黑麦属NBS-LRR类抗病基因同源序列的分离与鉴定

根据已知植物抗病基因（resistance gene,Rgene）编码的蛋白质NBS-LRR保守结构设计了10对特异简并引物,对5份黑麦材料的基因组DNA进行抗病基因同源序列克隆,共获得45条抗病基因同源序列（resistance geneanalogs,RGAs）。同源性比较发现,RGAs序列之间的核苷酸相似性是41.9%~99.6%,其中16条具有连续开放阅读框（ORFs）。同时,利用MEGA 3.1将这16条序列与4个已知R基因进行聚类分析,发现有13条序列与RPM1亲缘关系近,2条与Pm3a亲缘关系近。本研究在黑麦中获得的RGAs既可用于筛选黑麦的抗病候选基因,同时也可以作为分子标记,用于作物分子辅助选择育种,且对进一步研究黑麦中NBS-LRR类R基因的起源和遗传进化提供参考和依据。

Corel彩绘中国平面设计沙龙在京成功举办

中国·北京2006年7月1日，“Corel彩绘中国平面设计沙龙”在DRC北京工业设计产业基地成功举办，在轻松，友好的气氛中，来宾通过主题演讲和现场产品体验互动等环节充分感受了Corel系列软件以以所有参展产品的神奇魅力，

PEG-6000模拟干旱胁迫对冬黑麦生理指标的影响

为探究干旱胁迫对冬黑麦生长及生理指标的影响,使用15%聚乙二醇-6000(PEG-6000)对水培俄罗斯冬黑麦BK01模拟干旱胁迫,分别在处理0(CK)、3、6、9、12、24 h测定不同胁迫时叶片各项生理指标。结果表明,随胁迫时间的延长,冬黑麦叶片脯氨酸和丙二醛含量呈上升趋势;过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量呈先上升后下降趋势;相对含水率呈下降趋势;研究结果将为冬黑麦抗旱研究进展提供新的理论依据。

黑饲麦不同部位水浸提液的化感抑草作用研究

为探究饲用作物黑饲麦的化感作用,本试验以黑饲麦为供体植物,自生油菜和小麦为受体植物,采用培养皿生物测定法,分别测定黑饲麦的不同部位(根际土壤、根、秸秆、穗)、不同浓度(100 mg/mL、50 mg/mL、35 mg/mL、25 mg/mL)水浸提液对受体植物发芽率、芽长、根长、鲜重、干重的影响,并对其化感指数进行分析评价。结果表明,黑饲麦水浸提液对杂草自生油菜种子的萌发及幼苗生长存在化感抑制作用,其中秸秆、穗部抑制作用最显著,且随着质量浓度的升高,化感抑制作用增强,当质量浓度为100 mg/mL时,化感抑制作用最强;但黑饲麦水浸提液对小麦种子的萌发与生长并未表现出明显影响,因此,不会影响作物小麦的安全生长。

黑麦属基因资源研究进展

黑麦 (Secale L .)是丰富小麦 (Triticum aestivum L .)遗传变异、选育小麦优良新品种的重要基因资源。迄今黑麦属在系统分类学、细胞遗传学、分子遗传学和小麦育种中的利用等方面的研究均已取得了令人瞩目的进展。本文主要从以上四个层次 ,概述了黑麦属在分类、分布、核型带型分析、黑麦染色质的鉴定、重复序列研究、遗传图谱构建和利用黑麦改良小麦的育种实践等几个方面的最新进展。同时 ,对当前如何深入开拓和利用黑麦属基因资源进行了讨论。

黑麦基因组特异DNA片段的分离与SCAR标记的建立

以2个栽培黑麦、2个野生黑麦和4个普通小麦为材料,从200条10碱基RAPD随机引物中筛选出1条引物H11。H11在小麦中有1条低拷贝扩增,而在黑麦中却有极高拷贝的扩增。对H11在黑麦中的高拷贝片段进行克隆、测序,得其全长679 bp,记作OPH11679。根据OPH11679设计特异PCR引物H11-F和H11-R,对小麦族其它物种和含黑麦染色质的物种进行验证,结果发现仅含黑麦染色质的物种能扩增出长为643 bp的片段(命名为pScH643),这表明该片段为黑麦所特有。用H11-F和H11-R对1套中国春-Imperial黑麦附加系等进行扩增,结果显示pScH643片段分布在黑麦整套染色体上,这一结果在小麦-黑麦异源材料的分析中得到进一步验证。即表明pScH643片段可作为SCAR标记用于含黑麦染色质材料的检测。

小麦EST-SSR标记的开发和染色体定位及其在追踪黑麦染色体中的应用

根据小麦盐胁迫诱导和茎秆组织相关EST序列开发了81对EST-SSR引物,其中67、46、18和61对分别在小麦、黑麦、簇毛麦和大麦基因组中稳定扩增,在不同小麦和大麦品种间具有多态性的引物分别有22和23对。利用小麦缺体-四体系共定位了43对引物的81个位点,其中A、B和D染色体组上分别有29、30和22个位点,涉及除4B、3D和6D外的18条染色体。此外30对引物在黑麦基因组中具有特异扩增,其中8对分别在黑麦1R、4R、5R和R7染色体上具有特异扩增,7对在多条黑麦染色体具有相同扩增。这些新标记可有效用于小麦及其近缘物种的遗传作图与比较遗传研究。

黑麦染色体组有效利用土壤潜在磷基因的遗传分析

以一整套中国春－帝国黑麦二体异附加系为材料用土培盆栽法对黑麦染色体组有效利用土壤潜在磷基因的遗传分析表明，附加帝国黑麦不同染色体对中国春小麦有效利用土壤潜在磷特性具有不同的效应。黑麦１Ｒ、７Ｒ染色体上携带有对该特性有较强促进作用的基因。

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。

应用ISSR标记研究黑麦属植物遗传多样性

对黑麦属(SecaleL.)4个种8个亚种共16份材料进行了ISSR标记分析。结果表明,被测材料间ISSR标记多态性较高。35个ISSR引物中,有7个引物(占20%)可扩增出清晰的且具多态性的条带。7个引物共扩增出269条带,其中229条(占85 1%)具有多态性,每个引物可扩增出17～70条多态性带,平均32 7条。ISSR标记遗传相似性系数(GS)变异范围为0 478～0 935,平均值为0 732。聚类分析表明,16份材料可聚为5类,其中S.sylvestre与其它材料间的遗传分化最大,单独聚为一类。据此认为,ISSR标记可以有效地评价黑麦属植物遗传多样性,并可为黑麦属系统学研究提供分子证据。

两种禾本科冬绿肥生长规律及腐解特征比较

在山东临沂研究了冬播绿肥黑麦(冬牧70)和大麦的生长发育、养分吸收规律,并通过原位培养法比较了绿肥翻压后腐解及养分释放的差异。结果表明,冬牧70和大麦在返青后均迅速积累干物质,大麦的快速生长期在3月下旬,冬牧70的快速生长期在4月上旬,冬牧70进入快速生长期后的生长速率高于大麦。两种绿肥的养分吸收规律与干物质积累规律一致,冬牧70和大麦的氮、磷、钾吸收量基本一致。两种绿肥在翻压30 d内快速腐解,腐解率和氮素释放率达到了80%以上,大麦的腐解速率高于冬牧70,而矿质营养元素的释放率低于冬牧70,根据腐解和养分释放规律确定两种禾本科绿肥的适宜翻压时间为4月上旬。

黄瓜主要农艺性状的遗传相关与通径分析

利用黄瓜（ＣｕｃｕｍｉｓＳａｔｉｒｕｓＬ．）４个自交系，采用Ｇｒｉｆｉｎｇ等２种方案配制６个杂交组合，对黄瓜的７个农艺性进行相关和通径分析。相关分析表明：结果数、平均单瓜重、座果率和叶面积与产量呈正相关，开花期、节间长与产量呈负相关，其中结果数达极显著水平，座果率达显著水平。通径分析表明：结果数对产量的直接作用相当大，直接通径系数为１．００１３，平均单瓜重对产量的直接作用较大，直接通径系数为０．６４０１，座果率、叶面积通过平均单瓜重对产量的间接作用大，通径系数分别是０．４３４８和０．３７９９．

黑麦对难溶性磷酸盐的吸收及活化机制研究

以2个黑麦品种‘冬牧70’和‘King’为材料，研究了植物对难溶性磷酸盐的吸收及活化，以揭示植物抵御酸性土壤逆境的机制。结果显示，（1）在活性铝含量高的赤红壤中施用磷酸铝、磷酸铁、磷酸钙等难溶性磷酸盐后，植株的生物产量和磷的积累量分别增加了0．84～6．38倍和0．60～20．5倍，且施用难溶性磷酸盐后‘冬牧70’的生物产量和磷的积累量的增加量明显高于‘King’。（2）铝胁迫下2种黑麦根系分泌物中的阴离子组分均能溶解难溶性磷酸盐，而在中性或阳离子组分中的难溶性磷酸盐溶解不显著；HPLC图谱显示，阴离子组分中含有柠檬酸和苹果酸。（3）铝胁迫下根系有机酸分泌量随铝处理浓度（10、30、50μmol／L AlCl3）的增加而增加，而且在柠檬酸或苹果酸溶液中难溶性磷酸盐的溶解度显著增加，其溶解的磷随有机酸浓度的增加而增加。（4）黑麦‘冬牧70’品种对难溶性磷酸盐的吸收、阴离子组分对难溶性磷酸盐的溶解及有机酸分泌作用均较‘King’强。结果表明，在铝胁迫下根系分泌的有机酸是黑麦活化、吸收土壤中难溶性磷的有效机制。

铝胁迫下黑麦根尖分泌有机酸和钾离子的研究

采用药理学研究方法,研究了几种抑制剂和脱落酸对铝诱导黑麦根尖分泌有机酸和钾离子的影响。结果表明,在铝(100、200、300μmol/L AlCl3)胁迫下,根尖分泌柠檬酸、苹果酸和钾离子,且随着铝处理浓度的增加其分泌量显著增加。阴离子通道抑制剂苯甲酰甲醛(0.1、0.2 mmol/L)抑制根尖在铝(200μmol/L AlCl3)胁迫下分泌有机酸的同时,也抑制根尖分泌钾离子;钾离子通道抑制剂四乙基铵(20、40 mmol/L)和铯(10、20 mmol/L CsCl)在抑制根尖分泌钾离子的同时,也抑制铝诱导的有机酸分泌。25、50μmol/L的ABA处理后,铝诱导的有机酸分泌和钾离子的分泌均显著增加。但是,铝诱导的有机酸分泌在受到阴离子通道抑制剂尼氟灭酸(0.4、0.8 mmol/L)处理抑制后,钾离子的分泌并不减少;铝胁迫下根尖分泌的钾离子在ATP酶抑制剂钒酸钠(0.25、0.50、2.00 mmol/L)处理后受阻的同时,有机酸的分泌却显著增加。这些结果说明,钾离子是铝诱导黑麦根尖分泌有机酸的陪伴离子,而并非有机酸分泌的调控因子。

应用RAPD标记分析黑麦属的遗传多样性

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)标记,对黑麦属(SecaleL)7个种共12份材料进行了遗传多样性检测。结果表明,被测材料间RAPD标记多态性较高。40个随机引物中,有25个引物(占62 5%)的扩增产物具有多态性。25个引物共扩增出167条带,其中89条带(占53 2%)具有多态性,每个引物可扩增出1～10条多态性带,平均3 6条。RAPD标记遗传距离(GD)变异范围为0 1382～0 4512,平均值为0 2712。聚类分析表明,在GD值0 3850水平上,12份材料可聚3类,S.africamum和S.sil vestre与其它材料间的遗传分化较大,分别单独聚为一类,其余10份材料则聚为一类。据此认为,RAPD标记可以作为黑麦属物种鉴定的指纹图谱。

黑麦多酚提取工艺及体外清除亚硝酸盐研究

为优化黑麦多酚提取工艺,并评价其体外清除亚硝酸盐能力,试验比较了水和乙醇对黑麦多酚得率的影响,确定乙醇为提取剂;进一步采用单因素试验和三元二次正交试验,分析乙醇浓度、乙醇用量、提取温度、提取时间对黑麦多酚得率的影响并优化工艺参数;最后对黑麦多酚体外清除亚硝酸盐能力进行测定。结果表明,体积分数50%乙醇溶液提取黑麦多酚的最优工艺参数为:乙醇用量59 mL(即料液比1:11.8),54℃水浴48 min,得率2.10 mg/g;三因素对黑麦多酚得率的主效应是乙醇用量(X_3)>提取温度(X_1)>提取时间(X_2);交互效应为X_1X_3>X_2X_3>X_1X_2;黑麦多酚具有较强的清除亚硝酸盐能力,当提取液用量超过5 mL时,清除率可达84%以上。

渗透胁迫对黑麦幼苗活性氧和抗氧化酶活性的影响

用20%聚乙二醇(PEG 6000)研究了渗透胁迫对黑麦(Secale cereale L.)幼苗活性氧(reactive oxygen species,ROS)和主要抗氧化酶——超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性的影响。结果表明,与对照相比,PEG处理明显提高了叶子和根中丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量、ROS的水平和以上4种抗氧化酶的活性。渗透胁迫下,叶子和根中MDA和ROS水平变化的规律基本相似,但抗氧化酶活性在2种器官中表现不完全相同,叶子中CAT的活性在对照和处理中无显著差异,但在根中差异明显,表明叶子中SOD、APX和GR在植物应答渗透胁迫中起重要作用,而根中这4种抗氧化酶都参与植物对胁迫的反应。GR活性随PEG处理变化幅度显著高于其它抗氧化酶,表明GR在黑麦应答渗透胁迫中所起作用可能强于其它抗氧化酶。

黑麦属醇溶蛋白遗传多样性研究

采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (APAGE)对黑麦属 (SecaleL .) 8个种共 2 0份材料进行了醇溶蛋白位点遗传多样性研究。结果表明 ,2 0份供试材料出现 2 0种带型。不同种间带型显著不同 ,同一种内不同居群或不同品种间也有明显差异。说明黑麦属醇溶蛋白变异丰富 。

普通小麦品种中Ph基因突变体自然存在的可能性研究

本试验用50个日本普通小麦品种与兰州黑麦杂交,通过对杂种F_1花粉母细胞减数分裂染色体行为进行观察,对36个组合F_1的PMC染色体配对频率进行统计分析,发现农林20、沙丘小麦和农林9三个品种与黑麦杂种F_1的PMC染色体配对频率明显高于其它组合,分别为2.84、3.59、3.06。近似于对照组合“中国春×兰州黑麦”F_1(为1.37)的两倍。认为这三个品种可能具有Ph_2或类似于与Ph_2作用的基因。

2个小麦品种的遗传性状分析及分子标记筛选

为了明确宁春4号与河东乌麦各自的遗传性状,从农艺性状、品质性状、抗病性、分子标记等方面对2个品种进行鉴定。结果表明:相较于河东乌麦(Ⅰ和Ⅱ),宁春4号株高最低(86.70 cm),穗下茎长和穗长均最长(分别为36.60 cm、10.95 cm),穗粒质量和千粒质量最高(分别为1.95 g、46.61 g),小穗数、穗粒数和经济系数居中;而河东乌麦(Ⅰ和Ⅱ)较宁春4号有效穗均增多(分别为5.10个、6.60个),且表现为田间高抗白粉病、中抗条锈和叶锈病。在主要品质性状上,宁春4号籽粒饱满指数大(0.71)、含水率较高(10.23%)、面团稳定时间较长(9.45 min),其籽粒硬度、吸水率及淀粉回升终点值居中;而河东乌麦(Ⅰ和Ⅱ)蛋白质含量、面筋含量、沉降值均较高(平均值分别达16.21%、35.76%、40.27 m L),面团形成时间较长(2.38 min)。在2个品种上共筛选出具有多态性的SSR、ISSR标记分别为127个、7个;同时,12个已报道相关基因的标记得以鉴定,其中2个品种均携带有Wx-A1a/b、Wx-B1a/b、Wx-D1a/b、Dy12、Pm2、Pm4、Pm6、Sr31基因,宁春4号还携带有Psy-A1基因,河东乌麦(Ⅰ和Ⅱ)携带有Pm16、Yr2和抗赤霉病QFhs.ndsu-3BS基因。