Genetic variation in the reduction of attractive floral traits of an annual tarweed in response to drought and apical damage

Aims Foliar herbivory and water stress may affect floral traits attractive to pollinators.Plant genotypes may differ in their responses to the interplay between these factors,and evolution of phenotypic plasticity could be expected,particularly in heterogeneous environments.We aimed at evaluating the effects of simulated herbivory and experimental drought on floral traits attractive to pollinators in genetic families of the annual tarweed Madia sativa,which inhabits heterogeneous environments in terms of water availability,herbivore abundance and pollinator abundance.Methods In a greenhouse experiment with 15 inbred lines from a M.sativa population located in central Chile(Mediterranean-type climate),we measured the effects of apical bud damage and reduced water availability on:number of ray florets per flower head,length of ray florets,flower head diameter,number of open flower heads per plant,flowering plant height and flowering time.Important Findings Apical damage and water shortage reduced phenotypic expression of floral traits attractive to pollinators via additive and non-additive effects.Plants in low water showed decreased height and had fewer and shorter ray florets,and fewer and smaller flower heads.Damaged plants showed delayed flowering,were less tall,and showed shorter ray florets and smaller flower heads.The number of ray florets was reduced by damage only in the low water treatment.Plant height,flowering time and number of flower heads showed among-family variation.These traits also showed genetic variation for plasticity to water availability.Ray floret length,flower head size and time to flowering showed genetic variation for plastic responses to apical damage.Plasticity in flowering time may allow M.sativa to adjust to the increased aridity foreseen for its habitat.Because genetic variation for plastic responses was detected,conditions are given for evolutionary responses to selective forces acting on plastic traits.We suggest that the evolution of adaptive floral plasticity in M.sativa in this ecological scenario(heterogeneous environments)would result from selective forces that include not only pollinators but also resource availability and herbivore damage.

文冠果无性系花表型性状遗传变异分析

【目的】为文冠果Xanthoceras sorbifolia花种质资源的利用及新品种的定向选育提供参考。【方法】以引种至盐城林场的23个文冠果无性系W1~W23为研究对象,通过比较其变异系数分析16个花表型性状的变异程度,包括株高、地径、冠幅、顶序长、顶序雌花数量、顶序雄花数量、顶序花蕾数量、顶序总花数量、红花型花色L值、黄花型花色L值、红花型花色a值、黄花型花色a值、红花型花色b值、黄花型花色b值、红花型花色C值、黄花型花色C值、W5S响应值、W1W响应值、W2W响应值,并采用Pearson相关系数评价各性状之间的相关关系,运用主成分分析、系统聚类法对各无性系进行综合评价和分类。【结果】参试无性系的14个花表型性状存在不同程度的变异,变异系数为9.62%~210.04%。共有5对指标间的相关性达到显著水平(P<0.05),14对指标间的相关性达到极显著水平(P<0.01)。选取冠幅、顶序长、顶序总花数量、红花型花色L值、红花型花色C值、黄花型花色L值、黄花型花色C值、W1W响应值、W2W响应值共9个重要评价指标进行主成分分析和聚类分析。通过主成分分析将9个指标简化为4个综合指标,累计方差贡献率达77.335%。各无性系的综合得分为-0.79~1.43,排名前5位的为W15、W5、W6、W19和W18。根据聚类分析结果将23个无性系分为3类,第Ⅰ类为花香优质型(W15),第Ⅱ类为花量大、花色优质型(W5和W19),第Ⅲ类为普通型(其余无性系)。【结论】参试文冠果无性系的花表型性状在各无性系间存在丰富变异,筛选潜力大。筛选出的优良无性系为W5、W15、W19,可进行推广栽培。

毛华菊花朵形态变异

在野外调查中发现，毛华菊（Ｄｅｎｄｒａｎｔｈｅｍａｖｅｓｔｉｔｕｍ）的花朵存在丰富的变异，而且这些变异形态和栽培菊花（Ｄ．×ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍ）的花形变化极为相似．该文参照栽培菊花花形的分类，对这些变异类型进行了整理．同时，也对毛华菊花朵变异的原因进行了初步的探讨．

截干矮化马尾松二代无性系种子园开花结实的遗传变异

利用已进入正常开花结实期的截干矮化马尾松二代无性系种子园,以研究其开花结实的遗传变异规律。结果表明,种子园雌、雄球花量及球果数在无性系内分株间差异不显著,但在无性系间均达极显著水平,其遗传变异系数变化在37.85%~53.50%,无性系重复力皆在0.71以上。根据开花结实的调查结果,种子园无性系主要聚为雌多雄少（偏雌）、雄多雌少（偏雄）、雌雄均多（偏中）和雌雄均少（偏少）4种类型,其分别占总无性系的25.00%、29.55%、38.64%和6.82%,种子园中20%的高产无性系提供了开花结实总量的41.27%~49.15%。相关分析结果认为,理想的截干矮化马尾松二代高产无性系母树的主要形态特征为：冠幅宽、分枝长、分枝角大、树冠宽卵圆形或圆球形。在种实性状上,除种子千粒质量外,球果大小和出籽性状在母树树冠阴面与阳面间差异极显著,且均以树冠阳面高于阴面,说明充足的光照有利于提高种子园种子产量。

不同产地木荷优树无性系生长和开花性状的分析

为比较不同产地木荷（Schima superba Gardn.et Champ.）优树无性系的生长性状（包括树高、胸径、冠幅和一级侧枝数）和开花性状（包括开花物候期和花朵数量）的遗传差异,采用方差分析、相关性分析和聚类分析方法,对来源于福建建瓯和连城、浙江庆元及龙泉和遂昌、江西上犹的22个木荷优树无性系的生长和开花性状进行了综合分析。结果表明：供试木荷无性系的树高、胸径、冠幅和一级侧枝数的的变异系数为19%~32%,始花时段、盛花时段、末花时段和花朵数量的变异系数为37%~73%,表明不同无性系生长和开花性状的变异较大。除木荷无性系一级侧枝数产地间的变异未达到显著水平外,其他生长和开花性状产地间和产地内的变异均达到显著或极显著水平。各生长和开花性状的无性系重复力为0.41~0.94,显示遗传控制程度中等偏强。无性系的树高、胸径和冠幅与花期的相关性均不显著,但与花朵数量呈显著或极显著正相关;来自较低纬度的无性系始花期最早,来自较高纬度或海拔的无性系始花期最晚。聚类分析结果显示：22个木荷无性系可聚为4个类型,类型1和类型4分别包含5个和7个无性系,这2类无性系的树高、胸径、冠幅和花朵数量总体上高于群体均值,生长表现优良、花朵数量较多,且类型4包含的无性系产地纬度较低、开花日期较早;类型2包含8个无性系,生长表现一般、花朵数量较少;类型3包含2个无性系,生长表现优良、花朵数量低于群体均值。研究结果显示：依据产地的纬度和海拔可初步判定木荷无性系的花期,可为木荷杂交育种亲本的选配和种子园建园过程中无性系的配置提供科学依据和理论基础。

油松种子园无性系球果性状的变异和空间变化

根据卢氏和黑里河油松种子园结实初期和盛期共６年的球果材料，分析了球果性状在无性系间的变异及其空间变化规律．证实树冠垂直方向以轮层中部球果饱籽数最多，下部饱籽数较少，空籽数和败籽数较多，米籽数随机变异性较大．水平方向以开花期树冠迎风向球果的饱籽数较多，背风向则较少，空籽数和败籽数方向间的变化与饱籽数相反．水平方向的变化比垂直方向要小．卢氏种子园无性系间球果性状存在显著差异，黑里河差异不显著．无性系内分株间变异两个种子园均未达显著水平，多数性状在无性系内的方差分量小于１％．此外。

38年生杉木生长性状早晚相关的研究

应用相关系数指标研究了３８年生杉木生长性状的早晚相关性，结果表明，杉木生长性状在２年生时与采伐（３８年生）时的相关系数在统计上是显著的，其后相关系数逐年上升，到优树选择（１５年生）时相关系数达０．９１６．相关极为显著；杉木林分内个体间竞争对个体生长的影响较小。同时，探讨了杉木群体的遗传变异较小的原因。

粉色系月季杂交后代花色性状遗传分析

月季(Rosa spp.)是具有重要经济和观赏价值的植物,花色是月季最重要的观赏性状之一,解析月季花色的遗传规律可为月季花色改良提供依据。本研究为解析月季粉色花的遗传变异机制,以粉色系的窄叶藤本月季花(Rosa chinensis‘Zhaiye Tengben Yuejihua’)为母本、月月粉(Rosa chinensis‘Old Blush’)为父本杂交获得的F1群体为材料,利用色差仪对杂交群体的花色表型值进行测定,计算其色光值和花色分级值,并采用主基因+多基因混合遗传模型分析月季花色性状的遗传规律。结果表明,月季杂交群体花色出现从白色到暗红色的分离,利用ISCC-NBS色名表示法将其花色分为白色、粉色、红色、红紫色和墨色5个色系,并确定了各色系的参数分布范围,建立了杂交群体色系与色差仪CIELab表色系统明度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)的对应关系;此外,确定该月季杂交群体花色受1对加性-显性主基因控制,遗传模型为1MG-AD,利用色光值和花色分级值2个参数计算的花色主基因遗传率较高,分别为81.92%和96.86%,不易受环境影响。研究结果可为月季花色育种提供参考。

标准切花菊杂交F_1代群体侧枝侧蕾性状的杂种优势和遗传分析

以标准切花菊[Dendranthema morifolium(Ramat.)Tzvel.]品种‘优香’(‘Yuuka’)为母本、品种‘神马’(‘Jinba’)为父本进行杂交,对杂交F_1代群体的单株侧枝平均长度、单株侧枝数、单株侧枝数与单株叶节数的比值(R1)、主蕾直径与侧蕾直径的比值(R2)、单株侧蕾数以及主蕾与侧蕾间距离6个性状进行杂种优势和相关性分析,并利用主基因+多基因混合遗传模型检测这些性状的主基因效应。结果显示:杂交F_1代群体6个侧枝侧蕾性状的变异系数为23.78%~50.65%,且侧枝性状的变异系数总体上高于侧蕾性状;各性状的频次均呈现连续性的正态分布趋势,说明这些性状可能属于多基因控制的数量性状。杂交F_1代群体的6个侧枝侧蕾性状均在0.01水平上表现出显著的中亲优势,表明各性状均存在显著的杂种优势。6个性状中,单株侧枝平均长度的中亲值最大(62.30 mm),R1的中亲值最小(0.26);单株侧枝平均长度、R2和主蕾与侧蕾间距离的中亲优势均为正值,单株侧枝数、单株侧蕾数和R1的中亲优势均为负值。6个性状的中亲优势率为-53.74%~31.28%,其中,单株侧枝数的中亲优势率最小,而主蕾与侧蕾间距离的中亲优势率最大。相关性分析结果显示:单株侧枝平均长度和单株侧枝数均与R1呈极显著正相关,并与R2和单株侧蕾数呈极显著负相关;R2与侧蕾数也呈极显著正相关,且二者均与主蕾与侧蕾间距离呈极显著正相关。混合遗传分析结果显示:单株侧枝平均长度、R1、R2和单株侧蕾数均受2对主基因控制,符合B-1模型,主基因表现为"加性-显性-上位性",这4个性状的遗传率分别为77.07%、96.72%、64.38%和53.07%;单株侧枝数也受2对主基因控制,符合B-2模型,主基因表现为"加性-显性",该性状的遗传率为74.38%,表明这5个性状的遗传存在主基因控制效应。而主蕾与侧蕾间距离符合A-0遗传模型,说明该性状无主基因控制,易受环境影响。

雄性不育枣‘JMS2’ב交城5号’杂交F_(1)代花性状遗传变异分析

以雄性不育枣‘JMS2’和‘交城5号’及其140株F_(1)代杂交群体为材料,对F1代花面积、花直径、蜜盘直径、花粉量以及花粉活力5个花性状进行调查分析,旨在探索杂交F_(1)代花性状的分离特点和遗传变异规律。结果显示,F_(1)代枣花直径、花面积、蜜盘直径以及花粉量、花粉活性均呈连续变异,符合正态分布,是由多基因控制的数量性状。两年间的F_(1)代花大小性状分布趋势相似,表现出一定的性状分离,变异系数为8.66%~17.84%,其花面积变异系数最高,且花直径、花面积两性状表现趋中遗传。F_(1)代植株的花均有花粉,两年间花粉量和花粉活性性状均高于亲本,表现出明显的超亲遗传;花粉性状能广泛分离,变异系数为19.39%~50.13%,其花粉量变异系数较高。通过相关性研究发现花直径、花面积、蜜盘直径3个性状间存在着极显著的正相关关系,花粉量与花粉活力间并未存在显著关系。

萱草品种‘六月花’与‘海尔范’杂交F 1代内外花被片颜色遗传分析

[目的]萱草属植物具有重要的经济价值和观赏价值,而花色是其主要观赏性状之一,探析萱草属植物杂交后代内外花被片颜色的遗传规律可为培育新型花色品种提供理论依据。[方法]本研究以黄花菜单色花品种‘六月花’为母本,萱草双色花品种‘海尔范’为父本进行杂交构建了F1群体,采用分光测色计对杂交F1代的内、外花被片颜色进行测量并计算其色光值,基于内、外花被片的L^(*)、a^(*)、b^(*)值进行聚类分析并确定颜色分级,采用主基因+多基因混合遗传模型探究萱草属植物杂交F1代内、外花被片花色性状的遗传规律。[结果]萱草属植物杂交F1群体出现了黄色到深红色的花色分离,通过聚类分析将杂交F1群体内花被片划分为黄色、鲜肉色、淡珊瑚色、印度红、深红色5个色系,外花被片皆为黄色系,划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5个等级;基于内、外花被片色光值和颜色分级进行遗传分析,确定内花被片颜色受2对主基因控制,遗传模型为2对加性-显性主基因模型(2MG-AD),第1对主基因加性效应更强,第2对主基因显性效应更强,主基因遗传率较高,为85.07%;确定外花被片颜色受2对主基因控制,遗传模型为2对加性-显性主基因模型(2MG-AD),且第1对主基因的加性效应和显性效应更强,主基因遗传率为36.05%。[结论]研究结果可为萱草属植物花被片颜色性状的基因定位和新型花色育种提供理论依据。

油绿80天菜薹航天诱变后变异株系的RAPD分析

利用RAPD技术对油绿80d菜薹种质航天诱变后的3份优良株系及其原始对照种进行遗传变异性分析,结果表明:3份优良株系在分子水平上都发生了不同程度的遗传变异,其中优良变异株系B的差异带最多,变异程度最大,其次为株系C,株系A变异最小.

油茶杂交子代花器官性状的遗传分析

为分析油茶杂交子代花器官性状的变异程度、杂种优势及遗传倾向,以322株油茶杂交子代(徳油2×华硕)及其亲本为试材,调查花横径、花纵径、花瓣数、花药数、花柱裂数、雄蕊群长、花柱长和雌蕊长8个花器官数量性状,并进行遗传变异分析、正态性检验和概率分级、杂种优势分析及聚类分析。结果表明:(1)子代群体花器官性状变异系数区间为11.74%~22.10%,平均为16.26%。(2)K-S正态性检验和频率分布显示,花横径、花纵径、花药数和雄蕊群长符合正态分布;花瓣数和花柱长为双态分布;花柱裂数与雌蕊长呈偏态分布特征。频率分布占比最高的位于Ⅲ级,平均占比43.05%;Ⅴ级占比最低,平均为8.07%。(3)花器官各性状的中亲优势范围为-28.48%~5.65%,超高亲优势范围为-49.29%~-9.12%,超低亲优势范围在-18.06%~29.12%。除超高亲优势全为负值,存在一定程度的衰退现象外,其余2个优势度量指标呈现正负双向分布趋势,其中花柱裂数和花药数在中亲优势、超低亲优势中均表现为正向,优势明显且稳定;花柱长和雌蕊长在超低亲优势中显示为正值。相对遗传力分析结果显示,父本的花药数和花柱裂数优于母本,子代具有亲父倾向;其余6个数量性状中母本更占优势,子代倾向于母本特性。(4)聚类分析将试验材料分为三大类群,其中,第Ⅱ类群综合表现最优,具有较高的杂种优势利用价值。以上结果表明,杂交子代群体的遗传变异程度较高,杂种优势明显,可为丰富油茶综合评价体系以及早期优株筛选提供参考依据。

皂荚植株开花特性观察及分析

目的:观察皂荚植株开花特性,探讨猪牙皂的发育与形成规律。方法:定点观测皂荚嫁接株、实生株花的性别、形态变化、花序特征参数及开放动态。结果:实生株花序有雄花序、两性花序及杂性花序,嫁接株只有两性花序;只有雄花序的雄株只传粉不结果,具有两性花序、杂性花序的两性株、杂性株均可结果,实生株多结大皂角,嫁接株多结猪牙皂;嫁接株两性花序最大,实生株雄花序最小,实生株两性花序大小介于嫁接株两性花序与实生株雄花序之间;实生株雄花序着花数量最多,嫁接株与实生株两性花序着花数量相近;嫁接株开花早、花期长,实生株开花较晚、花期较短。结论:不同性质皂荚植株开花特性有明显差异,花蕾期柱头外露花、以猪牙皂植株枝条嫁接的植株多结猪牙皂,猪牙皂的形成与花期错位、植株遗传变异等有关。

人工合成甘蓝型油菜花期变异A基因组的遗传研究

为了探究人工合成甘蓝型油菜后代中分离的两种早晚花材料在A基因组中的遗传变异情况,本研究以种植在青海大学农林科学院试验田的大黄油菜和中迟芥蓝为亲本,杂交获得S0代,在其S3代出现早花与晚花分离,通过对其S6代进行A基因组的SSR分子标记检测与花粉可染性检测,筛选出扩增带型清晰且具有多态性的38对引物。结果表明:早花中变异率介于0.84%~1.54%,平均为1.16%,晚花中变异率介于0.4%~0.8%,平均为0.59%;聚类分析结果显示早晚花群体明显分为两类,且早晚花平均遗传距离为0.375 1。并对早花与晚花进行花粉可染性检测,早花与晚花育性没有显著性差异。研究表明该人工合成甘蓝型早晚花材料在A基因组上发生了遗传变异。

迟发型Cockayne综合征Ⅲ型1例报告

Cockayne综合征(Cockayne syndrome,CS)是一种常染色体隐性遗传进行性多系统疾病,其特征是转录偶联修复中的特定细胞缺陷。典型临床特征包括生长迟缓、体态佝偻、小头畸形、皮肤光敏性、牙齿异常、进行性听力损失、色素性视网膜病变、白内障和眼炎。患病率约为2.5/100万[1]。

利用ISSR标记揭示西伯利亚杏早晚花群体的遗传多样性

利用6条ISSR引物对内蒙古西伯利亚杏资源圃内选择的30个早花个体和37个晚花个体进行遗传多样性分析,共扩增出94个位点,其中多态性位点为92个。早花群体等位基因数(Na)为1.8936,有效等位基因数(Ne)为1.4579,多态性位点数为89.36%,Nei's基因多样性指数(H)为0.2716,Shannon多样性指数(I)为0.4148。晚花群体依次Na为1.9681,Ne为1.4594,PPB%为96.81%,H为0.2795,I为0.4306。西伯利亚杏晚花群体比早花群体具有更高的遗传多样性。早晚花群体间的遗传分化系数(Gst)为0.0308,总遗传变异的3.08%存在于群体间,96.92%存在于群体内,AMOVA分析也得到了相似结果,群体间的遗传变异是7%,群体内的变异为93%。早晚花群体间的基因流(Nm)为15.7585,群体间有很强的基因流。用NTSYS聚类软件对早晚花67个体进行了聚类,在相似系数0.652处聚成了晚花和早花两类;用Gen Al Ex软件进行主成分分析时,也聚成了晚花和早花两类。研究结果表明,西伯利亚杏晚花群体比早花群体具有更高的遗传多样性,早晚花群体间存在一定的遗传分化。

亚洲百合‘Renoir’与兰州百合杂交F1代表型性状遗传变异分析

为研究百合杂交后代表型性状的分离和遗传变异规律,本研究以亚洲百合‘Renoir’和兰州百合杂交获得的F1代群体为研究对象,对株高、花朵数量和花色等11个性状进行统计分析。结果表明:该杂交F1代群体表型性状变异广泛,变异系数范围为9.86%~79.38%,其中花朵数量和株高的变异程度最高,并表现出明显的杂种优势,其余性状表现为趋中变异。除花朵数量外,各性状均呈连续性较好的正态分布,符合多基因控制的数量性状遗传特征。9个数量性状中有20对性状的相关性达到极显著水平(P<0.01)。F1代群体的花色表现为不同深浅的粉色、橙粉色和黄色。色素成分的遗传分析发现花青苷的有无为单基因控制的质量性状,类胡萝卜素则由多基因控制。子代花被片上均具突起状斑点,斑点数量不同,可能受多个基因共同调控。本研究对挖掘控制百合表型性状的优良基因及新品种选育具有重要参考价值。

切花菊瓶插寿命的关联分析与QTL定位

为揭示切花菊瓶插寿命的数量遗传变异机制及其相关的分子标记,以80个切花菊品种和100个‘南农雪峰’ב蒙白’F1代杂交株系为材料,系统调查瓶插寿命的表型变异,并通过关联分析和连锁作图解析瓶插寿命的遗传机制。结果表明,切花菊品种的瓶插寿命为20~58 d,变异系数为17.96%;F1群体瓶插寿命在24~56 d之间,基本符合正态分布,且普遍存在超亲个体。基于混合线性模型(MLM)的关联分析检测到6个与瓶插寿命性状显著相关的标记,单个标记的表型贡献率为8.67%~11.26%,其中,标记SSR131-3、SSR149-4和SSR150-5的贡献率较高,分别为10.20%、11.26%和11.14%,应为主效位点;QTL定位分析在‘南农雪峰’连锁图的X2连锁群检测到2个控制瓶插寿命性状的加性QTL(qVLX2-1、qVLX2-2),其加性效应分别为11.60和10.86 d,贡献率分别为6.34%和3.15%。