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普通荞麦种内丝裂原活化蛋白激酶序列分析

华南农业大学学报 2016年第4期37卷 90-96页

作者：梁成刚陈晴晴石桃雄陈其皎孟子烨陈庆富贵州师范大学荞麦产业技术研究中心/贵州省荞麦工程技术研究中心贵州贵阳550001

【目的】比较普通荞麦Fagopyrum esculentum种内丝裂原活化蛋白激酶基因(MAPK)序列的差异,研究MAPK基因序列在普通荞麦栽培进化过程中的变化。【方法】以普通荞麦的9个栽培品种和3个落花落果野生种质为材料,PCR特异性扩增获得MAPK基因... 详细信息

【目的】比较普通荞麦Fagopyrum esculentum种内丝裂原活化蛋白激酶基因(MAPK)序列的差异,研究MAPK基因序列在普通荞麦栽培进化过程中的变化。【方法】以普通荞麦的9个栽培品种和3个落花落果野生种质为材料,PCR特异性扩增获得MAPK基因的保守片段,对基因片段序列进行差异分析和蛋白结构预测。【结果】荞麦MAPK基因cDNA全长为2 835 bp,开放阅读框1 827 bp,编码609个氨基酸,含有TDY的三肽模块,为植物D组MAPK蛋白。PCR扩增获得12个供试材料的MAPK序列,其单型不变位点为723个,多态位点为70个。9个栽培品种间开放阅读框(ORF)区域无序列差异,3个野生种质间ORF区域也无序列差异。栽培品种与野生品种的ORF区域序列含有8个差异位点,编码3个差异氨基酸。其中,ORF区域第13位点组氨酸(H)→酪氨酸(Y)发生置换,导致1个α-螺旋构象发生变化。【结论】普通荞麦MAPK基因序列高度保守,栽培驯化对ORF区域第13位点差异氨基酸的选择具有高度一致性。

关键词：普通荞麦丝裂原活化蛋白激酶序列分析氨基酸位点蛋白结构

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普通荞麦植株茎段快速繁殖技术的研究

武汉植物学研究 2009年第4期27卷 417-422页

作者：黄云华陈庆富贵州师范大学生命科学学院植物遗传育种研究所贵阳550001

以普通荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)植株带节茎段为外植体,用正交设计法研究不同激素处理对荞麦腋芽、丛生芽和根的诱导及分化过程的影响,建立了荞麦离体培养快速繁殖技术。极差分析表明,6-BA是诱导荞麦茎段腋芽和根发育的主要因... 详细信息

以普通荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)植株带节茎段为外植体,用正交设计法研究不同激素处理对荞麦腋芽、丛生芽和根的诱导及分化过程的影响,建立了荞麦离体培养快速繁殖技术。极差分析表明,6-BA是诱导荞麦茎段腋芽和根发育的主要因素,TDZ是诱导丛生芽的关键因素。诱导荞麦茎段腋芽发育的最佳培养基为:MS0+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L,腋芽诱导率为67.9%。其中,以第二、三节位的腋芽诱导率较高,达80%以上。诱导荞麦茎段丛生芽发育的最佳培养基为:MS0+6-BA4.0mg/L+TDZ0.06mg/L,丛芽分化率为166.7%。诱导生根的最佳培养基为:1/2MS0+6-BA1.0mg/L+NAA1.0mg/L,生根率为82.8%。该组织培养技术的建立为荞麦快速繁殖提供了新途径。

关键词：普通荞麦腋芽发育离体培养

普通荞麦落粒性、尖果、红色茎秆的遗传规律研究

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河南农业科学 2012年第1期41卷 28-31页

作者：岳鹏黄凯丰陈庆富贵州师范大学生命科学学院植物遗传育种研究所贵州贵阳550001

以普通荞麦3个花柱同长自交可育纯系为材料,通过人工去雄授粉杂交方法,将甜自21-1分别与Lorena-3和甜自100进行正反交,配制4个杂交组合,获得其杂种后代和F2代群体,探讨普通荞麦尖果、落粒性、红色茎秆的遗传规律。研究发现:尖果性状在甜... 详细信息

以普通荞麦3个花柱同长自交可育纯系为材料,通过人工去雄授粉杂交方法,将甜自21-1分别与Lorena-3和甜自100进行正反交,配制4个杂交组合,获得其杂种后代和F2代群体,探讨普通荞麦尖果、落粒性、红色茎秆的遗传规律。研究发现:尖果性状在甜自21-1与Lorena-3和甜自100进行正反交4个组合的F2群体中均表现3∶1的遗传分离模式,表明尖果性状(尖-钝)受单基因遗传控制;落粒性和主茎颜色(红-绿)在甜自21-1和Lorena-3正反交的2个组合的F2群体中均遵循9∶7的分离模式,表明落粒性、主茎颜色(红-绿)为2对显性互补基因的遗传模式。尖果性状基因、落粒性基因和红色茎秆基因之间均表现为彼此独立遗传。

关键词：普通荞麦落粒性尖果红色茎秆遗传规律

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普通荞麦生物技术研究进展

食品研究与开发 2016年第7期37卷 211-214页

作者：吴婕韩丹陈建欣吉林工商学院吉林长春130507

阐述国内外普通荞麦生物技术的研究现状,包括普通荞麦的起源及其祖先种,普通荞麦的遗传多样性,普通荞麦遗传图谱构建,遗传转化的研究,普通荞麦的基因克隆研究,以及荞麦的生物技术育种。

关键词：普通荞麦生物技术遗传图谱起源遗传多样性

普通荞麦种质资源农艺性状评价和SSR遗传多样性研究

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普通荞麦种质资源农艺性状评价和SSR遗传多样性研究

作者：李月贵州师范大学

学位级别：硕士

本研究以161个普通荞麦种质为研究材料，对它们的主要农艺性状进行评价，分析其SSR遗传多样性，构建品种指纹图谱，以便为普通荞麦育种及品种鉴定提供指导。所得主要结果如下：1．农艺性状分析农艺性状遗传变异分析表明，152个普通荞麦... 详细信息

本研究以161个普通荞麦种质为研究材料，对它们的主要农艺性状进行评价，分析其SSR遗传多样性，构建品种指纹图谱，以便为普通荞麦育种及品种鉴定提供指导。所得主要结果如下：1．农艺性状分析农艺性状遗传变异分析表明，152个普通荞麦种质的株高、主分支数、结实率、千粒重、50mL容重、百粒米重、百粒皮壳重、皮壳率、平均株粒数、平均株粒重、小区种子产量变异范围较大，其平均数及其变幅分别为：100.7±17.7cm (60.7～133.8cm)、4.0±0.8个(2.2～5.8个)、34.3±10.6%(12.40～74.37%)、31.2±3.8g(24.73～60.23g)、26.2±2.0g(13.90～34.07g)、2.6±0.3g(2.12～4.60g)、0.6±0.1g(0.44～1.68g)、20.1±2.25%(15.53～38.29%)、141.2±54.0粒(14.42～294.75粒)、4.4±1.7g(0.46～9.18g)、235.8±116.3g(22.50～564.59g)。相关分析发现，多个农艺性状之间的相关性达显著或极显著水平，反映了各农艺性状之间复杂的遗传关系。其中平均株粒重分别与千粒重(r=0.300**，r’=0.561**)、皮壳率(r=0.196*，r’=0.253**)、主茎颜色(r=0.305**，r’=0.215*)、平均株粒数(r=0.956**，r’=0.993**)的简单和偏相关达显著水平以上，平均株粒重分别与株高(r=-0.189*)、主分支数(r=0.193*)、结实率(r=0.278**)、百粒米重(r=0.311**)以及倒伏程度(r=-0.271**)的简单相关达到显著水平以上。主成分分析中，提取的7个主成分(籽粒重量成分、产量成分、子粒大小和皮壳率成分、主茎成分、分支成分、结实率和基部坚硬性成分、落粒成分)能够反映16个农艺性状的绝大部分因子信息。对平均株粒重进行线性回归和通径分析表明，千粒重、平均株粒数和株高对平均株粒重的影响较大，其中千粒重对平均株粒重的直接效应最大。农艺性状指标聚类发现，农艺性状可分成质量性状和数量性状两大类，平均株粒数与平均株粒重关系最密切，其次是千粒重、百粒米重和百粒皮壳重、皮壳率关系密切。农艺性状的种质聚类表明，当T=21时，152个品种聚成了五类，前四类分别是A91、A94、A90/A71、A126，都具有高杆、不落粒、抗倒伏性好及紧凑的特点。***遗传多样性分析43对SSR引物在152个甜荞品种中扩增出415条谱带，平均每对引物9.65条谱带，所有引物的多态性谱带数(NPB)的平均值为9.30，平均标记索引系数(MI)为8.829。多态信息量(PIC)的均值和变异范围分别为0.8752(0.670～0.980)，香农威尔多样性指数(H)均值和变异范围分别为2.3624(1.125～4.014)。种质资源间遗传相似系数聚类分析表明，当相似系数为0.766时，所有种质资源被分成了3类：第一类是A32，特异谱带极其丰富;第二类包括A127-A131和A118;第三类为余下的145个品种聚成一大类。主坐标分析表明，本研究筛选的43对SSR引物能有效区分供试品种，主坐标分析法进一步证实了系统聚类结果。普通荞麦不同品种类型群体聚类分析发现，地方品种群体的遗传多样性极其丰富,育成品种与地方品种群体首先聚为一类,引进品种群体稍后和它们聚为一类,最后是育种材料。在普通荞麦种质资源的SSR指纹图谱构建中,对筛选的7对引物经单引物鉴定能力分析和核心引物组合鉴定能力分析,最后发现只需4对核心引物组合即可将供试的152个品种完全区分。3.农艺性状与SSR标记的相关性找出了与16个农艺性状相关性达显著水平以上的分子标记,同时也找出了两个及其以上性状共有关联的分子标记。平均株粒重涉及31个SSR标记,为***6-175、SSRE8-271、SSRE1-191、SSRE12-447、SSRE16-268、 SSRE18-310、SSRE18-298、SSRE18-295、SSRE20-997、SSRE20-922、SSRE20-397、SSRE20-352、 SSRE20-277、SSRE20-271、SSRE21-365、SSRE21-183、SSRE24-299、SSRE24-209、SSRE25-259、 SSRE26-256、SSRE26-226、SSRE26-150、SSRE27-180、SSRE29-169、SSRE32-250、SSRE33-477、 SSRE33-462、SSRE33-393、SSRE37-25

关键词：普通荞麦种质资源农艺性状 SSR标记遗传多样性指纹图谱

普通荞麦（Fagopyrum esculentum Moench）RAPD和STS遗传标记图谱研究

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普通荞麦（Fagopyrum esculentum Moench）RAPD和STS遗传标记图谱...

作者：潘守举贵州师范大学

学位级别：硕士

本研究以普通荞麦、F. esculentum var. homotropicum及其杂交所建立的238株F2代分离群体为材料,进行了RAPD与STS标记分析和重要形态性状遗传分析,由此构建遗传标记连锁图谱。所得主要结果如下:1.初步构建了包含RAPD、STS、形态性状标... 详细信息

本研究以普通荞麦、F. esculentum var. homotropicum及其杂交所建立的238株F2代分离群体为材料,进行了RAPD与STS标记分析和重要形态性状遗传分析,由此构建遗传标记连锁图谱。所得主要结果如下:1.初步构建了包含RAPD、STS、形态性状标记在内的普通荞麦和F. esculentum var. homotropicum遗传标记连锁图谱。F. esculentum var. homotropicum的连锁图谱有8个连锁群,共含有54个DNA分子标记位点,3个形态性状标记位点,覆盖基因组总长度526.6cM;普通荞麦的遗传连锁图谱也有8个连锁群,共包括50个标记位点,其中,DNA分子标记位点48个,形态标记位点2个,覆盖基因组总长度为443.1cM。2.发现花柱同长、落粒性和瘦果棱形状这3个性状属于单基因遗传,并且是完全显性的。通过与分子标记结合分析,这3个性状标记可成功地整合在F2分离群体父本F. esculentum var. homotropicum的遗传连锁图谱上。其中,控制花柱同长的Ho基因和控制落粒性的Sht基因均定位在其连锁群Group 1上,控制瘦果棱形状的Ac基因定位在其连锁群Group 4上。3. F. esculentum var. homotropicum遗传连锁图上有一些与形态标记位点连锁关系较紧密的RAPD标记。如与Ho基因座紧密连锁的S64-601和与Ac基因座紧密连锁的S52-1106两个标记可以通过克隆测序转化成STS标记或是SCAR标记进一步对这两基因的定位与克隆进行研究分析,而在Ho、Sht两基因座位点周围的S64-601、S64-819、S73-1198、S20-1213等标记位点也可用于自交亲和(Ho)基因的分子标记辅助选择。4.通过研究RAPD和STS标记引物对两亲本中稳定扩增的316条谱带,分析在两者间相同和特异的谱带情况,首次建立了包括变种F. esculentum var. homotropicum在内的普通荞麦RAPD和STS标记指纹图谱。这些指纹图谱可以应用于这两个荞麦群体的鉴定。

关键词：普通荞麦 F. esculentum var. homotropicum RAPD STS 遗传标记 DNA指纹图谱遗传连锁图谱

普通荞麦（Fagopyrum esculentum Moench）三体系列的鉴定

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普通荞麦（Fagopyrum esculentum Moench）三体系列的鉴定

作者：王甜贵州师范大学

学位级别：硕士

普通荞麦(Fagopyrum esculentum Moench.,又称甜荞)是荞麦属植物中的主要栽培种。本研究以普通荞麦和它的25个三体系列为材料,以染色体核型分析和荧光原位杂交(Fluorescence in Situ Hybridization,FISH)技术为手段,对普通荞麦及其三体... 详细信息

普通荞麦(Fagopyrum esculentum Moench.,又称甜荞)是荞麦属植物中的主要栽培种。本研究以普通荞麦和它的25个三体系列为材料,以染色体核型分析和荧光原位杂交(Fluorescence in Situ Hybridization,FISH)技术为手段,对普通荞麦及其三体系列的染色体进行了研究。所得主要结果如下:(1)普通荞麦根尖有丝分裂染色体核型分析表明,普通荞麦为二倍体, 2n=2x=16。染色体核型类型为1A,属对称核型。核型公式为2n=2x=16=12m+4m(SAT)。有两对随体,分别位于4E染色体和8E染色体的短臂上。所有染色体的臂比值均在1.01-1.70之间,均为m染色体。染色体绝对长度均小于4μm,属于小染色体。(2)普通荞麦根尖细胞有丝分裂中期染色体的Giemsa C-带分析显示,每条染色体可显示出2-4条带。各对染色体都具有各自的带型特征,据此可对8对染色体均加以区分。(3)在25个普通荞麦三体系中,对12个三体系做了染色体核型分析。结果表明荞麦三体植株有17条染色体,2n=2x+1=17。编号为T4、T10的三体系为1E三体,编号为T9的三体系为2E三体,编号为T11、T13、T14的三体系为3E三体,编号为T2、T8、T15的三体系为4E三体,编号为T3、T7的为5E三体,编号为T12的为8E三体。(4)对普通甜荞的荧光原位杂交结果观察表明,普通甜荞有三对染色体上有45SrDNA位点,5SrDNA位点的位置与45SrDNA位点重叠。它们分别位于4E、8E染色体的短臂和6E染色体长臂上的近着丝粒区域。4E染色体上信号点到着丝粒平均百分距离为31.23±1.0%,6E染色体上信号点到着丝粒平均百分距离为20±0.50%,8E染色体上信号点到着丝粒平均百分距离为28.46±2.0%。结合普通荞麦核型结果可以发现,其中4E和8E染色体是随体染色体。(5)用45S和5SrDNA探针对9个三体系所做的荧光原位杂交结果表明,T8、T12和T15的17条染色体中,有7条染色体上有45S和5SrDNA杂交信号。根据位点位置、染色体长度和具有随体的情况,可以看出在T8和T15中有3条4E染色体有信号,所以T8和T15三体系为4E三体。而T12三体系中有3条8E染色体有信号,推论T12为8E三体。其他的T4、T5、T7、T9、T10、T13三体系都有6条染色体有杂交信号,不属于4E、6E、8E三体。

关键词：普通荞麦三体核型 C-带荧光原位杂交

普通荞麦重组自交系群体SSR标记遗传作图与重要农艺性状的QTL定位

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普通荞麦重组自交系群体SSR标记遗传作图与重要农艺性状的QTL定位

作者：郭菊卉贵州师范大学

学位级别：硕士

通过在植物生长室内种植普通荞麦重组自交系群体植株，测定并统计荞麦的总分枝数，株高，单株产量，种子结实率，种子千粒重，花直径，种子长度和种子宽度等农艺性状，研究普通荞麦重组自交系群体中这8个农艺性状的相关性。以F5代重组... 详细信息

通过在植物生长室内种植普通荞麦重组自交系群体植株，测定并统计荞麦的总分枝数，株高，单株产量，种子结实率，种子千粒重，花直径，种子长度和种子宽度等农艺性状，研究普通荞麦重组自交系群体中这8个农艺性状的相关性。以F5代重组自交系的96个株系(每个杂交组合48个株系)为作图群体;并利用荞麦产业技术研究中心测定的普通荞麦转录组Unigene的序列数据库为基础，对含有SSR位点的序列进行引物设计和扩增，以所得有多态性的SSR标记构建普通荞麦重组自交系的遗传连锁图谱和进行重要农艺性状的QTL定位。所得主要结果如下： (1)农艺性状分析：在所研究的8个农艺性状中，单株产量具有最大的变异度，达到了87.1%;株高与分枝数和单株产量存在显著正相关关系;单株产量与结实率、千粒重和种子长度，种子长度与种子宽度存在极显著的正相关;此外，结实率，种子长度，种子宽度，千粒重和总分枝数是影响单株产量的主要因素，且结实率对单株产量的直接贡献效应最大。 (2)SSR遗传作图分析：在Lorena-3和Homo杂交产生的重组自交系群体中，利用SSR标记构建了一张包含8个连锁群，185个标记位点的荞麦遗传连锁图谱(共201个标记位点，其中16个无连锁群)，构建的遗传图谱覆盖基因组总长度1254.9cM，平均间距7.02cM，最小间距2.1cM，最大间距30.7cM。在Homo和甜自100杂交产生的重组自交系群体中，利用SSR标记构建了一张包含10个连锁群，188个标记位点的荞麦遗传连锁图谱(共202个标记位点，其中14个无连锁群)，构建的遗传图谱覆盖基因组总长度1495.6cM，平均间距7.95cM，最小间距2.1cM，最大间距33.6cM。在对所有的SSR标记进行筛选对比后，以两个连锁群中共有的SSR标记为锚定标记，将上述两张连锁图谱进行整合，得到的新的连锁图谱共11个连锁群，369个分子标记位点。整合后的连锁图谱覆盖基因组总长度为2051.5cM，平均间距5.56cM，最小间距0.3cM，最大间距33.6cM。整合后的图谱最小间距和平均距离显著减小，最大间距变化较小。 (3)农艺性状的QTL分析：采用复合区间作图法，在Lorena-3和Homo杂交产生的重组自交系中，共检测到5个总分枝数QTL位点，1个株高QTL位点，8个单株产量QTL位点，1个结实率QTL位点，5个千粒重QTL位点，4个花朵直径QTL位点，3个种子长度QTL位点，6个种子宽度QTL位点。在Homo和甜自100杂交产生的重组自交系群体中，共定位了2个总分枝数性状QTL位点，4个株高QTL位点，8个单株产量QTL位点，无结实率QTL位点，7个千粒重QTL位点，6个花朵直径QTL位点，4个种子长度QTL位点，2个种子宽度QTL位点。QTL位点在连锁群上的分布有聚集特征。此外，QTL定位的结果还显示存在极显著正相关的农艺性状存在相连的QTL位点，暗示遗传连锁可能是这些农艺性状彼此极显著相关的基础。 (4)农艺性状QTL位点SSR标记基因分析：总分枝数与细胞分裂素-O-葡萄糖基转移酶OS基因等相关;株高、种子长度和种子宽度等与LRR类受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因等相关;单株产量与丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶和GATA转录因子基因等相关;结实率与热休克蛋白基因等相关;千粒重与丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因等相关;花直径与AP2乙烯应答转录因子等相关。

关键词：普通荞麦重组自交系农艺性状相关分析 SSR标记 QTL定位功能基因

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普通荞麦籽粒灌浆过程生理生化特性初探

普通荞麦籽粒灌浆过程生理生化特性初探

作者：宋毓雪贵州师范大学

学位级别：硕士

本试验以普通荞麦为材料,研究其不同部位分枝、不同花期、不同品种和经不同外源激素组合处理后的籽粒灌浆生长过程、灌浆期生理生化特性变化、籽粒灌浆过程中淀粉积累规律和淀粉合成关键酶活性变化等。试验主要结果如下:1不同部位分枝... 详细信息

本试验以普通荞麦为材料,研究其不同部位分枝、不同花期、不同品种和经不同外源激素组合处理后的籽粒灌浆生长过程、灌浆期生理生化特性变化、籽粒灌浆过程中淀粉积累规律和淀粉合成关键酶活性变化等。试验主要结果如下:1不同部位分枝籽粒的灌浆性状分析以丰甜1号为材料,进行盆栽处理,用Richards方程模拟其不同部位籽粒灌浆过程。结果表明:丰甜1号不同分枝的籽粒灌浆进程均呈“慢-快-慢”的生长规律,灌浆起始势(R0)、灌浆速率为最大时的日期(tmax.G)、最大灌浆速率(Gmax)均表现为上部最大,下部最小;各灌浆时期对粒重的贡献率均表现为中期>后期>前期。2不同花期籽粒的灌浆性状分析以丰甜1号为材料,进行盆栽处理,研究不同花期籽粒鲜重、含水量的变化及籽粒灌浆的Richards方程模拟过程。结果表明:不同花期籽粒鲜重均表现为随开花后时间的增加呈先增后降的趋势,含水量则表现为下降趋势;籽粒灌浆过程均呈“S”型曲线,R0表现为处理二(10月7日开花)最大;tmax.G为处理六(10月19日开花)最大;Gmax为处理一(10月4日开花)最大;各灌浆时期对粒重的贡献率除了处理六外,均表现为中期>后期>前期。3 2个品种籽粒的灌浆性状分析以普通荞麦丰甜1号和通辽本地小粒为试验材料,对其籽粒的灌浆过程进行研究。结果表明:籽粒的灌浆过程均呈现“S”曲线,R0和tmax.G均以丰甜1号高;Gmax和灌浆速率为最大时的生长量与籽粒生长终值量比值(I)值均以通辽本地小粒大。在灌浆过程中,SSS活性最大值丰甜1号出现在花后7天,通辽本地小粒的出现在花后14天;最小值丰甜1号出现在花后21天,通辽本地小粒出现在花后28天。ADPG焦磷酸酶活性最小值丰甜1号出现在花后14天,通辽本地小粒出现于花后28天;总淀粉、直链淀粉和支链淀粉的含量均呈逐渐上升达一定程度时其增加量几乎停止的趋势。4普通荞麦灌浆期生理生化性状分析以普通荞麦丰甜1号、榆荞4号、定甜荞2号、通辽本地小粒为材料,研究灌浆期生理生化变化。结果表明:品种间第3、4节叶叶绿素含量、叶绿素a/b值均表现为随着生育期的变化而逐渐下降;可溶性糖和可溶性蛋白含量均以灌浆中期含量较高。籽粒的灌浆过程均呈现“S”曲线;R0表现为榆荞4号最大;tmax.G表现为丰甜1号最大;Gmax为定甜荞2号最大;SSS活性表现为随着时间的变化酶活性逐渐降低至一定程度后酶活性变化不大;ADPG焦磷酸酶活性除了通辽本地小粒其活性随时间的增加逐渐降低至一定水平后变化不大外,其余品种均表现为随时间先减少后增加的趋势。5不同外源激素处理对普通荞麦灌浆特性的影响以普通荞麦通辽本地小粒为试验材料,研究不同外源激素组合对其籽粒灌浆过程的影响,并对其花后7天和21天的籽粒淀粉合成相关酶活性变化、总淀粉、直链淀粉和支链淀粉进行测定。结果表明:籽粒的灌浆过程均呈现“S”曲线;tmax.G以A2B2C3处理最大;Gmax以A2B1C1处理最大;I值以A0B0C0处理最大;SSS和ADPG焦磷酸酶的活性均表现为花后7天的大于花后21天;总淀粉、直链淀粉和支链淀粉的含量表现为花后21天大于花后7天。

关键词：普通荞麦籽粒灌浆 Richards方程生理生化特性