波兰小麦在青藏高原饲用性能的评价

青藏高原是世界典型的高寒牧区,气候寒冷干燥,生态环境脆弱,天然草原初级生产力水平低下,人工草场现有适宜草种单一,品质较差,难以满足放牧家畜的营养需求,急需筛选和培育适宜该地区种植的优质饲用作物。本研究对40份波兰小麦饲用相关性状进行了测定,运用熵权法对测定指标进行了权重确定,采用灰色关联度进行了综合评价,以期筛选出适宜青藏高原等高寒牧区种植的波兰小麦优异饲用种质资源。主要研究结果如下:(1)供试材料籽粒产量权重最高为7.04%,开花期鲜草产量次之为6.98%,同时籽粒和鲜草产量变异系数(%)均较高,分别为28.57%和22.26%;(2)饲用品质分析表明,供试波兰小麦植株、籽粒中粗蛋白含量均较高,分别为23.86%和20.28%,植株ADF、NDF含量较低;(3)关联分析表明,综合评价较高的3个品种分别为来自阿根廷的9号、来自埃塞俄比亚的18号和来自罗马尼亚的20号,其中20号综合评价最高为0.635,18号为0.617,9号为0.607。上述综合评价较高、饲用性状较突出的材料可作为筛选和培育青藏高原等高寒牧区高蛋白含量优质禾本科牧草的良好供试材料。

用响应面法优化人工蛹虫草子实体中虫草素的超声提取工艺

为优化人工蛹虫草子实体中虫草素的超声提取工艺,在单因素试验基础上,利用响应曲面法考察提取温度、超声提取时间以及液料比对虫草素提取率的影响,并对提取工艺进行优化。结果表明:人工培养蛹虫草子实体中虫草素超声提取的优化工艺条件为超声温度50℃,超声提取时间47 min,液料比30 mL/g,提取次数3次。在此工艺条件下,虫草素提取率的理论值为1.057%。

基于转录组测序的青藏扁蓿豆EST-SSR标记开发与验证

青藏扁蓿豆(Medicago archiducis-nicolai)广泛分布于青藏高原及其毗邻地区,对高海拔极端环境具有极强的适应性。本研究利用高通量转录组测序数据,对青藏扁蓿豆的EST-SSR标记进行了开发。结果发现,随机选取的477对引物中,350对可在青藏扁蓿豆中有效扩增,其中346对引物在扁蓿豆(M.ruthenica)中可实现跨物种扩增。利用其中64对独立遗传且符合哈迪–温伯格平衡的标记引物对青藏扁蓿豆和扁蓿豆野生群体的遗传多样性和群体遗传结构分析发现,两个物种存在明显的种间和种内的遗传分化,且提示种内群体间的遗传分化与地理隔离或环境选择有关。本研究所开发的EST-SSR标记为今后进一步评价青藏扁蓿豆和扁蓿豆的遗传多样性以及解释其适应极端环境的遗传机制提供了重要的研究工具。

52份波兰小麦种子性状分析

为了解波兰小麦籽粒及其品质性状,对52份波兰小麦品种籽粒性状进行了测定,并对其品质性状间的相关性进行了分析。结果表明:(1)供试波兰小麦籽粒千粒重变异系数最高为42.27%,其次为粗蛋白、湿面筋含量,变异系数分别为11.47%和11.74%;较高原448,10号的籽粒千粒重提高46.95%,20号的粗蛋白含量提高105.83%,2号的湿面筋含量提高94.31%,这些品种可以作为较高千粒重和籽粒品质的重要种质资源;供试小麦籽粒长度、宽度与千粒重呈极显著正相关,籽粒大小可以作为千粒重选择的指标。(2)主成分分析表明,波兰小麦面粉的形成时间对其品质影响的权重最高(W=0.24),其次是稳定时间对品质的影响(W=0.23);面粉的稳定时间和形成时间与籽粒含水率、粗蛋白含量呈显著或极显著负相关,与籽粒千粒重呈极显著正相关,湿面筋含量与面粉形成时间呈显著正相关。可选择千粒重较大、籽粒含水率较低、粗蛋白含量适宜的波兰小麦作为我国小麦遗传基础拓展和品种改良的亲本材料。

基于农艺性状解析乐都长辣椒种质分化情况

为更好地提出保护和开发青海地方蔬菜种质资源乐都长辣椒策略,通过在同样栽培条件下比较分析来自青海不同产区的4个乐都长辣椒品系(LD1、LD2、LD3、LD4)的农艺性状,解析该资源当前的种质分化情况并就此探讨下一步对其保护和利用的对策。结果表明:(1)纯种乐都长辣椒LD1相对于其他3个品系具有良好的综合农艺性状,LD1的农艺性状综合评价最高为0.55,LD2次之为0.54,LD3最低为0.34。(2)供试的乐都长辣椒4个品系间已存在显著的农艺性状变异,种质分化明显,急需提纯复壮和创新改良。它们的单株产量和单果重的变异系数较大,分别为19.61%和19.70%,果肉厚度次之为16.56%,果实纵径变异系数最小为3.08%。(3)乐都长辣椒的产量与单株果数、果肉厚度和单果重呈极显著正相关,辣椒单果重与果肉厚度、商品果横径呈极显著正相关。可优先考虑在增加单株果数、果实横径及果肉厚度等方面着力,以提纯复壮和创新改良乐都长辣椒种质。

扁蓿豆MrERF1的转录激活活性、亚细胞定位及表达分析

乙烯应答因子(ethylene responsive factor,ERF)广泛存在于植物中,在植物生长、发育和逆境胁迫响应的调节中具有重要作用。本研究根据扁蓿豆(Medicago ruthenica)低温胁迫转录组测序信息,设计特异性引物,利用反转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)技术克隆了一个受低温胁迫诱导表达的ERF转录因子基因MrERF1。序列分析表明,MrERF1基因包含了一个948 bp的开放阅读框,编码由316个氨基酸组成的序列中含有一个高度保守的AP2结构域,具有典型的ERF转录因子特征。遗传进化分析表明其与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)MtABR1蛋白的同源性最高。构建表达MrERF1融合增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)的载体,本氏烟草(Nicotiana benthamiana)叶片下表皮细胞瞬时表达结果证明Mr ERF1蛋白定位于细胞核。结果表明,构建pGBKT7-MrERF1载体转化AH109酵母感受态细胞具有转录激活活性。对MrERF1在不同组织中的表达分析发现,该基因在扁蓿豆的茎、叶、芽和花序中均有表达,但在根中不表达。进一步分析发现,MrERF1基因的转录与光周期和生物节律无关。此外,MrERF1的表达受高盐、干旱、水淹、低温和脱落酸(abscisic acid,ABA)诱导。本研究表明,MrERF1能够响应多种非生物胁迫,为进一步分析MrERF1的功能奠定了基础。