• 2020年第21卷第5期文章目次
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    • 玉米骨干自交系京2416的选育与应用

      2020, 21(5):1051-1057. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200221001

      摘要 (2150) HTML (0) PDF 19.76 M (2038) 评论 (0) 收藏

      摘要:京 2416 是北京市农林科学院玉米研究中心以京 24 和 5237 两个优良黄改系构建(京 24×5237)×京 24 基础材料, 利用同群优系聚合和“高大严”自交系选育方法,创制选育出的优良黄改群自交系。具有熟期早、脱水快、耐干旱,抗高温; 株形紧凑、叶色浓绿、适宜性广、散粉性好、自身产量及配合力高等多方面优点。利用该自交系育成并通过审定玉米杂交种 已有 21 个,种植面积 100 万亩以上的杂交种有京农科 728、NK718、MC121、MC812 等多个,其中京农科 728 为我国首批通过 籽粒机收审定的玉米品种,并作为我国黄淮海区玉米籽粒机收组区域试验对照品种。京 2416 已经成为国家玉米良种重大攻关、 国家玉米产业技术体系、七大农作物育种等多个重点项目及育种平台研究应用的骨干自交系。

    • 黄淮麦区小麦品种对两种镰孢菌(Fusarium)的抗性鉴定

      2020, 21(5):1058-1067. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200127001

      摘要 (1506) HTML (0) PDF 13.90 M (1696) 评论 (0) 收藏

      摘要:为掌握我国黄淮麦区主推或新近选育小麦品种对假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)和禾谷镰孢菌(F. graminearum)的抗性水平,采用室内苗期人工接种法和田间穗期单花滴注接种法对黄淮麦区主推或新近选育的 116 份小麦 品种进行了抗性评价。结果表明,供试小麦品种中,对假禾谷镰孢菌和禾谷镰孢菌没有免疫(I)和高抗(HR)的品种。在 室内人工接种条件下,仅有 3 个品种对假禾谷镰孢菌表现中抗(MR),占供试品种的 2.59%,表现感病(S)的品种有 10 个,占 8.62%,103 个小麦品种表现高感(HS),占 88.79%;对禾谷镰孢菌表现中抗(MR)的小麦品种有 23 个,占供试 的 19.83%,表现感病(S)的品种有 50 个,占 43.10%,43 个品种表现高感(HS),占 37.07%。在田间单花滴注接种条件 下,对假禾谷镰孢菌表现抗病(R)的品种有 6 个,占 5.17%;表现中抗(MR)的品种有 10 个,占 8.62%,表现中感(MS) 的品种有 62 个,占 53.45%,表现感病(S)有 34 个,表现高感(HS)的有 4 个品种;仅苏麦 3 号 1 个品种对禾谷镰孢菌表 现抗病(R, 0.86%),囤麦 127 和新麦 208 表现中抗(MR, 1.72%),37 个品种表现中感(MS),49 个品种表现感病(S), 表现高感(HS)的品种有 26 个。供试小麦品种对 2 种镰孢菌不同时期的抗性表现存在明显差异,苗期室内人工接种条件下, 抗假禾谷镰孢菌的品种少,而穗期单花滴注接种条件下,抗禾谷镰孢菌的品种少。

    • 黄金苗谷子苗期黄色的生理基础和黄苗基因初定位

      2020, 21(5):1068-1077. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200226004

      摘要 (1615) HTML (0) PDF 29.46 M (1610) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄金苗是一个苗期表现黄苗后期叶色恢复绿色的优质谷子品种,植物学和农艺性状观察发现:黄金苗叶色由黄变绿发生在孕穗到抽穗期;叶绿素含量的动态分析表明:黄金苗的叶绿素a 和叶绿素b 含量在苗期均低于对照,但在抽穗期叶绿素a 的含量基本恢复正常,但叶绿素b 的含量一直极显著低于对照,说明相关突变影响了叶绿素的合成,特别是叶绿素b 的合 成。叶绿体超微结构比较分析表明:黄金苗苗期每个细胞中叶绿体数量,基粒类囊体的个数以及基粒类囊体的层数与对照相比有显著差异,抽穗期恢复正常后与对照不存在显著差异。受叶绿素的含量和叶绿体的数量及类囊体数量的影响,黄金苗的净光合速率显著低于对照。遗传分析表明:黄金苗的黄苗性状受一对隐性单基因控制,通过对F2 代分离群体进行黄苗基因的定位发现突变发生在8 号染色体。本研究的结果可为下一步突变基因的精细定位和基因功能研究打下良好基础,本文还讨论了黄金苗的黄苗色在育种中作为标记性状的利用。

    • 抗稻瘟病和抗白叶枯病两系水稻不育系的选育及其初步应用

      2020, 21(5):1078-1088. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190903002

      摘要 (1450) HTML (0) PDF 19.10 M (1537) 评论 (0) 收藏

      摘要:以优质两系不育系Y58S 与携有多个抗病基因的优质保持系M215B 杂交,F1 抽穗期再与优质两系抗病不育系 RGD-7S 复交,通过分子标记辅助选择技术和系谱法育种相结合,选育出同时携有Pi-2、Pi-1、Pi-Kh、Xa21 和Xa23 的两系不 育系禾9S。稻瘟病抗性表明,禾9s 田间鉴定平均叶瘟发病率为仅为2.5%(感病对照为83.0%),病情指数为0.60(感病对照 为52.9),表现抗苗瘟;穗颈瘟平均发病率为38.3%(感病对照为88.5%),病情指数为8.0(感病对照为62.3),表现中抗穗 颈瘟;室内鉴定抗菌株率为87.5%(感病对照为6.25%),表现为抗稻瘟病;田间和室内鉴定综合评价为中抗稻瘟病。白叶枯 接菌鉴定表明,禾9S 在用PXO99、ZHE173 和GD1358 3 个菌株接菌14 天后的病斑长度分别为0.1 cm,0.1 cm 和0.4cm,与 抗性供体亲本M215B 相近(病斑长度分别为0.1 cm,0.1 cm 和0.3cm,明显短于对照品种RGD-7S(病斑长度分别为2.2 cm, 7.4cm 和7.8cm)和Y58S(病斑长度分别为1.3cm,5.1 cm 和5.5cm)的病斑长度。主要特征特性观察表明,禾9S 具育性转 换起点温度低(23℃左右)、可繁性好、柱头外露率高、米质优等特点,目前利用禾9S 已配组出禾两优676 等10 多个杂交稻 新品种,其中禾两优676 和禾两优639 表现生育期适中、产量高、抗性好、稳产性好等特点,已分别于2019 年5 月和2020 年6 月通过福建省作物品种审定委审定,另有多个品种已进入各级续试或生产试验,表明该不育系具较好的推广应用前景。

    • 粳稻种质资源苗期耐盐性综合评价与筛选

      2020, 21(5):1089-1101. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200115001

      摘要 (1375) HTML (0) PDF 18.11 M (1892) 评论 (0) 收藏

      摘要:为鉴定和评价粳稻种质资源苗期耐盐性,利用125 mmol/L NaCl盐胁迫对165份粳稻种质资源进行处理,测定耐盐级别、叶片伤害百分率、苗高、根长、SPAD、地上部鲜重、根鲜重、地上部干重和根干重,计算地上部含水量和除耐盐级别、叶片伤害百分率之外各性状的相对指标。结果表明:耐盐级别与相对苗高、相对SPAD、相对地上部鲜重、相对根鲜重、相对地上部干重、相对根干重、相对植株干重和地上部含水量均呈极显著正相关,与叶片伤害百分率和相对根冠比呈极显著负相关。通过主成分分析将12个评价指标转换为5个主成分,累计贡献率为86.473%,应用隶属函数和权重,获得了客观评价粳稻种质资源苗期耐盐性的综合评价值D。筛选到Bertone、长白26、伊粳12号、宁资629和小琥板稻5个苗期综合耐盐性强的种质。通过聚类分析将165份粳稻种质资源划分为4类,第Ⅰ类群主要由盐敏感种质构成,第Ⅱ类群主要由弱耐盐种质构成,第Ⅲ类群仅包含1份盐敏感种质,为苏选2,第Ⅳ类群是以弱耐盐和耐盐种质为主的混合类群。结合主成分和逐步回归分析,确定耐盐级别、相对根长、相对地上部干重、相对根干重和地上部含水量5个指标可作为粳稻种质资源苗期耐盐性鉴定的重要指标,本研究结果可为耐盐水稻资源筛选及鉴定提供理论依据。

    • 花生落荚、裂荚和裂仁特性评鉴及优异种质筛选

      2020, 21(5):1102-1111. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191231001

      摘要 (1200) HTML (0) PDF 27.06 M (2656) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究旨在评鉴花生落荚、裂荚和裂仁特性,筛选优异种质材料,为培育适应机械化收获和加工的新品种提供育种亲本。本研究以720份来自世界各地的花生种质资源为材料,通过数值化精准评鉴落荚力(142份材料)、裂荚力和裂仁力(578份材料)特性,并将落荚特性分解为植株与果柄着生点和果柄与荚果着生点,分别测量2个着生点脱落力;同时,将裂荚和裂仁特性分解为横压力、竖压力和侧压力。落荚力测量结果显示植株–果柄脱落力(51.13 lb )显著 大于果柄–荚果脱落力(22.28 lb);植株–果柄脱落力的变幅也更大,在13.5~98.1 lb之间,而果柄–荚果脱落力的变幅在5.5~54.4 lb之间。裂荚力测量结果显示,各方向的裂荚力差异显著。其中,侧压裂荚力最大,平均值为10.76 lb;其次是竖压裂荚力,平均值为8.04 lb;横压裂荚力最小,平均值为7.47 lb。从材料特性看,选育品种的裂荚力显著大于地方品种;从材料地理来源看,我国南方产区花生品种裂荚力显著大于北方品种。裂仁力测量结果显示,侧压裂仁力最大,达到12.59 lb;而竖压裂仁力最小,为8.48 lb;从材料特性看,选育品种的裂仁力均显著大于地方品种;除侧压裂仁力外,不同地理来源的品种裂仁力差异不显著 。相关分析表明花生荚果和种仁破裂力分别来源于横向挤压(r = 0.82,P < 0.01)和竖向挤压(r = 0.97,P < 0.01)。本研究分别筛选了17份和25份具有优良落荚特性和裂荚裂仁特性的花生种质资源。本研究从花生荚果生物学特征的角度,为花生收获机械和脱壳机械的设计提供良好的理论参考;为后续培育适应机械化收获和脱壳的花生新品种提供优异的育种材料基础。

    • 高粱种质资源抗蚜性评价

      2020, 21(5):1112-1123. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200325002

      摘要 (1176) HTML (0) PDF 9.08 M (1239) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究利用苗期室内鉴定和成株期田间自然感蚜鉴定相结合的方法对 292 份高粱育种材料进行麦二叉蚜和高粱蚜 的抗性鉴定,旨在为高粱抗蚜品种的聚合育种及品种抗蚜性改良提供精准抗源。抗性鉴定结果显示,PB14648-6、PI550607、 Tx2737 的抗性比较稳定,在苗期和成株期均对麦二叉蚜表现出一定的抗性;3765 白 B、L27(粉)、R1027、冀蚜 2 号在苗期 和成株期均表现抗高粱蚜;仅在成株期鉴定中筛选到河北糯 R、青稞洋、Tx2737 同时对高粱蚜和麦二叉蚜有较好抗性,也仅达 到抗(R)级水平。从统计结果来看,苗期接麦二叉蚜 14d 后呈极显著差异;而接高粱蚜后 7d 呈显著差异,接蚜后 10d、14d 呈 极显著差异。接蚜 14d 后,高感材料出现死亡、干枯现象,抗感性易于鉴别,因此,接蚜后 14d 是进行苗期抗、感性分析的 最佳调查时期;在高粱成株期抗蚜鉴定中,全生育期平均蚜量与盛发期平均蚜量有较高正相关关系(麦二叉蚜相关系数为 0.844,高粱蚜为 0.954),盛发期蚜量能够较好的代表供试材料的田间抗性,可以用于高粱抗蚜鉴定复筛试验。

    • 外引小麦种质资源HMW-GS组成及品质评价

      2020, 21(5):1124-1134. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200103003

      摘要 (1156) HTML (0) PDF 24.79 M (1413) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效利用外引小麦种质资源,本研究对引自国际玉米小麦改良中心、法国、巴基斯坦等区域的393份小麦种质资源进行高分子量麦谷蛋白亚基组成及品质性状分析发现:在供试材料中共检测到23种亚基类型和50种亚基组合类型;从品质评分结果看,资源品质评分在4~10之间,平均为7.98分,其中品质评分为10分、9分、8分的材料分别有74份、76份、96份,包含的亚基组合类型分别有8种、2种、14种,品质评分为8分及以上的材料共计246份,占总材料的62.6%;此外,9份材料检测出新的亚基及组合类型:F14(2*,14*+15*/6*+16*,Null)、F33(2*,14*+15*/6*+16*,Null)、C119(1,7*+16*,5+10)、C120(Null,7*+16*,5+10)、C125(2*,7+8,5’+10)、C51(2*,7+9,5’+10)、O13(2*,7+16,2+12)、O17(2*,7+16,2+12)和P27(2*,7+18,2+12)。总体上这些外引材料优质亚基分布频率高、组合类型丰富,可作为优异资源进一步开发利用,并为我国小麦品质改良提供材料基础及理论依据。

    • 浙江地方瓠瓜种质资源的表型鉴定与遗传多样性分析

      2020, 21(5):1135-1147. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200220001

      摘要 (1382) HTML (0) PDF 17.77 M (1598) 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”浙江项目组共新收集到瓠瓜地方种质资源51份。本研究对该51份瓠瓜种质进行田间种植鉴定,共调查了15个主要农艺性状,发现这批种质在多个性状上变异丰富;基于农艺性状的聚类分析将这批种质分为3个类群,其中第I类群的综合农艺性状表现优异,可直接或间接开发利用。利用22个瓠瓜核心SNP分子标记对这批种质进行基因型鉴定,基于基因型的聚类分析和群体结构分析均将这批种质划分为2大类群,发现类群分布主要与种质资源的地理位置相关。综合比较2种种质资源聚类分析方法,认为在二者并非完全吻合的情况下,采用分子标记的方法区分种质资源更加准确和客观。本研究结果为瓠瓜地方种质资源的开发利用提供了理论依据。

    • 单性结实樱桃番茄种质材料研究与抗病新种质创制

      2020, 21(5):1148-1155. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200107001

      摘要 (1118) HTML (0) PDF 33.85 M (1335) 评论 (0) 收藏

      摘要:以5份单性结实樱桃番茄种质材料为研究对象,应用苗期人工接种和分子标记辅助技术鉴定了材料黄化曲叶病毒病 (TYLCVD)和灰叶斑病(GLSD)的抗病性。材料CP28为研究对象,构建遗传群体,分析了单性结实性状的遗传规律;以 及利用超薄石蜡切片技术观察在日温15°C/夜温5°C、日温25°C/夜温15°C等2种温度栽培处理下子房的发育过程;以常规的杂 交和分子标记辅助相结合的手段进行了抗TYLCVD和GLSD单性结实新种质的创制。结果发现:经鉴定,5份材料都不抗 TYLCVD,材料CP24和CR3表现出抗GLSD;通过对遗传群体内单性结实性状分离情况分析,得出材料CP28的单性结实性状 由隐性单基因控制的结论;通过石蜡切片可以看出,日温15°C/夜温5°C低温栽培条件下子房内几乎没有胚珠,日温25°C/夜温 15°C温度栽培条件下子房内有数量多少不等的胚珠,并且能正常发育;创制了3份兼抗TYLCVD和GLSD单性结实新种质,为 多抗性单性结实新品种的培育奠定了基础。

    • 野杏无性系表型性状多样性分析及综合评价

      2020, 21(5):1156-1166. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200305001

      摘要 (1085) HTML (0) PDF 13.60 M (2259) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入研究野杏种质资源遗传多样性,筛选发掘和高效利用野杏资源,本研究采用聚类分析、相关分析、主成分 分析和逐步线性回归分析,对 54 个野杏无性系的 15 个定性描述性状和 25 个定量描述性状进行了研究。结果表明:54 个野 杏无性系变异程度高,类型多样,遗传多样性丰富。其中,25 个定量描述性状的变异系数均值为 18.19%,单果重的变异系数 最大(42.56%);定量描述性状的多样性指数(1.980)大于定性描述性状(0.761),核形指数的多样性指数最大(2.082)。聚 类分析将 54 个野杏无性系分为 5 个类群,类群Ⅰ可用于选育高出核率、高出仁率类型及特殊叶形的种质资源;类群Ⅱ可用于 选育特殊果实类型的种质;类群Ⅲ可作为培育特殊核、仁型品种的亲本材料;类群Ⅳ可用于选育大核、大仁、丰产类型的种 质;类群Ⅴ可作为核壳用资源。主成分分析表明前 7 个主成分能代表 25 个定量描述性状的大部分信息,累计贡献率达 83.31%。 野杏无性系表型性状的综合评价结果表明,甘肃会宁县的 270 号的综合得分最高(0.756)。结合逐步线性回归方法筛选出小 枝粗度、叶片长度、果长、单果重、核长、核宽、核厚、单核重、仁宽、仁形指数和出仁率可作为野杏无性系表型性状评价 的重要指标。

    • 重庆绿豆新收集种质资源的遗传多样性分析及抗枯萎病鉴定

      2020, 21(5):1167-1174. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200513002

      摘要 (1136) HTML (0) PDF 9.68 M (1190) 评论 (0) 收藏

      摘要:“第三次全国农作物种质资源调查与收集”项目组历时2年从重庆地区收集到49份绿豆种质资源,为发掘优异基因供育种利用,我们评估这些资源的表型遗传多样性和枯萎病抗性水平。结果表明:这些新收集绿豆种质资源遗传多样性丰富,数量性状遗传多样性(H’)排序为:单株荚数>株高>主茎节数>分枝数>底荚高度>荚宽>荚长>百粒重>开花期>单荚粒数>成熟期>出苗期;各质量性状遗传多样性(H’)排序为:荚形>分枝性>复叶叶形>粒形>种皮光泽度>生长习性、结荚习性>熟荚色>对生单叶形>花色、主茎茸毛色>子叶色>粒色>幼茎色。聚类分析将49份种质资源被划分为5个类群,第I类群主要表现为矮秆、宜机收,第II类群主要是大籽粒材料,第III类群可作黄籽粒特色材料加以利用,第IV类群和第V类群的资源在枯萎病抗性上更具潜在的开发价值。三维散点图中,前三个主成分将49份种质资源大致分布在两个区域,分布在区域I的材料多为直立型材料,而分布在区域II的材料多为半蔓生型材料。经枯萎病抗性鉴定,从49份种质资源中筛选出中抗资源9份,抗病资源3份,高抗资源1份。本研究为后续优良种质的开发利用和抗绿豆枯萎病基因发掘提供了理论和种质基础。

    • 江苏省高粱种质资源的收集及多样性分析

      2020, 21(5):1175-1185. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200217003

      摘要 (1271) HTML (0) PDF 20.00 M (1633) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016-2017 年“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”江苏调查队收集到江苏41 个县地方高粱资源104 份,并对15 个农艺性状进行调查,利用相关系数、聚类分析研究了高粱资源的遗传多样性。结果表明:高粱资源农艺数量性状变异类型丰富。穗粒重与株高、穗长、节数、百粒重、抽穗期、地上部鲜重呈显著正相关;地上部鲜重与株高、节数、抽穗期 呈显著正相关,与穗柄长呈显著负相关。聚类分析将该批高粱资源划分为7 个类群,第Ⅰ类群为甜高粱品种,是糖用与饲用材料;第Ⅱ类群穗很长,为工艺专用材料;第Ⅲ类群单穗与百粒重较高,是粒用、糖用兼型材料;第Ⅳ类群株矮,节数少,早熟,是粒用、饲用及工艺兼型材料。第Ⅴ类群偏野生型材料,可粒用、饲用及工艺用,但产量性状表现较差。第Ⅵ类群株高、穗长、抽穗期、地上部鲜重适中,是粒用、糖用、工艺用及饲用兼型材料。第Ⅶ类群株矮、百粒重高、裸粒、生育期较早,是粒用材料。综合表型筛选出9 份具有优良与特异性状的种质资源。总之江苏地方高粱资源具有丰富的多样性,蕴藏着较多的可利用遗传变异,在高产、早熟、穗型和籽粒大小等方面存在可供育种和生产利用的优异资源。

    • 广西猫儿山及其周边地区农作物种质资源收集与多样性分析

      2020, 21(5):1186-1195. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200325001

      摘要 (1002) HTML (0) PDF 25.68 M (1493) 评论 (0) 收藏

      摘要:广西农业科学院于 2015-2019 年对广西猫儿山及其周边的 10 个县(市、区)进行了农作物种质资源的调查和收集, 共收集 685 份农作物种质资源,包括蔬菜 296 份,粮食作物 219 份,经济作物 164 份,果树 6 份,隶属于 18 科 36 属 57 种, 其中地方品种 511 份,野生资源 172 份,国内引进品种 2 份。同时,通过对所收集资源的综合分析,明确了广西猫儿山及其 周边地区的农作物种质资源的种类、分布及其特点,提出了该地区作物种质资源保护、开发和利用的建议。

    • 带叶兜兰5个野生居群表型多样性分析

      2020, 21(5):1196-1206. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200109006

      摘要 (1198) HTML (0) PDF 31.37 M (19315) 评论 (0) 收藏

      摘要:以云南、广西、贵州的5个带叶兜兰主要野生居群分布区为研究对象,采用巢式方差分析、表型分化系数、主成分分析、相关分析、聚类分析等分析方法,对带叶兜兰的18个性状的表型多样性进行分析。结果显示:带叶兜兰表型性状在居群间表现出显著或极显著差异,居群内变异较少。带叶兜兰平均表型分化系数为75.18%,居群间的变异是居群多样性的主要来源;18个表型性状变异系数平均值的变化范围为6.36%~18.51%,离散程度较高。主成分分析表明,造成带叶兜兰表型变异的主要来源是株高、子房长、花茎高、最大叶长、花横径和合萼片长6个性状。Pearson相关分析表明,株高、合萼片宽和中萼片宽等与大部分性状均呈显著或极显著正相关;18个性状中只有合萼片长与地理因子极显著相关。聚类分析结果表明,5个居群大致依据地理距离聚为3个类群。本研究发现,带叶兜兰居群遗传多样性较高,居群间的变异远高于居群内的变异,因此,应尽可能保护更多的野生居群,在原地保护的基础上建立种质资源保存圃、库,进行人工繁殖和育种,以利用促保护。

    • 三个陆地棉芽黄突变体的遗传及育种利用研究

      2020, 21(5):1207-1213. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191231006

      摘要 (1216) HTML (0) PDF 19.67 M (1342) 评论 (0) 收藏

      摘要:棉花芽黄性状是一种优良的指示性状,在棉花杂种优势研究中具有重要的利用价值。本研究以三个芽黄突变材料 71-7、62-17 和 115-23 为试验材料,配制了 33 个杂交组合,研究芽黄性状分离规律,芽黄性状的回交转育和优势组合选配。 结果表明:71-7 和 115-23 两个突变体的芽黄基因为单基因控制的隐性性状,62-17 材料为单基因控制的不完全显性性状;通 过回交转育方法,创制了 9 份带有芽黄标记性状的陆地棉三系种质资源;通过配制的 12 个优势组合综合性状分析,筛选出组 合 Y34 和 Y26 具有较高的籽棉产量和皮棉产量,并可作为早熟杂交棉新品系选送新疆自治区早熟陆地组进行品种参试。本研 究结果可为新疆棉花种质创制、新基因挖掘及新品种培育提供新的亲本及基因来源。

    • 水稻穗发芽突变体的筛选及候选基因鉴定

      2020, 21(5):1214-1220. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200109002

      摘要 (1443) HTML (0) PDF 15.73 M (1432) 评论 (0) 收藏

      摘要:水稻穗发芽是一种多发性的自然灾害,造成严重的经济损失。由于穗发芽机制还不清楚,如何培育抗穗发芽的水 稻品种,已成为世界性的难题。本研究利用水稻 EMS(Ethylmethylsulfone)诱变突变体库,通过田间筛选,获得 9 个水稻穗 发芽突变体。并对其中两个突变体,利用基于基因组重测序的 SIMM 方法和高分辨率溶解曲线(HRM)分析技术,分别获得 其穗发芽候选基因 LOC_Os03g08570 和 LOC_Os07g10490。LOC_Os03g08570 编码一个八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase,OsPDS),LOC_Os07g10490 编码一个ζ-胡萝卜素脱氢酶(ζ-carotene desaturase,OsZDS),它们都参与 ABA 前体 类胡萝卜素的合成。本研究的结果进一步证明类胡萝卜素的合成在水稻休眠中的关键作用。同时,本研究获得的这些穗发芽 突变体为后续深入研究水稻穗发芽的分子机制及开展分子设计育种提供了宝贵材料。

    • 基于转录组测序开发的一个小麦叶锈菌特异分子标记

      2020, 21(5):1221-1229. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200227002

      摘要 (1233) HTML (0) PDF 14.00 M (1488) 评论 (0) 收藏

      摘要:小麦叶锈菌毒性变异频繁,新的毒性小种不断出现,往往导致小麦抗叶锈病品种在推广种植几年后的抗性丧失。 因此,开发用于田间小麦叶锈病的诊断与预测预报的特异性分子标记具有重要意义。在前期已经完成小麦叶锈菌 PHNT 转录 组测序的基础上,本研究拟在数据库中挑选候选效应蛋白,利用实时荧光定量 PCR 明确其在叶锈菌侵染小麦后不同时间点的 表达模式,根据差异表达分析筛选出候选效应蛋白,再以候选效应蛋白序列为靶序列设计引物,对小麦叶锈菌 PHNT 基因组 DNA 进行 PCR 扩增,旨在开发小麦叶锈菌特异性分子标记。结果在转录组数据库中筛选出 24 个候选效应蛋白,qPCR 检测 明确其中 17 个具有明显的表达差异。PCR 扩增结果表明,基于候选效应蛋白基因 PTTG-05290 设计的引物在小麦叶锈菌 PHNT 中获得一条 920bp 的条带,且在检测的 25 种叶锈菌生理小种中均稳定存在,而在小麦条锈菌、菜豆锈菌、枣树锈菌、柳树锈 菌、苹果树锈菌及芦苇锈菌等 6 种锈菌中不能获得有效扩增,表明该引物在小麦叶锈菌中具有特异性。qPCR 结果表明, PTTG-05290 在叶锈菌侵染小麦 4 d 时达到表达高峰,表达量为 0 d 的 218 倍,而 0.5 d 时便大量检测到该基因。因此,PTTG-05290 可作为分子标记用于小麦叶锈菌的田间早期检测及预测预报,对小麦抗叶锈病品种在田间的合理布局具有重要意义。

    • 在小麦和叶锈菌互作过程中TCTP的表达特征

      2020, 21(5):1230-1236. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191224003

      摘要 (1116) HTML (0) PDF 12.66 M (1209) 评论 (0) 收藏

      摘要:翻译控制肿瘤蛋白是调节植物生长发育、参与植物抵抗逆境胁迫的重要调节因子。本研究以叶锈菌生理小种 260 与 4 种含有不同抗叶锈基因的近等基因系分别组成亲和程度不同的组合为对象,采用 RT-qPCR 和 Western Blotting 方法,从 转录和翻译两个水平探讨 TCTP 在小麦与叶锈菌互作过程中的表达模式。研究结果表明,无论是转录水平还是翻译水平上, TCTP 在不亲和组合中均表现为表达量显著上调,但在不同的 Lr 基因背景下其表达模式有所不同;而在亲和组合中并未表现 出明显的变化趋势。基于 TCTP mRNA 和蛋白水平的结果,我们发现在小麦与叶锈菌互作体系中 TCTP 在转录水平和翻译水平 均受到调控,推测其在小麦抵抗叶锈菌侵染的防卫反应中可能发挥正调控作用,这将为进一步研究 TCTP 的功能及其作用机 制奠定了基础。

    • 小麦E3泛素连接酶基因TaAIRP2-1B克隆及功能分析

      2020, 21(5):1237-1244. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200301003

      摘要 (1110) HTML (0) PDF 16.19 M (1583) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱等非生物胁迫严重影响农作物生产。本研究克隆了小麦(Triticum aestivum L.) TaAIRP2-1B 基因,探讨其对非生 物胁迫的响应机制,为促进小麦抗旱性的遗传改良提供基因资源。组织特异性表达模式分析显示,TaAIRP2-1B 基因在小麦抽 穗期的各个组织中均有表达,在地上部分组织中的表达水平高于根系。非生物胁迫表达模式分析显示,TaAIRP2-1B 受 ABA、 PEG 及冷胁迫诱导表达。过表达 TaAIRP2-1B 拟南芥在 0.4 μM 的 ABA 处理条件下,种子发芽率显著低于野生型,表明 TaAIRP2-1B 提高了拟南芥种子萌发期对 ABA 的敏感性。ABA 处理抑制转基因和野生型拟南芥幼苗的根系生长,但转基因拟 南芥受抑制程度显著高于野生型,表明 TaAIRP2-1B 提高了拟南芥幼苗对 ABA 的敏感性。转基因结果表明超表达 TaAIRP2-1B 增强了拟南芥的抗旱性,并且转基因株系的保水率显著高于野生型。总之,本研究发现小麦基因 TaAIRP2-1B 参与了植物对非 生物胁迫的应答,可能是通过 ABA 途径正向调控植物的抗旱性。

    • ZmOPR5 参与玉米耐镉性生理机制的初步研究

      2020, 21(5):1245-1254. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200328001

      摘要 (1090) HTML (0) PDF 17.34 M (1267) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物在重金属镉(Cd)胁迫环境下通过体内生理生化水平的改变来做出响应,其中一个重要的环节就是清除由重 金属胁迫诱导的活性氧过程。本研究利用玉米 Cd 耐性自交系 B73 与敏感自交系 Mo17 为材料,分析了玉米 ZmOPR5 基因在 Cd 胁迫处理后根系和茎叶中的表达差异,结合相对干物质产量、丙二醛(MDA)含量, 超氧自由基 O2-、H2O2,Cd2+含量和 Cd2+转移系数进行分析,以期揭示玉米 Cd 耐性差异的生理机制。结果表明:ZmOPR5 受 Cd 胁迫诱导,存在明显的基因型和 组织部位差异。ZmOPR5 相对表达量与 H2O2含量、MDA 含量、Cd2+转移系数和 Cd2+含量均呈高度正相关关系,在 Cd 耐性 自交系 B73 根系中与上述性状的相关系数分别为 0.778、0.879、0.893 和 0.822,已达显著或极显著水平,由此表明 ZmOPR5 可能参与了玉米由 Cd 胁迫引发的抗氧化胁迫反应过程。此外,其他 6 个性状也存在基因型和组织部位差异的特征,性状间的 相关系数在不同的材料和组织中表现不同。在 B73 根系中,ZmOPR5 相对表达量,MDA 含量,Cd2+转移系数和 Cd2+含量均保 持较高水平,因此推测,B73 根系能吸收较多的 Cd2+,并引发活性氧爆发,但高表达的 ZmOPR5 参与了活性氧自由基的清除 过程,同时,B73 根系中较高的 Cd2+转移系数能够迅速将 Cd2+转移至茎叶,并贮存于液泡中。以上研究结果对揭示自交系 B73 和 Mo17 具有 Cd 积累和耐性差异特征的生理机制具有一定的意义,同时也为进一步解析 ZmOPR5 参与了玉米根系应答 Cd 胁 迫响应的生理机制提供了一定的参考。

    • 利用高代回交导入群体定位大豆品质性状QTL

      2020, 21(5):1255-1262. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200102001

      摘要 (897) HTML (0) PDF 10.29 M (1218) 评论 (0) 收藏

      摘要:对大豆品质性状 QTL 的定位,为大豆分子育种提供理论依据。本研究以‘中黄 13’(轮回亲本)ב东山 69’供 体亲本)的 142 个家系的高代回交导入系群体 BC2F7,利用具有多态性的 113 对 SSR 引物构建了一张涵盖除 B2 之外的 19 个 大豆连锁群、总长度为 1630.95 cM、平均遗传距离为 14.43 cM 的遗传连锁图谱。利用近红外光谱分析法(NIR)、气相色谱技 术(GC)分析群体蛋白质、脂肪及五种脂肪酸主要组分含量;采用 ICIM-ADD 作图法定位 QTL。两年共定位到 33 个 QTL,其 中与蛋白质、脂肪、硬脂酸、棕榈酸、亚油酸、油酸和亚麻酸相关的 QTL 分别为 5、2、6、11、4、3、3 个,Sat_003~Sat_147 两年均被检测出与油酸含量呈负相关,5 个区间与两个性状含量相关,Satt523~Sat_405 与棕榈酸、蛋白质相关,Staga001~Satt658、 Satt263~Satt651 与油酸、硬脂酸相关,Satt228~att525 与亚油酸、蛋白质相关,Satt658~Satt433 与亚麻酸、硬脂酸相关;总体 而言,定位结果在一定程度上阐明了品质性状的相关性,对大豆分子育种中优良品种的选育具有参考意义。

    • 大豆品种北农103早花性状的遗传解析

      2020, 21(5):1263-1269. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200110001

      摘要 (1185) HTML (0) PDF 10.96 M (1249) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确大豆品种北农103 的早花性状的遗传特性,以北农103 为父本和晚花品种海系13 为母本,构建了F2 分离群体和F2:5 重组自交系群体。通过F2 分离群体研究其早花性状的遗传方式,利用极端性状混池重测序结合分子标记加密方法定位早花性状基因,并对候选基因进行序列分析。结果显示,北农103 的早花性状主要由1 对隐性基因控制。该基因位于6 号染色体(C2)上,在Satt557 和XH2_11 标记之间,遗传距离均为1.0 cM。基因序列分析表明,该基因为E1 的等位隐性基因el,该基因DNA 序列中第218 位碱基由E1 中的G 变为C,导致核苷酸由精氨酸(AGG)变为苏氨酸(ACG),由于北农103 的e1 基因的单个碱基变异导致光周期的敏感性发生了改变,产生早开花现象。经系谱分析推测,北农103 中的e1 基因来源于美国品种Century,可在改良大豆品种的成熟期和株高方面发挥作用。

    • FtMYB1转录因子调控苦荞毛状根黄酮醇合成的机理研究

      2020, 21(5):1270-1278. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200118001

      摘要 (1186) HTML (0) PDF 12.88 M (1343) 评论 (0) 收藏

      摘要:R2R3-MYB 转录因子在植物类黄酮合成中起重要的调控作用。本研究从川荞 1 号中克隆获得一个 R2R3-MYB 家族基因 FtMYB1 ,酵母转录激活分析显示其具有转录激活活性,激素处理下的表达模式分析显示, FtMYB1 基因能够被茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA)诱导表达。在苦荞毛状根中过表达 FtMYB1 基因,结果表明转基因毛状根株系中总黄酮和芦丁含量显著低于野生型,且在黄酮醇合成途径下游分别编码黄酮醇合酶(FLS)和鼠李糖基转移酶(RT)的 FLS 和 RT1 基因表达量在转基因株系中显著降低,表明 FtMYB1 可能通过调控 FLS 和 RT1 的表达来抑制黄酮醇的生物合成。

    • 萝卜和白菜属间杂种硫甙基因表达与组分特征分析

      2020, 21(5):1279-1286. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200229003

      摘要 (1192) HTML (0) PDF 19.86 M (1232) 评论 (0) 收藏

      摘要:硫甙是十字花科蔬菜中重要的次生代谢物质。在不同的十字花科作物中,硫甙的种类及其降解产物不同,从而产 生了各自的特殊风味与生物功能。萝卜的主要硫甙 4-甲基亚磺酰基-3-丁烯基硫甙(RAE)及其降解产物具有强力的抗癌活 性;而白菜的主要硫甙 2-羟基-3-丁烯基硫甙(PRO)的降解产物噁唑烷硫酮,被认为有致甲状腺肿大的副作用。本研究采 用高效液相色谱分析法,分析了萝卜(‘36-2’)、白菜(‘Chiifu’)以及属间远缘杂交合成种(DH)中硫甙组分及其含 量,共鉴定出 13 种硫甙。萝卜中的主要硫甙是 4-甲硫基-3-丁烯基硫甙(RSA)和 RAE;白菜中的主要硫甙为 PRO、3-丁烯 基硫甙(NAP)和吲哚-3-甲基硫甙(GBC);远缘杂交合成种的主要硫甙则有 RAE、4-戊烯基硫甙(GBN)、NAP 和 PRO。 通过与‘36-2’的比较转录组分析,发现 DH 中硫甙通路基因有 14 个下调表达和 23 个上调表达,其中萝卜特有基因 RsIQD1.1 和 RsMYB34.2 下调表达,而 RsMYB34.1 上调表达。值得注意的是萝卜中的 RsFMOGS-OX2.1 在 DH 中显著上调表达。通过与 ‘Chiifu’的比较分析,发现 DH 中硫甙通路基因有 24 个下调表达和 15 个上调表达,其中白菜特有基因 BrIPMI-SSU3.1、 BrIPMDH3.1 和 BrMAM3.1 显著上调表达。这些基因在不同物种中的表达特点与其硫甙组分的变化有关。这在一定程度上证 实远缘杂交可能通过改变后代的遗传组成和基因表达而改变其硫甙组成及含量,为以远缘杂种作为桥梁种质实现物种间基因 交流,创制高品质十字花科新种质奠定了理论基础和技术支撑。

    • 不同倍性柳枝稷45S rDNA的染色体定位研究

      2020, 21(5):1287-1294. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200316003

      摘要 (990) HTML (0) PDF 23.51 M (1280) 评论 (0) 收藏

      摘要:柳枝稷是一种重要的生物质能源植物,其秸秆中含有丰富的木质纤维素成分,可以作为生产乙醇的原材料。开展 不同倍性柳枝稷栽培品 45S rDNA 的染色体定位研究,揭示其分布规律,对于推动柳枝稷细胞遗传学研究具有重要意义。本 研究以 3 个四倍体和 6 个八倍体栽培品种的根尖为材料,利用荧光原位杂交技术,在核型分析的基础上,开展了不同倍性柳 枝稷 45S rDNA 的染色体定位研究。研究结果表明,四倍体柳枝稷细胞核内具有 36 条染色体,可分为 9 组,每组包含 4 条同 源染色体。其核型公式为 2n = 4x = 36 = 32m(SAT)+ 4sm,且 45S rDNA 在四倍体柳枝稷染色体上分布稳定,位于 3 号染色 体顶端。八倍体柳枝稷栽培品种以及同一栽培品种不同个体间 45S rDNA 信号分布位置和数目差异较大,可大致分为四类: 第一类为较强的 45S rDNA 信号分别分布于染色体两臂的顶端;第二类为较强的 45S rDNA 信号位于染色体一臂内部,第三类 为较强的 45S rDNA 信号位于染色体一臂的顶端,第四类为较弱的 45S rDNA 位于染色体一臂内。八倍体柳枝稷不同栽培品种 以及同一栽培品种不同个体间 45S rDNA 信号复杂性的成因可能与染色体同源重组以及染色体结构变异密切相关。

    • >研究简报
    • 小麦高代品系中抗条锈病基因Yr69的分子标记检测

      2020, 21(5):1295-1300. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200211002

      摘要 (1122) HTML (0) PDF 10.41 M (1320) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用抗病基因改良品种的抗病性是防治条锈病危害的有效途径,育种过程中使用分子标记辅助选择 (marker-assisted selection,MAS)能够有效提高目标基因的选择效率。为了检测长 4738/CH7086 和烟农 999/CH7086 后代选 系中是否含有抗条锈病基因 Yr69 并验证 Yr69 连锁标记的有效性,利用分子标记 2AS33 和人工接种鉴定的方法对 2 个群体的 63 个 F6代品系进行了标记检测和抗性评价。结果表明,长 4738/CH7086 后代的 35 个品系中有 32 个含有 Yr69,且全部表现为 抗病,1 个品系未检测到 Yr69 但也表现为抗病;烟农 999/CH7086 后代的 28 个品系中有 8 个含有 Yr69,其中 7 个抗性稳定, 1 个出现抗、感分离现象;63 个品系中有 3 个基因型与表型不一致,2AS33 检测的准确率为 95.2%,可有效用于抗条锈病基因 Yr69 的分子标记辅助选择。筛选出的 40 个稳定抗病品系经过产量与适应性鉴定后可用于参加品种比较试验,也可作为优良 亲本用于抗病育种。

    • 广西葛种质资源调查与收集

      2020, 21(5):1301-1307. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200301002

      摘要 (1077) HTML (0) PDF 45.79 M (5794) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了系统评价广西葛种质资源,项目组对广西全区50 个县市,67 个乡(镇)的153 个村进行考察,共收集到葛种质资源合计283 份。对收集的葛种质资源分布特点进行分析,结果表明广西葛种质资源主要分布于山区较多的桂北、桂西和桂东南各地。垂直分布结果显示:广西葛种质资源分布最集中的为海拔100 m~200 m 的低海拔区域,占收集资源总数的44.52%。植物学鉴定表明广西葛种质资源以粉葛及葛麻姆两个变种为主,其中粉葛数量占所有收集资源的62.20%,且形态学差异比葛麻姆丰富。鉴定评价获得了适用于食用、淀粉加工、药用及开发花茶的各类优异葛种质资源。本文对收集到的广西葛种质资源的分布、植物学分类、差异性及利用价值进行了评价,分析了广西葛地方品种现状,并对广西葛种质资源保护和开发利用进行了讨论,为广西葛种质资源的挖掘和利用提供参考依据。

    • >综述
    • SNP分子标记在作物品种鉴定中的应用和展望

      2020, 21(5):1308-1320. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200309002

      摘要 (1961) HTML (0) PDF 19.86 M (5027) 评论 (0) 收藏

      摘要:单核苷酸多态性(SNP)作为最新一代遗传分子标记,已广泛应用于生物各研究领域。本文围绕SNP 分子标记的开发和检测以及在作物品种鉴定中的应用展开阐述。目前SNP 的开发主要有基于公共数据库和测序两种途径,检测方法从以凝胶电泳为基础的传统检测向高通量自动化的新检测技术发展。在品种鉴定中,对于大样本群体和多SNP 检测位点的作物,建议使用基因芯片或基因测序分型(GBS)技术;对于小样本群体和少SNP 检测1 位点的作物,则通过竞争性等位基因特异性PCR(KASP)和高分辨率熔解曲线(HRM)分型技术实现更加灵活高效低成本的检测。

    • 大豆冠层耐萎蔫的生理与遗传研究进展

      2020, 21(5):1321-1328. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200430001

      摘要 (921) HTML (0) PDF 16.18 M (1169) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱是导致大豆减产的最主要环境胁迫因子。干旱胁迫后冠层萎蔫程度是植株内部水势情况和保护调节情况的外部形态表现,可直接反映大豆的抗旱状况。实践证明,耐萎蔫性状的改良将是实现抗旱性与丰产性协同改良的重要途径。为了更加清晰地了解冠层耐萎蔫与抗旱性及产量的关系,指导耐萎蔫型大豆品种的选育工作,本文围绕着大豆耐萎蔫性状的生理机制和相关基因挖掘的研究进展进行了综述。受限于耐萎蔫优异种质资源及基因资源的匮乏,我国大豆耐萎蔫相关育种工作相对滞后。为此,本文从如何建立大豆耐萎蔫资源鉴定体系及基因挖掘等方面提出了建议,并认为耐萎蔫基因的挖掘不仅可以为大豆抗旱育种提供基因资源,也为深入解析大豆抗旱基因演化及调控网络奠定基础。

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