蓖麻矮化相关基因RcDof的克隆及分析

为研究Rc Dof基因在蓖麻矮化中的作用及生物学功能,提取蓖麻生长跃变期茎尖中基因组DNA,根据蓖麻中已获得的锌指蛋白基因片段设计引物,采用RACE技术克隆得到该基因,基因完整阅读框全长为924 bp,可编码307个氨基酸,为C2C2型锌指蛋白,预测蛋白质分子量为34.020 9 k Da,等电点为9.23。二级结构预测表明α螺旋占1.63%,β折叠占1.30%,其他无规则卷曲占97.07%,为外释放蛋白。亚细胞定位于细胞核中,对Rc Dof基因的生物信息学分析为进一步研究其在蓖麻矮化过程中的作用机制和功能特征提供理论依据。

矮秆蓖麻杂交种产量与主要农艺性状的相关及多元回归分析

对自选的15个矮秆蓖麻杂交组合的产量与主要农艺性状进行了相关及多元回归分析.结果表明:单株产量与生育期、主茎节数、二级分枝有效果穗数间成不显著负相关,与有一级分枝有效果穗数成显极著正相关,与有效分枝数、一级分枝穗蒴果数成显著正相关,与其他性状成不显著正相关.通过逐步回归分析建立了数学模型,通径分析结果表明,一级分枝穗长、一级分枝有效穗数、株高对产量具有正向效应,主茎穗位、生育期对产量具有负向效应.因此选育一级分枝有效穗数多、一级分枝穗较长、穗位低,同时兼顾株高、生育期适中的组合易获得高产杂交种.

蓖麻矮化育种研究现状及前景展望

矮化蓖麻杂交种通过合理密植方式不但能大幅提高单产和种植比较效益,同时也解决了因其植株高大所带来的收获困难,即通过矮化增加单位面积的株数,使分枝果穗相对集中,各级分枝穗成熟期相对集中,利于采收,减少生产投入,从而增加效益。

矮秆蓖麻主要数量性状配合力及遗传力研究

Lm型标记雌性系及其恢复系个4个,采用NCⅡ交配设计配制4×4=16个矮秆蓖麻杂交组合,通过F1的20个主要数量性状配合力方差分析,特殊配合力方差差异达到显著或极显著的有12个性状,对其进行了亲本的一般配合力(GCA)及杂交组合的特殊配合力(SCA)、总配合力(TCA)分析和各性状的遗传力的研究,结果如下:筛选了♂1082、♂1088两个优良恢复系材料和2♀AlmAB2、♀062097两个优良的Lm型雌性系.筛选出062097×1082、AlmAB1×1088、AlmAB2×1113、062098×1088四个单株粒重特殊配合力高的组合.狭义遗传力高的性状,如有效果穗数、主茎穗蒴果数、生育期可在低世代进行选择,狭义遗传力低的性状,如单株粒重、一级分枝有效果穗数、株高、单株有效分枝数则宜在较高的世代选择.

蓖麻矮秆性状基因遗传规律研究

通过蓖麻矮秆与高秆不同遗传交配组合配制、种植,调查其后代株高性状分离的试验,研究了蓖麻高、矮秆性状主控基因遗传规律。结果表明,在其F1代群体中,株高性状没有发生分离,全表现为高秆性状;在其F2代群体中,表现为高秆和矮秆两种性状分离,而且植株高、矮秆性状的分离符合3∶1的分离比例;在回交一代群体中株高也全部发生高、矮性状的分离,且符合1∶1的分离比例。由此推断蓖麻植株高、矮这对性状是受1对等位基因所控制,高秆是受显性基因T所控制,而矮秆则是受隐性基因t所控制。

矮秆蓖麻主要农艺性状杂种优势分析

对通辽市农业科学研究院新育成的矮秆Lm型标记雌性系和恢复系各4个及组配的16个F1杂交组合主要农艺性状的杂种优势进行了分析.结果表明,F1的杂种优势均随性状不同而有所差异,18个性状中单株粒重、百粒重2个性状表现了正向超亲优势,单株粒重的最大,为11.79%,说明矮秆蓖麻单株粒重有着较高的杂种优势,要选育单株产量超高值亲本杂交种的途径是可行的;生育期、植株高度的超亲优势表现负向优势,分别为-19.02%和-14.37%,说明要选育生育期较短、植株高度较小的矮秆蓖麻杂交组合是有效的,但在Lm型标记雌性中对植株高度的正向选择不利于杂交种株高的降低.

不同种植密度对矮秆蓖麻产量的影响

通过不同种密度对株型紧凑的矮秆蓖麻(CSR6.181、06矮蓖1号)产量及其构成因素的影响进行研究,结果表明:随着密度的增加,单株籽粒产量减小,群体籽粒产量则是先增加后减少.不同密度处理间群体籽粒产量呈显著性差异,两品种均在39798株/hm2的密度处理下产量达到最大值,分别为2040.05 kg/hm2和2278.83kg/hm2,主穗和一级分枝穗对群体籽粒产量的贡献逐渐增大.

国内外蓖麻研究进展

蓖麻是世界十大油料作物之一,具有很高的经济价值,被人们视为很有开发潜力又可再生的"石油"资源.本文综述了国内外关于蓖麻杂种优势利用、蓖麻毒蛋白、组织培养技术及矮化性状等方面的研究进展,对蓖麻未来研究方向作了展望.

RNAi技术在蓖麻矮化研究中的应用

植物矮化是一种重要的农艺性状,适度矮化能使作物增产,而目前我国主要种植的蓖麻品种植株本身偏高、产量低、抗性差,矮杆蓖麻可以弥补以上缺点.根据基因沉默理论发展起来的RNA干扰技术是近几年应用于植物中的一种新方法,也是创造蓖麻矮化种质资源的有效途径之一,在农业上具有较高的应用价值.

矮秆蓖麻杂交种籽粒性状、品质性状的相关及回归分析

本研究以通辽市农业科学研究院育成的10个矮秆Lm型标记雌性系和9个矮秆恢复系,采用NCII交配设计配制90个矮秆蓖麻杂交组合,对F1组合及亲本的籽粒大小、品质性状进行了相关、通径及回归分析.结果表明,籽仁含油率与籽粒容重、籽粒百粒重、籽仁百粒重、籽粒出仁率呈显著或极显著正相关;籽粒出仁率、籽粒含油率、籽仁含油率与硬脂酸、油酸呈极显著正相关,与亚油酸、亚麻酸呈显著或极显著负相关;蓖麻油酸的相对含量与棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、花生一烯酸、山嵛酸的相对含量呈极显著负相关;蓖麻籽粒性状、品质性状对籽粒含油率的直接贡献大小依次为:籽粒出仁率>籽粒百粒重>籽粒三轴(长度、宽度、厚度)乘积>籽粒体积>籽粒厚>籽粒容重>籽粒长>籽粒宽>籽仁百粒重;通过回归分析,得出籽粒宽、籽粒三轴乘积、籽粒百粒重、籽粒出仁率4个性状与籽粒含油率的回归方程,为蓖麻品质育种提供理论依据.

不同覆膜方式、种植密度对矮秆蓖麻产量的影响

试验以矮秆蓖麻杂交种aLmAB_8×CSR181为研究材料,以全膜覆盖、半膜覆盖、膜下滴灌种植为主因素,以3.8万株/hm^2,2.7万株/hm^2,2.2万株/hm^2三个密度为副因素的裂区试验设计,研究了不同覆膜方式、种植密度对矮秆蓖麻产量及产量性状的影响.结果表明,全膜覆盖、膜下滴灌、半膜覆盖平均产量分别为3350.07 kg/hm^2,3168.24 kg/hm^2,2971.35 kg/hm^2,覆膜方式间差异达到了极显著水平;种植密度在2.7万株/hm^2水平下的平均产量最为突出,为3310.85 kg/hm^2,2.2万株/hm^2水平下的平均产量为3147.48 kg/hm^2,3.8万株/hm^2水平下的平均产量为3031.33 kg/hm^2,3种种植密度下蓖麻的产量差异也达到了极显著水平;矮秆蓖麻杂交种aLmAB_8×CSR181在采取全膜覆盖、种植密度为2.7万株/hm^2水平下的产量最高,为3529.80 kg/hm^2.

矮秆蓖麻主要农艺性状杂种优势及其遗传参数分析

为了明确矮秆蓖麻杂交组合主要农艺性状的杂种优势及遗传力,分析了30个矮秆蓖麻F_1杂交组合的主要农艺性状的杂种优势及遗传参数.结果表明,同一性状不同组合间,同一组合不同性状的杂种优势差异较大,在矮秆蓖麻产量相关的12个性状中,一级分枝蒴果数、二级及其他分枝蒴果数、单株蒴果数、二级及其他分枝有效果穗数、单株产量的超亲优势平均表现均大于0,分别为46.43%,125.04%,29.96%,2.55%,1.13%,相对来说,这5个性状在蓖麻产量性状中的超亲优势较高;遗传变异系数较小的性状有容重、门桩结果长与穗全长比例、百粒重、平均结果长与穗全长比例、主茎结果长与穗全长比例、主茎节数、茎粗、株高;遗传变异系数较大的性状有单株有效分枝数、主茎果穗长度、单株有效果穗数、二级及其他有效分枝数、二级及其他有效果穗数、二级及其他蒴果数;狭义遗传力较高的性状有一级分枝蒴果数、门桩果穗长度、主茎果穗长度、容重,可在低世代进行选择;狭义遗传力较低的性状有单株蒴果数、百粒重、主茎果穗蒴果密度、一级有效果穗数、二级及其他有效果穗数,则宜在较高的世代选择.

不同种植方式对矮秆蓖麻田土壤温度、蓖麻产量的影响

以矮秆蓖麻杂交种aLmAB8×CSR181为供试材料,对宽窄行平作的全膜覆盖、半膜覆盖、膜下滴灌和匀垄直播、大小垄直播的5种种植方式采取随机区组试验设计,进行了不同种植方式对矮秆蓖麻田土壤温度、蓖麻产量影响的研究.试验结果表明,1)全膜覆盖对提高土壤温度效果最好,其次是膜下滴灌,再次是半膜覆盖;大小垄种植比匀垄种植能提高土壤温度,但效果次于3种覆膜的种植方式.不同种植方式之间土壤耕层(0~20 cm平均)全天温度变化比较明显,在出苗后到植株封垄期间土壤温度为全膜覆盖>膜下滴灌>半膜覆盖>大小垄>匀垄.2)5种种植方式产量大小顺序依次为全膜覆盖、膜下滴灌、半膜覆盖、大小垄、匀垄,分别为3516.7333 kg/hm^2,3463.9154 kg/hm^2,3187.0238 kg/hm^2,3105.8862 kg/hm^2,2833.1746 kg/hm^2.3)不同覆膜方式之间产量除了全膜覆盖与膜下滴灌、半膜覆盖与大小垄产量之间差异达显著水平外,其他互相之间产量均达极显著水平.4)覆膜(黑色地膜)能够有效地控制杂草,尤其是全膜覆盖控制杂草的效果更为明显.

浅埋滴灌深度和种植密度对蓖麻产量的影响

为了探究蓖麻节水高产、节本增效的生产实用技术,试验以矮秆蓖麻杂交种通蓖16号、通蓖18号为材料,采用浅埋滴灌深度为主区、品种为副区、种植密度为裂区的再裂区试验设计方法,研究了浅埋滴灌深度和种植密度对矮秆蓖麻产量的影响。结果表明,不同深度的浅埋滴灌种植方式间、品种间、种植密度间、品种与种植密度间的籽粒产量均达到了极显著差异;滴灌管埋在土壤中的籽粒产量比裸露地表的高,埋深浅一点的籽粒产量比深埋的产量高,滴灌管埋深为3 cm的蓖麻籽粒产量最高。在浅埋滴灌管埋深为3 cm时、行距为75 cm下,通蓖16号、通蓖18号籽粒产量均随种植株距的增加呈现先增加而后减小的变化趋势,在种植株距为50~60 cm时2个品种的籽粒产量出现峰顶;利用回归方程拟合得出,当通蓖16号种植株距为58.32 cm时,籽粒产量最高,为3 735.80 kg/hm^(2);当通蓖18号种植株距为56.20 cm时,籽粒产量最高,为3 135.96 kg/hm^(2)。采用浅埋滴灌种植增产可达15%~25%,且减少了整地的筑埂、浇地作业等生产环节,经济效益、生态效益显著,尤其是在无法浇灌的坡地上采用浅埋滴灌种植蓖麻增产效果更为显著。

矮化蓖麻RAPD-PCR反应体系及扩增程序的优化

目的优化矮化蓖麻RAPD-PCR反应体系及扩增程序。方法采用正交试验设计,优化RAPD-PCR反应体系(引物、dNTP、Taq酶和Mg2+浓度)及扩增程序(退火温度、退火时间、变性时间、延伸时间和循环次数)。结果25μl反应体系中最佳浓度配比为:引物0.36μmol/L,dNTP0.24mmol/L,Taq酶0.05U/μl,Mg2+1.20mmol/L;最佳扩增程序为:94℃预变性2min;94℃变性45s,36℃退火45s,72℃延伸80s,共35个循环;最后72℃再延伸5min。结论已优化了矮化蓖麻RAPD-PCR的反应体系及扩增程序,为应用RAPD-PCR技术对蓖麻株高性状进行研究奠定了基础。