腊红桂[1]2004年在《稻作抗旱相关性状的QTL定位及抗除草剂基因的遗传转化》文中提出稻作抗旱的遗传机理是近年来国内外研究的热点之一，本研究以一套水、旱杂交而形成的重组自交系RIL2F6群体为供试材料，探索了两种抗旱性评价方法用于群体抗旱性评价的可行性，以及抗旱性、部分形态性状、产量相关性状、生理性状的群体表现：并利用此群体构建了一张包含115个SSR分子标记的连锁图，把这些抗旱相关性状定位到染色体上的特定位点，详细地比较了水、旱两种环境下定位结果的差异；利用已构建的分子标记连锁图，对群体的稻苗出土能力和地下茎进行了系统的分析和QTL定位：为解决旱稻栽培过程中的除草问题，用基因枪法把抗除草剂的bar基因导入了4个旱稻栽培品种。对稻作抗旱和抗除草剂的研究结果将有助于解决旱稻生产过程遇到的抗旱性和草荒两大问题。本研究的主要成果如下：(1) 研究了抗旱性、抗旱相关农艺和生理性状在群体的表现，发现部分性状明显受旱稻亲本毫格劳的遗传影响，群体在水、旱两种环境的适应性均得到了改善；水旱产量比值法和目测抗旱性评分法均可用于此群体的抗旱性评价，用前者评价抗旱性对产量是一种正向选择，而用后者评价抗旱性对营养体的直观抗旱性表现是一种正向选择作用。(2) 地下茎对稻苗的出土能力有重要影响，长且粗壮的地下茎有利于提高5cm播种深度下的出苗率；群体中有两种不同类型的稻苗出土方式，即依赖长的地下茎出土和粗壮的苗茎基出土，它们均有利于出苗，并利用复合区间作图法各定位到1个影响地下茎长、粗度、茎基粗、出苗率的OTL。(3) 利用此重组自交系群体构建了一张包含115个SSR标记的遗传连锁图，定位了旱地环境下根系性状的QTL和水、旱两种环境下地上部形态、产量、生理性状的QTL，8个根系性状共检测到23个QTL，分布在第2、 3、 4、 6、 9染色体上；旱地环境下16个地上部性状共定位到25个QTL，水田环境下9个地上部性状共定位到16个QTL，其中根系性状的QTL有明显集中分布的趋势，同一性状在水、旱两种环境下检测出的QTL的数目和在染色体上的位置差别很大，表明两种环境下有不同的QTL对同一性状起作用。(4) 用基因枪法成功地把抗除草剂基因bar导入了4个优良旱稻品种，获得了大量转基因抗性植株。PCR和Southern blot检测表明外源基因已经整合到旱稻的基因组：发现了山梨醇能够明显促进愈伤组织的分化：抗性愈伤组织筛选和分化时的PPT浓度分别为20mg／L和1mg／L时能高效率地获得转基因植株；对T0、 T1、 T2代转基因株系的性状表现进行了系统的考查，发现了各种类型的性状变异。 bar基因的成功导入为培育抗除草剂旱稻品种奠定了坚实的基础。综合本研究的结果可以看出，稻作的抗旱性是一个非常复杂的性状，与多种因素有关；对抗旱性的研究就是解析这些因素对干旱胁迫的反应表现和相互协调、相互作用的过程。实验所获得的结论和大量中间材料将为深入探索稻作的抗旱机理和培育改良旱稻新品种提供理论依据和实践基础。
张永虎[2]2014年在《向日葵高密度遗传连锁图谱构建及抗旱相关农艺性状QTL定位》文中进行了进一步梳理向日葵(Helianthus annuus L.)原产于北美洲及墨西哥北部地区,是世界上广泛种植的四大油料作物之一,全球有40多个国家种植向日葵。我国是世界上向日葵种植大国,已有400多年的种植历史,主要种植在西北,华北及东北干旱、半干旱地区,其中内蒙古的种植面积和总产量均居全国首位。但这些地区由于降水量不足且时空分布不均,干旱问题较为严重,已成为制约向日葵产质量的主要因素之一。抗旱性品种的培育及推广是解决这一问题的最经济,长效的方法。而向日葵高密度分子遗传连锁图谱的构建及抗旱相关性状等数量性状基因定位,则为高效抗旱分子育种奠定了坚实基础。本研究以干旱敏感型自选系K55,耐旱型自选系K58为亲本,杂交后代通过单粒传法构建了187个株系的F5重组自交系群体。利用SSR、SRAP和AFLP标记对群体单株进行分析,同时进行了两点试验,两个水分处理条件下(正常浇水和雨养灌溉)的抗旱相关性状田间表型鉴定。主要研究结果如下:1)干旱胁迫下向日葵的生长受到显着影响,植株生长矮小,叶片中叶绿素相对含量下降。两种水分处理下总叶面积、持水率等10个抗旱相关性状存在显着差异;10个性状在群体材料间具有极显着差异;基因型与环境互作达到了极显着差异。2)对10个抗旱相关性状进行相关性分析表明,总叶面积,持水率等10个性状间存在相关关系。在干旱胁迫下各性状的相关性更显着,尤其是单盘粒重与总叶面积、株高和茎粗的相关性更为显着。3)90对AFLP引物中筛选出48对适宜的引物,对187个向日葵重组自交系进行PCR扩增,扩增出1119个位点,其中多态性位点393个,多态位点比率35.1%,多态性信息指数平均为0.0321。4)64对SRAP引物中筛选出39对适宜的引物,在187个向日葵重组自交系中扩增出692个位点,其中多态性位点238个,多态位点的比率34.6%,多态性信息指数平均为0.0247。5)500对SSR引物组合中筛选出78对适宜的引物,在187个向日葵重组自交系中扩增出452个位点,其中多态性位点184个,多态性位点的比率43.1%,多态性信息指数平均为0.0092。6)利用Join Map 4.0软件构建了1张分布有738个标记,包含了17个连锁群的向日葵分子遗传连锁图谱,长度为3543.50 c M,标记间平均距离为4.80 c M,每个连锁群平均分布有43.4个标记,连锁群的长度平均为208.4 c M。标记在图谱上随机分布,经Pearson函数分析,各连锁群的标记数和连锁群长度的相关系数为0.784,达到p<0.05水平显着。图谱上分布有225个偏分离标记,聚集形成了19个偏分离热点区域。7)使用Map QTL 4.0软件多模型作图法,以LOD>2.5作为QTL入选临界值,检测两种水分处理下SPAD值、株高、茎粗等向日葵10个性状的QTL,共检测到9个性状的30个QTL,分布在10个连锁群上,贡献率从5.7%到32%,有8个QTL在两种水分处理下具有一致性。干旱胁迫下检测到了17个QTL,其中控制茎粗、结实率、持水率和百粒重的QTL各1个,控制总叶面积的QTL2个,控制株高的QTL3个,控制叶片数和SPAD的QTL各4个;正常浇水处理下检测到了13个QTL,其中控制盘径和持水率的QTL各1个,控制株高和茎粗的QTL各2个,控制SPAD的QTL3个,控制叶片数的QTL4个。8)两种水分处理下检测到的30个QTL,表现加性效应的QTL有7个,占23.3%;部分显性效应的QTL有3个,占10%;显性效应的QTL有4个,占14.1%;超显性效应的QTL有16个,占53.3%。
秦克周[3]2016年在《高通量转化高粱cDNA文库改良水稻》文中研究指明水稻产量关乎到世界粮食安全,而且提高水稻产量是科学研究的热点。随着水稻基因组DNA的测序完成,更多的水稻农艺性状相关的功能基因被鉴定了,而这些被克隆的水稻农艺性状相关的基因多被应用于传统的水稻育种工作中。高粱、玉米和小麦都是禾本科中的谷类作物,携带着许多非常有价值的基因,可以用其改良水稻。为了探索高粱中有用的基因,我们构建了一个高粱cDNA过表达文库,并对水稻进行高通量的转化,以期望获得一些产量高的、抗病强的、能适应极端环境的等有价值的水稻转基因系。本研究利用构建好的高质量的高粱cDNA过表达文库转化水稻,创建了上千株水稻突变体。在高粱cDNA过表达文库被应用于转化以前,我们对其进行了质量评价,37个cDNA中有20个cDNA具有和NCBI数据库里一致的CDS,另外16个也具有ORF,这说明文库的质量符合要求；同时,通过同源比对,我们也发现了5个高粱新基因。转基因获得1229株TO代水稻转基因系,性状涉及株高、分蘖、叶型、叶色、叶夹角、穗型和粒型等,我们对这些性状进行世代的观察和相关数据收集,结果是92.2%的叶长发生了变化,58.3%的叶宽有差异,48.6%的抽穗期有变化,近91.5%的株高变矮和83.9%的有效穗有明显不同：通过对所有转基因系的性状考察,转基因过程确实影响了水稻的株高和育性；针对稳定遗传的转基因系比如叶夹角、穗子大小、粒型(和淀粉合成)等,我们可以设计实验方案进行下一步的研究。对0752株系的基因Sb01g013740进行克隆并重新转化水稻,我们证明了此基因过表达能够使水稻种子变小,而对于该基因是否与水稻株高和穗型相关,这需要进一步的分析。由于产量性状也是我们关注的焦点,所以我们就对92个株系进行了考种分析,结果是获得了19个产量增加的株系,并克隆了14个基因,而这些基因有13个具有和NCBI数据库里一致的CDS,其中7个CDS和高粱抗逆性有关,这暗示我们这些基因很可能通过增强水稻的适应性来提高水稻产量。本研究是对利用cDNA过表达文库创建水稻功能获得性突变体的一种尝试,事实证明,此方法是可行的、有效的。
蒋慕东[4]2006年在《二十世纪中国大豆改良、生产与利用研究》文中研究指明大豆是最典型、最具影响力的原产于中国的作物，是中华民族最重要的蛋白质、植物油脂来源之一，孙中山先生说：“以大豆代肉类是中国人所发明。”大豆对中华民族繁衍生息和发展壮大起到了极其重要的作用。大豆是用地养地相结合的最佳农作物，大豆根瘤菌的固氮作用，是中国传统农业中氮肥最重要的来源。我们祖先发明了豆腐、豆芽、酱、酱油、豆豉、豆腐乳等很多大豆制品，还发现大豆的药用和饲用价值。民国时期人们又发现大豆为叁百五十余种工业品之原料；近年来，科学家不断发现大豆新的用途，大豆油替代柴油，既有利于国家能源安全又有利于环境保护；大豆蛋白纤维服装穿着舒适又保健还可降解；大豆肽、大豆异黄胴、大豆皂甙等新型生物制品在医药保健领域应用前景广泛。随着科学技术进一步发展，人们会发现大豆越来越多新用途。 二十世纪的中国大豆生产与利用是中华民族历史上发展最快、水平最高的一百年，特别是二十世纪后五十年，中国大豆单产增长了两倍，远超过传统农业自春秋战国到清末两千多年单产增长总体水平，这是中国大豆生产与利用的一段跨跃式发展时期。 之所以有如此巨大的变化，科研体制化、制度化在其中起到了关键性推动作用。 现代农业与传统农业有一个本质区别就是支撑体系的不同。传统农业是以经验为支撑的，农业技术研究都是在自然状态下进行的，选择的效率低、周期长，精确度和可靠性都不高。尽管有部分知识分子研究农业技术并撰写农书以传播先进技术，总体而言，其技术研究是个体化的，受研究者个人的兴趣爱好和研究水平的高低影响很大，局限性非常明显。农业技术传播口传身授，速度慢、范围小，对农业生产的影响发挥作用更慢。而现代农业以科学实验为基础，以体制化、制度化的科研为支撑，有专门的科研、教育、推广机构和人员，并有相应的经费支持，研发、教育、推广叁位一体，迅速将科研成果转化为现实生产力，史无前例地提高了大豆生产与利用水平，与以往传统农业时期的大豆技术进步不可同日而语。现代科技是二十世纪中国大豆生产与利用取得长足进步的最重要推动力量。 但同时我们也看到，近年来中国大豆生产与利用也面临严峻的挑战。中国曾经是世界上最大的大豆生产国，现在位居世界第四，中国曾是世界上最大的大豆出口国，
参考文献：
[1]. 稻作抗旱相关性状的QTL定位及抗除草剂基因的遗传转化[D]. 腊红桂. 中国农业大学. 2004
[2]. 向日葵高密度遗传连锁图谱构建及抗旱相关农艺性状QTL定位[D]. 张永虎. 内蒙古农业大学. 2014
[3]. 高通量转化高粱cDNA文库改良水稻[D]. 秦克周. 武汉大学. 2016
[4]. 二十世纪中国大豆改良、生产与利用研究[D]. 蒋慕东. 南京农业大学. 2006