余 4个参数则因组合的不同而异 ,相关关系未达显著水平 ;(4)方差分析结果初步表明 ,小麦杂种 F1 代植株上的种子之间在 RVA参数上存在显著的分离现象。

亚种间杂交稻籽粒充实度的遗传分析

利用ＰＣ３１１等粳型广亲和品种与扬稻４号等常规籼稻品种配组得到５个组合各１８个世代的材料。测定其谷粒充实度并进行母体植株基因型和胚乳基因型联合加性—显性遗传模型分析。结果表明：１）组合之间的充实度差异明显。组合测０３×扬稻４号和轮回４２２×３０３７亲本的充实度较高（平均为９６．１７），杂交、回交后代的充实度也较高（平均数为９５．９３），Ｆ１等世代充实不良的问题并不严重。组合０２４２８×明恢６３两亲本的充实度很低，但杂交、回交等世代的充实度很高，这表明在一定的遗传背景下，导入外源互补基因可提高充实度。两个充实度不高的亲本也可能获得充实度很高的杂种材料，这也说明除了“以饱攻饱”外，也存在其它提高亚种间杂种充实度的育种途径。低亲（ＰＣ３１１）和高亲（扬稻４号）组合，Ｆ１代的充实度较低，其它世代的高低程度与遗传的加性模型较为吻合。低亲（ＰＣ３１１）×低亲（ＩＲ３６）后代充实度大多数世代均较低。２）对各组合的谷粒充实度进行单个和联合的遗传分析表明，扬稻４号和测０３的增效作用、ＩＲ３６和ＰＣ３１１的减效作用比较明显，这种效应在较大程度上能为母体植株和胚乳基因型联合的加性—显性—细胞质效应模型所说明，遗传表达有较高的可信?

一些小麦品种主要株型指标的初步分析

对25个小麦品种(系)的11个株型指标进行了测定,并对测定结果进行了初步分析。结果表明:①根据11个株型指标可将25个品种(系)分为4类,第1类表现为秆高、穗下节间长、剑叶角和剑叶披垂度大,但有效小穗数和总小穗数最低;第4类表现为剑叶角和剑叶披垂度较小,有效分蘖数、总小穗数和有效小穗数均最高;另外两类的大多数性状介于第1类和第4类之间。②仅根据4个穗部性状,也可将25个品种(系)分为4类,但分类结果与根据11个株型指标的结果有所不同。③穗下节间长度与株高、有效小穗数与剑叶宽、剑叶披垂度与剑叶长和叶基角均呈极显著正相关。

烟草叶片生长的动态分析

对烟草品种 K32 6叶片的发生和叶面积扩展规律进行了动态研究。结果表明 ,K32 6烟草叶片的出叶速度前期慢、后期快 ,前期(4～ 8叶 ) 5～ 6 d、中期 (9～ 18叶 ) 2～ 3d、后期 (19～ 34叶 ) 1～ 2 d出一片叶。叶片的长宽比在 1.4 5～ 2 .6 3之间 ,长宽比在低位叶处较小 ,随叶位的上升而增大 ,在高位叶又有所下降 ,打顶后的高位叶长宽比值下降较小。各叶位叶片长、宽和叶面积均有相似的扩展规律 ,用 Richards方程拟合有很高的拟合度。使用该方程 ,可以获得一些与烟叶生长、发育和烟叶生产相关的生长参数。平均而言 ,达到最终叶面积一半的时间约需 16 .4 d,生长速率达最大值约在出叶后 14 .77d。达到最终叶面积 99%的实际生长期约需 36 .8d。打顶后 ,叶片的实际生长期更长。各叶位的长、宽和叶面积随叶位的增加而增加 ,至 2 5叶后 ,增加的幅度变小 ,这种变化趋势也可用Richards方程较好的描述。

拟南芥和水稻cystatin基因家族的生物信息学分析

利用已经分离的植物半胱氨酸蛋白酶抑制剂(cystatin)基因的cystatin结构域为检索序列在基因组水平上对拟南芥和水稻中的cystatin基因家族的成员进行分析;同时利用这些基因编码的蛋白质序列构建系统发生树,并对这些蛋白序列的保守序列进行分析;最后在GenBank的EST数据库中查找这些基因的ESTs表达序列。结果表明:1结合结构域的鉴定、多序列联配以及MEME分析最终确定了7个拟南芥和11个水稻的cystatin基因。2系统发生分析表明,cystatin基因的基本特征很可能是在拟南芥和水稻的分离之前就已经形成。3 cystatin结构域在蛋白质间高度保守。4拟南芥和水稻的cystatin基因主要在花、叶、根、种子和愈伤组织中表达,这有助于植物避免昆虫的侵害。

曲线和曲面拟合的改进缩张算法

本文对缩张算法进行了多处改进,其中最主要的是与基于数值微分的改良高斯-牛顿法相结合,形成了曲线与曲面拟合的改进缩张算法。新算法不需提供非线性方程的偏导数,但可利用近似偏导数指导搜索方向,提高搜索效率。改进缩张算法减少了复杂非线性方程拟合的运算负荷,提高了利用度点反馈调节搜索步长和区域的敏感度,增强了跳出局部最优陷阱的能力。新算法可在较大初值范围内实现全局最优拟合。本文以3个不同类型的实例验证了新算法的拟合功效。编制了可动态显示拟合过程的Matlab程序,可供曲线和曲面拟合应用者使用。

籼稻早熟突变类型及其性状相关性的研究

对迟熟中籼ＩＲ１５２９６８３２的５０个早熟突变系进行分类，并应用相关和回归分析方法，研究了迟熟品种的早熟突变系的１１个农艺性状之间的相互关系和遗传参数，以及这些性状对熟期的影响。结果表明：１早熟突变系可分为早熟中稻和中熟中稻两种生态遗传类型。２早熟突变体的抽穗期与千粒重呈极显著负相关。３与早熟突变体抽穗期关系密切的性状，按直接作用大小顺序排为：千粒重＞株高＞不实率。４早熟突变体的株高、千粒重和生育期有较高的广义遗传力。

典型籼粳杂种不育性的分子标记分析及其遗传基础

对典型籼粳杂种育性遗传基础的研究是快速进行广亲和系培育的前提。以回交群体Balilla 南特号∥Ba lilla为育性基因的分析群体 ,利用SSR标记研究了该群体中控制小穗育性和花粉育性的基因位点 ,对于小穗育性共检测到 2个QTLs ,qSPTF1和qSPTF6 ,分别位于第 1和第 6染色体上 ,其加性效应分别为 13 5 0 1和 - 16 4 14。根据前人的研究结果 ,以及qSPTF6在第 6染色体上所处的位置 ,可以推断qSPTF6即为S 5位点。在花粉育性的QTLs检测中 ,发现在第 7和第 9染色体上有两个QTLs,qPLLN7和qPLLN9,其加性效应分别为 - 12 0 0 3和 - 11 0 12 ,可以分别解释表型变异的 12 9%和 10 3%。位点的互作分析表明 ,在该研究群体中 ,存在大量的位点互作影响小穗育性和花粉育性 ,在 0 0 0 5显著水平上 ,检测到 6 1对和 5 1对位点互作分别影响小穗育性和花粉育性。说明籼粳杂种的不育性除了主效基因的单独作用以外 ,位点之间的互作 ,即上位性也是一重要的遗传因素。