叶菜型甘薯叶绿体基因组及其特征分析

为探明叶菜型甘薯叶绿体基因组特征及其与番薯属植物的亲缘关系,以叶菜型甘薯‘福菜薯18号’为试验材料,利用BGISEQ-500平台和Oxford Nanopore Technologies单分子测序技术对全基因组进行建库测序,并组装其叶绿体基因组.结果显示：叶菜型甘薯叶绿体基因组全长161 387 bp,具有典型的环状四分体结构,其大单拷贝区(large single copy, LSC)、小单拷贝区(small single copy, SSC)和2个反向重复序列(inverted repeat, IR)的长度分别为87 597, 12 052和30 869 bp.注释共得到132个基因,包含87个蛋白编码基因,8个rRNA基因,37个tRNA基因.在叶菜型甘薯叶绿体基因组中共搜索到54个SSR位点,其中单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复基序个数分别为32, 4, 3, 11, 2和2个.系统进化分析表明,叶菜型甘薯与甘薯四倍体野生种Ipomoea tabascana和二倍体野生种Ipomoea trifida具有较近的亲缘关系.     

南方季节性干旱区再生稻降水资源高效利用研究

以四川、湖北、江西、广西和重庆季节性干旱危害严重的69个县为研究对象,依高产栽培的水分管理要求,基于作物需水量和自然降水量的时空分布特点,提出不同稻区再生稻水分管理策略:(1)四川、重庆大部分地区的降水量大干或等于该地区的作物需水量,可以采用水稻生长前期适当露田、中期烤田和后期干湿交替的高产水分管理策略;(2)湖北省大...     

高干率、高胡萝卜素型甘薯新品种福薯604的选育及特性分析

高干率、高胡萝卜素甘薯新品种福薯604是以广薯87为母本计划集团杂交选育而来,2016年通过国家甘薯新品种鉴定委员会鉴定,鉴定编号为国品鉴甘薯2016008。通过对福薯604的形态特征、生产力、生长动态、品质特性及抗病性等生理特点进行多年多点的研究,结果表明:福薯604鲜薯产量和薯干产量分别比对照广薯87分别增产17.15%和21.69%,薯块干物质含量达到30.43%,食味、外观品质优,同时富含多种营养物质,其中胡萝卜素含量达到7.6 mg/100 g,中抗蔓割病和I型薯瘟病,适于在中国南方甘薯种植区域种植。     

甘薯病毒病原相关的microRNA的挖掘及分析

【目的】甘薯的病毒种类比较多,不同的病毒感染会引起相应的症状变化,田间自然发病的甘薯表型不一,这可能与病毒感染类型有关。论文旨在鉴定和研究甘薯中与不同甘薯病毒感染相关的microRNA（miRNA）。【方法】采用Illumina公司高通量测序技术,对来自福建泉州地区同一品种（龙薯9号）、具有不同症状的叶片样本（畸形黄化、疱疹、褪绿矮化和曲叶,样本编号分别为Fj01、Fj02、Fj03和1H）进行高通量测序,利用生物信息学手段挖掘和分析差异表达miRNA,并对差异miRNA和病毒表达进行PCR验证,鉴定基因和病毒在样本中表达情况,分析测序数据的可靠性,利用生物信息学分析进行miRNA靶基因预测和功能分析,探究差异miRNA与病毒种类的相关性。【结果】通过与病毒数据库的比对,发现Fj01、Fj02、Fj03样本（除1H外）均感染了甘薯常见病毒,如甘薯褪绿矮化病毒（Sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV）、甘薯病毒2号（Sweet potato virus 2,SPV2）、甘薯羽状斑驳病毒（Sweet potato feathery mottle virus,SPFMV）、甘薯G病毒（Sweet potato virus G,SPVG）、甘薯C病毒（Sweet potato virus C,SPVC）等,但Fj01、Fj02和Fj03这3个样本的症状并不一致,样本之间只在甘薯不常见的病毒种类中有差异,通过PCR验证了SPFMV和SPVC病毒在样本中的表达情况与测序数据基本一致。在4个样本中共鉴定出679个已知的miRNA和1 004个新的miRNA,通过配对比较分析,其中288个已知的miRNA和433个新的miRNA在4个样本之间有差异性表达,并且这些miRNAs,如miR-156、miR-157、miR-166等家族的成员在4个样本中表达模式各异。同时,采用实时荧光定量PCR验证几个差异miRNAs（如miR-156、novel-miR-40和miR-319m）在各个样本间的表达情况与测序结果基本一致,另外,与脱毒苗样本进行比较,检测到3个miRNA（miR-160a、miR-2096和miR-5387b）在4个症状样本中具有不同程度的上调表达,证明miRNA的表达与植株的表型有关。通过对miRNA靶基因的预测与分析,发现这些差异miRNA的靶基因多数为转录调控因子,编码蛋白多含有ZFP、WD、Myb、SPL等功能区域,这些因子多参与调控植物的基因、代谢通路和抗原识别等来调控植物生长发育、形态建成和抗逆性,表明这些miRNA靶基因的功能多样性。【结论】不同病毒感染确实能够引起miRNA差异表达,并且这些miRNA通过其靶基因参与调控植物的生长发育、抗胁迫性和防御。     

再生稻再生芽萌发期降水量和作物需水量的年际变化特征分析

基于遂宁、内江、泸州、宜宾、纳溪和叙永等6个气象站1951—2007年的逐日气象资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算再生稻作物需水量,并结合同期降水量,以自然降水量/作物需水量(R/ETc)为指标,探讨了川东南地区中稻再生芽萌发期(即7月下旬—8月中旬)的降水量和作物需水量的地区差异特征和年际变化特征。结果表明,遂宁、内江、泸州、纳溪、宜宾和叙永再生芽萌发期多年平均降水量分别为156.7、175.4、168.5、66.7、227.5 mm和153.4 mm。需水量多年平均分别为141.5、138.6、144.5、146.0、128.5 mm和142.7 mm。除了纳溪外,其余各地区再生芽萌发期的降水量均高于其作物需水量。从自然降水量和作物需水量之间的关系上看,宜宾、内江、泸州及叙永均较适合再生稻发展,而纳溪则存在较大的风险。进一步分析内江、泸州再生芽萌发期作物需水量和自然降水量的年际变化特征,发现从1951—2007年,内江降水量与需水量的比值1的年份占了63%,比值在0.85~1之间的概率为3%,比值在0.5~0.7之间的概率为11%,降水量与需水量的比值0.5为12%。从1951—2002年,泸州降水量与需水量的比值1的年份占了52%,比值在0.85~1之间的概率为13%,比值在0.5~0.7之间的概率为21%,降水量与需水量的比值0.5的概率为4%。相对而言,内江中稻再生芽萌发期仍然存在较大的受旱风险。根据以上结果,探讨了川东南再生稻发展适宜区及高产栽培策略,纳溪受旱风险较大不宜晒田,遂宁、宜宾、内江、泸州、叙永均能进行中期晒田。     

马铃薯S病毒PVSO株系RT-LAMP检测方法的建立及应用

为建立一种马铃薯S病毒普通株系PVSO快速、灵敏的RT-LAMP可视化检测方法。根据马铃薯S病毒普通株系的CP核苷酸序列设计4条引物,以感染PVS的马铃薯叶片总RNA为模板,采用一步法RT-LAMP,在62 ℃下反应60 min,扩增产物利用琼脂糖电泳分析和钙黄绿素染料显色判断结果,同时对其特异性和灵敏性进行测定。结果表明,建立的RT-LAMP方法可特异地对PVSO进行检测,检测灵敏度为RT-PCR的100倍。对33份马铃薯样品检测表明,RT-LAMP与RT-PCR方法检测结果基本一致。因此建立的PVSO的 RT-LAMP可视化检测方法简便,特异性强,灵敏度高,适合PVSO的快速检测。     

甘薯对干旱胁迫的生理响应及分子机理研究进展

甘薯作为一种较为耐旱的作物,在干旱胁迫下能够调节相关的生理生化反应来抵御干旱胁迫。综述了甘薯的光合系统、抗氧化系统、渗透调节系统以及一些重要的抗性基因在干旱胁迫下的响应,以期为提高甘薯产量、增加甘薯种植产业的经济效益提供参考。     

氮肥对粳稻籽粒腹白和心白发生及生化组成的影响

为探讨不同类型垩白水稻对氮肥的响应差异,以武育粳3号的高腹白突变体(WBRK)和高心白突变体(WCRK)为材料,设置不施氮肥(对照)和两个不同的基肥与穗肥比例处理(N5-5和N10-0)共3个处理,分析施氮对腹白米和心白米的发生及籽粒生化组分的影响。结果表明,施用氮肥显著增加了腹白米率和心白米率,且腹白较心白更易受氮肥影响。施氮对WBRK籽粒总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量无显著影响,显著增加了WCRK籽粒淀粉组分的含量,改善了WBRK和WCRK的碾磨品质。与对照相比,N5-5处理显著增加了WBRK籽粒蛋白质及其组分中球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量以及WCRK籽粒蛋白质含量。N10-0处理显著降低了WBRK和WCRK籽粒中的蛋白质和谷蛋白含量。N5-5处理下,WBRK和WCRK籽粒中大多数氨基酸含量有所增加,但组氨酸和精氨酸含量有所降低,WCRK表现得更明显。研究表明,氮素对不同类型垩白水稻品种腹白和心白发生及籽粒贮藏物质积累的影响存在差异,显示出生产中采用不同调优栽培措施的必要性。     

机采型叶菜用甘薯育种思考

探讨机采型叶菜用甘薯的育种目标,在适应性和产量指标、食用品质、外观品质、抗病性和机械采收品种的理想株型等方面提出具体的思路,提出适合机械采收品种的生长模式;并总结了国审适机采型叶菜品种福菜薯22号的特征特性。     

粳稻碾米品质的基因型差异及其与稻米理化特性的关系

以177份武育粳3号突变体为材料,通过田间试验,研究了不同突变体材料的糙米率、精米率和整精米率等碾米品质指标的基因型差异,并分析了其碾米品质指标与粒形、垩白、直链淀粉含量、蛋白质含量等生化组分之间的关系。研究结果表明,突变体材料之间在碾米品质上呈现显著的基因型差异。糙米率分布区间为69.5%～86.2%,平均值为81.7%;精米率分布区间为52.0%～76.3%,平均值为71.4%;整精米率分布区间为29.4%～73.9%,平均值为68.3%。筛选到的整精米率较低和较高的20份突变体可为碾米品质形成机制研究提供新材料。相关分析结果表明,整精米率与垩白粒率呈极显著负相关(r=-0.291**),与粒长和粒重呈显著和极显著(r=0.209*,r=0.400**)正相关。整精米率与总蛋白、谷蛋白含量呈极显著负相关(r=-0.429**,r=-0.421**)。本研究结果初步表明了垩白粒率、粒形和蛋白质含量等理化指标与整精米率之间的关系,为揭示碾米品质形成的理化基础提供了参考。