为了研究离子注入剂量对小麦苗期性状的影响,用7种不同剂量的低能N+离子分别注入3个小麦品种 (系)的干种子,进行发芽试验和盆栽试验。结果表明:离子注入对种子发芽存在品种特异性,在本试验条件下发芽率 剂量间差异不显著,发芽势随剂量增大而下降。离子注入对苗高、第一叶长和初生根的影响在剂量间差异均达极显 著水平;对次生根的影响存在品种特异性。离子注入后比未经离子注入时表现苗高、第一叶长降低,而初生根和次生 根增多的现象;各剂量对苗高、第一叶长、初生根和次生根4个苗期性状影响趋势相同,均随着剂量的增大而呈先降 后升再降的趋势。

以鉴54、豫农118及豫麦18号为材料,研究了不同剂量率、剂量离子注入对小麦幼苗生长的影响。结果表明,随着剂量率和剂量的增加小麦幼苗损伤程度逐渐加剧,具体表现在苗高降低、第一叶长变短。剂量率间差异显著,品种间有辐射敏感性差异。另外苗期还发现了一些变异,主要表现为主叶脉失绿和形态畸形。离子束诱变的合适剂量在6×1017ions/cm2以上。

对经注入处理后播种育苗14个月的桉家系苗期净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、光能及水分利用效率进行测定分析,结果表明:各性状在家系间差异显著,且性状在季节间的差异也达显著水平。注入家系与对照家系在光合特性上出现分化,注入家系的水分利用效率显著高于对照家系,但光合利用效率两者差异不显著,反映出家系间的差异,注入有助于提高光合特性;利用光能和水分利用效率对家系进行选择,6号家系在这两种性状上均表现较佳,是高光效、低水耗家系,在今后选择优良无性系时加以重视。

以鉴54、豫农118及豫麦18号为材料,研究了不同剂量率、剂量离子注入对小麦三叶期过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果发现:离子注入后小麦三叶期的幼苗叶片中CAT和POD的酶活性一直高于对照,而SOD在低剂量条件下酶活高于对照,在剂量大于5.6×1017N+/cm2时酶活性低于对照。随着剂量的增加,酶活性变化趋势为先升后降,且有一定的波动性。不同剂量率间酶活有一定差异,品种间有辐射敏感性差异。

硅酸盐细菌能分解铝硅酸盐类矿物中的钾、磷、硅等元素,直接供植物生长利用。采用低能N离子束注入技术对硅酸盐细菌进行诱变,然后经有氮培养基初筛、缺钾培养基复筛,获得解钾能力强的硅酸盐细菌S-05突变株,扫描电镜观察菌株的形态。进行盆栽试验,研究S-05菌株对水稻根际土壤速效钾含量的影响。结果发现,发酵液50倍稀释处理组速效钾含量最高,比原菌株处理组(CK1)和空白对照组(CK2)分别提高55.79%和260.84%。

为转变我国狗牙根优良品系的依赖性及克服常规育种的困难,通过LZD-1000离子注入机将N+束注入狗牙根干种子,研究N+束对种子发芽能力的变化。结果表明,N+束可激发狗牙根种子萌发吸水,对提高种子萌发率有显著促进作用,注入处理的种子发芽率和播种品质均比对照有不同程度的提高,注入离子量为0.8×1016个/cm2时,种子发芽率最高为34%。20 keV和0.8×1016个/cm2是N+束注入诱变狗牙根育种最有效的诱变参数,可以诱使狗牙根种子萌发状况发生较大的变异,进而扩大了狗牙根种质的多态性,提高了选育优良种质的机率。

氮离子注入后在同源四倍体水稻的后代群体内筛选到1株具有双胚苗特征的突变单株.在多个世代的筛选、纯化和鉴定过程中对其多胚苗性状的表现特点进行了观察鉴定.玉米诱发的同源四倍体双胚苗材料在其性状表达特征、性状表达频率和性状表达的条件等方面均显现出一定的特异性.在试验材料的群体内双胚苗发生频率因材料种类不同或发芽温度条件不同而表现出一定的差异性.种子经过去颖壳处理后可以使其双胚苗频率提高32.4%～36.0%.在同源四倍体双胚苗材料中,其苗位特征表现出明显的多样性.

为研究小麦苗期性状与耐低氮性的遗传相关性,利用24份小麦品种,采用水培的方法,在低氮(0.4mol/L)和正常氮(4mmol/L)条件下,测定四叶期株高(PH)、根长(RL)和根条数(RN)等23个氮效率相关指标,利用各指标耐低氮指数进行主成分分析,采用隶属函数法计算综合评价值(D),通过系统聚类筛选耐低氮品种;同时联合分析氮效率相关性状遗传相关系数与遗传力确定育种中间接选择性状指标。结果表明:1)24个小麦品种被分为耐低氮型、中间型和低氮敏感型三类;其中耐低氮型品种包括长武89(1)3-4、安85中124-1、单R8093、平阳348和昌乐5号;低氮敏感型包括旱选12、白齐麦、烟农19号、陕225-9、晋麦33和中大91-品9;其余13个品种属于中间型。2)低氮胁迫条件下(分蘖数)TN、(叶宽)LW、(根鲜重)RFW、(茎叶鲜重)SFW、(植株总鲜重)PFW、(茎叶氮素积累量)SNA、(植株氮素积累量)PNA与耐低氮性综合评价值(D)之间的遗传相关、环境相关及表型相关均达到显著或极显著水平,正常氮处理下(叶面积)LA和(茎叶干重)SDW与D值之间的遗传相关、环境相关及表型相关均达到显著或极显著水平。3)在育种过程中,低氮条件下选择LW、RFW和PFW等性状;而正常供氮条件下选择LA、(植株总干重)PDW和(根氮素积累量)RNA等性状可以对小麦耐低氮性的选择取得较好的效果,选择效率较高。

【目的】定位盐胁迫下调控小麦苗期性状的QTL位点,为分子标记辅助选择小麦耐盐性状提供基因位点和连锁标记。【方法】以小偃54×京411重组自交系群体为材料,在盐胁迫条件下检测调控小麦苗期MRL、RDW、SDW和TDW及其相对性状的QTL位点。【结果】共检测到调控小麦苗期4个性状及其相对性状的25个QTL位点,分布在1A、2A、2D、3A、4A、4B、5B、5D、6B、7A和7B共11条染色体上,贡献率在4.4%—25.5%。其中有15个QTL位点成簇分布于3A、4A、4B、5B、5D染色体的5个遗传区间,其余10个QTL位点各自分布于不同的染色体区段。检测到的5个贡献率大于10%的位点分别位于3...

利用离子注入技术,将不同能量、不同剂量的铁离子和铝离子分别注入一串白种子,通过分析萌发率、突变率及株高、冠幅、花序长、叶绿素相对含量等指标,探讨不同离子注入处理对一串白生物学效应的影响。结果表明,对一串白种子萌发率表现出抑制作用,对叶色改变的影响均为正向突变;虽然6个处理对一串白植株冠幅影响差异不显著,但对株高、花序长和叶绿素相对含量的影响差异极显著,其中Ⅱ号处理(70 keV-Fe3+-5×1015ions/cm2)的株高均值最小为15.85 cm、Ⅰ号处理(70 keV-Fe3+-1×1016ions/cm2)花序长和叶绿素相对含量均值最高,分别为8.78 cm和45.19。

以耐湿大麦品种泰兴9425与湿害敏感品种Franklin构建的DH系及亲本为材料,在湿害胁迫条件下,考察了大麦苗期与耐湿性相关的根长、根鲜质量、根干质量、茎叶鲜质量和茎叶干质量,各性状均表现为连续分布,且都存在一定数量的双向超亲遗传类型,为多基因控制的数量性状。结合已构建的分子连锁图谱,采用Windows QTL Cartographer 2.5软件中的复合区间作图法进行QTL定位分析。5个根系及茎叶性状共检测到13个QTL,除第2、5染色体外,其他染色体上均有分布,LOD值为2.59~3.83,对表型变异的解释率为10.99%~20.7%。其中最大根长检测到2个QTL,控制根系鲜质量和干质量...

以能量30 kev/10 mA,不同剂量氮离子注入光皮桦Betula luminifera种子,用以研究离子注入后光皮桦幼苗生理生化指标的变化规律及其与注入剂量的内在关系,为光皮桦离子束诱变育种提供理论基础。结果表明:随着氮离子注入剂量的增大,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈现先升高后降低的趋势,而膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量则呈现先上升后降低再上升的变化趋势;在注入剂量为7×1016N+.cm-2时,MDA含量最低,此剂量是离子束处理光皮桦种子的适宜剂量。

【目的】探究不同氮素供应环境下与小麦苗期生物量及氮效率相关性状显著关联的SNP位点,预测相关候选基因,为小麦氮效率的基因克隆及其在育种中的应用提供参考。【方法】以134个小麦品种(系)组成的群体为供试群体,设置低氮、正常氮和高氮3个处理,各处理重复4次,并在2年(2013和2014年)进行了2次完全重复的营养液培养试验。试验对小麦苗期生物量及氮效率相关的14个性状进行了表型鉴定,采用MLM+K+Q混合线性模型,利用90K SNP芯片对小麦生物量及氮效率相关性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),获得显著关联的SNP位点。【结果】与正常氮处理相比,低氮处理条件下,根系、地上部及植株氮含量和氮积累量均显著下降,而根生物量和根、植株氮效率均显著增加,高氮处理下,几乎所有鉴定性状均显著增加;14个性状的广义遗传力均在40%以上,其中,植株总干重的遗传力最高(95.73%)。利用9 329个SNP标记进行关联分析,共检测到838个SNP标记位点与供试材料的14个性状存在显著关联(P≤0.001),分布在21条染色体上。有435个(51.91%)SNP标记位点仅在一个关联分析环境中被检测到;有403个位点至少在2个处理环境(包含均值环境)中被检测到与同一性状显著关联(稳定关联标记)。其中8个SNP标记位点至少在3个环境中被检测到。在4个环境下(包括均值环境)均检测到的稳定关联位点有2个:Kukri_c65481_121和tplb0025f09_1052,分别与植株总氮利用效率(total nitrogen use efficiency of plant,TNUE)和根系总氮利用效率(root nitrogen use efficiency,RNUE)显著关联;同时与至少6个性状(生物量及养分效率相关性状)显著关联的SNP标记位点共5个,分别位于1A、1B(3)和2A染色体上;根据小麦基因组注释及LD衰减水平,在同时定位了6个性状的5个SNP位点和2个多环境(4个环境)稳定关联的SNP位点的214 kb的基因组区域中共筛选候选基因84个,根据已知克隆氮效率基因的编码蛋白类型、候选基因功能注释信息及利用植物比较基因组学资源库蛋白序列同源比对分析,筛选到3个候选基因与生物量及氮效率相关。【结论】不同氮素处理显著影响小麦苗期生物量、氮效率相关性状及其相关QTL的表达,大多数SNP位点仅在1个氮素检测环境中被检测到,但也存在环境稳定性较强的位点。生物量及氮效率相关性状之间存在显著相关关系,并在一定程度上受到相同的QTL/基因控制。

【目的】植物根系对水分及营养的获取、作物的生长发育和产量的形成至关重要。挖掘小麦苗期根系性状显著关联的SNP位点，预测相关候选基因，为解析小麦根系建成遗传机制及选育具有优良根系构型的小麦品种奠定基础。【方法】以189份小麦品种组成的自然群体为供试材料，调查2种培养条件（霍格兰营养液和去离子水）下培育21 d的苗期根系总长度（TRL）、根系总表面积（TRA）、根系总体积（TRV）、根系平均直径（ARD）及根系干重（RDW）等5个根系性状，试验进行2次重复，同时结合小麦660K SNP芯片的分型结果进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）。此外，通过序列比对、结构域分析和注释信息预测候选基因，并采用竞争性等位基因特异性PCR(kompetitive allele specific PCR,KASP)技术开发根系性状的分子标记。【结果】霍格兰营养液培养条件下的根系性状变异范围较大，根系整体粗短；而去离子水条件下的根系细长、侧根较多。选用贝叶斯信息与连锁不平衡迭代嵌套式模型（BLINK）、压缩式混合线性模型（CMLM）、固定随机循环概率模型（FarmCPU）以及混合线性模型（MLM）4个模型，结合2种培养条件下的根系性状进行全基因关联分析，共检测到95个与小麦苗期根系性状显著关联的QTL位点（P<10-3），其中，有18个QTL在2个条件下同时被检测到，分布在7A、1B、2B、3B、7B、1D、2D及3D染色体，可解释8.68%—14.07%的表型变异。筛选获得的显著性位点中，有4个与前人的研究相近或一致，其余为新发现QTL位点。对共定位的SNP进行单倍型分析，有10个SNP能够将供试材料分为2种单倍型，且单倍型间的根系性状具有显著差异，同时，基于这些SNP开发KASP标记，筛选到与根系总体积及根系干重相关的2个KASP标记（XNR7143和XNR3707）。进一步挖掘共定位SNP位点上下游区间内的基因，筛选到12个可能与根系发育相关的候选基因，其中，TraesCS7A02G160600编码酰基载体蛋白合成酶，参与根系脂肪酸的合成；TraesCS1B02G401800编码突触融合蛋白，对植物重力向性具有重要作用；TraesCS7B02G417900编码醛脱氢酶，参与脱落酸的合成，从而调控作物根系发育。【结论】小麦根系性状在不同基因型间差异显著，在2个条件下同时检测到18个显著QTL位点，开发了2个根系分子标记（XNR7143和XNR3707），并筛选出12个与根系性状相关的候选基因。

对3地点30个以尾叶桉为主要亲本的桉树家系进行1.5,2.5,3.5a的性状分析与适应性分析,结果表明:生长性状在家系、地点和家系×地点交互效应上均存在极显著差异,试验可选择出生长优良的家系;不同地点生长量表现为:共和>石湾>凤安;3.5a时性状综合分析和评定表明:28,27,17号家系适应性广,具速生丰产性,可推广利用,13,8,6号是离子注入适应性广、丰产性强的家系,而2,18,30号家系丰产性和稳定性差,缺少利用价值;以3.5a单株材积为选择指标,3个地点突变株入选27株,突变率达到0.75%。