• 2022年第23卷第2期文章目次
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    • >综述
    • 水稻黑条矮缩病抗性遗传研究进展

      2022, 23(2):301-314. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211024001

      摘要 (400) HTML (0) PDF 2.01 M (1449) 评论 (0) 收藏

      摘要:水稻黑条矮缩病(RBSDVD,rice black-streaked dwarf virus disease)是以灰飞虱为主要传毒介体,由水稻黑条矮缩 病毒(RBSDV,rice black-streaked dwarf virus)引起的一种水稻病毒性病害。介体灰飞虱一经染毒,终身带毒,但不能通过虫 卵传毒。近十几年水稻黑条矮缩病在中国南方稻区广为流行,造成了水稻的严重减产。目前主要通过使用农药来防治其传毒 介体灰飞虱,但由于灰飞虱种群数量大,导致其防治效果不佳,而且存在环境污染的忧患,故培育和利用抗水稻黑条矮缩病的 水稻品种是综合防治水稻黑条矮缩病的基础。本文对水稻黑条矮缩病的分布及危害、抗病种质资源、抗性鉴定方法、抗病基因 /QTL 的定位、抗病分子机理及育种进行综述,为开展水稻黑条矮缩病抗性遗传研究和品种选育提供参考。

    • 陆地棉与四个四倍体棉的遗传渐渗及 QTL 定位研究进展

      2022, 23(2):315-322. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211006001

      摘要 (399) HTML (0) PDF 2.15 M (1210) 评论 (0) 收藏

      摘要:陆地棉是棉属中最主要的一个栽培棉种,其产量占世界棉花总产的 95% 以上。我国对于陆地棉的引种、栽培和育 种已有百年历史,在陆地棉不断改良的过程中,其遗传基础逐渐变得狭窄。为了拓宽陆地棉遗传基础,近十几年来,我国以及 世界棉花基础研究和育种工作者通过有性杂交创建了棉花远缘杂交遗传群体和优异种质资源;与此同时,随着分子生物学 的兴起和棉花基因组图谱的完成,研究人员利用基因组学技术揭示了远缘杂交群体中的数量性状位点(QTL,quantative trait locus)。本文总结了陆地棉分别与 4 个远缘四倍体棉种(海岛棉、毛棉、黄褐棉和达尔文棉)的一些远缘杂交的研究成果。综 合已发表研究表明,基于陆地棉与 4 个远缘棉种材料的远缘杂交遗传群体,创造了优异的种质资源,对于棉花农艺性状改良、 QTL 定位和基因挖掘都具有重要的促进作用;另外,陆地棉与海岛棉的自然遗传渐渗事件在陆地棉资源材料中也被普遍发 现,这种自然遗传渐渗事件对陆地棉的农艺性状改良起到了一定的促进作用。随着四倍体棉种基因组的公布和棉属中新的棉 种的挖掘和利用,未来陆地棉的遗传基础可以得到进一步的拓宽。

    • WRKY 转录因子在大豆响应生物和非生物胁迫中的功能研究进展

      2022, 23(2):323-332. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211011001

      摘要 (508) HTML (0) PDF 2.89 M (1547) 评论 (0) 收藏

      摘要:大豆是重要的油料作物,在生长发育过程中易遭受各种胁迫影响而造成产量和品质损失。在作物响应逆境胁迫的 研究中,多数报道已证明 WRKY 转录因子(TFs,transcription factors)可以通过调节植物激素信号转导等途径来介导作物响 应各种胁迫。WRKY 转录因子家族是植物界众多 TFs 家族中的一种,包含 1 个或 2 个 WRKY 结构域,约 60 个氨基酸组 成,主要参与作物的衰老、种子的发育、萌发和休眠等生物学过程,进而调节植物对生物和非生物胁迫的适应性,但其在 大豆研究中的系统性相对不足。本文主要阐述了大豆 WRKY 转录因子家族结构、调节大豆响应生物和非生物胁迫方面的研 究进展,展望了 WRKY 家族未来研究方向和热点,旨在为进一步拓展和深化大豆 WRKY 基因家族生物学功能有针对性的开 发利用提供理论基础。

    • 抗 ALS 类除草剂作物种质创制与利用研究进展

      2022, 23(2):333-345. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211215001

      摘要 (749) HTML (0) PDF 1.74 M (1536) 评论 (0) 收藏

      摘要:农田杂草是影响作物品质和产量的主要因素,而化学除草是现代农业生产中杂草控制的主要手段。乙酰乳酸合酶 (ALS,acetolactate synthase)也称乙酰羟基酸合酶(Acetohydroxyacid synthase),是植物支链氨基酸生物合成第一步的催化酶。 ALS 抑制剂类除草剂也称 ALS 类除草剂,其通过干扰 ALS 与底物结合来抑制植物支链氨基酸的生物合成,从而达到灭杀杂 草的目的。随着 ALS 类除草剂在农业生产上的广泛应用,除草剂残留对后茬作物的伤害问题日益严重,对作物产量和品质的 影响也尤为明显。因此,创制和培育 ALS 抑制剂类作物种质,是充分利用此类除草剂进行杂草防控的有效途径之一。通过化 学诱变和自然突变的方法已在多种作物中创制出对 ALS 类除草剂具有抗性的种质,并成功培育出抗性品种。本文从 ALS 类 除草剂的特性、种类和适用范围,抗 ALS 类除草剂作物的抗性机制,抗 ALS 类除草剂的作物种质创制和利用研究进展等方面 进行了综述,以期为作物抗 ALS 类除草剂种质创新和品种选育提供参考,并对未来抗 ALS 类除草剂作物的可能发展作出简 单预测。

    • 植物早衰研究进展

      2022, 23(2):346-357. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210930001

      摘要 (787) HTML (0) PDF 2.44 M (1436) 评论 (0) 收藏

      摘要:衰老作为植物自然发育过程中的末期阶段,其发生时期对于作物的最终产量具有重要影响,因此深入解析早衰的 调控机制及影响因素对促进作物新品种选育和产量提升具有重要意义。除受自然环境胁迫外,植物自身的遗传网络和代谢 途径都会影响衰老发生的时期。本文综述了植物早衰时生理生化的各种变化以及产量变化。植物早衰引起叶绿素和其他大 分子被降解,叶片光合作用能力显著降低,衰老组织中的营养物质运输到幼嫩组织和生殖器官中。这个过程常伴随着活性氧 (ROS)的积累,以及细胞中抗氧化酶活性的降低,衰老相关基因(SAG)表达量上调,最终导致整个植株过早成熟,产量降低。 该过程是一个受多基因调控的复杂且有序过程,本文对不同物种之间调控早衰的基因网络进行了总结,从转录因子调控、激素 以及蛋白质代谢 3 种途经介绍了早衰调控机制,对今后早衰机制研究方向和育种利用途径提出了看法建议。

    • PPR 蛋白在水稻生长发育中的功能研究进展

      2022, 23(2):358-367. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210602001

      摘要 (520) HTML (0) PDF 1.73 M (1319) 评论 (0) 收藏

      摘要:水稻是我国最主要的粮食作物之一。水稻的安全生产越来越依赖分子生物学功能基础研究。PPR(Pentatricopeptide repeat)蛋白是水稻中较大的蛋白家族之一,研究证明 PPR 蛋白由核基因编码并参与细胞器前体 RNA 加工,如 RNA 起始翻 译、RNA 稳定、RNA 剪接、RNA 编辑,调控水稻叶绿体和线粒体等的发育,进而影响水稻的花粉、胚、胚乳、叶片及其他组织的 生长发育。该类蛋白表达受抑制将严重影响水稻正常生长发育。对近年报道的水稻 PPR 蛋白结构、分类、定位、RNA 作用靶 位点、作用方式及其对水稻生长发育的影响进行综述。对已报道水稻 PPR 蛋白功能作出总结并对今后 PPR 蛋白对水稻种质 资源的创新应用等可能的研究方向进行了展望。

    • >论文
    • 广东省药用野生稻的调查收集与保护

      2022, 23(2):368-375. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210831004

      摘要 (248) HTML (0) PDF 1.69 M (963) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了全面了解广东药用野生稻自然生存现状,为我国野生稻资源的保护提供决策依据,2006、2012-2018 年对广东 药用野生稻生存状况进行了调查。结果查明,截至 2018 年 12 月,广东 8 个县市 17 个乡镇尚存药用野生稻,共有分布点 21 个,其中 3 个点为首次发现。现有分布点中,47.6% 的分布点分布范围小于 67 m2 或只有零星几丛甚至 1 丛,38.1% 的分布点 分布范围在 67~666 m2 之间,只有 14.3% 的分布点分布范围在 2000 m2 以上。根据历史资料统计,广东原有 11 个县市 35 个 乡镇有药用野生稻,共有分布点 79 个。本次实地调查了其中 47 个点,只有 18 个点尚有药用野生稻。按实地调查的分布点计 算,分布点丧失率为 61.7%,呈现濒危趋势。调查发现,造成药用野生稻消失的主要原因有城镇化建设、开垦种植果树和经济 林、除草剂的使用以及伴生植物禾本科杂草的快速生长等。调查的同时,抢救性收集了 94 份药用野生稻种茎样本进行异位保 存,并对其主要性状进行了鉴定评价,初步鉴定出 10 份抗褐稻虱、11 份中抗白叶枯病种质。同时还繁种入中期库保存,丰富 了保存的药用野生稻资源,提高了保存种质的安全性。

    • 湖南省华中樱群体遗传结构和多样性分析

      2022, 23(2):376-384. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210812001

      摘要 (592) HTML (0) PDF 14.42 M (1443) 评论 (0) 收藏

      摘要:华中樱是原产于我国的野生樱花,湖南省是其主要分布区域,开展湖南省华中樱遗传多样性研究,可为种质资源保 护及开发利用奠定基础。通过对核糖体基因转录间隔区(ITS,internal transcribed spacer)序列进行 PCR 扩增和测序,应用遗 传学软件分析了湖南省 10 个华中樱群体 207 份个体的遗传多样性和遗传结构。结果表明,湖南省华中樱的总体核苷酸多样 性为 0.0056,单倍型多样性为 0.763,207 份种质资源可分为 14 个单倍型,其中来自怀化市中方县的群体遗传多样性最高,其 次是来自衡阳市南岳区的群体,来自郴州市苏仙区的群体的遗传多样性最低。分子方差分析(AMOVA,analysis of molecular variance)结果表明,60% 的遗传变异存在于华中樱群体间,40% 存在于群体内,大部分群体之间存在较大的遗传分化,其中 来自常德市石门县和来自郴州市苏仙区的群体的遗传分化指数高达 0.96571。中性检验结果表明,Tajima′s D(1.02121)和 Fu and Li′s D(1.07527)均为正值,但统计检验不显著(P>0.10);错配分布分析结果显示,错配分布呈双峰曲线,表明湖南省华中 樱群体遵循中性进化模式,且进化过程中可能经历了平衡选择或突然群体收缩。Mantel test 检验表明,群体之间的地理距离 与遗传距离存在显著的正相关性(r=0.3356,P=0.026<0.05)。湖南省华中樱种质资源遗传多样性水平较高,群体间遗传分化 明显且符合距离隔离模型。

    • 江西省地方冬瓜种质资源表型性状遗传多样性分析

      2022, 23(2):385-397. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210830001

      摘要 (360) HTML (0) PDF 13.69 M (2144) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入了解江西省地方冬瓜种质资源的变异特点和多样性,采用主成分分析、聚类分析和表型性状综合评价方法, 对“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”中收集到的 95 份江西省地方冬瓜种质资源的 12 个表型性状进行了遗传 多样性分析及综合评价。结果表明,不同环境条件下,95 份冬瓜种质表型性状具有丰富的变异,遗传多样性指数的变幅为 0.479~2.103,其中首雌花节位的多样性指数最高,瓜横径和瓜纵径次之。聚类分析将供试冬瓜种质资源划分为 4 个类群,第Ⅲ 类群为大果型资源,具有高产潜力。第Ⅳ类群符合江西省粉皮、无棱沟、短圆筒冬瓜的消费习惯,可用作改良冬瓜商品性的亲 本材料。主成分分析和综合评价结果表明,前 5 个主成分累积贡献率为 67.586%,各冬瓜种质的综合得分范围为 -0.92~1.03, 4 份得分高的种质资源新安粉皮巨型冬瓜、东园冬瓜、峡江冬瓜和黄坊冬瓜可作为核心育种资源加以利用。本研究系统评价 了江西省冬瓜地方种质资源的遗传多样性,为后续冬瓜新品种选育提供科学依据。

    • 158 份春兰种质资源的表型多样性分析

      2022, 23(2):398-411. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211027001

      摘要 (476) HTML (0) PDF 22.96 M (1935) 评论 (0) 收藏

      摘要:以 158 份不同地区的春兰种质资源为参试材料,通过方差分析、遗传变异系数、多样性指数分析、主成分分析、聚类 分析和相关性分析,对 20 个表型性状进行多样性分析。结果显示:20 个表型性状在春兰群体内存在丰富的变异,数量性状花 葶高和侧瓣宽的变异系数最大,为 36.96%,叶长和叶宽的多样性指数最大,均为 7.28;质量性状瓣型变异系数(66.32%)最高, 花瓣色变异系数(60.47%)次之,外瓣紧边的多样性指数最高,为 7.28。主成分分析结果显示,舌面红点、苞筋色、花葶色等性 状是春兰表型变异的主要因素,并通过综合得分(F 值)获得排名前 10 的品种:天彭牡丹、笑飞燕、碧瑶、杜字、新春梅、万年 梅、宪荷、天兴梅、紫金梅和环球荷鼎。系统聚类将春兰种质分为 3 类,类群Ⅰ为中株型、有色花、花瓣拱抱状材料,类群Ⅱ为高 株型、素花材料,类群Ⅲ为矮株型、长叶、有色花且花瓣翻卷材料。本研究为春兰种质资源的表型多样性鉴定分析提供重要数 据,为兰属品种选育及种间杂交遗传多样性研究提供理论基础。

    • 广东省水稻种质资源系统收集与鉴定评价

      2022, 23(2):412-421. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210907001

      摘要 (451) HTML (0) PDF 22.30 M (1158) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016-2018 年“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”广东省项目组对省内 59 个县(市、区)的水稻地方品 种资源进行了系统调查与收集,共收集到水稻资源 269 份,并对其中的 261 份进行了鉴定评价。调查发现,收集到的水稻地方 品种资源基本遍布整个广东地区,在珠三角周边的深圳市、东莞市、中山市和珠海市等 4 个地级市未收集到水稻地方品种资 源。对收集的水稻资源进行农艺性状鉴定,结果表明:收集到的水稻地方品种主要以籼稻为主,鉴定评价获得抗水稻白叶枯 病与稻瘟病资源 23 份(中山 12、包选 2、银湖香占等)。综合表型性状筛选出海稻 86、地禾粘、兰溪选、三饶香米等 4 份分别具 有耐盐、耐旱、高直链淀粉与香味等特性的水稻地方品种资源,对水稻育种种质改良,选育高产、优质、广适的新品种有较高的 利用价值。

    • 广东普通野生稻对水稻白叶枯病的抗性评价及分析

      2022, 23(2):422-429. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210831003

      摘要 (335) HTML (0) PDF 10.15 M (1176) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究通过抗性鉴定、分子标记和方差分析,评价与分析了广东普通野生稻对白叶枯病的抗性。结果表明广东普 通野生稻对广东省典型的致病菌株Ⅳ型小种表现为抗或高抗,对 PXO99 小种的抗性反应差异较大,表现出从中感到抗病。用 已知功能标记做鉴定,结果显示:20 个普通野生稻居群中,3 个居群能够扩增出 Xa21 抗病基因条带;4 个居群能够扩增出 Xa4 抗病基因条带;5 个居群能够扩增出 Xa7、Xa27 抗病基因条带;Xa23、Xa10、Xa26 抗病基因条带分别能够在 11、12 和 16 个居 群中被扩增出;19 个居群能检测出 Xa1 的抗病基因条带,所有居群均不含 xa5、xa13 抗病基因。抗谱分析发现,HY2、DB2 和 GZ2 3 个居群中的 5 份野生稻资源可能含有新的抗性基因。方差分析结果表明,对于Ⅳ型小种,高州普通野生稻的抗性水平 显著高于化州、雷州和台山普通野生稻;而化州、台山普通野生稻的抗性水平显著低于陆丰普通野生稻。对于 PXO99 小种, 广东不同县市间的抗性水平未呈现出显著性差异。本研究为进一步发掘和利用广东普通野生稻的优异抗白叶枯病基因提供 了材料基础和理论依据。

    • 贵州低热河谷区油茶种质果实性状分析与评价

      2022, 23(2):430-441. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210717001

      摘要 (499) HTML (0) PDF 15.03 M (1835) 评论 (0) 收藏

      摘要:对比研究贵州低热河谷区 77 份油茶种质资源的果实品质,筛选获得综合表现优良的油茶优异种质,以期为贵州 低热河谷区油茶优良品种选育及杂交育种提供理论依据和研究基础。分析 77 份油茶种质成熟果实的 15 个主要性状(单果 重、横径、纵径、果皮厚度、鲜出籽率、干出籽率、干出仁率、出油率、棕榈酸、棕榈烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、顺 -11- 二十碳烯酸),利用主成分分析法对数据进行多元统计降维处理,将油茶果实的 15 个主要性状简化为 4 组综合指标(4 个主 成分),主成分 1 特征值最大,为 5.13,贡献率最高,为 34.19%,主要代表种仁含油率;主成分 2 的贡献率 20.17%,主要代表单 果重;主成分 3 的贡献率 15.51%,主要代表了干出仁率,主成分 4,贡献率 8.35%,主要代表鲜出籽率。加权求和法合成主成 分,最终建立综合评价函数,获得每优株的综合得分,最后排名并筛选。15 个性状中单果重、鲜出籽率、干出籽率三者均为高 度变异,棕榈烯酸和顺 -11- 二十碳烯酸的变异系数≤0.35%,变异程度极低。贵州低热河谷区油茶的种仁含油率与干出籽率、 干出仁率均呈极显著正相关,除顺 -11- 二十碳烯酸之外,脂肪酸之间均呈现出极显著正相关或负相关。提取出了特征值 >1 的主成分 4 个,筛选出综合得分排名前十的优株,排名依次为:QC-8>QC-58>QC-21>QC-34>QC-32>QC-62>QC-30>QC-61> QC-59>QC-28。贵州低热河谷区 77 份油茶种质在单果重、鲜出籽率、干出籽率方面具有较高的改良潜力,果皮厚度和除亚油 酸之外的其余脂肪酸具有较强的遗传稳定性。贵州低热河谷区油茶的干出籽率和种仁含油率与除油酸之外的不饱和脂肪酸 之间呈现负相关关系。QC-8、QC-58 和 QC-21 号优株综合表现最佳,可作为下一步品种选育的候选资源。

    • 绿豆11个农艺性状相关基因的QTL定位

      2022, 23(2):442-449. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211021002

      摘要 (366) HTML (0) PDF 1.88 M (1117) 评论 (0) 收藏

      摘要:绿豆是我国传统的杂粮作物,遗传研究基础薄弱,优异基因发掘和资源利用效率低下。本研究在前期 SNP 高密度 遗传连锁图谱的基础上,基于重组自交系群体的株高、主茎分枝、荚长、荚宽、单荚粒数、种皮色、种皮光泽、籽粒分布密度、初 花期、叶绿素含量、百粒重等 11 个表型性状的数据调查分析及 QTL 定位研究。结果表明,绿豆种皮色为简单单基因控制,种 皮光泽的遗传则较为复杂,数量性状中除百粒重外均不符合正态分布。11 个性状共检测到 20 个 QTL,分布在 8 个连锁群的 14 个非重叠区间。其中 LG5、LG3、LG10 分别检测到多个性状相关 QTL,且定位区间重合。荚宽检测到的 QTL 最多,分别位于 LG1、LG5、LG7 和 LG11,表型贡献率为 5.5%~12.3% 不等。单荚粒数、种皮光泽、种皮色及主茎分枝则各检测到单个 QTL,其中 种皮光泽(LG5)和种皮色(LG4)QTL 位点的表型贡献率分别是 61.0% 和 69.7%。结合 KEGG 和 SNP 变异分析,发现 18 个与 农艺性状有关的候选基因。本研究结果将有助于提升绿豆分子遗传学研究水平,为新基因发掘及分子标记辅助育种奠定基础。

    • 抗胞囊线虫 2 号生理小种大豆种质的评价和利用

      2022, 23(2):450-459. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210721003

      摘要 (272) HTML (0) PDF 7.64 M (949) 评论 (0) 收藏

      摘要:大豆胞囊线虫(SCN,soybean cyst nematode)2 号生理小种是黄淮海地区的优势小种。自 2017 年起对 333 份大豆 种质进行 2 号生理小种的抗性鉴定,筛选出抗性资源 19 份,其中表现抗病 5 份、中抗 14 份。通过 KASP 标记对调控大豆抗 胞囊线虫病主效位点 rhg1 和 Rhg4 检测,19 份抗性种质均含有抗性位点;仅圆黑豆的主效位点 rhg1 和 Rhg4 连锁的 KASP 标 记的基因型和抗病对照品种 PI437654 一致,其余均和抗病对照品种 PI90763 一致。以其中 1 份抗性材料灰皮支黑豆为父本, 创制出的 2 份抗性种质郑 12915 和郑 12929,均含有抗性位点 rhg1 和 Rhg4,农艺性状优于灰皮支黑豆。本研究结果为大豆抗 胞囊线虫育种提供依据和材料。

    • 红米亲本抗氧化活性成分的配合力分析

      2022, 23(2):460-467. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210903003

      摘要 (270) HTML (0) PDF 1.68 M (908) 评论 (0) 收藏

      摘要:剖析红米抗氧化活性成分的配合力和遗传力,为富含功能营养成分的红米杂交水稻选育提供理论参考。选用 6 个 三系不育系和 8 个红米恢复系,按不完全双列杂交 6×8(NCII)设计,配制 48 个杂交红米组合,对总酚、总黄酮、原花青素和 花色苷含量进行配合力及遗传参数分析。结果表明:红米杂交组合间的总酚、总黄酮、原花青素和花色苷含量存在遗传差异, 受不育系亲本加性和组合间非加性效应共同影响,其中总酚、总黄酮和原花青素含量主要受基因非加性效应控制,花色苷含量 受基因加性效应和基因非加性效应互作的共同影响;亲本一般配合力(GCA,general combining ability)的高低与组合特殊配 合力(SCA,special combining ability)的优劣之间无直接相关,不同糙米颜色的母本与所配红米杂交组合的特殊配合力也无 明显相关性;遗传力分析表明,4 个抗氧化活性成分的狭义遗传率变幅为 12.99%~48.29%,宜在中、高世代选择有效;不育系 的 4 个抗氧化活性成分贡献率均大于恢复系,红米杂交稻育种中要加强母本的选择;母本野香 A、品红 1A 在红米抗氧化活性 成分育种上有较好的实际利用价值,野香 A×18Rr175 和广 8A×18Rr178 两个杂交组合的特殊配合力效应值高,生产应用潜 力大。

    • 黄淮海大豆种质农艺与品质性状分析及综合评价

      2022, 23(2):468-479. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210915001

      摘要 (428) HTML (0) PDF 1.66 M (1312) 评论 (0) 收藏

      摘要:以 303 份黄淮海地区大豆种质资源为研究对象,利用变异系数和 Shannon-Weaver 多样性指数对 11 个农艺性状和 2 个品质性状进行多样性分析,通过主成分、相关性以及逐步回归分析对大豆种质资源进行综合评价和评价指标筛选,为黄淮 海大豆种质创新和品种选育提供参考。结果表明:13 个性状变异系数的变化范围为 5.52%~27.61%,生育日数、每荚粒数、蛋 白含量、脂肪含量等 4 个性状较稳定,株高、单株粒数、单株荚数、单株粒重、百粒重等 5 个性状变异丰富;13 个性状多样性指 数变化范围为 1.9906~2.0956。聚类分析将 303 份大豆种质资源分为 7 个类群,其中第Ⅴ类群综合性状最好,可作为黄淮海 大豆育种的优质亲本。主成分分析将 13 个性状简化为 4 个主成分,累积贡献率为 75.051%,第 1 主成分与单株荚数、粒数有 关;第 2 主成分与蛋白质、脂肪含量有关;第 3 主成分与籽粒大小有关;第 4 主成分与单株产量有关。303 份大豆种质资源综 合评价 F 值均值为 0.549,ZDD04189 涟水天鹅蛋的 F 值最高(0.935),ZDD23089 晋品 42 的 F 值最低(0.207)。通过逐步回 归分析得到生育日数、株高、单株粒数、单株粒重、蛋白质含量等 5 个表型性状,可以作为黄淮海大豆种质表型综合评价的主要 指标。

    • 杜梨对盐碱胁迫的生理响应及耐盐碱性评价

      2022, 23(2):480-492. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210918001

      摘要 (385) HTML (0) PDF 9.97 M (3920) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同杜梨资源对盐碱胁迫的生理响应及筛选耐盐碱资源,以甘肃、山西、辽宁等地收集的 17 份杜梨资源 3000 余株幼苗为试验材料,采用中性盐和碱性盐混合胁迫处理,测定盐碱抗性相关的生理指标,基于主成分分析法、热图 及聚类分析法和抗逆系数法进行抗性评价。研究发现,抗性强的资源抗氧化酶活性和脯氨酸含量在受到胁迫后显著上升, 300 mmol/L 盐碱胁迫下超氧化物歧化酶活性显著上升的资源为河底杜梨 3 和平陆杜梨 1,分别上升了 75.04%、70.04%;过氧 化物酶活性上升显著的资源为甘肃杜梨 1 和河底杜梨 1,分别上升了 1136.11%、742.86%;过氧化氢酶活性显著上升的资源为 甘肃杜梨 15、甘肃杜梨 4,分别上升了 344.58%、343.42%,脯氨酸含量显著上升的资源为平陆杜梨 2、河底杜梨 1、河底杜梨 3, 丙二醛含量上升较多的资源为甘肃杜梨 16、甘肃杜梨 13、甘肃杜梨 1。除甘肃杜梨 13 在低浓度(100 mmol/L)盐碱胁迫即出 现明显盐害现象外,其他杜梨资源均在 300 mmol/L 浓度处理下才开始出现不同程度的盐害;利用不同方法进行耐盐碱性分 析结果存在一定的差异,其中基于主成分分析法发现河底杜梨 1、河底杜梨 3、平陆杜梨 1、甘肃杜梨 15、山西杜梨 1 耐盐碱性 强;基于热图和聚类分析发现甘肃杜梨 4、甘肃杜梨 15、平陆杜梨 1、河底杜梨 1 和河底杜梨 3 具有较强的耐盐碱性;而利用抗 逆系数法分析耐盐碱性较强的资源为甘肃杜梨 1、河底杜梨 1、甘肃杜梨 16、甘肃杜梨 4、甘肃杜梨 15。综合 3 种方法的分析 结果,河底杜梨 1 和甘肃杜梨 15 属于高抗盐碱类型,而甘肃杜梨 13 则为盐碱敏感型资源。

    • 宁夏小麦种质资源粒重基因 KASP 标记检测及验证

      2022, 23(2):493-504. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211225001

      摘要 (356) HTML (0) PDF 8.26 M (818) 评论 (0) 收藏

      摘要:为挖掘高粒重小麦种质资源,连续 2 年在宁夏引黄灌区生态条件下测定了 209 份小麦种质资源的千粒重、粒长、 粒宽和粒厚 4 个籽粒相关性状,同时用 4 个粒重相关基因 TaGW2-6B、TaGASR、TaGS-D1 和 TaCWI-4A 的 KASP 标记对参 试材料进行基因型检测。结果表明,宁夏小麦种质资源籽粒表型性状较丰富。千粒重、粒长、粒宽和粒厚分布范围分别为 29.73~56.25 g、5.82~7.57 mm、2.87~3.83 mm 和 2.74~3.55 mm。4 个基因标记分别将参试材料区分为两种单倍型:TaGW2-6B 将参试材料区分为 Hap-6B-1 和 Others 两种单倍型,其中优异单倍型 Hap-6B-1 的频率为 62.44%;TaGASR 将参试材料区分 为 H1c 和 H1c/H1g 两种单倍型,其中优异单倍型 H1c 频率为 93.10%;TaCWI-4A-1523 将参试材料区分为 Hap-4A-C 和 Hap- 4A-T 两种单倍型,其中优异单倍型 Hap-4A-C 频率为 76.41%;TaGS-D1 将参试材料区分为 TaGS-D1a 和 TaGS-D1b 两种单 倍型,其中优异单倍型 TaGS-D1a 频率为 86.50%。TaGW2-6B 与千粒重显著相关,与粒宽和粒厚极显著相关;TaGASR 与千粒 重和粒长极显著相关,与粒宽显著相关;TaCWI-4A 与千粒重、粒宽和粒厚显著相关。宁夏小麦种质资源粒重基因主要包括 7 种优异单倍型组合,其中,Hap-6B-1+H1c+Hap-4A-C+TaGS-D1a 组合对千粒重、粒宽和粒厚有显著的正向调控作用,Hap-4AC+TaGS-D1a 组合对粒长有显著的正向调控作用。因此,在宁夏引黄灌区生态条件下 TaGW2-6B、TaGASR 和 TaCWI-4A 能够 较好地区分小麦粒重大小,可用于粒重性状选择。在 209 份参试材料中,共筛选到 14 份千粒重大于 50 g 的高粒重材料,其中 有 9 份材料聚合了 4 个粒重相关基因的优异单倍型。

    • 桃的花型性状相关 SNP 位点挖掘与候选基因分析

      2022, 23(2):505-517. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210819003

      摘要 (482) HTML (0) PDF 8.64 M (1007) 评论 (0) 收藏

      摘要:桃的花型分为铃型和蔷薇型,铃型花朵小且边缘卷曲,蔷薇型花朵大且完全展开,蔷薇型重瓣花是观赏桃育种 者追求的主要目标性状之一。目前,与桃铃型 / 蔷薇型花型性状连锁的分子标记研究较少,限制了桃的花型性状分子标 记辅助育种进程。为了鉴定与桃花型关联的单核苷酸多态性(SNP,single-nucleotide polymorphisms)位点并挖掘候选 基因,本研究通过对 199 份桃品种进行重测序,获得了 1042687 个 SNP。采用一般线性模型对桃花型性状进行全基因组 关联分析(GWAS,genome wide association study),获得 7 个与目标性状显著关联的位点,其中 2 个位于 2 号染色体,5 个位于 8 号染色体。进而对 8 号染色体的 3 个 SNP 进行竞争性等位基因特异性 PCR(KASP,kompetitive allele-specific PCR)分型,在 5 个 F1 群体中进行进一步验证。χ2 验证结果表明:Chr.8:14484624 bp 与桃花型性状显著关联。5 个 F1 群体基因型和表型的对应关系表明,Chr.8:14484624 bp 准确率最高,为 93.46%。组织特异表达结果显示,在上述定位 区间内的 6 个注释基因中,Prupe.8G118100 在花中特异表达,将其视为桃花型性状的候选基因。本研究鉴定了桃铃型 / 蔷薇型花型性状关联位点,并对候选基因进行了筛选,以上结果可进一步转化为分子标记,用于观赏桃分子标记辅助选择 育种。

    • 大豆细胞质雄性不育恢复基因 GmRf1 的精细定位

      2022, 23(2):518-526. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210827002

      摘要 (437) HTML (0) PDF 17.16 M (5335) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前大豆杂交育种主要依赖于以细胞质雄性不育(CMS,cytoplasmic male sterility)为基础的“三系”法,这其中 恢复系的选育至关重要。恢复基因的有无和恢复能力的强弱主要通过被测恢复系与不育系测交后代 F1 的育性确定,既耗时 又费力。若能定位和克隆恢复基因(Rf,restorer-of-fertility)用于恢复系的鉴定或辅助选育,将大幅提高选育效率。本研究 以大豆 CMS-RN 型不育系 JLCMS204A 为母本与含有未知 Rf 基因的恢复系父本 JLR230 进行杂交获得的 F2 分离群体为材 料,通过花粉育性鉴定,明确了该恢复系所含恢复基因受一对显性单基因控制,符合单基因配子体遗传模式;利用集群分离 分析法(BSA,bulked segregant analysis)对双亲、可育和半不育池进行测序分析,发现该基因位点位于 16 号染色体上;利用 简单重复序列(SSR,simple sequence repeat)分子标记进行多态性分析,初步将该基因定位于标记 BARCSOYSSR_16_1069 和 BARCSOYSSR_16_1076 之间,命名为 GmRf1。利用酶切扩增多态性序列(dCAPS,derived cleaved amplified polymorphic sequences)标记、插入缺失(InDel,insertion-deletion)标记和序列标签位点(STS,sequence tag site)标记,进一步精细定位,最 终将 GmRf1 定位在标记 dCAPS-1 和 BARCSOYSSR_16_1076 之间,遗传距离分别为 0.1 cM 和 0.3 cM。与 ZH13 v2.0 参考基 因组进行比对发现,GmRf1 位于 16 号染色体 32 708 896~32 932 950 bp 之间,物理距离约为 224.1 kb。本研究为今后分子标 记辅助选育含 GmRf1 基因位点的恢复系和克隆 GmRf1 基因奠定了基础。

    • 阳桃木质素生物合成相关基因的筛选与分析

      2022, 23(2):527-540. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210912001

      摘要 (335) HTML (0) PDF 37.70 M (1135) 评论 (0) 收藏

      摘要:木质素是植物次生细胞壁的主要成分,不仅可以为植物提供机械支持、促进水分运输,还对植物应对生物和非生 物胁迫具有重要的影响。阳桃属于重要的经济与观赏树种,由于不耐强风、不耐寒、不耐旱等抗逆性条件的限制,严重约束 了其种植范围,而木质素对其抗逆性提升具有非常重要的影响。为探究阳桃木质素生物合成过程,首先采用石蜡切片观察 了其显微结构,其次测量小枝发育过程中木质素含量及酶活性的变化,最后利用阳桃基因组及转录组数据,对木质素合成相 关结构基因及转录因子进行鉴定及生物信息学分析。结果显示,小枝在生长的过程中苯丙氨酸裂解酶(PAL,phenylalanine ammonia-lyase)、肉桂醇脱氢酶(CAD,cinnamyl alcohol dehydrogenase)和过氧化物酶(POD,peroxidase)3 种酶活性都呈现 上升的趋势,小枝逐渐出现木质部细胞,木质素含量不断增加。在阳桃基因组中共找到与木质素相关的 41 个结构基因、12 个 AcaMYBs 和 11 个 AcaNACs,表达分析显示同一家族中基因的表达模式存在较大的差异性。qRT-PCR 的结果发现 AcaPAL1、 AcaC3H2、AcaC4H2、AcaF5H1 和 AcaMYB18 基因都表现出明显的组织特异性,表明这些基因是木质素合成相关的特异性基 因。结构基因与转录因子共表达网络分析发现 AcaNAC29、AcaNAC39 和 AcaMYB47 这 3 个基因是阳桃木质素合成过程中的 关键调控基因。本研究为进一步研究转录因子与结构基因的关系及其对木质素生物合成的影响提供了重要的参考价值。

    • 江西省春大豆品种及其骨干亲本的磷吸收和利用效率解析

      2022, 23(2):541-552. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211106001

      摘要 (233) HTML (0) PDF 5.50 M (859) 评论 (0) 收藏

      摘要:江西省春大豆主要种植于红壤丘陵旱地,有效磷含量低严重制约了江西省春大豆生产,选育磷高效春大豆品种有 助于促进江西省春大豆生产发展。本研究采用低磷胁迫与正常供磷盆栽试验,以净光合速率、生物量、磷吸收效率、磷利用效 率和磷浓度等 12 个性状为指标,结合主成分和隶属函数分析对 17 份江西省选育的春大豆品种及其骨干亲本的磷效率进行评 价。研究发现不同大豆品种之间在净光合速率、磷吸收效率和磷利用效率等 12 个性状指标上存在显著差异。在供试材料中, 国外资源巴西 11 的综合磷效率最高,黑农 35 最低,而利用巴西 11 拓宽遗传基础选育的春大豆新品种赣豆 10 号、赣豆 11 号 和赣豆 12 号与江西省选育的其他春大豆品种相比,综合磷效率高、对低磷胁迫也具有更好的耐受性,提高了江西省春大豆品 种对低磷胁迫的耐受水平,有助于促进江西省春大豆产业发展。

    • 基于光谱特征的棉花苗期耐涝性鉴定

      2022, 23(2):553-562. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210914003

      摘要 (268) HTML (0) PDF 6.30 M (980) 评论 (0) 收藏

      摘要:耐涝性是一个复杂农艺性状,采用传统方法大规模鉴定难度大。高光谱成像在作物表型检测方面具有无损、高效的优点,可望实现作物耐涝性的快速鉴定。本研究以 27 个陆地棉品种为供试材料,测定低氧胁迫与正常供氧条件下的株高、茎粗、叶面积、总根长,利用便携式光谱仪获取光谱图像,分析涝渍特征曲线并提取与色素、水分及氮素相关的 6 个光谱特征指数,采用主成分、逐步回归、系统聚类、相关性等多元分析方法,构建了基于光谱特征的棉花苗期耐涝性鉴定模型。利用主成分分析将 10 个耐涝单项指标简化为 4 个主成分。根据主成分贡献率和权重,将 4 个主成分简化为耐涝综合评价系数 D 值。逐步回归分析建立 D 值与 10 个单项指标耐涝性系数最优线性回归方程:D=0.161+0.220 SD+0.068 LA+0.358 PSSRa+0.404 I1+0.292 NDSI(R2=0.9849,式中 SD 为茎粗,LA 为叶面积,PSSRa 为色素比值指数 a,I1 为红外指数 1,NDSI 为归一化差值胁迫指数)。聚类分析将 27 份供试材料耐涝性划分为 4 个等级,即强耐涝、耐涝、中等耐涝、涝渍敏感。相关性分析结果显示,茎粗与色素比值指数a、色素比值指数 b、植物氮光谱指数、归一化差值胁迫指数、红外指数 1 极显著正相关,与归一化差值水指数相关性差异不显著;总根长与色素比值指数 a、植物氮光谱指数、归一化差值胁迫指数呈显著负相关,与归一化差值水指数、红外指数 1 相关性差异不显著;叶面积和株高均与其余 9 个单项指标相关性差异不显著。利用高光谱成像技术为鉴定、评价棉花耐涝性提供了新方法。

    • 水稻谷蛋白 57H 突变体 T360 的基因克隆与初步功能分析

      2022, 23(2):563-574. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210923002

      摘要 (314) HTML (0) PDF 18.36 M (1476) 评论 (0) 收藏

      摘要:谷蛋白是稻米贮藏蛋白的主要组分,其含量和组成直接影响稻米的各项品质指标和营养价值。在水稻胚乳中,谷蛋 白首先在内质网中以 57 kDa 前体的形式合成,之后经由复杂的细胞学转运途径到达蛋白贮藏液泡后完成切割和沉积。尽管 经过数十年的研究,已经分离克隆了 10 余个谷蛋白合成、转运和沉积的关键基因,但其分子调控网络尚有待完善。本研究从 日本晴组培突变体库中鉴定到一个谷蛋白 57H 突变体 T360。遗传分析表明,突变体 T360 的表型由一对单隐性核基因控制, 图位克隆将目标基因锁定在第 4 号染色体 248.9 kb 的物理区间内。定位区间含有一个编码 β 型液泡加工酶的基因 OsVPE1, 负责谷蛋白的加工成熟。测序分析未发现 OsVPE1 基因组水平上存在差异,但 RT-qPCR 证实 OsVPE1 基因表达量显著下调。 转基因结果表明,野生型日本晴 OsVPE1 的基因组能够恢复突变体表型,初步的甲基化检测未发现 OsVPE1 基因存在甲基化 缺陷。该研究为 OsVPE1 基因表达调控机制提供了重要的遗传材料。

    • 大豆 GmGolS1 的克隆及转基因烟草耐高温性鉴定

      2022, 23(2):575-582. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210823001

      摘要 (357) HTML (0) PDF 7.44 M (920) 评论 (0) 收藏

      摘要:棉子糖系列寡糖(RFOs,raffinose family oligosaccharides)是植物体内一种重要的渗透调节物质,肌醇半乳糖苷合 成酶(GolS,galactinol synthase)是 RFOs 合成过程中的关键酶。本研究从大豆中克隆了 GmGolS1 基因。序列分析结果显 示,GmGolS1 基因位于大豆 3 号染色体,基因序列内部有 3 个内含子,开放阅读框(ORF,open reading frame)全长 1020 bp, 编码的多肽含有 339 个氨基酸,分子量 38.82 kDa,等电点 5.47。GmGolS1 氨基酸序列具有植物 GolS 蛋白的共同特征:一 个保守的丝氨酸磷酸化位点、一个锰离子结合相关的 DXD 元件和一个羧基末端疏水性五肽。蛋白系统进化分析结果显示, GmGolS1 与沙东青 AmGolS 和蒺藜苜蓿 MtGolS 的亲缘关系较近。实时荧光定量 PCR 结果显示 GmGolS1 在大豆幼苗中可 以不同程度的应答高温、低温、干旱及高盐胁迫,且高温胁迫下 GmGolS1 的表达量升高最明显。构建 GmGolS1 植物表达载 体并转化烟草,获得 4 个转基因烟草株系。GolS 酶活性检测结果显示,转基因烟草中 GmGolS1 转录后的产物发挥了 GolS 的催化活性。高温胁迫下 GmGolS1 转基因烟草的植株表型及电解质渗透率、可溶性糖含量和丙二醛含量的检测结果表明, GmGolS1 提高了转基因烟草的耐高温性。

    • 应用 CRISPR/Cas9 技术创制低直链淀粉含量水稻种质

      2022, 23(2):583-591. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210926001

      摘要 (378) HTML (0) PDF 8.21 M (1261) 评论 (0) 收藏

      摘要:Wx 基因直接控制水稻胚乳直链淀粉的合成,进而影响胶稠度等多个品质指标,是控制稻米食味的主效基因。适 当降低稻米的直链淀粉含量可改善稻米品质。吉丰 B 是籼型优质杂交稻保持系,直链淀粉含量偏高,影响组配后代的食味品 质。本研究以吉丰 B 为试验材料,对 Wx 基因编码区上游序列进行编辑,以期获得 Wx 基因表达下调,直链淀粉含量降低的水 稻种质。以农杆菌为介导进行转基因,获得 9 个转基因株系,从后代中筛到 2 个大片段缺失的变异株系 L8 和 L9。它们的 Wx 基因表达大幅下调,直链淀粉含量极显著降低,胶稠度和食味品质也有所改善。L8 和 L9 糙米外观有很大差异,L8 与糯米相 近,L9 与粘米类似。综上所述,本研究利用 CRISPR/Cas9 技术编辑 Wx 基因编码区上游序列,获得两份低直链淀粉含量水稻 种质,该结果为稻米品质改良研究提供了参考。

    • 小麦根系响应高盐胁迫的时序转录组分析

      2022, 23(2):592-604. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210927001

      摘要 (487) HTML (0) PDF 3.72 M (1528) 评论 (0) 收藏

      摘要:小麦是重要的粮食作物,盐胁迫严重影响小麦的生长发育,小麦的耐盐机制尚不完全清楚。本研究以济麦 19 为材 料,采用 NaCl 处理和时序 RNA 测序技术(time course RNA-seq)分析小麦根系响应高盐胁迫的分子机制。与盐胁迫 0 h 相 比,不同处理时间下小麦根中响应盐胁迫的差异表达基因总数为 5526 个。通过 Gene Ontology(GO)和 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)分析发现,在盐胁迫处理较早时期(2 h 与 6 h),差异表达基因在植物激素信号转导、氨基酸代 谢、次级代谢等类别中显著富集。盐胁迫处理 6 h 之后,参与逆境应答过程的差异表达基因开始富集。随着胁迫时间的延长, 对植物伤害加剧,与高分子配合物、DNA 构象变化、蛋白质-DNA 结构变化相关的差异表达基因在盐处理 48 h 和 72 h 时富 集。参与信号传导,抗氧化胁迫,渗透胁迫,离子平衡和氨基酸合成的多个基因在盐胁迫处理不同时期都有差异表达,其中后 三者多为盐胁迫诱导表达的差异表达基因。这些结果为小麦耐盐分子机制的研究提供了有价值的信息。

    • 分子标记辅助选择 Pi9 基因改良籼型三系不育系三香 A 稻瘟病抗性

      2022, 23(2):605-613. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211013001

      摘要 (303) HTML (0) PDF 17.99 M (1203) 评论 (0) 收藏

      摘要:以籼稻品系 75-1-127 作为广谱持久抗稻瘟病基因 Pi9 的供体亲本,先后以籼型三系保持系三香 B 及其不育系三 香 A 为受体亲本,利用 Pi9 基因内共显性 InDel 标记 CoInDF1R1 开展分子标记辅助选择连续回交育种,定向改良三香 B 和 三香 A 的稻瘟病抗性。以三香 B、三香 A、75-1-127 和感病对照 CO39 为材料,用来自国内外不同稻区的 28 份稻瘟菌菌株 进行室内苗瘟接种试验,结果表明,75-1-127 的抗性频率为 85.71%,三香 A 和三香 B 的抗性频率均为 28.57%。共显性标记 CoInDF1R1 从 75-1-127 基因组中扩增出一条 320 bp 的清晰条带,而从三香 A 和三香 B 基因组中的扩增产物约 410 bp,多态 性明显且稳定。用 CoInDF1R1 开展了连续 10 年的辅助选择回交育种实践,培育出改良抗病不育系三香 A-Pi9 及其配套抗病 保持系三香 B-Pi9。田间自然病圃苗瘟抗性鉴定表明,三香 A 和三香 B 高感苗瘟,而 75-1-127、三香 A-Pi9 和三香 B-Pi9 均高 抗苗瘟。花粉镜检和田间育性调查结果表明,三香 A-Pi9 和三香 A 花粉少,花粉粒以圆败为主,套袋自交结实率为 0;而三香 B 和三香 B-Pi9 花粉较多,花粉粒碘染及田间结实正常。此外,三香 A-Pi9 具有优良的异交习性,柱头外露率达 61.70%。三 香 A-Pi9 和三香 B-Pi9 田间群体整齐一致,主要产量性状与对应受体亲本相似,而单穗颖花数极显著增加,丰产性更好,杂种 优势潜力更大。

    • 陆地棉小 GTP 结合蛋白基因 GhROP4 在棉花抗旱中的功能分析

      2022, 23(2):614-623. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211031001

      摘要 (241) HTML (0) PDF 7.35 M (957) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱是影响新疆棉花产量及品质的首要非生物因素,ROP(Rho-realted GTPases from plants)蛋白是一类植物特有 的 Rho 类小 G 蛋白,在植物体内起着调控生长发育及多种抗逆反应的作用。本研究利用实时荧光定量 PCR(qRT-PCR,realtime quantitative polymerase chain reaction)技术分析了 GhROP4 基因在干旱胁迫下及外源脱落酸(ABA,abscisic acid)处理 下的表达模式,通过病毒诱导的基因沉默(VIGS,virus induced gene silencing)技术分析了 GhROP4 基因对干旱的调控方式及 可能参与的调控通路。干旱及脱落酸处理使 GhROP4 基因的转录水平整体均呈上调趋势,沉默 GhROP4 基因后增强了棉花 的抗旱性;沉默植株的离体叶片失水率及干旱胁迫处理后叶片的相对含水量、脯氨酸(Pro,proline)含量及 3 种抗氧化物酶: 过氧化氢酶(CAT,catalase)、超氧化物歧化酶(SOD,superoxide dismutase)、过氧化物酶(POD,peroxidase)活性均显著高于 阴性对照,而过氧化氢(H2O2,hydrogen peroxide)及丙二醛(MDA,malonaldehyde)含量显著低于阴性对照;与阴性对照相比, 沉默植株叶片中 ABA 合成及通路基因表达量均显著上调。GhROP4 基因可能通过负调控 ABA 通路,在棉花抗旱中发挥负 调控的作用。

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