6个苇状羊茅(型)品种在成都平原区的生产性能评价

为筛选适宜成都平原推广利用的优异牧草品种,对6个苇状羊茅(型)品种进行了生育期、主要农艺性状、鲜(干)草产量及牧草营养成分等指标的测定,并运用灰色关联度分析进行综合评价。结果表明,‘特沃’和‘科瑞’的生育期最长,均达275 d。各参试品种平均再生速度依次为‘马胡丽娜’>‘科瑞’>‘都脉’>‘特沃’>‘K31’>‘福泰’。品种‘马胡丽娜’年平均干草产量最高,可达12790.99 kg·hm-2,分别较国审品种‘特沃’和‘都脉’显著增加14.62%和4.28%(P<0.05),表现出明显的产量优势。‘科瑞’干草产量较‘特沃’显著增加6.59%(P<0.05),且植株自然高度可达100.15 cm,高于‘特沃’和‘都脉’(P<0.05)。‘都脉’的分蘖数最大,为47.33个·株^(-1),显著高于其他品种(P<0.05),其次是‘科瑞’和‘马胡丽娜’,分别达37.50和37.00个·株^(-1),较品种‘特沃’多6.25和5.75个·株^(-1)。‘K31’茎叶比为0.96,高于其他参试品种。对6个参试品种的营养成分测定表明,‘特沃’的粗蛋白含量最高,可达18.60%,‘科瑞’的粗脂肪含量最高,可达5.41%。通过灰色关联度法综合比较分析,‘科瑞’表现最优,‘特沃’和‘马胡丽娜’综合性状表现较优,适宜在成都平原地区推广种植利用。

白三叶杂交F1代群体的表型鉴定及SSR分析

早期快速鉴定白三叶(Trifolium repens L.)F1杂交子代,获取真杂种对白三叶优良品系的培育和遗传学研究具有重要的意义。本文针对两个白三叶亲本及55个杂交F1的6个表型性状进行分析,绘制聚类热图,再选用3对特异性SSR引物鉴定杂交F1代的真实性。结果表明,在聚类热图中57个株系可以根据亲本的表型性状划分为父本型和母本型。筛选出的19对SSR引物共扩增共得到清晰可辨条带281条,多态性条带137条,多态位点占比为48.41%,每个SSR位点的PIC在18.49%~43.58%之间,平均值为34.73%。其中3对特异性引物在55个杂交后代中共鉴定出53个真杂种,真杂种比率为96.36%,与UPGMA聚类分析结果基本一致。19对SSR分子标记引物具有较高的多态性,可直接用于白三叶遗传多样性分析、杂种鉴定等相关研究,鉴定到的白三叶F1代真杂种为后续育种工作奠定重要基础。

‘紫叶’狼尾草高效繁育方法研究

以‘紫叶’狼尾草(Pennisetum setaceum‘Rubrum’)为试材,采用分株繁殖和扦插繁殖的方法,研究了分株方式及不同扦插部位和吲哚乙酸(IBA)浓度处理对幼苗生长状况及增殖效率的影响,以期筛选出‘紫叶’狼尾草最佳繁育条件,为其高效繁育提供参考依据。结果表明:‘紫叶’狼尾草扦插的繁殖效率显著高于分株繁殖。‘紫叶’狼尾草茎秆不同部位扦插产生幼苗的生长优劣程度依次为下部芽苞>中部芽苞>上部芽苞;以0.3%IBA处理芽孢时幼苗生长状况最佳,以0.3%浓度处理下部芽孢时增殖系数最高。

珍珠粟WD40基因家族鉴定及表达特征分析

珍珠粟是世界范围重要的谷物,拥有极强的光合能力和高生产潜力,较其他作物相比,珍珠粟具有对贫瘠土壤的耐受性,能够适应多种非生物胁迫和多样化的环境条件。PgWD40基因家族在植物抵御生物和非生物胁迫以及调控植物生长发育中扮演着重要角色。本研究利用生物信息学方法全面鉴定和分析了珍珠粟中的PgWD40基因家族及其表达模式。研究结果显示,共鉴定出209个PgWD40基因家族成员,通过对珍珠粟和水稻的系统进化分析将其归为5个亚家族,在同一亚族内的成员中,它们的保守序列和基因结构表现出一定的相似性。此外,通过对启动子顺式作用元件的分析显示, 176个PgWD40基因与植物的生长和发育相关, 208个PgWD40基因成员含有不同激素胁迫响应的顺式作用元件,进一步通过转录组数据分析和qRT-PCR分析显示,PMA3G03393.1、PMA4G00558.1、PMA5G02217.1等基因受到盐、热和干旱胁迫的诱导,表明这些基因可能通过依赖不同激素的信号通路来调控和响应非生物胁迫,可作为进一步研究PgWD40基因家族耐受性功能的候选基因。并且PgWD40基因家族成员在珍珠粟抽穗期的不同时期存在表达差异。通过基因表达热图以及GO和KEGG等分析,发现许多PgWD40基因家族成员参与了植物生长发育和籽粒形成的各个阶段。研究结果为全面解析PgWD40基因结构与生物学功能、耐逆性分子机制以及分子育种提供了理论基础,为今后培育高效抗逆作物新品种提供基因资源。

鸭茅TCP基因家族成员鉴定及表达分析

TCP转录因子家族在叶片发育中发挥重要作用,鸭茅是世界著名的多年生禾本科牧草,叶片是其主要的收获部位,且营养价值丰富。本研究鉴定了鸭茅(Dactylis glomerata)TCP基因家族成员,并对所有成员进行了理化性质、基因结构、染色体定位、进化关系、保守基序和结构域、启动子顺式作用元件以及表达量等分析。发现鸭茅TCP基因家族共有22个成员被划分成3个亚家族;它们都含有TCP蛋白典型结构域;成员间蛋白的亲水性较好,等电点和相对分子质量有差异;α螺旋和无规则卷曲是鸭茅TCP蛋白主要的二级结构,亚细胞定位预测主要定位于细胞核;22个成员的启动子顺式作用元件可分为4类,分别是光响应元件、植物激素响应元件、抗病创伤胁迫响应元件以及其他元件;此外,DgTCP8和DgTCP20在叶片中的表达量较高且可响应生长素和赤霉素的表达。本文为深入探究鸭茅TCP基因在叶片发育中的功能提供依据,为叶片优良鸭茅品种的选育奠定基础。

美洲狼尾草CCD基因家族全基因组鉴定及分析

鉴定美洲狼尾草(Pennisetum glaucum)中的类胡萝卜素裂解双加氧酶(Carotenoid cleavage dioxygenases,CCD)基因家族成员,为美洲狼尾草中PmCCD基因进一步的功能研究与遗传改良提供一定的理论依据。基于美洲狼尾草已公开的全基因组数据,成功鉴定了其中的CCD成员,并预测了该家族成员的系统进化关系,此外,分析了这些成员的蛋白理化性质、功能结构以及保守基序,并深入研究了它们的启动子顺式作用元件等,最后结合转录组数据分析了PmCCD基因在组织中、高温胁迫和干旱胁迫下的表达模式。共鉴定出13个PmCCD基因,分布于5条染色体上,系统进化分类为2个大类别,共计6个亚家族,所鉴定出的成员均具备典型的RPE65或PLN型蛋白结构域,其启动子区域有与逆境胁迫、激素响应以及生长发育等生物过程密切相关的顺式作用元件。转录组数据分析表明,PMccd-1、PMcccd-6、PMccd-7、PMccd-12基因在美洲狼尾草的穗组织中具有显著的高表达,在干旱与高温胁迫下,PmCCD基因产生了显著的表达变化,且受胁迫影响根系中的表达差异高于叶片。综上结果表明在干旱诱导时,Pmccd-12、Pmccd-6基因分别在叶片和根系中显著表达,可作为美洲狼尾草耐旱性的候选基因,在高温诱导时,Pmccd-6基因在叶片中显著表达,可作为美洲狼尾草耐热性的候选基因,为美洲狼尾草后续的基因工程改良提供帮助。

表面改性对锰酸锂电池电化学性能的影响

尖晶石型LiMn_(2)O_(4)在循环过程中存在容量衰减较快和放电容量较低的问题,这主要是由Jahn-Teller效应、Mn溶解等原因引起的。研究通过对尖晶石型LiMn_(2)O_(4)进行碳包覆,来提高其结构稳定性和电化学性能。电化学测试结果表明:碳包覆后的LiMn_(2)O_(4)首圈放电比容量显著提高,且在1 C电流倍率下经过100次充放电循环后容量保持率也有所提升。SEM图像分析显示:碳包覆后的样品表面形成了均匀致密的包覆层,有助于提高材料的结构稳定性。结论指出,碳包覆技术可以减小锂离子脱嵌的阻力,抑制Mn的溶解,从而提高LiMn_(2)O_(4)的结构稳定性和电化学性能,对锂离子电池的改性处理具有重要的应用前景。

基于SSR分子标记的象草变异分析

【目的】从分子水平上确认能够在四川泸州叙永县东牛牧场自然越冬并且含糖量有明显差异的7个单株象草材料是否存在遗传变异。【方法】对8份供试材料进行含糖量测定并利用SSR分子标记进行引物筛选及PCR扩增。【结果】22对引物共扩增出166条清晰有效的条带,其中有114条多态性条带,多态性条带比率为68.67%。聚类结果表明,8份供试材料间的遗传相似系数在0.560~0.795之间,SA-4和桂牧1号的遗传相似系数最小,亲缘关系较远。【结论】根据不同引物扩增出现的特异性条带,推测含糖量最高的SA-4是桂牧1号的芽变材料。该结果为象草芽变新材料选育提供了分子生物学依据。

73份多花黑麦草种质资源萌发期耐铅性综合评价

本研究以广泛收集的73份多花黑麦草(Lolium multiflorum)种质资源为试验材料,用不同浓度Pb(NO 3)2溶液进行处理,通过测定种子萌发特性变化进行耐铅性综合评价,以期为多花黑麦草耐铅种质筛选和遗传改良研究提供参考依据。结果表明:铅胁迫下,除了根长,多花黑麦草各萌发指标表现出“低促高抑”的现象;铅胁迫对根长的抑制作用强于芽长,当铅处理浓度达到1200 mg·L^(-1)时平均根长仅为对照的3.65%;多花黑麦草种质资源的耐铅性具有广泛的变异性,在较高浓度(800 mg·L^(-1),1200 mg·L^(-1))处理下更加凸显。通过隶属函数和聚类分析,可将73份多花黑麦草分为4组不同耐铅类型,即高抗材料3份、中抗材料11份、低抗材料35份和敏感材料24份。

美洲狼尾草组织培养再生体系的建立

构建美洲狼尾草(Pennisetum glaucum)的组织培养再生体系对于该物种的育种研究具有重要意义。以美洲狼尾草的种子、幼叶、幼穗和茎节作为外植体,研究这几种外植体的最佳消毒方式并挑选最合适的外植体进行组织培养,在组培体系中添加不同浓度的植物激素,研究其对愈伤组织诱导与分化的影响。结果表明:以种子作为外植体效果最好,5%NaClO消毒5 min后污染率为1.33%;诱导种子产生愈伤组织的最佳培养基为MS+3 mg·L^(-1)2,4-D+1 mg·L^(-1)6-KT+0.1 mg·L^(-1)6-BA,诱导率为93.3%;诱导胚性愈伤组织分化的最佳培养基为MS+3 mg·L^(-1)6-BA+1 mg·L^(-1)NAA,分化率为81.4%。

四川丘陵地区4个狼尾草属牧草品种(系)的生产性能比较

为筛选适宜于四川丘陵地区种植的高产优质狼尾草属牧草,对4个狼尾草属牧草品种(系)进行2年大田试验,测定其重要农艺性状,并采用灰色关联度分析法对不同品种(系)9个性状指标进行综合评价。结果表明:‘CN002’的干草产量、越冬率均显著高于其他品种(系)的干草产量及越冬率(P<0.05),且鲜草产量、株高、叶片数优于其他品种(系);‘热研4号’叶长、叶宽显著高于其他品种(系)的叶长叶宽(P<0.05);‘CN001’的茎粗高于其他品种(系);‘桂牧1号’茎叶比表现优于其他品种(系)。应用灰色关联度对4种狼尾草属牧草品种(系)进行综合评价得出,‘CN002’较其他品种(系)更适宜在四川丘陵地区推广种植。

美洲狼尾草HXK基因家族鉴定及表达

己糖激酶(Hexokinase,HXK)是糖酵解途径中的关键酶,在细胞信号传导和糖感知过程起重要作用。探究美洲狼尾草HXK家族基因的详细特征及功能,解析其在该物种生长发育各个环节中的调控作用,本研究基于美洲狼尾草全基因组数据对美洲狼尾草的己糖激酶基因家族展开分析,共鉴定出12个美洲狼尾草PMhxk基因,同时通过系统进化分析将其分为4个亚组。蛋白质基序分析表明PMhxk家族具有两个较为保守的motif片段,顺式作用元件分析表明PMhxk成员的启动子、增强子等调控区域有大量的胁迫响应与植物激素响应元件。PMhxk基因家族的表达分析表明,美洲狼尾草的HXK基因集中表达于抽穗期的穗组织中,部分PMhxk成员在干旱胁迫和盐胁迫中出现表达上调,且干旱胁迫更为明显。综上,本研究鉴定了美洲狼尾草HXK基因家族成员,并通过全面的转录组数据发现该家族成员具有显著的组织特异性和逆境表达差异性,为深入探讨HXK家族基因的功能提供了有价值的信息。

鸭茅bZIP基因家族鉴定及非生物胁迫表达模式

冷季型牧草鸭茅(Dactylis glomerata)在生长过程中会受到各种逆境胁迫的影响。bZIP转录因子参与多种生物学过程,尤其在植物抵御生物和非生物胁迫过程中发挥关键作用。本研究利用生物信息学和实时荧光定量(qRTPCR)的方法,对鸭茅bZIP基因家族进行全基因组鉴定和分析并探究其表达模式。共鉴定出103个DgbZIP基因并将其划分为11个亚家族。对于同一亚族内成员而言,它们的保守序列和基因结构具有一定的相似性,并预测到许多与胁迫密切联系的顺式作用元件。研究结果表明,在热和干旱胁迫处理后A、C、S亚族成员较强烈地响应胁迫并参与表达调控。本研究为进一步揭示鸭茅bZIP基因响应逆境胁迫的分子机制提供了参考。

西南区多花黑麦草品种同工酶指纹图谱的构建及遗传背景分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法，对西南区主栽6个多花黑麦草品种进行了酯酶（EST）和过氧化物酶（POD）同工酶检测。通过酯酶检测到5种EST酶谱谱型，可以把4个品种区分开。过氧化物酶检测到4种POD酶谱谱型，可以把3个品种区分开。综合以上2种酶谱谱型可以鉴定供试的6个品种。6个多花黑麦草之间的相似系数0．615～0．941，品种间平均相似系数为0．7388。

干旱胁迫对鸭茅根、叶保护酶活性、渗透物质含量及膜质过氧化作用的影响

以2种不同耐旱性的鸭茅基因型(敏感型"01998"和耐旱型"宝兴")为研究对象,研究干旱胁迫下鸭茅根、叶膜质过氧化作用,渗透调节和保护酶活性的生理变化,探讨鸭茅耐旱机制。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,2种基因型鸭茅根系及叶片电导率,丙二醛含量逐渐增加,渗透调节物质可溶性糖和游离脯氨酸不断积累,而可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性呈先上升后下降趋势。其中,叶片脂膜过氧化产物MDA累积和膜透性增幅较大,说明在持续的干旱胁迫下叶片所受伤害重于根系。而渗透物质积累方面,叶片中可溶性糖和可溶性蛋白的含量高于根系,而根系中的游离氨基酸的相对增加量则大于叶片,这可能与叶片是糖的主要产生部位,而根系则可以合成氨基酸有关。研究还表明,干旱胁迫第24天,耐旱型品种"宝兴"根系及叶片APX、POD活性显著高于"01998"表明重度干旱胁迫并没有降低APX和POD酶清除H2O2和单态氧的能力,说明"宝兴"鸭茅在干旱条件下抗氧化清除系统响应更积极、更持久。

野生狗牙根种质遗传多样性的SRAP研究

采用SRAP分子标记技术,对采自中国四川、重庆、贵州、西藏四省区的32份野生狗牙根(Cynodon dactylon)材料进行遗传多样性分析,获得下述结果:(1)用14对引物组合共得到132条多态性条带,平均每对引物扩增出9.4条多态带,多态性位点百分率为79.8%,材料间的遗传相似系数范围在0.591到0.957之间,平均GS值为0.759,这些结果说明,供试野生狗牙根具有较为丰富的遗传多样性;(2)对所有材料进行聚类分析,可聚为4类,大部分来自相同或相似生态地理环境的材料聚为一类,表明供试材料的聚类和其生态地理环境间有一定的相关性;(3)基于Shannon多样性指数估算了6个狗牙根生态地理类群内和类群间的遗传分化,发现类群内遗传变异占总变异的65.56%,而类群间遗传变异占总变异的34.44%;(4)对各生态地理类群基于Nei氏无偏估计的遗传一致度的聚类分析表明,各生态地理类群间的遗传分化与其所处的生态地理环境具有一定的相关性。

中国鸭茅主栽品种DNA指纹图谱构建

利用SSR标记和SCoT标记构建了我国主栽的21个鸭茅品种的DNA指纹图谱。从180对SSR引物和80个SCoT引物中,筛选出多态性高、谱带清晰的SSR引物和SCoT引物各24个。24对SSR引物在供试材料中共检测到186个条带,其中多态性条带为175个,品种特异条带6个,平均多态性比率94.03%,多态性信息量均值0.845,Shannon指数变幅0.4479～0.6549,基因多样性指数变幅0.2946～0.4633,可鉴别的品种数2～21个；利用24个SCoT引物在供试材料中共检测到321个条带,其中多态性条带为249个,品种特异条带6个,平均多态性比率76.33%,多态性信息量均值0.907,Shannon指数变幅0.2588～0.6329,基因多样性指数变幅0.1695～0.4451,可鉴别的品种数1～21个；5对SSR引物和5个SCoT引物在10个品种上具有唯一特征谱带,最终综合各项指标筛选出5个引物（A01E14、A01K14、B03E14、D02K13和SCoT23）上的37个条带用于鸭茅品种DNA指纹图谱构建,数据库中每个品种均具有唯一DNA指纹编码,构建的DNA指纹数据可用于鸭茅品种真伪鉴定,为品种权保护提供了科学依据。

鸭茅种子萌发对渗透胁迫响应与耐旱性评价

根据不同鸭茅(Dactylis glomerata L.)品种萌发期对干旱胁迫的响应,评价9份南方主推鸭茅种质材料抗旱性差异,为其耐旱胁迫人工调控提供依据。PEG(PEG-6000)模拟干旱胁迫条件,分别以5%,10%和13%(-0.1MPa,-0.2MPa和-0.3MPa)聚乙二醇溶液作渗透介质,采用人工气候箱内培养皿培养进行萌发期抗旱性研究,测定萌发抗旱指数、活力抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势、相对胚芽长(干重)和相对胚根长(干重)6个指标,应用模糊隶属函数法进行耐旱性综合评价,并结合种子萌发期贮藏物质转运率与萌发抗旱指数相关性分析进行。结果表明:9个鸭茅材料耐旱隶属函数平均值范围为0.139～0.935。宝兴平均值最高,为0.935,其耐旱性最高,其次为02-116和斯巴达,平均值分别为0.883和0.824,而01998材料平均值最低,为0.139。胚根、胚芽在不同渗透胁迫条件下生长受到不同程度的抑制,贮藏物质转运效率降低,胚根、胚芽干重和贮藏物质与萌发抗旱指数相关性显著。13%PEG渗透溶液浓度胁迫处理8d可作为研究鸭茅萌芽期抗旱性鉴定的水分胁迫适宜浓度。因此,采用模糊隶属法进行鸭茅耐旱性的综合评价时,贮藏物质转运效率可作为萌芽期抗旱性鉴定的重要指标。

中国主要鸭茅品种农艺性状变异研究

鸭茅系世界著名多年生冷季型优质牧草,在我国草地畜牧业发展和生态建设中起着重要作用。为系统地探明我国鸭茅品种（系）在表型水平上的多态性及变异规律,本研究对我国鸭茅8个品种和1个新品系单株的物候期、抗锈病能力、越夏率、生长速度、鲜干草产量、鲜干草茎叶比、鲜干比、分蘖数、植物学表型性状及DUS性状进行了系统研究,结果表明,1）各鸭茅品种（系）生育期、抗锈病能力、越夏率、生长速度、生产性能差异明显,以‘02-116’新品系表现较为突出;2）供试12个表型性状在品种（系）间差异均达到极显著（P〈0.01）水平,变异系数变幅为21.64%（倒二叶长度）~106.20%（穗叶距）,穗叶距、株高、茎上部节间长度、倒二叶宽度、株幅等性状与鸭茅产量显著相关;3）主成分分析表明前4个主成分因子累计贡献率达68.225%,鸭茅植株株型的形成和生长速度的动态变化,在很大程度上由叶片长度、叶片宽度、株高、穗叶距等共同决定;4）各品种（系）在7个供试DUS性状上均表现出不同程度的群体差异;5）品系‘02-116’与品种‘川东’、‘古蔺’等在主要形态上存在一定差异。

中国西南区野生芒居群表型变异研究

生物能源被认为是21世纪最有希望在解决能源危机方面有所作为的能源。芒植株普遍高大、生物质产量高、燃烧品质好,加之其分布广泛、抗逆性强、适宜在广袤的边际土地上种植,成为一种极为理想的生物能源植物。为探明中国西南区野生芒居群的表型多态性及表型变异规律,对37个野生居群材料的9个植物学形态特征及产量性状进行了研究。结果表明,11个表型性状在居群间的差异均达到极显著(P<0.01)水平,各性状特征在居群间存在广泛的变异,变异系数由大到小依次为单株产量干重、单株产量鲜重、分蘖数、旗叶长、旗叶宽、叶宽、茎节数、茎节长度、茎粗、株高和叶长。11个性状特征间存在显著的相关性,叶片长而且宽的芒,旗叶长而宽,植株高大,茎秆粗壮,分蘖较少,反之亦然。此外发现分蘖数、株高、叶长3项指标对芒单株产量存在显著正相关(P<0.01),是评价芒单株产量的3项主要指标。9个植物学形态特征可归成为4个主成分因子,累计贡献率达到82.551%,最大程度上反映了所有材料测定的表型特征。采用欧氏距离系统聚类法将37个芒野生居群依据9个植物学形态特征分为3类:植株高大叶片窄长型、植株高大叶片宽长型和植株低矮叶片窄短型。