• 2020年第21卷第2期文章目次
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    • >综述
    • 葡萄属野生资源分类研究进展

      2020, 21(2):275-286. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190430002

      摘要 (1703) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1898) 评论 (0) 收藏

      摘要:葡萄属野生资源在整个葡萄属(Vitis L.)的系统演化中占有十分重要的地位。葡萄属野生资源分布广泛,种间杂交容易,形态变异较为复杂,造成分类工作难度较大。长期以来,部分野生种的分类一直存在争议。本文从世界葡萄属植物的分类历史出发,对葡萄属野生种分类研究进展进行了综述,指出研究过程中存在的问题并提出相应建议,以期为葡萄属野生资源的保护、利用,以及分类、起源进化研究等提供参考。

    • 割手密野生资源抗逆性研究进展

      2020, 21(2):287-295. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190530001

      摘要 (1643) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1762) 评论 (0) 收藏

      摘要:割手密作为现代甘蔗遗传杂交育种史上最为成功的野生亲本,对多种不良环境都具有很强的抗逆性,被公认为是抗逆基因的主要来源。但目前真正被有效利用的割手密抗逆亲本和抗逆基因非常有限,我国自育和引进甘蔗主栽品种的抗逆性仍然比较单一且普遍偏弱,因此加强割手密优良抗逆亲本筛选和抗逆基因挖掘利用研究意义重大。本文综述了不同基因型割手密在非生物逆境(干旱、低温等理化因素)和生物逆境(病虫害侵染)下的抗逆性鉴定及其抗逆基因克隆和功能验证等国内外相关研究进展;并探讨了当前割手密资源抗逆材料筛选和抗逆基因挖掘利用中存在的问题和今后的研究方向,希望为高效利用割手密优异抗逆基因资源开展甘蔗多抗逆性聚合育种提供参考。

    • >论文
    • 云南省古茶树资源调查与分析

      2020, 21(2):296-307. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190422001

      摘要 (2009) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2677) 评论 (0) 收藏

      摘要:为更好地保护和开发利用古茶树资源,2010—2017 年对云南省 12 个地区 58 个县/市的古茶树资源进行了全面普查,依据《Flora of China》英文修订版分类确立了古茶树资源物种名录,建立初步的古茶树资源数据信息库。以此为基础,利用地理信息系统和统计学分析了云南古茶树资源种类组成、地理分布特征、生境类型及形态多样性。结果表明:云南古茶树种类多,调查共获得古茶树资源分布点 474 个,记录样本植株 2570 份,隶属 7 种 6 变种;古茶树资源分布广而不均,主要分布于滇西、滇南、滇东南及滇中哀牢山山脉,滇东南是古茶树物种多样性的分布中心,滇西是特有种的分化中心,云南古茶树资源的地理分布可能存在滇西—大理茶(Camellia taliensis)、滇南—普洱茶(C. sinensis var. assamica)和滇东南—厚轴茶(C. crassocolumna) 3 个现有分布中心;古茶树资源生境复杂多样,可大致分为原生林、次生林和高山旱地等 3 类,不同生境分布的古茶树种类及其生长状况有差异;古茶树资源具有丰富的形态多样性,其描述型性状多样性指数为 0.58~2.05,数值型性状变异系数为 4.37%~51.03%,总体上营养器官的变异性高于花部器官。本工作为进一步探讨云南地区古茶树资源的系统演化、多样性保护及合理利用提供了重要的本底资料。此外,根据古茶树资源现状,初步提出了一些保护利用建议。

    • 小麦种质对茎基腐病抗性评价及优异种质筛选

      2020, 21(2):308-313. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190703001

      摘要 (1830) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1662) 评论 (0) 收藏

      摘要:小麦茎基腐病是由镰孢菌侵染引起的一种世界性土传病害,近年来已严重威胁到我国小麦的安全生产。为筛选具有茎基腐病抗性的小麦种质资源,本研究采用孢子悬浮液浸种法,分别以国外抗病材料 Sunco 和我国品种陕 253 为抗病和感病对照,对 670 份我国小麦品种(系)进行了茎基腐病温室苗期抗性鉴定。结果发现,我国供试品种(系)感病材料(病情指数>30)所占比例达到 84%,且包含多个近年来小麦生产中的主推品种,表明我国小麦品种总体抗性水平低是导致茎基 腐病近年来发病频率与程度不断增加的重要原因之一。经多轮筛选,发掘获得 15 份抗病表现稳定、抗性水平与抗病对照Sunco 相仿的材料。15 份材料平均病情指数在 10.9 到 19.4 之间,其株高、抽穗期等农艺性状表现出较为丰富的变异,为我国小麦抗茎基腐病品种选育和抗性遗传研究提供了种质材料。

    • 甘蔗双腋芽突变体表型鉴定及应用潜力评估

      2020, 21(2):314-320. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190621002

      摘要 (1212) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3446) 评论 (0) 收藏

      摘要:蔗茎腋芽是甘蔗无性繁殖的主要器官,充足的下芽量保证了甘蔗的高产稳产,但同时也造成用种量大、种植成本高,是生产上一直难以平衡的问题。本研究以大茎野生种创新利用过程中获得的 1 份蔗茎孪生双腋芽的突变体种质云蔗 07-86为材料,对其双腋芽表型、稳定性、可遗传性及对产量的影响进行鉴定和测试。研究发现该突变体的双腋芽以孪生、邻接和分离 3 种方式随机着生于蔗茎中上部,通常从地上第 6 茎节开始发生双腋芽,发生频率自下而上呈现从无到有、先增后减的 总体趋势,且播种后 2 个腋芽均能正常萌发;通过连续多年的无性繁殖大田试验观察发现,双腋芽性状能够在繁殖群体中稳定保持;利用该突变体与 32 份不同的甘蔗种质进行杂交,仅在 11 个组合中的极少数杂交后代无性系上观察到双腋芽现象,表明双腋芽性状可以通过杂交传递给后代,但双腋芽在后代群体中出现的概率极低;以相同下芽量分别将突变体单、双腋芽种茎进行种植,发现不同腋芽表型类型的有效茎数、蔗茎产量差异不显著,表明双腋芽突变体具备保证下芽量而降低用种量的应用潜力。本研究为后期开展双腋芽形成候选基因挖掘及双腋芽突变育种利用奠定基础。

    • 我国玉米自交系茎秆性状多样性分析

      2020, 21(2):321-329. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190627003

      摘要 (1597) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1494) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究我国玉米自交系茎秆性状特征及其多样性,是培育宜机收玉米品种的重要前提。本研究以兰卡斯特、PB、四平头、旅大红骨和瑞德五大主要类群 70 份主要玉米自交系为材料,调查 12 个茎秆相关性状(茎高、穗位高、穗位系数、茎节数、穗位节、穗节系数、穗茎长、穗茎粗、茎鲜重、茎干重、含糖量和含水量),分析性状相关性和类群多样性。结果表明,我国地方种质四平头和旅大红骨茎秆性状表型变异丰富;灌浆期,玉米茎秆含水量比较稳定;玉米植株高度与茎节长度显著相关;玉米雌、雄穗节之间的节间数比较恒定;玉米茎秆含糖量与茎节长度、茎粗、果穗着生位置有关;有效降低穗位高度应从降低果穗着生节入手;类群茎秆特征鲜明:兰卡斯特茎节较少,瑞德茎秆较粗,PB 茎秆较细,旅大红骨茎秆较粗、茎节较短,四平头植株较矮、茎秆含糖量较低,干物质含量较低;兰卡斯特×四平头和兰卡斯特×PB 类群间存在较强的生物量及籽粒产量杂种优势;挖掘和利用茎节较长、穗位较低的玉米地方种质是我国宜机收玉米育种的技术途径。本研究结果对玉米育种具有重要指导意义。

    • 芝麻营养生长期枯萎病抗性鉴定技术研究

      2020, 21(2):330-337. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190428003

      摘要 (1206) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1395) 评论 (0) 收藏

      摘要:芝麻枯萎病是芝麻主要真菌病害之一,由尖孢镰刀菌芝麻专化型(Fusarium oxysporum f. sp. sesami,FOS)引起,主要在苗期和成株期发生。为精准评价营养生长时期(2 对真叶-现蕾)芝麻种质对 FOS 菌株的抗性水平,试验分析了 FOS菌液浓度、蘸根接菌时间、致病力等条件下芝麻种质枯萎病病症及病情指数变化规律,建立了营养生长期芝麻枯萎病抗性精准鉴定方法。结果表明,1×106 cfu / mL ~ 5×106 cfu / mL 浓度下,植株蘸根接菌处理 1 ~ 2 周即可发病;第 4 周样本枯萎病病情指数(DI)趋于稳定。上述方法反映不同芝麻种质营养生长期对 FOS 菌株的抗性水平以及不同 FOS 菌株的致病力。营养生长期芝麻枯萎病发生可分为 0 ~ 4 级共 5 个等级。采用上述鉴定方法对 42 份芝麻种质进行抗枯萎病鉴定结果显示,野生种 S. radiatum 高抗枯萎病(DI = 0),而 S. angustifolium 高感枯萎病(DI = 100)。40 份栽培种资源中,高感(HR)种质比例极高(57.5%),高抗及中抗种质比例较低(27.5%)。研究结果为深入开展芝麻抗枯萎病遗传机理分析提供了技术支持。

    • 松花菜种质资源评价及根肿病、黑斑病兼抗材料筛选

      2020, 21(2):338-346. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190625002

      摘要 (1429) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3476) 评论 (0) 收藏

      摘要:松花菜是目前我国花椰菜消费的主要类型。根肿病和黑斑病是直接影响松花菜产量及品质的重要病害。选育商品性好、高抗多抗品种是松花菜的主要育种目标之一。本研究首次建立了松花菜种质资源花球性状评价体系,从花球紧实度、球形、球面光滑度、球面颜色、球面蕾粒大小、二级侧枝长度、花梗颜色、球面长毛情况 8 个方面对 66 份松花菜自交系进行评价,并对不同性状赋值以便统计、比较。利用上述体系共筛选出 11 份花球性状优良的材料。采用苗期人工接种技术分别对松花菜根肿病和黑斑病抗性进行鉴定评价,结果显示无免疫根肿病材料,有 2 份高抗材料,9 份抗病,16 份中抗;无免疫和高抗黑斑病材料,有 4 份抗病材料,10 份中抗。另外,兼抗两种病害的材料较少,其中‘GY-40’对两种病害均表现抗病,‘GY-21’对根肿病表现抗病,对黑斑病表现中抗,‘GY-39’对两种病害均表现中抗。值得一提的是,‘GY-40’性状优良且同时对根肿病和黑斑病具有较高抗性,是选育商品性好、抗病性强松花菜品种的理想亲本。本研究结果为评价松花菜种质资源花球相关性状提供了参考,对于规范资源的收集、整理和保存具有重要意义,同时为开展抗根肿病和黑斑病松花菜品种选育提供了优异材料。

    • 玉簪属品种 DUS 测试中数量性状的测定方法探索

      2020, 21(2):347-358. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190524004

      摘要 (1492) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1490) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用76份玉簪品种对19个数量性状进行筛选和分级研究,并对不同性状的测量时期和部位进行了探讨。结果表明:叶柄宽度的测试方式采取自然状态下直接测量,花序梗长度测量从基部到第一花苞片着生处的长度,苞片性状全部观测第一花苞片,花相关性状以1~3花中的完全开放花为观测对象;所有候选性状均符合DUS测试指南性状选用的条件,可分为3~9个连续的分级;植株、叶片的观测可改在开花期观测,花序相关性状则在末花期观测。

    • 环境变异对青稞热稳定蛋白含量及蛋白质Z的影响

      2020, 21(2):359-368. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190627002

      摘要 (1154) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2076) 评论 (0) 收藏

      摘要:热稳定蛋白是衡量麦芽品质的重要指标,为探明青稞籽粒和麦芽热稳定蛋白的含量、蛋白质 Z 的组成特征以及影响条件。本文以 3 份青稞和 1 份对照大麦品种 Gairdner 为试验材料,对青稞籽粒及其麦芽的热稳定蛋白进行分析与鉴定,研究了不同生态环境下青稞热稳定蛋白含量和蛋白质 Z 的组成特征,同时筛选出了优异啤用品质青稞品种(品系)。结果表明,青稞发芽温度为 20℃,发芽时间为 72h,培养溶液 PH 为 5 时,发芽及焙焦条件下最有利于青稞热稳定蛋白总含量及蛋白质Z 的累积。利用该发芽条件筛选种植于西宁、湟源和海晏的青稞资源,发现种植于西宁的青稞种子和发芽后热稳定蛋白质总含量最低,但是焙焦后热稳定蛋白质和蛋白质 Z 含量最高;同时从 150 份青稞资源中筛选出热稳定蛋白含量及蛋白质 Z 条带清晰、含量高的优异资源 15 份。本研究结果为酿造青稞品种选育、啤用青稞和麦芽质量评价指标提供理论依据。

    • 贵州地方芝麻种质资源品质性状的分析与评价

      2020, 21(2):369-376. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191028005

      摘要 (1659) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4760) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究贵州芝麻种质资源的品质特征,并对地方芝麻资源进行初步鉴定与评价,本研究对 73 份贵州芝麻种质资源的 8 个品质性状进行了测试分析。结果表明:(1)贵州芝麻种质资源含油量介于 41.45%~52.12%之间,平均含量为 49.69%。在脂肪酸组成中,油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸的平均含量分别为 35.65%和 50.66%;而棕榈酸、硬脂酸等饱和脂肪酸的平均含量仅为 8.40%和 4.79%。此外,贵州芝麻资源中芝麻素、芝麻林素和木质素的平均含量分别为 5.03 mg/g、2.63 mg/g 和 4.79 mg/g。8 个品质性状的变异系数介于 3.69%~32.62%范围内,其中芝麻素含量变异系数最大,含油量变异系数最小。而芝麻素含量、芝麻林素含量及硬脂酸含量的变异系数均大于 10%,表明这 3 个性状在芝麻样本间存在较大差异。(2)相关性分析结果显示:含油量与油酸、芝麻素含量呈极显著正相关,与亚油酸含量呈极显著负相关;油酸含量与芝麻素含量呈极显著正相关,与亚油酸含量呈极显负相关;亚油酸含量与芝麻素含量呈极显著负相关。表明品质性状间相关性大、关联程度较高,性状间相互影响较大。(3)主成分分析将 8 个品质性状综合为 3 个主成分,分别为油酸因子、含油量因子和芝麻素因子,3个主成分因子包含了贵州芝麻种质资源品质性状的绝大部分信息,累计贡献率达 96%以上。(4)在欧氏距离 D=9.75 处将 73份贵州芝麻资源划分为 6 个类群:第Ⅰ类群包含 2 份资源、第Ⅱ类群有 7 份、第Ⅲ类群有 12 份、第Ⅳ类群有 5 份、第Ⅴ类群有16 份、第Ⅵ类群有 31 份。其中第Ⅵ类群油酸含量最高,且含油量、芝麻素含量较高。本研究探明了贵州芝麻品质的特征特性,可为芝麻种质资源的利用和创新提供依据,为芝麻品种选育和遗传改良提供参考。

    • 一个获得与缺失变异(PAV)调控甜瓜果实苦味

      2020, 21(2):377-385. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190625001

      摘要 (3833) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2118) 评论 (0) 收藏

      摘要:甜瓜(Cucumis melo L.)苦味物质严重影响其口感和品质。本研究拟通过正向遗传学的方法寻找控制甜瓜苦味形 成的分子基础。本文利用不苦的薄皮甜瓜品系 C69 和苦的薄皮甜瓜品系 C14 构建了一个包含 100 个单株的 F2群体。首先利用 2b-RAD 测序构建一个遗传连锁图谱。其次,结合群体的苦味性状进行全基因组的 QTL 定位和关联分析。然后,利用 2b-RAD 测序特有的技术优势进行群体的存在与缺失变异(PAV)的挖掘。最后,利用亲本的重测序信息确定控制苦味性状的关键基 因。F1 的果实表现出强烈的苦味,F2 群体中苦与不苦的单株分别为 81 和 19 个,符合 3:1 的分离比(?2=1.92,P=0.1659)。 利用 477 个 SNP 标记构建一张包含 10 个连锁群的连锁图谱,总长为 337.79 cM,标记间平均间隔 0.71 cM。全基因组 QTL 定 位在 8 号连锁群(对应 9 号染色体)检测到一个解释表型变异为 20%的甜瓜苦味 QTL。全基因组关联分析检测到 7 个 SNPs 与苦味性状相关,全部位于 9 号染色体苦味 QTL 的基因组区域。通过 PAV 分型分析仅发现一个特有的大片段缺失(21,707,702 bp 至 21,743,072 bp),位于 QTL 区域,且在所有的不苦株系中存在,而苦的株系中不存在。基于两个亲本材料的深度重测 序信息,发现这个 PAV 的区域更大,约为 62 kb,共涉及到 9 个连续的基因(MELO3C005601,MELO3C005602,MELO3C005603, MELO3C005604,MELO3C005605,MELO3C005606,MELO3C005607,MELO3C005608 和 MELO3C005609),其中 5 个是 细胞色素 P450 基因。构建的系统发育树表明,这 5 个细胞色素 P450 基因与参与葫芦素 C/B/E 合成的细胞色素 P450 基因簇 CYP81Q58、CYP81Q59 和 CYP712D8 在一个进化枝,可能行使类似的功能。F1 和 F2 群体的表型表明所用甜瓜材料的苦味主 要是由一个显性的基因位点控制。在 QTL 区域发现的特有 PAV 与群体中的苦味性状完全共分离,解释了苦味性状在群体中 100%的表型变异,说明这 9 个基因的缺失是不苦材料 C69 失去苦味的主要原因。PAV 涉及的 9 个连续的基因,其中 5 个是 细胞色素 P450 基因,为潜在的类似于黄瓜葫芦素 C 合成的基因簇的一部分。前人通过比较基因组学研究获得的两个控制葫 芦素 B 合成的 bHLH 转录因子 CmBr(MELO3C005610)和 CmBt(MELO3C005611)同在 9 号染色体,与本研究检测到的 PAV 紧密挨在一起。我们的研究结果为后续不苦甜瓜的育种提供了新的理论支撑和分子辅助育种目标。

    • 来自西尔斯山羊草的抗小麦白粉病基因Pm57抗性丧失突变体的筛选与鉴定

      2020, 21(2):386-393. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190417001

      摘要 (1485) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2273) 评论 (0) 收藏

      摘要:亲缘种属来源的抗白粉病基因是培育小麦抗病品种,防治白粉病危害的最重要基因来源。Pm57是位于西尔斯山羊草 2Ss#l 染色体长臂上的一个外源基因,对小麦白粉病具有苗期和成株期广谱抗性。为了创制 Pm57 白粉病抗性丧失突变体,利用基于基因突变体的植物抗病基因克隆新兴技术分离 Pm57 基因,我们选用 0.625%的甲基磺酸乙酯(EMS)对 1 万粒小麦-西尔斯山羊草 Pm57 易位系 89(5)69 种子进行了诱变处理,M1 大田密播种植,收获了 1598 个 M2 可育株系。初步对其中 300 个 M2株系进行苗期白粉病抗性接种鉴定,并利用 2 个 Pm57 基因特异分子标记 X2L4g9P4/HaeIII 和 X284274 及小麦全国区试品系 DUS 测试所用的 42 对 SSR 核心引物对 Pm57 抗性丧失突变体进行鉴定,筛选出来自 27 个 M2株系的真实抗性丧失突变体 70 个,Pm57 基因抗性丧失突变体频率达到 9.0%。本研究所获得的白粉病抗性丧失突变体为 Pm57 基因的后续克隆与抗白粉病分子机理研究提供了重要的材料基础。

    • 基于SSR标记分析大豆疫霉根腐病抗源的遗传多样性

      2020, 21(2):394-401. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190611004

      摘要 (1304) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1420) 评论 (0) 收藏

      摘要:丰富的遗传多样性可为大豆育种提供宽阔的遗传基础,本研究基于 35 对 SSR 标记,对 60 份东北地区大豆疫霉根腐病抗性品种进行了遗传多样性分析,共检测到 189 个等位基因,平均每个位点等位变异数 5.4 个,多态性信息含量指数(PIC)为 0.1550-0.8195,平均为 0.6636。遗传相似系数的变异范围为 0.31-0.74。利用 5 对高多态性 SSR 引物构建了 60 份抗性材料每份品种(系)的指纹图谱,这 5 对 SSR 引物构建的指纹图谱可以将 60 份大豆疫霉根腐病抗性材料逐一区分开。采用NTSYS2.10 基于遗传距离的聚类分析,将 60 份抗性材料分为 7 个类群,其中有 78.33%的抗性品种(系)的相似系数在 0.45-0.74间,表明遗传差异相对较窄,品种间遗传多样性水平较低。聚类分析与群体遗传结构分析结果有部分重合,均反应出不同地区的抗性材料间存在一定的渗透和交流。

    • 苦荞突变体库构建与突变体中芦丁合成相关基因表达分析

      2020, 21(2):402-408. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190425002

      摘要 (1422) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2206) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:苦荞是重要的小杂粮作物之一,营养物质丰富,是天然芦丁的重要来源。突破苦荞育种难题,创制苦荞新种质是目前研究的重要方面。本试验利用甲基磺酸乙酯(EMS)构建了黑丰1号苦荞突变体库,明确了当EMS浓度为1.2%时,诱变效果较好。通过对M1代 突变株表型观察统计,共获得叶色、叶型、株型、粒型变异单株102株,突变率为3.85%;高效液相色谱技术(HPLC)测定1000株M23代 材料,获得高芦丁含量突变株系2个和低芦丁突变体株系5个;qRT-PCR对芦丁含量突变体株系中芦丁代谢关键酶基因(CHS、F3H、4CL、FLS、UFGT)进行表达量分析,发现不同株系中上述基因的表达量与芦丁含量相关性不明显,但个别基因如FtFLS基因表达量在高芦丁含量突变体中达到对照的4.55倍。通过突变体的筛选丰富了苦荞基因资源,创新了苦荞新种质,也为苦荞芦丁代谢的分子基础研究提供了材料保证与技术支持。

    • 15个小麦农家品种抗叶锈基因分析

      2020, 21(2):409-417. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190527003

      摘要 (1303) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1547) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究旨在明确小麦农家品种中可能含有的抗叶锈病基因,为抗源的选择和利用提供理论依据。以 15 个小麦农家 品种、感病对照品种郑州 5389 和 36 个含有已知抗叶锈病基因的载体品种为材料,苗期接种 19 个具有鉴别力的叶锈菌生理小 种进行基因推导,同时利用 12 个与抗叶锈病基因紧密连锁的分子标记进行分析。为明确其成株期抗性,分别于 2016-2017 年 和 2017-2018 年在河北保定对小麦农家品种、感病对照品种郑州 5389 与慢锈品种 SAAR 进行田间接种,调查并记录田间严重 度及普遍率。基因推导和分子标记检测结果显示,在 15 个小麦农家品种中共检测到 7 个抗叶锈病基因,其中部分品种还有多 个抗性基因,比如红狗豆含有 Lr1 和 Lr46;黄花麦含有 Lr13 和 Lr34;大白麦含有 Lr14b 和 Lr26;洋麦含有 Lr37 和 Lr46;成 都光头含有 Lr34 和 Lr46;墨脱麦和西山扁穗含有 Lr26 和 Lr46。部分品种含有 1 个成株期慢叶锈病抗性基因,比如同家坝小 麦、武都白茧儿、边巴春麦-6、白花麦含有 Lr34;红抢麦、白扁穗和白火麦含有 Lr46。这些携带有效抗叶锈病基因的农家品 种,可为小麦抗叶锈病育种提供抗源

    • 国外引进水稻种质资源的稻瘟病抗性基因检测与评价

      2020, 21(2):418-430. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190414003

      摘要 (1461) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2601) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了筛选出福建省水稻稻瘟病重发区育种中可利用的新抗性资源,在福建省上杭县对 156 份外引水稻种质资源进 行了 2 年田间自然诱发鉴定,并对 Pi2、Pi9、Pi5、Pi54、Pikm、Pita、Pia 和 Pib 等 8 个稻瘟病抗性基因做了分子检测。结 果表明:156 份资源对苗瘟、叶瘟、穗颈瘟和综合抗性表现抗病的分别有 10 份、14 份、29 份和 26 份,且苗瘟抗性级别与叶 瘟抗性级别(r=0.816,P<0.01)、苗瘟抗性级别与穗颈瘟抗性级别(r=0.347,P<0.01)、以及叶瘟抗性级别与穗颈瘟抗性级别 (r=0.344,P<0.01),均呈极显著正相关。分子标记检测到携带稻瘟病抗性基因 Pi9、Pi2、Pi54、Pikm、Pi5、Pib、Pia 和 Pita 的水稻资源分别有 1、6、20、22、37、88、101 和 106 份,其中携带稻瘟病抗性基因 Pi9 和 Pi2 的水稻资源的抗性表现较好, 表现抗病的超过 60%, 携带其他稻瘟病抗性基因的水稻资源表现抗病的均在 50%以下;水稻资源携带 0~6 个稻瘟病抗性基因, 随着携带抗性基因数目增加,抗病率呈上升趋势,综合抗性等级呈下降趋势。进一步研究发现,携带 Pi9+Pi5+Pikm+Pia、 Pi5+Pib+Pita+Pikm+Pia 和 Pi2+Pi54+Pib+Pita+Pikm+Pia 等 3 个基因型的水稻资源,稻瘟病抗性较好。最后,筛选了 8 份 稻瘟病抗性较好的材料,提供育种者参考、利用。

    • 小麦耐低磷相关性状的全基因组关联分析

      2020, 21(2):431-441. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190509001

      摘要 (1775) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1610) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对小麦耐低磷相关性状进行全基因组关联分析(GWAS, genome-wide association),挖掘与小麦耐低磷性显著 相关的单核苷酸多态性标记(SNP, single nucleotide polymorphism)位点及候选基因,为小麦耐低磷性状的遗传基础和分子机 制研究提供理论参考。本试验以 198 份黄淮麦区小麦品种(系)为试验材料,设置低磷和正常磷营养液水培试验,利用小麦 35K芯片对分布于小麦全基因组的 11896 个SNP,采用Q + K关联模型对小麦耐低磷性相关性状进行关联分析。结果表明,小 麦耐低磷性状表现出广泛的表型变异,变异系数为 15.65% - 26.59%,多态性信息含量 (PIC, polymorphic information content) 为 0.095 - 0.500。群体结构分析表明,试验所用自然群体可分为 2 个亚群,GWAS共检测到 67 个与小麦耐低磷相关性状显著关联 的SNP位点(P ≤ 0.001),这些位点分布在除 3A、3B和 3D以外的 18 条染色体上,单个SNP位点可解释 5.826% - 9.552%的表 型变异。在这些显著位点中有 4 个SNP位点同时关联到了 2 个不同的耐低磷性状。对 67 个SNP位点进行发掘,筛选到 7 个可 能 与 小 麦 耐 低 磷 性 有 关 的 候 选 基 因 。 TraesCS6A02G001000 和 TraesCS6A02G001100 在 锌 指 合 成 中 有 重 要 作 用 ; TraesCS6A02G118100 可能为低磷胁迫诱导基因;TraesCS5D02G536400、TraesCS1B02G154200 和TraesCS5D02G536500 与低 磷胁迫相关酶类基因家族有关;TraesCS1D02G231200 与植物DUF 538 基因有关,是植物胁迫相关调控蛋白候选基因。

    • 基于染色体置换系的普通野生稻耐盐性QTL定位

      2020, 21(2):442-451. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190627004

      摘要 (1457) HTML (0) PDF 0.00 Byte (7858) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究分别利用 SSR 标记、InDel 标记以及简化基因组测序技术对一套以普通野生稻为供体亲本,9311 为受体亲 本的染色体置换系进行基因型鉴定,并通过对其不同生育期的耐盐性鉴定,共发掘 2 个与发芽期耐盐相关的 QTL,13 个与苗 期耐盐性相关的 QTL。其中与苗期存活率相关 QTL qSSR5.1、苗期耐盐等级相关 QTL qSSG5.1 均被定位于同一位点,该位点 对苗期存活率、苗期耐盐等级均具有增效作用,贡献率分别为6.36%、8.13%。在此QTL内包含与非生物胁迫相关基因OsDi19-1。 经序列比对发现,OsDi19-1 启动子区域在两亲本间存在较大差异,且受到盐胁迫时该基因表达量上升。同时,鉴定出水稻芽 期耐盐的优异种质资源 CSSL72、苗期耐盐的优异种质资源 CSSL23、CSSL153,为水稻育种中耐盐性的改良提供了新的种质资源。

    • 玉米黄绿叶突变体表型鉴定及基因初步定位

      2020, 21(2):452-458. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190611002

      摘要 (1445) HTML (0) PDF 13.17 M (1556) 评论 (0) 收藏

      摘要:叶色突变体是研究光合作用及叶绿体发育的重要材料。本研究以黄绿叶突变体ygl-F17138为材料,与玉米自交系B73进行杂交构建F2分离群体,进行遗传效应分析和基因初步定位。遗传分析表明,该突变性状由单个隐性核基因控制,且能稳定遗传。利用BSR-seq结合连锁分析的方法将该基因初步定位在第3条染色体上一个约9.2 Mb的区间内(chr3: 173087201-182203992),查询该区间内已知基因功能注释,未发现类似前人报道的调控黄绿叶性状基因,说明YGL-F17138基因是一个控制玉米黄绿叶发育候选基因。

    • 控制基因盐诱导且根系优势表达的小麦启动子Tasipro3克隆及功能分析

      2020, 21(2):459-465. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190523001

      摘要 (994) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3002) 评论 (0) 收藏

      摘要:在土壤盐胁迫下,小麦根系吸收水分和营养物质的功能受到抑制,从而影响植株的经济产量。因而,开展小麦耐盐育种,提高根系耐盐性是重要途径之一。使耐盐基因在根系中优势表达,并且在盐胁迫下增强表达,将显著提高根系耐盐性。而克隆和鉴定具有双重控制功能的启动子,是实现耐盐基因精准调控的基础。鉴于此,本研究利用 Genevestigator 在线生物信息学分析软件,筛选到 425 个盐诱导根系优势表达的探针,并从中选出 2 个候选探针,用于启动子验证。以 1 周龄小麦品种中国春的幼苗为材料,将其根系置于 200 mM 的 NaCl 溶液中,分别于 0 h、0.5 h、1 h、2 h、4 h 和 8 h 进行根系取样,用于表达模式分析。结果表明,Ta.5463.1.A1_at 探针的基因表达模式更符合生物信息学预测的结果,受盐胁迫诱导表达显著上调,且基因优势表达于根系。为进一步验证相应基因启动子的功能,对此探针对应的启动子区进行了克隆,并连接到启动子验证载体中,遗传转化获得转基因拟南芥植株。盐诱导后 GUS 染色的实验结果表明,该启动子使 GUS 报告基因在盐处理下表达量显著提高,且主要在根系表达。本研究成功克隆了耐盐遗传改良专用启动子,为小麦分子抗逆育种提供了优异资源。

    • 甘蔗属大茎野生种 Ty1-copia 反转录转座子逆转录酶序列克隆与特点分析

      2020, 21(2):466-476. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190506001

      摘要 (1270) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2853) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入研究大茎野生种 Ty1-copia 反转录转座子逆转录酶序列(reverse transcriptase, RT)的特点,本研究使用简并引物将 Ty1-copia RT 序列克隆、测序,成功分离了 60 条 Ty1-copia 类 RT 序列,AT 比例为 46.8 %~66.0 %,长度为 233~266 bp,通过构建系统进化树分析,可将其分成 4 大类。将这些碱基序列翻译成氨基酸序列,通过 ClustalX 软件分析,发现存在上游TAFLHG、下游 YVDDM 以及中心 SLYGLKQ 保守结构域,并出现编码阅读框移码突变、终止密码子突变的现象。与其他禾本科物种的 Ty1-copia RT 序列一起构建系统进化树,结果发现可分成 8 类不同的进化谱系,大茎野生种 Ty1-copia RT 氨基酸序列有 20 %归为 I 类(Sre / Maximus)、有 16.7 %归为 II 类(Retrofit / Ale)、有 30 %归为 III 类(Ale)、有 28.3%归为 VIII类(Tork / TAR),仅有 5 %的序列归为 V 类(Tork / Angela);然而 Bianca 和 Oryco / Ivana 谱系类未发现大茎野生种 Ty1-copia RT 序列,表明其与甘蔗杂交种、高粱的亲缘关系近。通过斑点杂交结果,可计算得到 Ty1-copia RT 序列在其基因组中拷贝数为 6.75×103。FISH 结果显示,Ty1-copia RT 序列是弥散分布在染色体上,其中部分染色体端粒上的信号比较强。这些结果将有助于今后大茎野生种生物多样性研究、基因组研究提供一定的参考依据。

    • >研究简报
    • 上海农作物种质资源数据库的设计和构建

      2020, 21(2):477-482. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190604001

      摘要 (1771) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1341) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着农作物种质资源数量的不断增加,种质资源交流的日益频繁以及种质资源利用的逐步深入,农作物种质资源数据库的建设对农作物的应用研究和基础性研究至关重要。借助于上海市农业生物基因中心保存的近21万份种质资源的信息,该中心开发了一套上海农作物种质资源数据库,本文主要阐述了该数据库设计和构建的目的、原则和数据库的架构、运行环境以及主要功能模块。上海农作物种质资源数据库采用了B/S结构,平台系统利用多层逻辑架构实现了对农作物种质资源数据信息的收集、存储、查询、统计分析等功能。外部用户通过浏览器即可访问平台系统,浏览查询种质资源信息。内部管理员可使用平台的受限功能,需要认证成功后才可使用后台管理功能,实现对整个平台数据的管理。注册用户还可通过基因资源数据库提交引种申请,管理员结合管理信息系统实现对外供种全流程的网络化,借此可提高工作效率、增加工作流程的透明度。

    • 基于可见光遥感的苎麻种质资源冠层性状研究

      2020, 21(2):483-490. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190505002

      摘要 (1258) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1337) 评论 (0) 收藏

      摘要:无人机近空遥感技术可快速实时掌握农田信息,在农作物田间监测中发挥日益重要的作用。本研究使用无人机可见光遥感平台,获取苎麻冠层航拍图像,通过图像处理获得苎麻种质资源冠层图像特征值,结合各苎麻种质资源生长性状,研究26份苎麻种质资源冠层图像性状差异。结果表明,使用HSV色彩空阈值分割可有效将苎麻与土壤杂草分割;26份苎麻资源6个表型性状变异系数分布在11.00%~52.39%之间,多样性指数分布在0.62~1.58之间;26份苎麻资源15个冠层颜色、纹理性状变异系数分布在0.28%~48.09%之间,多样性指数分布在1.25~1.54之间,表明试验苎麻种质资源具有丰富变异和广泛多样性。15个冠层颜色纹理性状主成分分析得到2个主成分,累计贡献率达到95.10%,可有效反映各性状的主要信息。

    • 紫花苜蓿MsCIPK8基因的克隆与表达分析

      2020, 21(2):491-499. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190528002

      摘要 (1370) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1728) 评论 (0) 收藏

      摘要:CIPK 是植物中一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶, 在植物响应逆境胁迫中发挥着重要的作用。本文根据盐碱胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa)转录组数据设计引物,通过 RT-PCR 克隆获得紫花苜蓿 MsCIPK8 基因,该基因 CDS 全长 1 341 bp,编码 446 个氨基酸,编码蛋白相对分子质量 50.73 kDa,等电点 6.72,具有 CIPKS 家族蛋白所特有的 N 端激酶域和 C 端 NAF/FISL结构域。生物信息学分析结果显示,MsCIPK8 为可溶性蛋白,二级结构多为无规矩卷曲;系统进化分析表明,紫花苜蓿 MsCIPK8与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)MtCIPK8 亲缘关系最近。两个蛋白序列比对发现存在 4 个差异位点,其中 3 个在保守结构域内。MsCIPK8 在低温、干旱、盐和盐碱胁迫下表达量均受到诱导上调表达。低温胁迫下,MsCIPK8 在根和叶中的表达量分别在 12 h 和 3 h 达到峰值;盐胁迫下,MsCIPK8 在根中的表达量 12 h 达到峰值;盐碱胁迫下,根和叶中 MsCIPK8 的表达量在 12 h 后持续高表达;干旱胁迫下,MsCIPK8 在根和叶中的表达量在 12 h 均达到峰值。表明 MsCIPK8 参与紫花苜蓿对干旱、低温、盐和盐碱等非生物胁迫的应答。

    • 水曲柳FmJAZ1基因在非生物胁迫中的响应模式和激素诱导表达分析

      2020, 21(2):500-506. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190507003

      摘要 (1261) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1332) 评论 (0) 收藏

      摘要:克隆 FmJAZ1 基因,明确其在低温和 NaCl 胁迫中的响应模式和激素诱导下的转录表达特性。通过基因克隆的方法得到水曲柳中的 FmJAZ1 基因,利用生物信息学软件对所得到的序列进行分析并构建系统进化树,对水曲柳 FmJAZ1 基因进行了时空表达特异性的分析,对根,茎,叶,芽,雄花,雌花,种子七个部位,以及 5.6.7.8.9 五个月份分别取样,对水曲柳进行低温(4℃)和盐胁迫(NaCl 溶液)两种非生物胁迫处理和脱落酸(ABA),赤霉素(GA3),生长素(IAA),茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)激素信号诱导处理,然后对实验材料进行荧光定量分析。克隆出全长为 684bp 的核苷酸序列。生物信息学软件分析得 JZA1 基因具有完整的开放阅读框,编码 227 个氨基酸,JAZ1 蛋白不含有信号肽,不属于跨膜蛋白,为不稳定亲水性蛋白;时空表达结果显示 FmJAZ1 基因在茎中表达量最高;FmJAZ1 基因在 8 月份表达量最高;非生物胁迫结果表明低温处理后 FmJAZ1 在 6h,24h 表达量较高;而 NaCl 处理后,在 24h 表达量较高,且该基因响应低温胁迫较盐胁迫迅速;激素信号诱导结果显示处理后不同时间,基因表达量变化较为明显,其中 GA3处理后 3h 最为明显,为对照组的 77.3 倍,分析了 FmJAZ1基因在低温、NaCl 胁迫和激素诱导下的表达模式。FmJAZ1 基因充分响应了逆境胁迫和激素信号诱导,通过蛋白和基因层面对逆境进行响应,JAZ 蛋白在其中起到了桥梁的作用,并扮演了重要的角色。

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