【目的】确定芝麻发芽期耐盐性鉴定适宜的Na Cl胁迫浓度和评价指标,发掘耐盐种质和耐盐相关重要基因,为芝麻耐盐性大规模鉴定、遗传改良和耐盐机理研究提供方法借鉴和优异基因资源。【方法】以8份耐盐性差异较大的芝麻种质为材料,在不同浓度的Na Cl(0、50、100、150、200和250 mmol·L-1)胁迫下发芽,测定其发芽势、成苗率、根长、芽长和鲜重等指标,通过对指标值的方差分析、主成分分析、隶属函数和相关性分析等,筛选芝麻发芽期耐盐性鉴定适宜的Na Cl处理浓度和评价指标。以100 mmol·L-1 Na Cl溶液为处理浓度,相对成苗率为鉴定指标对71份芝麻核心种质进行发芽期耐盐性鉴定和全基因组关联分析,并对获得的候选基因进行功能注释;通过Na Cl胁迫下芝麻幼苗叶片转录组测序和荧光定量PCR分析候选基因的表达模式,筛选耐盐相关候选基因。【结果】对不同浓度Na Cl胁迫下8份芝麻材料发芽各指标进行统计和方差分析表明,100 mmol·L-1的Na Cl处理下,除发芽势外,发芽指数、活力指数、成苗率、根长、芽长和苗鲜重的标准偏差值均较大,所有指标在0.05水平上均存在显著差异,100 mmol·L-1的Na Cl溶液可以作为芝麻发芽期耐盐性鉴定的适宜胁迫浓度;相对成苗率、相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数、相对芽长、相对根长和相对鲜重7个指标与芝麻发芽期耐盐性关系密切,贡献率较高,可以作为芝麻发芽期耐盐性鉴定的评价指标。71份芝麻核心种质材料的相对成苗率变异比较丰富,符合正态分布;通过对71份芝麻核心种质相对成苗率与SNP标记进行全基因组关联分析,检测到7个与芝麻发芽期耐盐性显著关联的SNP标记(LG5:688003、LG7:9582027、LG10:5274091、LG10:10788493、LG11:11924186、LG14:2128695和LG16:3930301),SNP标记上、下游各100 kb区间内共有基因67个,其中有功能注释的基因34个;通过耐盐材料S04在盐胁迫下的转录组测序和荧光定量PCR对预测的候选基因进行表达模式分析,共有21个候选基因受到盐胁迫诱导显著差异表达。【结论】芝麻发芽期耐盐性鉴定的适宜Na Cl胁迫浓度为100 mmol·L-1,相对成苗率等7个指标可以作为适宜的评价指标;检测到与芝麻发芽期耐盐性显著关联的SNP标记7个,并鉴定出耐盐候选基因21个。

【目的】芝麻是对湿害极其敏感的作物,湿害是影响中国芝麻生产发展和单产提高的主要障碍因素,然而,芝麻耐湿性分子生物学研究基础薄弱,迄今,国内外有关芝麻耐湿性基因定位的研究尚未见报道。利用重组自交系(RIL)群体进行芝麻耐湿性QTL定位,结合芝麻核心种质群体进行耐湿性相关分子标记研究,并挖掘优异耐湿基因资源。【方法】以高耐湿芝麻品种中芝13与极敏感种质宜阳白杂交后连续自交6代构建206个株系的RIL群体。利用113对多态性分子标记扫描RIL群体获得基因型数据,用MapMaker/EXP.3.0软件构建遗传连锁图谱。2009年和2010年在武汉和鄂州2地点通过人工淹水胁迫获得RIL群体盛花期湿害后正...

【目的】探究高粱耐盐胁迫响应机制,挖掘高粱耐盐胁迫基因,为高粱耐盐育种提供理论基础。【方法】以高粱感盐品种L甜和耐盐品种石红137为供试材料,采用水培试验。待高粱植株长至三叶一心期,使用2%NaCl溶液对幼苗进行盐胁迫,分别设置0(对照)、1和24 h处理,每个处理3次重复。测定不同处理样品株高、根长、干物重、Na~+含量和叶绿素相对含量(SPAD值),并依托Illumina HiSeq 2000平台进行转录组测序分析。利用FPKM方法计算基因表达量,在差异表达基因检测过程中,将差异表达倍数(fold change)≥2且FDR

【目的】研究巨型稻幼苗期响应盐胁迫差异基因的表达特异性，解析巨型稻耐盐机理及分子机制，为水稻耐盐性遗传改良提供理论依据。【方法】以湘巨1号为材料，设置对照和1个盐浓度水平(0.5%NaCl)，处理72 h，随后应用转录组测序技术分析盐胁迫下响应基因的动态变化与主要富集途径。【结果】盐处理后湘巨1号幼苗的苗高和鲜重均受到低于30%的胁迫损害。每个样本共获得的干净片段为58.93 G Clean bases，平均GC含量为53.51%，平均Q20和Q30分别为97.84%和93.89%。基因差异表达分析筛选出2327个差异基因，其中1363个上调表达基因，964个下调表达基因。对差异基因进行功能注释分析发现，GO富集分析结果显示差异基因显著富集在166个GO条目中，其中最显著富集的条目分别是生物过程中的氧化还原过程、核代谢过程、转录调控等；细胞组分中的膜组分；分子功能中的氧化还原酶活性、单氧酶活性、转录因子活性等。KEGG分析结果表明，差异基因显著富集在次生代谢物合成、植物激素信号转导、苯丙烷生物合成、谷胱甘肽代谢等途径。【结论】湘巨1号具有较强耐盐性，GO分析表明湘巨1号通过调控抗氧化酶活性和转录因子表达来响应盐胁迫。KEGG分析表明植物激素信号转导、苯丙烷生物合成、谷胱甘肽代谢等途径在响应盐胁迫中起主导作用。本研究利用RNA-Seq测序技术筛选了水稻响应盐胁迫的候选基因，为深入研究巨型稻耐盐调控机制提供了基础，也为后续新品种研发培育提供了重要的理论依据。

为了进一步挖掘芝麻株高相关基因,为适机收芝麻新品种选育提供理论指导,以冀航芝1号和DW607为亲本构建F_2群体,并构建以株高为目标性状的极端混池,利用BSA-seq技术,采用ED和Δ(SNP-index或InDel-index)2种方法挖掘株高相关的染色体区段,注释区段内的基因信息,利用GO和KEGG等数据库分析注释基因的功能。结果发现,亲本之间共获得298 634个SNP和76 360个InDel,混池之间共获得24 048个SNP和9 630个InDel;基于SNP标记的ED方法关联到5个染色体区段,ΔSNP-index方法关联到3个染色体区段,两者的交集有3个;基于InDel标记的ED方法关联到5个染色体区段,ΔInDel-index方法关联到8个染色体区段,两者的交集有8个;4个染色体区段同时被SNP和InDel标记关联到,共注释到330个基因,比对到的前20个KEGG通路主要包括植物激素信号转导和能量代谢;GO富集结果表明,有18个基因参与生长素响应,可能是参与株高调控的关键基因。

为了获得真实有效的水稻耐盐性QTL信息,并缩小QTL的置信区间以及预测区间内的候选基因。以水稻6个遗传图谱的整合结果为公共图谱,并收集344个与水稻耐盐性相关的QTL。利用Bio Mercator V4.2,在图谱整合的基础上,对一致性QTL区间的注释基因进行生物信息学分析。结果表明:共检测到46个和水稻耐盐性相关的一致性QTL,对其中8个物理距离在0.5 Mb附近的一致性QTL区间进行了物理图谱定位和候选基因分析,共有1 489个预测基因被检测到,参与了细胞合成、催化活性、水解酶活性和新陈代谢等主要功能

采用盛花期人工淹水胁迫36 h,对我国43个芝麻主栽品种的耐湿性进行鉴定,结果发现,湿害胁迫后,品种的正常株率在0～42.4%之间,平均为17.7%;湿害产量变化在0～95.4 g之间,平均为28.5 g,湿害造成产量减少44.8%～100%,平均减产81.3%;湿害产量与正常株率和湿害减产率显著相关,r分别为0.77和-0.64;品种的平均正常株率随育成时间先后而逐渐增大,北方品种耐湿性整体低于南方品种,国审(鉴)品种湿害产量高于省审(鉴)品种。鉴定结果表明,我国当前芝麻品种耐湿性普遍不高,相对而言,熊芝1号的正常株率较高,中芝13的湿害产量较高且湿害减产率较低。

以14个玉米自交系为材料,用不同浓度NaCl溶液模拟盐胁迫环境对其芽苗期耐盐性进行了鉴定。结果表明:玉米对盐胁迫非常敏感,不同盐浓度均对玉米芽苗期的发芽率、胚根长度、叶片相对含水量及净光合速率产生抑制作用;不同材料间耐盐性存在明显差异,各指标均能反映出不同材料的耐盐性;通过鉴定筛选,14个材料中,耐盐性极强的为XS98-28,耐盐性较强的为XSK5,耐盐性中等的为XSF,XS01-61,其余材料耐盐性均较弱。

采用520份种质资源进行两年田间诱发鉴定查明,芝麻的耐涝性与基因型和根系活力有密切关系.野生种高度耐涝;栽培种中的部分改良品种(系)及来源于高湿地区和低洼易涝地带的部分农家品种也表现高度耐涝,反映出不同的遗传背景.从现阶段育种目标需要出发,提供豫芝1号、河南1号、宜阳白等16个高度耐涝的优良品种和种质资源.研究结果还表明,体现根系活力的伤流量和根群量是评价芝麻耐涝性的重要生物指标.

以耐盐性差异显著的野生契斯曼尼番茄LA0317与栽培番茄9706为亲本材料,建立了包含130个BC2S3单株的高代回交群体,利用55个SSR标记和26个CAPS标记构建了番茄的遗传连锁图谱。采用多QTL区间分析法,检测到与发芽期耐盐性相关的9个QTLs。其中,利用24 d发芽指数在第2,7,10,11染色体上检测到5个耐盐QTLs,利用24 d发芽率在第1,3,8,12染色体上检测到4个QTLs。此外,研究获得了14个发芽期表型和QTLs分析均耐盐的株系,为利用野生契斯曼尼番茄创造优良耐盐种质资源奠定基础。

采用NaCl胁迫对44份山羊豆种质材料进行了苗期耐盐性研究。结果表明,在NaCl胁迫下,山羊豆的生长受到明显抑制,地上生物量、地下生物量、株高、叶片数、存活率与材料的耐盐能力存在明显相关性,可作为耐盐鉴定指标;采用4种方法进行耐盐性评价,最佳的评价方法是标准差系数赋予权重法与聚类分析相结合;依据标准差系数赋予权重法以及聚类分析,44份材料可分为5类:相对高度耐盐的有16份材料,耐盐材料有8份,中等耐盐材料7份,盐害敏感材料10份,盐害高敏材料3份。

【目的】根据不同高粱品种萌发期对盐胁迫的响应,筛选出适合在盐渍土壤上种植的高粱品种及为耐盐胁迫人工调控提供依据。【方法】采用人工气候箱内培养皿培养,用150 mmol.L-1NaCl对42个高粱品种进行胁迫处理,蒸馏水处理为对照,每培养皿放30粒种子。人工气候箱内湿度60%,光照/黑暗时间为12h/12h,光照强度为134μmol.m-2.s-1,昼/夜温度为28℃/25℃。培养第4天测定发芽势,第10天测定发芽率、根长、叶长、根重、叶重。通过主成分分析、聚类分析和对各品种的表现综合评定,对高粱品种进行耐盐性强弱的分类。【结果】多项萌发和生长参数的相对值之间存在着极显著或显著的正相关。主成分分...

【目的】棉花(Gossypium hirsutum)虽是较耐盐碱的作物,但不同品种间耐盐性差异较大。本研究旨在探讨新疆各年代不同基因型棉花苗期耐盐特性,挖掘棉花本身耐盐遗传资源,筛选耐盐性快速鉴定指标并建立可靠的棉花耐盐性数学评价模型,为棉花耐盐新品种选育及大规模品种耐盐性评价奠定基础。【方法】以17个棉花品种为试验材料,按NaC1盐与草炭、蛭石复合基质重量比设置0(CK)、0.6%两个处理水平,棉种经消毒、催芽后播于复合基质,通过苗期盐土栽培持续胁迫的方式,可反映棉株在大田条件中的实际胁迫环境及真实抗逆机制。对各处理下各品种出苗率(ER)、幼苗鲜重(FW)、干重(DW)、植株含水量(PWC)...

利用基因枪转化技术将来源于大肠杆菌的mtlD(1-磷酸甘露醇脱氢酶 )基因导入旱稻。研究结果表明 :旱稻愈伤组织的继代时间对抗性愈伤的筛选频率无明显影响 ;基因枪轰击后愈伤组织的恢复时间 (≤ 7d)较长时 ,潮霉素B质量浓度应适当提高。转基因植株及其后代的PCR ,dotblotting ,southernblotting和northernblotting检测表明 ,mtlD基因已整合到旱稻基因组中 ,并且稳定表达。在含 1 0 % (质量分数 ,下同 )NaCl的MS培养基上 ,转基因植株生长速率明显大于阴性对照 ;在含 0 75 %NaCl的盆中 ,转基因植株能够生长。盐分对转基因植株...

【目的】利用自然群体进行芝麻茎点枯病抗性相关分子标记开发研究,挖掘优异抗病载体材料。【方法】利用79对EST-SSR、SRAP和AFLP引物对216份芝麻核心种质进行了基因组扫描,并于2009—2011年连续3年对供试群体抗病性进行鉴定,在此基础上采用标记-性状关联分析法进行芝麻茎点枯病抗性相关基因定位。【结果】扩增获得608条多态性条带,遗传结构分析表明该群体由2个亚群组成,利用GLM(Q)和MLM(Q+K)模型通过关联分析共检测到43个标记同时与供试群体两年或三年茎点枯病病情指数(DI)显著关联,对表型变异解释率在1.82%—9.46%,两种模型检测到的相同标记有3个,其中,标记M7E6-...