利用EMS诱发玉米性状变异的效果

用含有不同浓度甲基磺酸乙酯（EMS）的石蜡油溶液处理5个玉米自交系的成熟花粉,处理后代采系谱法种植;在后代群体中筛选各种有利用价值的变异性状。本试验得出：经EMS处理的试材,M1代表现出来的叶色变异,并不能真实遗传。在诱变后代选择生育期突变体应从M2代开始,成株期质量性状未发生明显变异,但株高、穗位高、茎粗和叶型等数量性状出现了较高的突变频率,其中株高降低的突变明显。     

春性甘蓝型油菜EMS突变体库的构建与筛选

创制突变体库是甘蓝型油菜品种选育和重要性状遗传解析的重要基础。春性甘蓝型油菜开花不需漫长的春化过程,生育期短,在创制突变体库方面具有独特优势。本研究采用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变春性油菜862种子,以构建春性油菜EMS诱变突变体资源库。通过比较8种不同浓度EMS（0~1.4%,间隔0.2%）对发芽率的影响,最终确定使用0.8%的EMS作为最佳处理浓度,发芽率为37.2%。田间种植筛选与表型统计初步鉴定了M2代1823个单株的形态学性状,突变频率为3.91%,主要包括叶色、叶形、株高、株型、角果长短、种粒大小、种皮颜色、种子含油量以及其它性状变异等,突变类型十分丰富。该突变体库的构建为油菜功能基因组学研究和分子育种提供表型多样的种质资源。     

花生EMS诱变体系的探索及突变体鉴定

突变体创制对花生遗传改良和功能基因组学研究具有重要意义。为获得最佳诱变效果,本研究对不同基因型花生品种的EMS诱变条件进行摸索,发现花育22号、花育71、花育9301、狮头企和伏花生的最适诱变浓度分别为0.4%、0.5%、0.3%、0.5%和0.3%。通过对最适EMS浓度诱变处理下苗期芽长、株高、根长及根数目分析,发现5个品种虽然都能正常成苗,但均受到较严重的损伤。在预实验基础上,用浓度为0.4%的EMS溶液处理了大约5000粒花育22号种子,M1及M2世代性状调查显示突变群体表型丰富,出现株高、株型、荚果、籽仁、分枝数、叶形等表型变异株系,表型变异率为12.9%。本研究为花生遗传改良和功能基因组学研究提供了丰富的种质材料。     

EMS对新春11小麦抗性淀粉和农艺性状的诱变效果

为给甲基磺酸乙酯(EMS)在高抗性淀粉小麦诱变育种中的应用提供依据,以春小麦新春11为材料,分析了不同浓度EMS诱变小麦种子的M2代成熟籽粒抗性淀粉含量的变化,同时结合株高等农艺性状时优异材料进行了筛选.结果表明,不同浓度EMS(0.3%、0.5%和0.7%)处理后,M2代籽粒平均抗性淀粉含量分别为2.76%、3.22%和4.31%,高于未处理的籽粒抗性淀粉含量(2.57%),并发现了抗性淀粉含量较高和较低的突变体.其中,0.3%浓度EMS最适宜新春11农艺性状的诱变,突变类型最多;0.7%的EMS处理获得的高抗性淀粉含量的突变体更为丰富.综合农艺性状、产量性状和品质的表现,筛选出7个抗性淀粉含量高且综合性状优良的M2突变家系.     

春大豆EMS诱变M1、M2代主要农艺性状的遗传变异及相关性

利用0.5％甲基磺酸乙酯(EMS)溶液处理7个春大豆品种种子,并对M1和M2代主要农艺性状的遗传变异及相关性进行分析.结果表明:M1代主要是化学物质扰乱了植株生理而产生生理损伤发生了形态变异.M2代分枝数、单株荚数、单株粒数和单株粒重的变异系数较大.M2代各性状的广义遗传力以株高、主茎节数较高,而分枝数、单株粒数、单株...     

一个花生EMS突变体的鉴定及其生长习性的遗传分析

生长习性是影响花生种植密度的重要因子,与株型育种及产量高度相关。花生突变体A38来自匍匐型高油酸品种Sun Oleic97R的EMS诱变,其株型直立,且高抗花生晚斑病。本研究以该突变体A38与其野生型Sun Oleic97R杂交构建的F_1、F_2群体为材料,开展了A38的表型鉴定及其生长习性的遗传分析。与匍匐型的Sun Oleic 97R相比,突变体A38的生长习性为直立型,所有F_1植株表现半匍匐表型,F_2分离群体中直立、半匍匐和匍匐的分离比例比符合1∶2∶1。表明A38的直立突变表型受单隐性核基因控制,匍匐对直立为不完全显性。研究结果将为下一步控制花生生长习性基因的克隆、株型的分子设计育种改良奠定基础。     

EMS诱导的盛农1号小麦突变体筛选与鉴定

突变体诱导是创造小麦遗传材料和选育新品种的重要途径之一。通过甲基磺酸乙酯（EMS）处理高产、抗白粉病品系盛农1号,从4 500个M₂代穗系中筛选出174个突变体穗系,突变率为3.86%。其中,穗部突变体32个,突变率为0.71%;叶部突变体47个,突变率为0.89%;茎部突变体22个,突变率为0.49%;育性和成熟期突变体12个,突变率为0.27%;其他类型突变体11个,突变率为0.24%;农艺性状优于对照盛农1号的突变体57个,突变率为1.27%。经过M₃代验证及生物学性状和农艺性状调查,获得可稳定遗传的株系18个,其中,穗部突变体6个,茎秆突变体1个,叶部突变体6个,早熟突变体3个,晚熟突变体2个。农艺性状分析表明,穗部突变体SS4、SS5、SS6和SS16的小穗性状优于盛农1号。这些新突变体为小麦品种改良和遗传研究提供了新的材料。     

利用EMS化学诱变改造玉米自交系的研究

选用生产上的玉米骨干自交系,使用不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)处理其成熟花粉.处理后代采用系谱法种植;在后代群体选择早熟、晚熟和各种有利用价值的株型变异;通过M1、M2代两代田间选择和M3代田间鉴定, 从多个自交系中选出了已稳定的早熟、晚熟突变体和一个有利用价值的株型突变体;并得出浓度为0.667×10-3的EMS-石蜡油有利于早熟突变的发生,而大于10-3的EMS-石蜡油有利于晚熟突变的发生.由于所得自交系为原自交系的等基因突变体,因此该技术在育种实践和理论上具有重要意义。     

EMS诱变的普通小麦豫农201突变体库的构建与初步分析

为了构建小麦EMS突变体库,为小麦功能基因组学研究准备基础材料,利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)溶液诱变处理豫农201种子,对获得的M2代植株进行农艺性状及其他生物学性状的表型筛选,结果共获得722份叶、茎、穗和其他性状发生变异的突变体,其中139份叶片性状突变、220份茎秆性状突变、38份穗部和籽粒性状突变、325份其他性状突变,突变频率分别为2.20%、3.49%、0.60%、5.15%.利用SDS-PAGE对突变体的高分子量麦谷蛋白亚基进行分析,共发现有21个缺失不同类型亚基的突变体.本研究初步构建的豫农201 EMS突变群体可应用于小麦功能基因组研究和小麦遗传改良.     

EMS诱发大豆M2与M3代农艺性状的遗传变异比较

为明确甲基磺酸乙酯(EMS)对大豆品种诱变的后代变异情况,利用0.5%EMS溶液处理7个大豆品种的种子,对M2、M3代主要农艺性状的遗传变异进行分析比较。结果表明:各世代农艺性状均发生一定程度的变异,与M2代相比,M3代株高、节数及百粒重的变异系数有所变小,其它性状的变异系数大致相当;M3代分枝数、单株荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重的广义遗传力大于M2代,由于M3存在一定的回复突变,使得M3代株高、节数的广义遗传力小于M2代;各世代都诱变出早熟或晚熟的变异株,M2代熟期总变异率为0.65%,其中早熟变异比例为0.28%,晚熟变异比例为0.37%;M3代熟期总变异率为0.31%,其中早熟变异比例为0.12%,晚熟变异比例为0.19%,M3代熟期变异率低于M2。     

燕麦不同磷效率品种苗期对不同磷源的利用研究

为了探究燕麦不同磷效率品种对有机磷的利用能力,选取磷高效品种燕科1号和磷低效品种MARION为供试材料,在土培盆栽条件下,设置植酸态磷(OP)、无机磷(KP)和不施磷(CK)三个磷处理,研究苗期不同磷处理对燕麦不同磷效率品种生物量、磷累积量、根际土壤酸性磷酸酶活性和土壤有效磷含量的影响。结果表明:(1)OP处理下,燕科1号和MARION的生物量较KP处理显著提高,分别提高70.4%、 9.4%;燕科1号的根冠比显著低于MARION。(2)与CK比较,OP处理可显著提高燕麦地上部、全株磷含量,但比KP处理磷含量低;在OP处理下,燕科1号地上部磷含量比MARION提高15.1%,全株磷含量比MARION降低8.6%。(3)与CK比较,OP处理可以提高燕麦根际土壤有效磷含量,但显著低于KP处理;相同处理下,燕科1号根际土壤有效磷含量均低于MARION。(4)两个燕麦品种在不同磷处理下,燕麦根际土壤酸性磷酸酶活性变化不同,燕科1号根际土壤酸性磷酸酶活性在KP和OP处理比CK分别提高35.2%、26.5%,差异均达到显著水平;MARION在KP和OP处理比CK分别降低4.4%、14.1%,OP与CK之间差异显著。磷高效品种燕科1号利用植酸态有机磷能力高于磷低效品种MARION。     

中加燕麦种质的遗传多样性和群体结构分析

为揭示燕麦种质资源的遗传基础,采用内含子切接点引物和长随机引物的PCR分子标记技术,对加拿大和中国的64份燕麦种质的遗传多样性和群体结构进行了分析.结果表明,所用15条引物共扩增出171条带,平均每条引物扩增出11.4条带,其中多态性带共134务,多态性百分比为78.36%.燕麦各种质阃的Dice遗传相似系数分析表明,所有燕麦材料间的遗传相似系数变幅为0.699～0.934,平均值为0.81,表明参试燕麦种质间存在着一定的遗传差异,但遗传差异相对较小.群体结构分析结果表明,所研究的燕麦种质中81.25%的种质血缘相对比较单一,仅18.75%的种质拥有混合来源.     

裸燕麦硬度相关基因 AnVin-2的等位变异与表达分析

Vromindolines（Vins）是一种燕麦属（Avena L.）特异的淀粉结合蛋白,能够与淀粉体膜脂相互作用,影响籽粒硬度。为了解 Vin-2基因与裸燕麦籽粒硬度的关系,选用裸燕麦核心种质材料街棚莜麦对燕麦 Vin-2（ AnVin-2）基因进行克隆和等位变异检测,发掘 AnVin-2基因等位变异的检测标记,探究 AnVin-2A、 AnVin-2C和 AnVin-2D基因在籽粒不同发育时期以及4种不同硬度裸燕麦材料（2份软质,2份硬质）成熟籽粒中的表达模式;并选择10份不同硬度裸燕麦材料（5份软质,5份硬质）对 AnVin-2C4的等位变异进行鉴定。结果表明, AnVin-2基因在裸燕麦中存在14种等位变异,分别分布在4A、7C和4D染色体上,均无内含子,包含完整的开放阅读框444 bp,可编码147个氨基酸;根据序列差异开发出 AnVin-2基因在A、C和D染色体组上的标记以及 AnVin-2C1和 AnVin-2C4基因的特异标记,且 AnVin-2C4在10份不同硬度材料中存在5种等位变异。表达分析发现, AnVin-2C和 AnVin-2D基因在籽粒不同发育时期的表达量总体均呈先升后降的变化趋势,但在4份不同硬度材料成熟籽粒中没有明显差异(除冀杂二号成熟籽粒中 AnVin-2C基因的表达量显著低于73014-336、8399-3-4和7929-1-6成熟籽粒中的表达量外), AnVin-2A在籽粒不同发育时期均没有检测到表达。以上结果表明,裸燕麦 AnVin-2基因以多拷贝形式存在,但其序列多态性与籽粒硬度没有明显关联。     

An arabinogalactan-protein from whole grain of Avena sativa L. belongs to the wattle-blossom type of arabinogalactan-proteins

An arabinogalactan-protein (AGP) from whole grain of oat (Avena sativa L.) has been isolated for the first time by double precipitation with β-glucosyl Yariv reagent and characterized with regard to its polysaccharide and protein part. The large carbohydrate moiety is rich in galactose (63.0% w/w) and arabinose (32.8% w/w) and free of uronic acids. Linkage analysis of AGP and its products obtained by partial acid hydrolysis as well as enzymatic degradation with specific recombinant enzymes revealed that the carbohydrate moiety consists of a 1,3-Galp backbone and is linked in position 6 to short 1,6-Galp chains, terminating in Araf. In the protein part, high contents of alanine, hydroxyproline and serine could be found which are typical for AGPs. The molecular mass of AGP was determined to be 83 kDa. The carbohydrate moieties, released by alkaline degradation of the protein part, had a size of about 7 kDa. Consequently, the overall structure of the AGP from oat could be assigned to be consistent with the wattle-blossom model of AGPs.     

燕麦AsRBP1基因克隆及表达特性分析

为了给AsRBP1基因在小麦抗逆转基因分子育种中的应用奠定理论基础,采用同源克隆方法从燕麦中克隆、获得AsRBP1基因,其cDNA序列全长447 bp,编码148个氨基酸.AsRBP1在氨基端具有典型的RNA识别基序(RNA-Recognition Motif,RRM),在羧基端富含甘氨酸,其含量达35.8％.系统进化树分析表明,AsRBP1与拟南芥AtGR-RBP7亲缘关系很近.实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PolymeraseChain Reaction,RT-PCR)分析该基因的表达特性表明,AsRBP1明显受到外源脱落酸(Abscisic acid,ABA)与低温的诱导,同时对干旱和高盐胁迫也做出响应.由此,推测该基因属于GR-RBPs基因家族成员,可能参与逆境胁迫应答,在增强植物的抗逆性中发挥着重要的作用,可以为小麦抗逆分子育种提供优良候选抗逆基因资源.     

燕麦种质资源醇溶蛋白遗传多样性研究

为了给燕麦种质资源的收集、保护以及利用提供信息,采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)对74份燕麦种质资源进行了醇溶蛋白遗传多样性分析.结果表明,供试燕麦醇溶蛋白位点存在丰富的等位变异,共检测到73种燕麦醇溶蛋白图谱.其醇溶蛋白带纹遗传相似系数为0.1667～1.000,平均遗传相似系数为0.4964.共分离出19种迁移率不同的醇溶蛋白带纹,醇溶蛋白的带纹多态性为100%.等位基因平均遗传多样性指数为0.5229,表明供试燕麦种质醇溶蛋白变异丰富,存在广泛的遗传多样性.基于燕麦醇溶蛋白聚类分析将74份材料分为6类,部分供试材料分类结果与其地理来源有关.     

Antioxidant activity and phenolic content of chestnut (Castanea sativa) shell and eucalyptus (Eucalyptus globulus) bark extracts

Chestnut (Castanea sativa) shell and eucalyptus (Eucalyptus globulus) bark, waste products of the food and wood industries, respectively, were analysed as potential sources of antioxidant compounds. The extraction yield, the antioxidant activity and total phenols content of the extracts were greater in chestnut shell than in eucalyptus bark for most of the extraction conditions essayed. Extraction of chestnut shell with a 2.5% Na₂SO₃ aqueous solution led to the highest extraction yield, 25.6%, total phenols, 13.4 g gallic acid equivalent/100 g oven-dried shell, and FRAP antioxidant activity, 80.7 mmol ascorbic acid equivalent/100 g oven-dried shell. Extraction with methanol:water (50:50, v/v) provided the best results for eucalyptus bark. The antioxidant activity and the total phenols content of the extracts had a positive linear correlation. FTIR spectroscopy confirmed the higher content of phenolic compounds in chestnut shell extracts compared to eucalyptus bark extracts. Chestnut shell extracts were characterized by the presence of high molecular weight species whereas lower molecular weight species were predominant in eucalyptus bark extracts.     

裸燕麦小花形态表型鉴定方法与落粒的形态学机制研究

落粒性是影响裸燕麦产量与品质的关键性状。本研究对228份具有代表性的裸燕麦材料的落粒性及小花的形态等15个性状进行田间多点鉴定,并建立了裸燕麦小花形态表型的鉴定方法。结果表明,15个性状在3个试验地点之间均表现出了不同程度的差异;裸燕麦的落粒性同内稃宽度(相关系数r=-0.36)、内稃面积(r=-0.30)、外稃宽度(r=-0.26)等9个性状呈显著或极显著负相关,与种子同内稃宽度的比值(r=0.37)及种子同外稃宽度的比值(r=0.20)呈极显著正相关,说明内外稃的宽度影响小花中种子的包裹程度,外稃厚度影响小花抵抗外力的能力,从而影响裸燕麦的落粒性。K-means聚类分析将参试材料分为两大类,Ⅰ类占整个群体的48%(110个),内稃和外稃整体上更加窄小,落粒性较高;Ⅱ类占群体的52%(118个),内稃和外稃整体上更加宽大,落粒性较低。对3个地点参试材料落粒性的密度分布进行了分析,提出了裸燕麦落粒性评价的等级划分标准：0～0.03为低落粒性,0.03～0.08为中落粒性,0.08～0.16为较高落粒性,0.16～0.23为高落粒性,大于0.23为极高落粒性。     

盐碱地燕麦（Avena sativa L.）不同器官的内生真菌分析

燕麦（Avena sativa L.）是内蒙古一种特色的粮饲兼用作物,多种植在养分贫瘠和盐碱化土壤上。为明确燕麦不同器官的内生微生物及其差异性,以巴彦淖尔五原县盐碱地健康燕麦植株为研究对象,基于Illumina MiSeq高通量测序技术对燕麦根、茎和叶的内生真菌进行了测序与生物信息分析。结果表明,高通量测序共获得950个OTUs,分属于4个门、12个纲、55个属。Alpha多样性指数表明,各器官的内生真菌多样性指数（Shannon_true_diveristy,Simpson_true_divesity）表现为叶＞茎＞根,且叶片和根之间的差异显著（P<0.05）。多样性分组分析表明,燕麦不同器官间内生真菌的群落结构、丰度存在一定差异。门水平上子囊菌门（Ascomycota）占99.7%;在纲分类水平,粪壳菌纲（Sordariomycetes）和座囊菌纲（Dothideomycetes）在根部富集明显,而锤舌菌纲（Leotiomycetes）在茎部富集;在属级水平,相对丰度较高的属Schizothecium在根部明显富集。燕麦植株不同器官均有丰富的内生真菌,其中叶片内生真菌的多样性最为丰富。     

裸燕麦膳食纤维组成含量研究及优异资源筛选

为了研究裸燕麦不同品种间膳食纤维组成、含量与营养品质的多样性,完善裸燕麦营养品质评价体系,筛选出优异资源,测定了24个裸燕麦品种籽粒的膳食纤维组成(β-葡聚糖、半纤维素、果胶、纤维素、低聚糖和抗性淀粉)和营养品质指标(蛋白质、淀粉、灰分和脂肪),并运用主成分分析和聚类分析方法对24个裸燕麦品种的营养品质进行综合评价。结果表明,β-葡聚糖和半纤维素占总膳食纤维的比例范围分别为31.2%～49.0%和25.8%～48.7%,是裸燕麦膳食纤维的主要组成成分。主成分分析结果表明,蛋白质、半纤维素、β-葡聚糖和果胶可作为裸燕麦营养品质评价的核心指标;品质综合评价前10名的燕麦品种分别为张莜8号、迪燕1号、白燕16号、坝莜13号、魏都莜5号、白燕2号、晋燕17号、坝莜16号、坝莜18号和白燕18号。聚类分析结果表明,24个裸燕麦品种可划分为5类,类群Ⅲ中品种的蛋白质、β-葡聚糖和脂肪含量最高,类群Ⅳ中品种的半纤维素含量较高。综合品质评价前十名的燕麦品种有1个来自类群Ⅲ,2个来自类群Ⅱ,有3个来自类群Ⅳ,有4个来自类群Ⅰ,这10个品种可用于改良燕麦籽粒品质性状的优异材料。