利用RIL群体和自然群体检测与花生含油量相关的SSR标记

以远杂9102×中花5号杂交后代衍生的重组近交系F₈代家系为材料，在含油量测试的基础上，选用10份低油材料(平均含油量52.91%)、12份高油材料(平均含油量58.85%)以及亲本进行SSR引物筛选，通过631对SSR引物扩增，筛选出来源于7对引物的13个有显著差异的片段可以有效区分低油材料和高油材料。以这7对差异引物在F₈ RIL群体中扩增，对20份低油家系材料(含油量<55%)和45份高油家系材料(含油量>56%)进行统计分析，获得1个与花生含油量相关的分子标记2A5-250/240，其中，标记2A5-250为低油材料(含油量<55%)所拥有，相符率为95.0%，标记2A5-240为高油材料(含油量>56%)所拥有，相符率为88.9%。用SSR标记2A5-250/240检测11份高油(平均含油量为55.93%)栽培种花生和11份低油(平均含油量为48.41%)栽培种花生，结果表明，标记2A5-240与高油栽培种花生的符合率为63.6%，2A5-250与低油栽培种花生的符合率为90.9%。在19份高油(平均含油量为58.60%)野生花生中，10份野生花生能检测到标记2A5-240。综合分析RIL群体和自然群体的研究结果表明，标记2A5-250/240可用于花生含油量分子标记辅助选择。     

常温条件下花生种质资源超干燥贮藏研究

不同含水量的花生种子在常温下，密封干燥贮藏7、9、11、12a，对其种子发芽率、发芽势、活力指数、植株生长发育以及植物学特性和经济性状有不同程度的影响。在武汉气候条件下，花生种子含水量处于3．2％～3．3％的超千状态下，至少可安全贮藏11年。     

花生抗锈病种质筛选及抗性QTL分析

锈病是影响花生产量和品质的主要真菌性病害。本研究以“中花10号× ICG 12625”构建的重组自交系群体（RIL）为材料,在武昌和阳逻两个环境中对其F₈群体进行锈病抗性鉴定,获得了8份抗锈病材料（QT0348、QT0368、QT0400、QT0402、QT0419、QT0458、QT0463和QT0485）。利用前期构建的遗传图谱进行QTL分析,检测到10个与锈病抗性相关的QTL,贡献率为4.54%~10.78%,分布于7条染色体上。其中,qBB06.1和qBB06.4为重复一致的QTL,贡献率为10.76%。根据侧翼标记在物理图谱进行比对,发现对应区段含有193个基因,其中178个基因被注释,功能注释基因中有1个NBS-R基因。本研究结果为花生抗锈病的遗传改良奠定了基础。     

栽培种花生遗传图谱的构建及主茎高和总分枝数QTL分析

栽培种花生是异源四倍体,基因组大,构建花生的分子遗传连锁图谱并对相关性状进行QTL定位研究的工作缓慢。本研究以遗传差异大的亲本组配杂交组合富川大花生×ICG6375构建F2作图群体,采用公开发表的2653对SSR引物,构建了一张含有234个SSR标记、分布于20个连锁群的栽培种花生遗传图谱。该图谱覆盖基因组的长度为1683.43c M,各个连锁群长度在36.11~131.48 c M之间,每个连锁群的标记数在6~15个之间,标记间的平均距离为7.19 c M。结合F3在湖北武汉和阳逻环境下的主茎高和总分枝数鉴定结果,应用Win QTLCart 2.5软件采用复合区间作图法进行了QTL定位和遗传效应分析。共检测到17个与主茎高和总分枝数相关的QTL位点,贡献率在0.10%~10.22%之间,分布于8个连锁群上。综合分析武汉和阳逻环境的鉴定结果,获得重复一致的与主茎高相关的6个QTL,其中q MHA061.1和q MHA062.1位于连锁群LG06上TC1A2~AHGS0153标记区间,贡献率为5.49%~8.95%;q MHA061.2和q MHA062.2位于LG06上AHGS1375~PM377标记区间,贡献率为2.93%~5.83%;q MHA092.2和q MHA091.1位于连锁群LG09上GM2839~EM87标记区间,贡献率为0.53%~9.43%。     

花生溶血磷脂酸酰基转移酶基因的克隆与表达分析

溶血磷脂酰基转移酶(LPAT)是植物油脂合成途径的一个关键酶,在植物油脂品质改良和提高种子含油量方面具有重要的应用价值。本研究通过构建花生种子全长cDNA文库,结合大规模EST测序和功能注释,从花生中克隆了溶血磷脂酸酰基转移酶基因,命名为AhLPAT。该基因cDNA全长1 629 bp,对应的基因组序列5 531 bp,由11个外显子和10个内含子组成,内含子剪接方式符合GT-AG剪接规则。根据编码区预测AhLPAT编码一条387个氨基酸组成的多肽,预测分子量为43.2 kD,等电点为9.42。AhLPAT蛋白含有一个典型的酰基转移酶保守功能结构域以及溶血磷脂酰基转移酶相似的保守区域。该蛋白的氨基酸序列与已报道的其他物种LPAT蛋白序列有较高的一致性。AhLPAT与旱金莲、油菜、海甘蓝、蓖麻和拟南芥的LPAT蛋白氨基酸相似性依次为90%、89%、89%、88%和87%。系统进化分析表明,AhLPAT与拟南芥AtLPAT2亲缘关系较近,且同属于内质网型LPAT蛋白。RT-PCR分析表明,AhLPAT基因在花生根、茎、叶、花、果针和种子中均有表达,在花生开花后50~60 d,果针和种子中的表达量最高,且AhLPAT的表达量与花生种子含油量积累速率变化一致,二者显著相关(r=0.63,P<0.05)。推测AhLPAT基因在花生种子油脂合成中起重要作用。     

花生种子白藜芦醇含量与黄曲霉产毒抗性的关系

选用抗黄曲霉产毒的花生品种(系)和高产毒品种(系), 采用强产毒菌株AF2202人工接种水分吸涨的花生种子, 培养7 d后,测定接种和未接种的花生种子中白藜芦醇及黄曲霉毒素含量,探讨白藜芦醇与花生种子黄曲霉产毒抗性之间的关系。结果表明,抗黄曲霉产毒花生品种(系)的白藜芦醇含量较高,平均为37.3 µg kg^–1,高产毒品种含量相对较低,平均为13.3 µg kg^–1,抗、感品种之间存在显著差异。吸胀处理后抗产毒花生品种(系)白藜芦醇含量提高2.0倍,感病品种(系)仅提高1.6倍,对不同品种(系)处理后的种子二次接种,令黄曲霉毒素含量下降37.6%~75.8%,但吸胀处理后抗产毒品种(系)的黄曲霉毒素含量仍低于感病品种(系)。相关分析表明,花生白藜芦醇含量与黄曲霉毒素含量呈显著负相关,并且在离体培养基中添加浓度大于3.0 μg mL^–1的白藜芦醇可导致黄曲霉菌产毒量大幅下降,说明白藜芦醇对黄曲霉产毒具有抑制作用。     

花生主要品种出仁率和百果重的生态稳定性分析

为了筛选高产稳产广适性的花生品种,连续2年对60份花生品种4个生态区种植的出仁率和百果重进行了考察分析。结果表明,不同品种间出仁率(SP)和百果重(HPW)以及不同年份不同地点间差异均极显著,不同环境中出仁率稳定性高的品种,其百果重相对较小。进一步分析表明,不同环境下花生百果重与出仁率之间均存在极显著负相关关系。通过2年4点共8个环境的重复鉴定,筛选得到出仁率稳定性较强且百果重相对较大的品种5份,分别是中花5号、中花16号、豫花7号、中花10号和皖花8号。结合SSR多样性分析结果,这5份稳定性强且高产的花生品种属于不同的类群,遗传差异相对较大。该结果为花生高产品种的应用提供了材料基础和理论依据。     

花生荚壳抗黄曲霉菌侵染的鉴定方法研究及抗性种质发掘

        黄曲霉毒素污染是影响花生食用安全性和制约产业发展的重要因素。荚壳是花生抵御黄曲霉菌侵染的第一道防线,为建立花生荚壳抗黄曲霉侵染的鉴定方法,本研究利用强侵染黄曲霉菌AF2202接种花生荚果,通过对不同接种菌浓度和培养时间的比较分析,发现接种浓度为2 ×106孢子/mL、培养7d的组合方案可以有效区分花生荚壳对黄曲霉菌侵染的抗性。利用所建立的鉴定方法对276份遗传变异丰富的花生核心种质材料进行接种鉴定,进一步证明了这一方法鉴定花生荚壳抗性的有效性和实用性,初步发掘出2份具有荚壳抗性的特异花生种质。     

花生含油量的遗传基础与QTL定位研究进展

花生是我国重要的油料作物,含油量是花生重要的品质性状和育种目标。花生含油量每提高1个百分点,相当于增产2个百分点,油脂加工利润可提高7个百分点。培育高油高产花生品种是增加食用油供给和保障食用油供给安全的重要途径。本文概述了花生含油量表型鉴定的4种常用方法;阐述了花生含油量的遗传特性是多基因控制的数量性状,即受加性效应和显性效应的影响,也存在基因型和环境互作;总结了已报道的含油量QTL 124个,表型变异解释率超过10%的主效位点有36个,分布在A03、A05和A08上的8个主效QTL可重复检测到;构建了一张花生含油量的一致性遗传图谱, A08染色体上33.59～50.24 Mb为热点区间;介绍了油脂合成及调控相关基因等方面的研究进展,以期为花生含油量遗传改良和高油品种培育提供理论指导。     

花生主要品质性状的QTL定位分析

本研究以远杂9102×徐州68-4杂交后代衍生的重组自交系(RIL)的188个家系为材料,连续3年种植后检测其含油量及脂肪酸含量。结果表明,该RIL群体的含油量及脂肪酸变异丰富,从中获得了含油量稳定高于高值亲本的后代材料1份,油酸含量稳定高于高值亲本的材料23份。RIL群体的含油量、油酸和亚油酸含量以及油酸/亚油酸比的广义遗传力分别为0.849、0.761、0.874和0.887,表明这些性状的变异主要受基因型控制。利用前期构建的SSR遗传连锁图,结合3年主要品质性状鉴定数据,共检测到82个相关QTL,分布在11个连锁群上,其中与含油量、油酸、亚油酸和油酸/亚油酸比(油亚比)相关的QTL分别为15、21、21和25个,贡献率大于10%的主效QTL有23个,2年能重复检测到QTL有8个,3年重复检测到的有4个。其中,本研究新鉴定出的主效QTL有7个,重复性好的有5个,尤其是LG2上区间GM2839-GNB159,3年均定位到与油酸和油亚比相关的QTL,2年定位到与亚油酸相关的QTL,贡献率为5.80%~28.14%,该区间只有1.63c M。这些QTL的获得对于花生品质性状改良中亲本选配、后代标记辅助选择以及QTL精细定位具有重要意义。