科研产出
‘嘎啦’苹果花药培养种质创新
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】单倍体花药离体培养是农作物包括果树育种中种质资源创新的最有效方法之一,苹果是染色体高度杂合且自交不亲和树种之一。在当前苹果主栽品种中,‘嘎啦’具有早熟、丰产、稳产、多抗的优良性状,是苹果育种的重要种质资源之一。花药单倍体育种也是苹果新品种培育的重要手段。本研究通过‘嘎啦’苹果花药培养诱导胚状体并获得纯合再生植株,为创制新的纯合体种质资源,加速苹果新品种培育进程提供材料。【方法】采集‘嘎啦’苹果单核靠边期到双核早期的花药(未开放的花蕾),低温处理后进行离体培养,经胚状体诱导,分化培养形成再生苗,再经生根培养获得花药再生植株。之后利用FACS流式细胞仪对再生植株进行倍性分析。取再生植株叶片分离DNA,选用80个来源于苹果HIDRAS数据库的SSR标记对所有植株进行PCR扩增,经过凝胶电泳和荧光毛细管电泳鉴定再生植株纯合基因型。移栽成活后,对每个再生株系进行形态学特征观察及统计分析。【结果】过去3年中,共接种的74 200个‘嘎啦’花药,从未被污染的5万多个花药中成功诱导形成386个胚状体(胚状体诱导率0.7%),经分化培养获得64株再生苗(植株再生率16.6%),最终经生根培养、移栽获得30个成活再生株系。其中包括28个二倍体株系,1个单倍体株系和1个四倍体株系。SSR标记用于纯合性鉴定,PAGE结果表明再生株系均为花粉(小孢子)单倍体细胞来源。为了鉴定这些再生植株基因型,从80个SSR中筛选出17个SSR标记(其余SSR标记不具有多态性或带型杂乱)对所获得的30个再生株系进行基因型鉴定。17个SSR标记所对应的PCR扩增物能有效区分鉴定不同再生植株基因型。继代培养60 d后的形态学观察显示不同再生株系的株高、叶长、叶宽等特征差异明显。不同二倍体纯合植株的植物学特征也存在差异:Gala 5植株相对较高,叶基变宽,叶尖渐尖;Gala 7叶片变小、变厚,叶柄变短且基部宽大,叶色深且有很强的光泽度;Gala 18叶片较小,叶数较多。纯合二倍体再生植株长势弱于‘嘎啦’杂合供体,但强于单倍体和纯合四倍体。【结论】采用优化花药培养技术,成功获得了一批苹果纯合体再生植株种质并建立了SSR标记鉴定体系。这些新的种质很大程度丰富了苹果育种亲本种质资源,为挖掘‘嘎啦’苹果优良性状基因提供了重要材料,为后期的田间性状筛选,杂交育种奠定了基础。
关键词： ‘嘎啦苹果’ 花药离体培养 单倍体育种 SSR标记 纯合基因型
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不同品种苹果对苹果霉心病的抗性差异及生理生化机制研究
《农学学报 》 2017
摘要：为明确不同品种苹果对苹果霉心病的抗性差异以及不同防御酶在苹果防御霉心病过程中的作用,田间调查研究不同苹果品种的霉心病发病率,同时室内创伤接种测定不同苹果品种接种霉心病2种致病菌链格孢菌(Alternaria alternata)和粉红单端孢菌(Trichothecium roseum)后的发病面积以及果实防御酶活性的变化。结果表明:田间自然条件下不同苹果品种霉心病发病率不同,顺序为‘嘎啦’、不套袋‘金冠’<套袋‘金冠’<套袋‘红富士’<不套袋‘红星’。套袋后‘金冠’苹果的萼筒开张率升高,霉心病的发病率与苹果萼筒开张率呈显著正相关。室内接种链格孢菌后‘嘎啦’的发病面积最小,‘红星’次之,‘金冠’再次,而‘红富士’最易感病,发病面积最大;接种粉红单端孢菌后‘金冠’最为抗病,发病面积最小,‘嘎啦’和‘红星’次之,而‘红富士’发病面积最大。接种链格孢菌后不同品种的罹病组织中,‘嘎啦’的过氧化物酶(POD)活性最高,其次为‘金冠’,然后为‘红星’,最低的是‘红富士’。接种粉红单端孢菌后,不同品种的病健交界部的POD活性‘嘎啦’>‘金冠’>‘红富士’和‘红星’。不同苹果品种接种粉红单端孢菌和链格孢菌后果实不同部位多酚氧化酶(PPO)活性相对于各自对照均明显升高,但是不同品种增加幅度的顺序为‘嘎啦’>‘金冠’>‘红星’>‘红富士’。‘嘎啦’、‘金冠’以及‘红星’苹果接种粉红单端孢菌和链格孢菌后过氧化氢酶(CAT)活性相对于对照显著降低,而‘红富士’果实接种2种致病菌后CAT活性升高。上述结果表明,苹果霉心病的发病率与萼筒开张率呈显著正相关,套袋会导致果实萼筒开张率增大。‘嘎啦’对链格孢菌抗性最强,‘金冠’对粉红单端孢菌抗性最强,‘红富士’对2种病原菌的均表现为最易感病。POD、PPO以及CAT在苹果防御霉心病过程中起着重要的作用。
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山西甜玉米地方品种的表型多样性分析
《山西农业科学 》 2017
摘要：对不同来源的50份甜玉米地方品种的16个农艺性状进行了表型多样性分析。结果表明,山西省甜玉米地方品种以黄色籽粒、柱形穗为主,各农艺、经济性状的变幅较大,以雄分支数的变异系数最大,为28.74%,其次是百粒质量,变异系数为26.35%。多样性分析表明,山西省甜玉米地方品种的多样性指数较高,以穗行数为最高(2.07),其次是行粒数(2.04),可见,其多样性丰富。根据表型鉴定出12份早熟品种(生育期为100~104 d),7份矮秆品种(低于150 cm),大穗品种2份,大粒品种5份。表型聚类结果表明,50份甜玉米地方品种可以划分为4个类群,且各自具有不同的表型特征及育种价值。研究结果为解决我国甜玉米种质资源匮乏的现状,提供了类型丰富的种质资源。
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硒包衣剂对黑小麦生长及养分吸收的影响
《山西农业科学 》 2017
摘要：研究了不同含量硒包衣剂(0(T0),0.005%(T1),0.015%(T2),0.025%(T3))对黑小麦生长、产量及养分吸收特征的影响。结果表明,与对照无包衣剂处理T0相比,不同含量硒包衣剂均使黑小麦产量增加,T1,T2和T3处理分别增加4.34%,17.78%和7.34%,有效穗数和穗长增加是含硒包衣剂处理黑小麦产量提高的主要原因(相关系数分别为0.998**和0.801);含硒包衣剂处理使黑小麦全生育期延长1 d,其中,抽穗—成熟期延长3 d;硒包衣剂对黑小麦籽粒N和K的吸收有一定的促进作用,但随包衣剂硒含量增加,籽粒N和K含量呈先增加后下降趋势;籽粒Se含量与包衣剂中硒含量呈极显著正相关(R2=0.992 6)。籽粒Se含量与产量拟合曲线表明,当硒质量分数超过0.054 mg/kg时,产量拟合曲线呈负相关。综合产量及养分吸收特征可知,含硒量0.015%为推荐包衣剂Se含量。
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几种药用植物内生细菌对苹果腐烂病菌(Valsa mali)抑菌效果研究
《山西农业大学学报(自然科学版) 》 2017
摘要：[目的]为明确已分离的13株药用植物内生细菌对苹果腐烂病菌(V.mali)的抑菌效果。[方法]采用平板对峙法和生长速率法测定了13株供试菌株活菌及其发酵液对苹果腐烂病菌(V.mali)的抑菌率,并对其进行了聚类分析。[结果]依据活菌抑菌率聚类分析结果可将13株菌分为两类:第Ⅰ类为DS-1、CJ-2、DS-3、ZY-1、MY-1、DS-9、MH和MY-4,抑菌率范围为81.88%~83.65%;第Ⅱ类为ZJ-2、L-23、ZJ-1、ZJ-3和CJ-1,抑菌率范围为79.76%~81.29%。依据发酵液抑菌率聚类分析结果可将13株菌分为两类:第Ⅰ类为MY-1、MY-4、CJ-1、CJ-2、ZJ-1、DS-3和ZJ-3,抑菌率范围为60.00%~81.53%;第Ⅱ类为ZJ-2、MH、DS-9、L-23、ZY-1和DS-1,抑菌率范围为12.94%~43.24%。对13株菌的活菌及其发酵液抑菌率进行综合聚类分析,可将13株菌分为四类。其中第Ⅰ类抑菌活性最强,抑菌率范围为68.29%~83.65%,包含所有拮抗菌活菌和MY-4、MY-1的发酵液。[结论]因此,对拮抗菌MY-4和MY-1可以开发其活菌及发酵液来防治苹果树腐烂病;对于其余11株菌,可开发其活菌来防治苹果树腐烂病。
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