• 2019年第20卷第3期文章目次
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    • >综述
    • 燕麦分子育种研究进展

      2019, 20(3):485-495. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181211002

      摘要 (1899) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3260) 评论 (0) 收藏

      摘要:燕麦是一种营养价值很高的粮饲兼用作物,近年来燕麦产业的发展对新品种的培育提出了更高要求,现代分子生物学和生物技术与常规育种技术相结合是满足这一需求的重要途经。本文综述了国内外燕麦分子连锁图谱构建、重要性状 QTL定位、分子标记辅助选择、基因组选择以及基因工程育种等方面的研究进展,将国内的主要研究进展与国外相关的最新研究成果进行了比较,并对当前分子育种中存在的问题及今后的研究方向进行了探讨,希望能为今后通过生物技术手段培育燕麦 新品种提供一定的参考。

    • 高粱抗旱性鉴定方法及相关QTL定位研究进展

      2019, 20(3):496-507. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180801003

      摘要 (1593) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2381) 评论 (0) 收藏

      摘要:高粱[Sorghum bicolor(L.) Moench]是世界上重要的粮食、饲料、纤维和能源作物之一,因其根系发达、叶片蜡质层厚密、渗透调节能力强、光合效率高等特点,在干旱条件下具有很强的适应性。因此,高粱在气候变化、水资源短缺和满足世界粮食需求等方面发挥着重要的作用。干旱是制约世界农业生产的主要逆境因素之一,如何解决高粱在干旱条件下的产量问题仍然是育种工作者面临的巨大挑战。为了给高粱抗旱育种提供参考,本文综述了高粱抗旱性的鉴定方法、鉴定指标和优异抗旱种质资源,以及高粱花前抗旱和花后抗旱相关性状QTL定位的研究进展,并对高粱抗旱性研究的发展趋势提出了展望。认为应建立规模化高粱种质资源抗旱鉴定体系、选择合适的全生育期自然鉴定地点,筛选抗旱种质资源;利用高通量测序技术,高效挖掘高粱抗旱性基因;建立高粱遗传转化体系、运用基因编辑等生物技术,加快高粱抗旱育种进程。

    • 观赏凤梨种质资源及遗传育种研究进展

      2019, 20(3):508-520. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180810002

      摘要 (2206) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2447) 评论 (0) 收藏

      摘要:观赏凤梨原产于美洲热带及亚热带地区,是目前国内外花卉市场上的主要类群之一。本文分别从观赏凤梨的种质资源系统分类、保存与评价利用、遗传与育种研究,以及育种技术等方面进行了综述。目前,观赏凤梨的新品种选育仍以杂交为主。育种目标是苞片色彩丰富、花型多样,叶缘无刺,株型适中,生长期短,抗寒性好等。观赏凤梨杂交障碍主要表现为受精前障碍,受精后障碍则较少发生,切割柱头和花柱嫁接法可以有效克服杂交受精前障碍。由于大多数现行品种的遗传背景十分复杂,难以预见杂交结果,建议今后应加强多倍体育种和分子育种工作。

    • >论文
    • 玉米抗南方锈病基因的QTL定位

      2019, 20(3):521-529. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180831001

      摘要 (2371) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2323) 评论 (0) 收藏

      摘要:玉米南方锈病已成为影响中国玉米高产、稳产的主要病害之一。为发掘新的抗南方锈病基因资源,本研究以感病自交系黄早四为母本、抗病自交系W456为父本,构建F2群体并开展抗病基因定位研究。采用人工接种鉴定的方法对两个亲本、F1、F2群体及对照材料进行表型鉴定和遗传分析。利用均匀覆盖10条染色体的200个SSR标记,分析240个F2单株的基因型并构建含有200个SSR位点的遗传连锁图,连锁图总长度3331 cM,标记间平均距离16.6 cM。使用QTL IciMapping V4.1软件中的完备区间作图法对抗病QTL进行分析,共检测到6个控制南方锈病的QTL:qSCR3、qSCR7、qSCR8-1、qSCR8-2、qSCR9和qSCR10,邻近标记分别为umc2105和umc1729、umc1066和bnlg2271、umc1904和umc1984、umc1984和bnlg1651、umc1957和bnlg1401、umc2034和umc1291,分别位于3、7、8、9和10号染色体上,其中8号染色体上有两个位点,标记在5~19 cM之间。单个QTL的表型贡献率在2.61%~24.19%之间,可以解释表型总变异的62.3%,其中3个QTL贡献率大于10%,位于10号染色体上的qSCR10贡献率最大,可解释表型变异的24.19%。通过对目标区间标记加密,将该位点的定位区间进一步缩小到2.51 cM 内,与两侧标记的距离分别是2.15 cM和0.36 cM。初步定位得到10号染色体上存在抗南方锈病的主效QTL,可为抗病品种的培育提供参考。

    • 萝卜地方优良品种高制种潜力雄性不育系转育方法研究

      2019, 20(3):530-537. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180828003

      摘要 (1560) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2604) 评论 (0) 收藏

      摘要:不育系的制种潜力是决定制种产量的重要因素。在前期选育过程中对不育系制种潜力关注不够,往往导致所选育的品种制种产量低甚至无法制种,造成品种无法推广。我国拥有丰富的优良地方品种萝卜资源,但是存在着种质退化、栽培面积缩减、栽培区域小而分散的问题。培育杂交种是提升优良地方品种品质、维持栽培面积和扩大栽培地域的有效途径。本研究将Ogura胞质转育到26份优良地方品种萝卜资源,发现其中16份种质资源在Ogura胞质中的不育率达到或接近100%。建立了一种基于网纱隔离和壁蜂授粉的鉴定方法,用于分析了这16份优良地方品种萝卜资源的保持系及其Ogura不育系的制种产量与潜力。发现练丝萝卜和五月红两份资源的不育系和保持系都具有较高的角果产量,有望转育成高制种潜力的不育系亲本。红灯笼、大青皮和心里美三份资源里都分离出具有较高种子产量的胞质雄性不育单株,但是其保持系种子产量很低。需要提高保持系的种子量。小红袍水萝卜和扶沟萝卜的不育系和保持系的种子产量都处于中等水平,具有优化和应用的潜力。红水萝卜,青皮脆等5份资源不适合Ogura胞质不育系制种。狗头罐、绛县白、象牙白三份资源是自交不亲和材料。本研究发现,Ogura胞质的不同品种以及同一品种不同单株间制种产量差异巨大,说明从转育初代开始逐代监测和筛选制种潜力是非常必要的。本文介绍一种简易高效鉴定及筛选萝卜胞质不育系制种潜力的方法。并用此方法初步筛选出一批高制种潜力的萝卜地方品种Ogura胞质雄性不育材料。

    • 马铃薯晚疫病抗性基因分子标记检测及抗性评价

      2019, 20(3):538-549. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180826001

      摘要 (1513) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2284) 评论 (0) 收藏

      摘要:马铃薯是重庆优势特色作物之一,但其安全生产受到晚疫病的严重威胁。马铃薯生产中种植抗病品种是防控马铃薯晚疫病最为经济有效和环境友好的途径。为了了解来自国内外不同种质的晚疫病抗性基因组成以及确定在重庆市具有晚疫病抗性的马铃薯品种(系),本研究以218份来自国内外的品种(系)为材料,进行了6个晚疫病抗性(R)基因分子标记检测,同时进行了田间晚疫病抗性评价及室内接种鉴定和筛选。研究结果显示,6个R基因的分子标记在供试材料中均有分布,但分子标记的组成不尽相同,主要分为4大类。第I类含有具有广谱抗性基因的RB,晚疫病抗性评价表现为中抗以上;第III类缺R2 family基因标记,绝大部分表现为晚疫病敏感型;第II类和第IV类中分别主要含有3个R基因(R2 Family +R3a+R3b)标记类型和4个R基因(R1+ R2 Family+R3a+R3b)标记类型,这两类材料中表现出一定比例的晚疫病抗性水平,但第IV中出现抗性表现的比例高于第II类。结果说明含有RB基因标记贡献了较高的晚疫病抗性,缺失R2 famlily 基因标记的材料可能不利于晚疫病抗性,利用这些基因标记辅助筛选有助于提高重庆地区晚疫病抗性育种效率。本研究评价了218个马铃薯材料6个重要R基因组成,并筛选出重庆地区表现抗性的多个材料,为新品种(系)的推广应用以及抗病育种选育提供了科学依据,同时为发掘新的抗病基因提供了遗传资源。

    • 高粱种质资源对黑束病的抗性鉴定与评价

      2019, 20(3):550-555. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181017001

      摘要 (1215) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1875) 评论 (0) 收藏

      摘要:在人工接种条件下,2016-2017年对110份高粱种质资源进行了抗黑束病鉴定与评价研究,拟探明高粱抗病性及不同寄主来源的高粱、玉米黑束病菌致病力差异。110份高粱种质资源中,对高粱来源的黑束病菌(GHS-1)表现免疫(IM)的13份(占11.8%),高抗(HR)的17份(占15.5%),抗病(R)和中抗(MR)的各14份(占25.4%);感病(S)的17份(占15.5%),高感(HS)的35份(占31.8%) ;对玉米来源的黑束病菌(YHS-1)表现免疫(IM)的21份(占19.1%),高抗(HR)的11份(占10.0%),抗病(R)的15份(占13.6%),中抗(MR)的12份(占10.9%);感病(S)的21份(占19.1%),高感(HS)的30份(占27.3%)。上述结果表明,目前高粱育种中广泛应用的育种种质恢复系中抗黑束病材料较为丰富,且不同寄主来源的高粱和玉米黑束病菌致病力存在差异。

    • 籼粳稻杂交衍生RIL系的苗期抗旱性综合评价

      2019, 20(3):556-563. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180817001

      摘要 (1323) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2076) 评论 (0) 收藏

      摘要:为鉴定籼粳稻杂交衍生系的苗期抗旱性,以课题组自育的高代抗逆品系ZD15为母本,籼稻品种IR29为父本,以及杂交衍生的重组自交系群体120份为实验材料,利用PEG-6000对各材料苗期进行干旱胁迫处理,测定根长、根冠比、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重和地下部干重,利用PEG-6000对各材料芽期进行干旱胁迫处理,测定芽鞘长和芽长。采用主成分分析和隶属函数法对各材料的抗旱性进行综合评价,根据综合抗旱D值可将122份材料分成3类,D值在0.201-0.400之间的有33份,属于敏旱材料,D值在0.401-0.600之间的有79份,属于中等抗旱材料,D值在0.601-0.800之间的有10份,属于抗旱材料。利用D值进行逐步回归分析,结果表明根长、根冠比、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重、芽鞘长和芽长8个性状均可作为水稻苗期抗旱性的评价指标。本研究筛选出的抗旱材料,可作为育种中间材料进一步培育,或作为育种资源加以利用,以丰富我区水稻育种的资源库。

    • 有色大麦种质芽期耐盐性鉴定

      2019, 20(3):564-573. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180815001

      摘要 (1317) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2023) 评论 (0) 收藏

      摘要:以44份有色大麦种质为试材,通过测定发芽势、发芽率、发芽指数、萌发活力指数结合两个颜色指标YU(颜色亮度和浓度)进行芽期的耐盐性鉴定,并运用相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法对有色大麦材料进行了多指标耐盐性综合评价。结果表明,发芽率和发芽指数对盐胁迫响应最为敏感,芽长和根长对盐胁迫响应较为迟钝;粒色亮度与耐盐系数呈显著负相关;粒色浓度与耐盐系数呈显著正相关;综合指标F值相关分析表明,颜色越深,耐盐性越强;用综合指标F值,可将44份有色大麦分为4类,其中强耐盐材料包括XZDM-1401、XZDM-1404、XZDM-1543、XZDM-1546等4份,中等耐盐性包括ZDM-926、XZDM-957、XZDM-972等16份,弱耐盐性包括XZDM-815、XZDM-1606、XZDM-972等12份,敏盐性包括XZDM-973、XZDM-1042、XZDM-1318等12份。

    • 引进马铃薯种质资源抗旱性评价

      2019, 20(3):574-582. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180908002

      摘要 (1207) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1946) 评论 (0) 收藏

      摘要:马铃薯属于干旱敏感型作物,当前生产上的马铃薯品种多数不耐旱,中国马铃薯抗旱育种进程又受到遗传背景狭窄的制约。引进外来种质资源,拓宽我国马铃薯遗传背景,加快选育抗旱品种是马铃薯应对干旱的关键策略。2016和2017年,在常规滴灌和雨养条件下,利用增广设计方法,以生产上常用的5个马铃薯品种为对照,对来自国际马铃薯中心的316份高代品系和国内已有的3个品种进行抗旱性评价。通过AMMI模型和GGE模型分析基因型、环境及二者互作对产量的影响,并结合抗旱指数筛选抗旱性稳定且产量高的材料。从整体上看,在雨养条件下,两年马铃薯平均产量差异较小,但是变异系数较大,水浇条件下正好相反。马铃薯产量受基因型、环境及其交互作用的显著影响,其变异平方和分别占总处理平方和的43.39%、39.36%和17.26%;C93和YS902两年的抗旱指数均高于对照品种,稳产性好,C48虽然抗旱指数相对较低,但是高产和稳产性高于所有材料。筛选出来的材料不仅可以作为抗旱育种亲本,还可以通过进一步研究其抗旱机制,为抗旱育种提供理论支持。

    • 陆地棉种质资源花铃期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

      2019, 20(3):583-597. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181008003

      摘要 (1504) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2514) 评论 (0) 收藏

      摘要:大田试验设置正常灌水和干旱胁迫处理,于花铃期开始干旱处理,以株高,果枝数等12个农艺性状的平均数为基础,采用综合抗旱系数,模糊隶属函数,主成分分析,关联分析和聚类分析等统计分析方法相结合进行品种抗旱性鉴定和抗旱指标的筛选,为棉花抗旱品种鉴定和棉花生产提供理论依据。12个农艺性状对水分胁迫的敏感程度各异,基于D值、CDC值和WDC值的棉花种质抗旱性分析;通过D值的聚类分析结果,将153份种质资源分为5级,Ⅰ级(强抗旱型)5份、Ⅱ级(抗旱型)35份、Ⅲ级(中抗旱型)57份、Ⅳ级(较敏感型)56份和Ⅴ级(敏感型)1份。供试棉花种质的籽棉产量与D值、CDC值和WDC值均呈极显著正相关。筛选出花铃期抗旱性强的棉花种质有以色列1101,抗旱性弱的品种盐早2号。株高、籽棉产量、单铃重、有效铃数和果枝始节高度可作为棉花种质资源花铃期抗旱性评价的指标。

    • 苜蓿种质资源萌发期抗旱指标筛选及抗旱性综合评价

      2019, 20(3):598-609. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180901001

      摘要 (1640) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2310) 评论 (0) 收藏

      摘要:为筛选苜蓿萌发期抗旱性鉴定指标以及抗旱苜蓿种质材料,为苜蓿抗旱新品种选育提供理论和基础材料。以59份抗旱性不同的国内外苜蓿种质为材料,设置加蒸馏水和加-0.6MpaPEG-6000水溶液2个处理,研究了与抗旱性相关的根长、芽长、发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和根芽比等7个指标的变化,采用相关性分析、隶属函数、综合抗旱系数、灰色关联、逐步回归和聚类分析相结合的方法,对59份苜蓿种质萌发期抗旱性进行综合评价及抗旱指标筛选。结果表明:干旱胁迫对苜蓿萌发期各指标均有显著影响。筛选出萌发期抗旱性较强的苜蓿种质材料有草原3号、赛迪7、WL903,可作为抗旱育种和抗旱机理研究材料。根长、发芽率和活力指数对干旱胁迫的反应较其他指标敏感,可作为苜蓿品种抗旱性鉴定及抗旱品种选育时优先考虑的指标。试验结果也说明采用以D值为主要参数,以WDC值作为辅助参数的综合评价方法进行苜蓿抗旱性综合评价、评价指标筛选是合理准确的。

    • 云瑞甘蔗创新亲本抗旱性综合评价

      2019, 20(3):610-623. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180822001

      摘要 (1240) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1936) 评论 (0) 收藏

      摘要:甘蔗基础杂交以种质创新为主,是甘蔗育种的基础和前提。为建立规范的云瑞甘蔗亲本抗旱性鉴定方法,并对所创造的具有新血缘的种质资源进行抗旱性评价。以36份云瑞创新亲本为研究材料,设置正常供水和水分胁迫两个处理,测定胁迫下甘蔗叶片质膜透性、丙二醛、脯氨酸、叶绿素荧光参数等12个性状指标,结合抗旱系数DC、综合抗旱系数CDC、加权抗旱系数WDC、主成分、隶属函数、聚类以及灰色关联度和逐步回归分析方法,对其抗旱性进行综合评价并筛选适宜指标。结果表明:干旱对甘蔗亲本各指标有极显著影响,配对处理t检验各指标处理间P=0.0001,所选指标对干旱胁迫响应较敏感;主成分分析表明7个主成分可代表甘蔗亲本抗旱性89.2686%的原始数据信息量,可概括为“光合作用因子”、“水分利用因子”和“生理调控因子”3类;系统聚类分析将36份亲本材料划分为高度抗旱型(Ⅰ)、中高度抗旱型(Ⅱ)、中度抗旱型(Ⅲ)、低度抗旱型(Ⅳ)和敏感型(Ⅴ)5类,所占比例分别为25%,25%,25%,13.9%,11.1%,筛选出云瑞14-195、云瑞15-88、云瑞11-98、云瑞11-256、云瑞15-158、云瑞14-78、云瑞13-26、云瑞12-137和云瑞15-73 共9份抗旱材料;通过灰色关联度分析和逐步回归分析,进一步明确了质膜透性、丙二醛、脯氨酸、自由水/束缚水等是甘蔗抗旱性评价的关键指标,可有效评价甘蔗种质抗旱性。为建立云瑞甘蔗亲本规范的抗旱鉴定体系,大规模筛选抗旱甘蔗种质资源提供科学依据。

    • 云南割手密创新种质F2的主成分聚类分析及其评价

      2019, 20(3):624-633. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180924002

      摘要 (1372) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1906) 评论 (0) 收藏

      摘要:云南割手密是甘蔗育种中比较宝贵的野生种质资源。对68份云南割手密BC1代创新种质材料的9个主要工农艺性状进行主成分分析,并以前3个主成分为基础,分别作聚类分析和二维排序图。结果表明:68份云南割手密BC1代创新种质的变异系数为10.57%~35.30%,11月份理论含糖量和单产的变异系数超过30%,说明11月份理论含糖量和单产性状的变异潜力较高。主成分分析结果表明,单茎重产量因子、锤度糖分因子和丛有效茎含糖量这3个主因子提供了原始性状80.8292%的信息;在欧式距离为10.00处将68份材料分为4类,各个类群具有不同的特点,在甘蔗杂交育种上可以根据不同类群的特点加以利用;二维排序表明云割F211-50、云割F211-56、云割F211-40、云割F211-66、云割F211-77、云割F211-10、云割F211-19、云割F211-85、云割F211-45、云割F211-37、云割F211-25、云割F211-23、云割F211-18等13份材料的3个主成分构成因子协调性最好,可在育种中加以利用。?

    • 谷子抽穗期与农艺性状的相关与回归分析

      2019, 20(3):634-645. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181014001

      摘要 (1775) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2018) 评论 (0) 收藏

      摘要:抽穗期是农作物的重要性状,决定着作物的地区和季节适应性。明确不同谷子品种适合的种植区域,对生产实践具有重要意义。在海南、洛阳、吉林3个地区连续2年调查了160份谷子资源的抽穗期、株高、穗长、穗重等9个主要性状。相关性分析发现3个地区抽穗期与千粒重均呈负相关,而在海南、洛阳2个地区抽穗期与株高、叶片数、穗长、穗粗、穗重、穗码数、穗粒重均呈正相关,吉林地区抽穗期与穗粒重略呈负相关,说明随着抽穗期的适当延长,谷子主要通过增加子粒数目提高产量,而抽穗期过度推迟,则可能导致产量潜力下降;方差分析表明,3个地区抽穗期对千粒重、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗重、穗粒重、穗码数均有显著影响(P<0.05)。在海南,随着抽穗期的延长穗粒重递增,抽穗期40d以上品种穗粒重最大;在洛阳,抽穗期50~60d的品种穗粒重最高;在吉林,抽穗期70~80d的品种穗粒重最高。求得每个品种在3个地区的穗粒重均值,以此为依据筛选出53份广生态适应性品种,在3个地区成功建立了叶片数、株高、穗码数对抽穗期的最佳回归方程。本研究表明一定抽穗期范围内谷子主要通过增加穗粒数而不是千粒重来实现增产,筛选出的广生态适应性谷子资源以及建立的回归方程为开展广适应育种、利用抽穗期信息对叶片数、株高、穗码数进行准确选择奠定了基础。

    • 中国荞麦属植物分类学的修订

      2019, 20(3):646-653. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181210001

      摘要 (2133) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2708) 评论 (0) 收藏

      摘要:荞麦是一种蓼科(Polygonaceae family)荞麦属(Fagopyrum Mill)的古老作物,在全世界,尤其是东亚及东欧地区广泛 种植。数千年以来,荞麦都是中国凉山等高海拔地区的主要粮食作物,其营养丰富,其中富含的芦丁等生物活性成分还具有 抗氧化、抗肿瘤的功效。荞麦的栽培种甜荞和苦荞已经被广泛传播,但野生荞麦却只在特定区域分布。中国西南地区,包括 四川,云南,贵州各省以及西藏自治区,是公认的世界荞麦属植物的起源中心,分布中心和多样化中心,荞麦种质资源非常 丰富。目前已有文献报导的荞麦属植物超过 20 种,他们中的绝大多数已在中国西南地区被发现,该地区的地理环境非常复杂, 孕育了极具多样性的野生荞麦资源。但截至目前,这些已报导的种还没有经过科学的归类,同种异名的现象比较严重,本研 究团队从 2004 年至今,在中国西南地区进行了多年多次的野外考察和标本采集工作,并在室内进行花和果实的解剖观察,获 得了大量的荞麦属植物分类学数据。基于这些数据和荞麦染色体数量分析,经馆藏标本和模式照片的对比,并综合国内外相 关文献,本文对中国荞麦属植物进行了分类学修订,将产自中国的荞麦属28 个种归并为21个:即将Fagopyrum megaspartanium Q. F. Chen,F. pilus Q. F. Chen 并入 F. cymosum (Trrev)Meisn 作为异名;F. pleioramosum Ohnishi,F. wenchuanense J.R.Shao 并入 F. caudatum (Samuelsson) A. J. Li 作为异名;F. callianthum Ohnishi 并入 F.qiangcai D.Q.Ba 作为异名;F. zuogongense Q.F.Chen 并 入 F. homotropicum Ohnishi 作为异名;F. longzhoushanense J.R.Shao 并入 F. pugense T.Yu 作为异名。重新制定了 21 个种的分种 检索表。本文将有助于重新认识荞麦属植物的进化地位,并为后续进一步探究属中各个种的亲缘关系奠定了基础。

    • 广西玉米种质资源系统调查与收集

      2019, 20(3):654-661. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180828001

      摘要 (1373) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2203) 评论 (0) 收藏

      摘要:“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”广西项目组从2015年11月至2018年7月,采用访问和实地调查相结合的方法,对广西53个县(区)、71个乡(镇)、190个村(屯)的农作物种质资源现状及利用情况进行了系统调查,并对种质资源进行了收集,共收集和征集玉米地方品种资源308份,鉴定评价玉米资源270份。对收集的玉米资源分布特点进行分析,结果表明广西玉米地方品种主要分布于桂西北和桂北地区,桂东和桂东南分布较少。凌云、乐业、田林、凤山、东兰5县最集中。垂直分布结果显示:玉米地方品种分布最集中的区域为海拔 400~800 m的中高海拔山区,占收集总数的39.6%。农艺性状初步鉴定结果:收集的玉米资源数量最多的是糯玉米,籽粒颜色最多的是白粒。鉴定评价获得墨白玉米、九节黄、珍珠糯玉米、忻城白糯、隆安爆玉米和天等爆玉米等6份玉米资源,分别在抗病虫、抗逆、品质等方面有优良的表现,对种质改良,选育高产、优质、广适的新品种有较高的利用价值。本文对收集到的玉米资源种类及利用价值进行了评价,对调查地区玉米地方品种现状、消长情况及原因进行了分析,并对广西玉米地方品种保护和开发利用进行了讨论,为广西玉米种质资源的发掘和创新利用提供参考依据。

    • 藏区金腰种质资源调查与分析

      2019, 20(3):662-668. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180903002

      摘要 (1295) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2153) 评论 (0) 收藏

      摘要:金腰属植物因富含黄酮醇类化合物而具有显著的药效,通过对我国西藏、云南、四川、青海以及甘肃5个省份进行金腰属植物种质资源的科学考察,共收集到19种(含2变种)共145份野生种质资源。此外四川省发现金腰新分布2种,分别为:秦岭金腰(Chrysosplenium biondianum)、陕甘金腰(Chrysosplenium qinlingense),均为中国特有种;甘肃省发现金腰新分布3种,分别为:毛金腰(Chrysosplenium pilosum)、绵毛金腰(Chrysosplenium lanuginosum)和蜕叶金腰(Chrysosplenium henryi),凭证标本存于中南民族大学植物标本馆(HSN)。本调查丰富了野生藏药金腰属植物种质资源,为深入研究金腰属植物的分类提供了基础。

    • 云南地方小米辣资源与分布特点

      2019, 20(3):669-676. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181010001

      摘要 (2164) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2163) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过查阅整理相关资料,对云南13个地州29个县市小米辣资源进行实地调查,调查收集到小米辣资源86份,分属黄白壳、浅绿壳、绿壳、深绿壳、紫黑壳、金黄色6种类型;滇南低海拔区域小米辣资源分布种类最为集中,分布数量及种类随着海拔升高而逐渐减少;低海拔气温高的地区小米辣果形小,果味辣;随海拔的逐渐升高,果形逐渐增大,果肉增厚,辣味逐渐减少。本研究为云南小米辣资源分类、保护与开发利用提供建议和基础数据。

    • 基于分型测序技术的粒用高粱的遗传多样性和群体结构分析

      2019, 20(3):677-684. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180902001

      摘要 (1573) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2147) 评论 (0) 收藏

      摘要:了解粒用高粱的遗传多样性和群体结构,能有效提高粒用高粱新品种的选育效率。本研究利用基因分型测序技术 (GBS, genotyping by sequencing)对120 份粒用高粱材料开展了全基因组基因分型,共获得了3456 个多态性的SNP 标记,其 多态性信息含量指数(PIC, polymorphism information content)介于0.013~0.574 之间,平均值为0.381。根据SNP 标记在120 份高粱材料中的基因分型数据,计算了材料间的遗传距离,其变异范围为0.137~0.538,平均遗传距离为0.353。群体进化树 分析和主成分分析都将120 份高粱材料划分为3 个类群,类群1 主要由包括美国材料MN-3609 在内的亲缘关系较远的高粱 材料组成,类群2 主要由我国北方的高粱材料组成,类群3 主要由我国南方的高粱材料组成。群体结构分析表明,当K=3 时,ΔK 取得最大值,说明120 份高粱材料可以划分为3 个类群,其划分结果与群体进化树分析和主成分分析基本一致。本 研究从基因型多样性水平上阐释了粒用高粱的遗传背景和群体结构,为我国粒用高粱新品种的选育提供了理论依据。

    • 江永普通野生稻遗传多样性和籼粳基因频率监测分析

      2019, 20(3):685-694. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180924001

      摘要 (1322) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1934) 评论 (0) 收藏

      摘要:以栽培稻的8个籼-粳测验种为对照,采用39对SSR引物检测了江永野生稻居群在1982年、2008年、2017年的遗传多样性,采用38对InDel引物检测了江永野生稻居群在1982年、2008年、2017年的籼-粳基因频率。结果表明:在1982年取样保存在异位圃的40份样本的遗传多样性稍高于2008年、2017年原位保护区样本的遗传多样性;2008年取的样本数虽然比2017年多,但两次取的样本之间遗传多样性几乎没差异。不同年份取的样本之间的遗传分化系数Fst都很小,基因流Nm都较大,分化不明显。通过聚类分析和主坐标分析(PCoA), 发现野生稻居群与4份栽培粳稻聚为一类,4份栽培籼稻单独聚成一类,显示江永野生稻与粳稻的血缘近于籼稻;籼-粳基因频率的分析表明,野生稻样本多属粳稻型,少数属偏粳稻型,原位保护区的偏粳稻类型单株数占取样单株总数的比例,2008年比比1982年的增加了10.0%,2017年比2008年的增加了1.6%,显示江永野生稻原位保护区生境条件有利野生稻从粳稻型向偏粳稻型变异,随着野生稻产生环境适应性变异,籼型基因频率在提高。

    • 森林草莓MYB 家族鉴定及生物信息学分析

      2019, 20(3):695-708. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180927001

      摘要 (1848) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2468) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究草莓MYB 基因家族,文章采用生物信息学方法检索森林草莓(Fragaria vesca)基因组中MYB 基因,并 对其基因结构、蛋白保守结构域、染色体定位、基因进化及花药发育过程中表达水平进行分析。结果表明草莓基因组中 可能含有105 个R2R3-MYB、4 个MYB3R、1 个MYB4R 基因,它们不均匀分布在7 条草莓染色体上,其中5 号染色体上 数量最多为26 个,部分基因在染色体上形成基因簇。理化分析发现这些MYB 蛋白长度和大小差异较大,但均具有保守 的R2 和R3 型结构域,R 重复单元均含有特征性的氨基酸,包括最保守的有序间隔出现的色氨酸(W)残基。通过系统 进化关系和基因结构信息,草莓MYB 基因家族被分成了34 个亚组(A1-A34),同时利用拟南芥基因功能预测草莓中 对应的直系同源基因的功能,结果表明草莓MYB 基因家族参与调控黄酮物质合成、细胞发育、生物/非生物胁迫。花药 发育过程中表达水平分析发现FvMYB2、FvMYB85、FvMYB74、FvMYB28 在花药发育的5 个时期中表达量逐渐升高,尤 其是发育后期表达量较高,表明这些基因可能调控花药发育过程。本研究结果为草莓MYB 基因家族的功能研究提供参 考。

    • 甘蔗ScMOC1基因启动子的克隆与瞬时表达分析

      2019, 20(3):709-717. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181015001

      摘要 (1457) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2088) 评论 (0) 收藏

      摘要:MOC1属于植物特有的GRAS家族蛋白基因,是调控植物腋芽形成发育的关键基因。启动子对基因转录效率起直接调控作用,其功能分析可以精确定位基因的表达部位、发育阶段和调控机制,克隆甘蔗腋芽形成发育关键基因ScMOC1的启动子序列并研究其功能对该基因表达调控机制研究有重要意义。本研究以我国主栽甘蔗品种新台糖22号(ROC22)的基因组DNA为模板,通过基因组步移和巢式PCR技术克隆到ScMOC1起始密码子ATG上游1874bp的启动子序列。PlantCARE在线分析预测表明,该序列包含多个真核生物启动子必须的核心元件TATA-box、CAAT-box以及与光响应、激素响应和分生组织表达CAT-box等顺式作用元件,我们推测ScMOC1 启动子可通过激素诱导调控 ScMOC1 表达,且该启动子可能通过分生组织表达顺式调控元件CAT-box参与 ScMOC1对甘蔗分蘖的调控。将获得的启动子序列替换pBI121质粒中的CaMV35S 启动子驱动下游GUS基因表达进行活性分析,结果表明:我们克隆的启动子片段能驱动 GUS基因在甘蔗嫩叶中瞬时表达。5’缺失分析表明该启动子的基础启动子序列在起始密码子ATG上游350bp-500bp之间。该结果为后续ScMOC1的调控机制研究奠定了良好的基础。

    • 斑茅割手密复合体杂交利用过程野生特异基因遗传分析

      2019, 20(3):718-727. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180917001

      摘要 (1578) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1583) 评论 (0) 收藏

      摘要:揭示斑茅割手密复合体在杂交利用过程中的斑茅、割手密野生特异基因在各世代的遗传规律,为利用斑割复合体创制甘蔗育种新亲本提供理论依据。利用AFLP-PCR分子标记结合毛细管电泳技术对斑割复合体在杂交利用过程中的斑茅、割手密野生特异基因在各世代的传递动态进行分析,并研究它们之间的遗传关系。29对AFLP引物组合共扩增出3695个位点,多态性比例为97.89%。斑茅和割手密对斑割复合体的遗传贡献率分别为43.96%和56.04%。斑茅特异位点在F1、BC1和BC2 3个世代的平均遗传率分别为 8.25%、1.90%和 0.63%,割手密特异位点在F1、BC1和BC2 3个世代的平均遗传率分别为 16.98%、2.40%和0.21%,特异遗传物质均呈逐代减少趋势。比较不同世代甘蔗栽培种亲本遗传到后代的特异位点比率,F1代GT02-761特异位点比率最高,BC1代GT05-2743特异位点比例平均高达92.75%,BC2代ROC23遗传率最低,为49.09%,FN39遗传率最高,达94.32%。聚类分析结果表明斑割复合体偏向父本遗传,斑割复合体杂交后代偏向甘蔗栽培种遗传,与分子遗传关系分析结果一致。研究表明,经过3代的遗传重组,斑割复合体后代的遗传物质与斑割复合体相比已发生了很大的改变;研究明确了斑茅、割手密2个亲本在3个世代的遗传贡献规律,为进一步的杂交选育提供理论支持。

    • 甘薯属耐盐植物马鞍藤基因组大小及特征分析

      2019, 20(3):728-735. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180816001

      摘要 (1520) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1952) 评论 (0) 收藏

      摘要:马鞍藤(Ipomoea pes-caprae(L.) R. Brown)是甘薯的近缘野生种之一,为热带、亚热带海滩生长的多年生藤蔓植物,作为沿海地区的园林绿化植物之一,具有较强的耐盐性。马鞍藤全基因组学的研究可为耐盐甘薯种质创制提供信息参考。本实验调查了马鞍藤基因组大小和特征概况,为后续全基因组精细图谱绘制打下基础。研究以已知基因组大小的三裂叶薯(Ipomoea triloba (L.))为对照,运用流式细胞术对马鞍藤基因组大小进行初步预估;使用二代高通量测序技术(llumina Hiseq 2500)对马鞍藤基因组进行survey评估,测序深度30 x,利用生物信息学方法估算马鞍藤GC含量、杂合率、重复序列等基因组概况。结果表明:流式细胞术估算马鞍藤基因组大小为1012.99 Mb;经全基因组Survey测定获得马鞍藤有效数据为21.71 Gb,基因组大小经修正后估算为1041.65 Mb;通过K-mer 分布曲线估算马鞍藤基因组中重复序列所占比率为74.52%,杂合率为0.99%;经初步组装后,GC平均深度及含量分布存在异常,出现分层的现象,这可能与马鞍藤基因组杂合率较高有关。本实验首次报导甘薯属耐盐植物马鞍藤基因组大小及特征信息,为马鞍藤进一步的全基因组深度测序和甘薯耐盐基因挖掘打下基础。

    • 三裂叶薯SPL基因家族鉴定、表达及miR156的调控分析

      2019, 20(3):736-749. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181204002

      摘要 (1810) HTML (0) PDF 114.04 M (1686) 评论 (0) 收藏

      摘要:SQUAMOSA promoter binding protein-like(SPL)是一类广泛存在于植物中的转录因子,均含有一个高度保守的SBP结构域(SQUAMOSA-PROMOTER BINDING PROTEIN)。本研究通过SBP结构域的隐马尔可夫模型、Blastp、CDD 和 SMART等程序从栽培甘薯的二倍体近缘野生种三裂叶薯(Ipomoea triloba L.)全基因组中鉴定出26个SPL基因家族成员。它们不均匀分布于三裂叶薯的12条染色体上。利用系统进化分析将新鉴定的26个三裂叶薯ItbSPL基因和来源于苔藓植物、单子叶植物、双子叶植物的116个SPL基因构建进化树,并根据拟南芥AtSPL基因家族的分类标准将26个ItbSPL基因家族分为7组。GSDS 2.0基因结构和MEME 4.12.0保守基序分析表明,不同进化分支中的ItbSPL基因的外显子/内含子数目及其蛋白基序组成差异明显。利用拟南芥中已知功能的SPL对ItbSPL基因的功能进行预测,发现三裂叶薯ItbSPL家族基因成员可能与植物开花、逆境胁迫、次生代谢产物等生物学过程相关。通过预测microRNA156(miR156)的作用位点发现,在26个ItbSPL基因中14个含有miR156的作用位点,其中13个ItbSPL基因具有PCR扩增产物。利用qRT-PCR检测13个候选靶基因及miR156在三裂叶薯叶、茎、根中的表达量,发现13个ItbSPL均在茎中的表达量最低,显著低于叶与根中的表达,而miR156则在茎中的表达量最高,在根中的表达量最低,初步推测这13个ItbSPL是miR156的靶基因。以上研究结果为六倍体栽培甘薯SPL基因家族成员的鉴定、进化分析及功能研究提供了方法和基础。

    • 紫花苜蓿F-box蛋白基因MsFTL的克隆及功能分析

      2019, 20(3):750-759. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180929001

      摘要 (1682) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2206) 评论 (0) 收藏

      摘要:FTL(F-box Triple LRR protein)是F-box 蛋白家族的成员,具有F-box 保守结构域,在植物抵御逆境胁迫 过程中起重要作用。本研究参考低温胁迫下紫花苜蓿转录组数据设计引物,通过RT-PCR 克隆获得紫花苜蓿MsFTL 基因, 该基因的全长1422 bp,编码473 个氨基酸。该蛋白含有一个F-box 结构域及3 个LRR 重复。系统进化分析表明,MsFTL 与蒺藜苜蓿XP_003626345.1 F-box/FBD/LRR-repeat protein 亲缘关系最近。两者蛋白序列比对发现共有11 个差异位点。 在低温、盐、干旱以及外源ABA 处理下,MsFTL 基因受到诱导,表达量上调。构建植物过表达载体pCBM-MsFTL,通过农 杆菌介导法转化烟草。对经过抗性筛选、PCR 和Real-time PCR 验证的转基因植株进行低温抗性鉴定。在-4℃低温胁迫 下,野生型烟草叶片出现了明显的萎蔫失水现象,而转基因烟草萎蔫程度相对较轻。生理检测结果表明,4℃处理24 h 之后,转基因烟草的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、SOD 活性,CAT 活性高于野生型,MDA 含量低于野生型。本研究表 明,MsFTL 基因在提高植物对低温胁迫的抗性方面具有重要的作用。

    • 中间锦鸡儿 CiUPF0114 克隆与表达及豆科 UPF0114 基因家族成员分析

      2019, 20(3):760-768. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180829002

      摘要 (1203) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1768) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究克隆了中间锦鸡儿一个CiUPF0114基因,该基因编码框长876 bp,编码291个氨基酸的蛋白质,预测等电点9.83,分子量32.13 kD。在干旱、脱水和冷处理后,CiUPF0114基因转录水平的表达量均明显上调。通过全基因组筛选,获得了29个来自于8种豆科植物以及模式植物拟南芥和水稻中的UPF0114基因家族成员,并对其进行了系统进化分析、基因结构和保守基序分析。系统进化分析将UPF0114基因分成A和B两个亚家族,A亚家族又分成A1和A2两个组,中间锦鸡儿CiUPF0114属于B亚家族成员。该研究为进一步验证CiUPF0114基因的功能奠定了基础。

    • AtTERT 启动子结构特征及其对拟南芥非生物胁迫抗性的影响

      2019, 20(3):769-780. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181008001

      摘要 (1357) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1888) 评论 (0) 收藏

      摘要:端粒酶是具有逆转录酶活性的维持真核生物中染色体末端 DNA 完整性的核糖核蛋白复合物,而端粒酶逆转录酶 (Telomerase reverse transcriptase,TERT)是端粒酶的核心组分。目前对 TERT 启动子的研究主要集中在人体的肿瘤细胞方面,而 对植物 TERT 基因启动子的结构及 TERT 表达调控机理的研究有所缺乏。本文通过生物信息学技术对拟南芥 TERT 启动子结构特征 进行了系统分析,并构建植物 TERT 启动子进化树;用半定量 PCR 检测野生型和 AtTERT 启动子区突变体拟南芥幼苗在非生物胁 迫下的 TRET 表达模式。结果表明,系统进化分析显示 TERT 启动子在同一类群植物中有着较高的保守性;TERT 基因启动子具有 多个与干旱、盐、激素等相关调控元件;突变体 AtTERT 转录表达量普遍低于野生型;同时突变体对盐、干旱胁迫抗性降低,而 对脱落酸处理不敏感。这说明 AtTERT 启动子含有抗旱、抗盐反应顺式作用元件,而无响应 ABA 调控机制,验证了对 AtTERT 基 因启动子的顺式作用元件的预测,并初步证明 AtTERT 启动子对 AtTERT 的转录表达具有调控作用,对未来探讨该基因的表达调控 机制提供了重要参考。

    • 花椰菜BobACT基因的克隆及其作为内参基因的研究

      2019, 20(3):781-789. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180918001

      摘要 (1298) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1900) 评论 (0) 收藏

      摘要:实时荧光定量PCR 技术是探索植物基因功能和调节机理的有效手段。选择合适的内参基因是获得实时荧光定量PCR 准确性数据的必备条件。ACT基因高度保守且表达稳定,常作为内参基因被广泛应用。为了获得花椰菜ACT基因,以转录组测 序和RT-PCR方法为手段克隆得到花椰菜肌动蛋白基因Actin。该基因等电点为5.395,理论分子量为41.77 kD;其cDNA 开 放阅读框长1134 bp,编码氨基酸377 个,GenBank 登录号为MG598643。Wolf Psort分析发现, BobActin蛋白亚细胞定位于 细胞质基质中。Motif Scan分析显示, BobActin蛋白质的氨基酸序列4-377位为Actin保守结构域。进化分析表明,同源序列 基因编码的蛋白质与同为十字花科的甘蓝、芜菁和油菜同源蛋白的相似性达到90%以上, 具有高度的保守性。在此基础上, 设 计了一对的荧光定量PCR引物, 分析显示, 该引物具有较高的特异性和扩增效率, 在花椰菜根、茎、花、花球、叶片等不同组 织和低温、高温、盐处理、干旱处理、ABA处理等胁迫处理下均能稳定表达, 适合在花椰菜基因表达研究中作为内参基因,为 开展花椰菜重要功能基因的挖掘、表达模式以及调控机理的研究提供参考。花椰菜在内参基因方面的研究还处于初步阶段, 今后可继续克隆其他内参基因,丰富花椰菜的内参基因库,从而进一步提高花椰菜基因表达分析研究的稳定性、重复性和准 确性。

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