• 2022年第23卷第5期文章目次
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    • >蔬菜资源专栏
    • 姜蒜种质资源研究现状及发展建议

      2022, 23(5):1233-1240. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220605001

      摘要 (378) HTML (0) PDF 12.07 M (938) 评论 (0) 收藏

      摘要:姜蒜是重要的调味品蔬菜,药食兼用,在调解人们的膳食结构、营养平衡和保健中具有重要价值。姜蒜也是我国重要的出口创汇蔬菜。姜蒜种质资源是生姜和大蒜科技创新、育种和种业可持续发展的重要保障和物质基础。本文从姜蒜种质资源收集与保存、鉴定与评价、优异基因源挖掘、创新与利用等方面研究的现状进行论述和分析。可以看出,世界各国非常重视姜蒜种质资源的收集,并开展了安全保存技术研究。我国姜蒜种质资源遗传多样性丰富,在资源鉴定评价、创新利用和优异基因源挖掘利用上取得了一定研究进展,但相关的研究工作起步较晚,与国际发达国家相比,我国姜蒜种质资源研究的深度和广度均有待加强。同时,本文通过分析我国姜蒜种质资源研究存在的主要问题,提出了相应的发展建议。

    • 胡萝卜根色及其色素组分的遗传和育种研究进展

      2022, 23(5):1241-1248. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220317001

      摘要 (376) HTML (0) PDF 20.12 M (902) 评论 (0) 收藏

      摘要:胡萝卜作为世界十大蔬菜作物之一,是人类重要的维生素A源。我国是胡萝卜主要生产国,拥有丰富的地方胡萝卜种质资源,包含橘色、红色、黄色和紫色等不同类型。多样根色的胡萝卜种质不仅是研究类胡萝卜素、花青素等合成与代谢调控的有利材料,也是胡萝卜起源和驯化研究的重要资源。本文梳理了不同根色胡萝卜的驯化历史和主要色素组分,综述了调控胡萝卜肉质根中类胡萝卜素、花青素积累的遗传位点、基因及其功能研究进展,介绍了不同根色品种的用途和选育方法,并对胡萝卜根色性状今后的研究内容和方向作了展望,以期为胡萝卜根色的调控机理研究和不同根色品种的选育提供依据。

    • 单双子叶植物种子萌发和休眠的研究进展

      2022, 23(5):1249-1257. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220314001

      摘要 (275) HTML (0) PDF 13.75 M (1896) 评论 (0) 收藏

      摘要:种子萌发和休眠是两个复杂且紧密联系的生理过程,涉及一系列外界环境和内部因子的相互作用,对农业高产稳产和生态进化具有重要意义。其遗传变异是典型的受多位点控制的数量性状,受环境因素影响。近年来,针对影响种子萌发和休眠等各种因素,国内外学者发现了多个QTL位点,并对其机制进行了解析。本文综述了遗传调控和外界因子对种子萌发和休眠的影响,总结了目前研究存在的问题,并对未来发展方向进行了展望。

    • 葱韭类蔬菜种质资源种子超低温保存技术研究

      2022, 23(5):1258-1268. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220527002

      摘要 (290) HTML (0) PDF 20.09 M (815) 评论 (0) 收藏

      摘要:葱韭类蔬菜种子属于短命性种质,常规低温保存难以实现资源的长期保存,因此,开展针对葱韭类种质资源的超低温保存技术研究具有重要意义。本文对韭菜、大葱、韭葱、洋葱4种葱韭类蔬菜共30份资源进行了超低温保存方法研究,通过3因素4水平的正交实验,以超低温保存后种子发芽率与未经任何处理的种子发芽率比值为试验结果对实验效果进行评价。结果表明:方差分析各实验有显著性差异(P<0.05),最佳实验方法为A1B4C1即不经过植物玻璃化溶液(PVS2)处理,放入液氮,取出后在40℃的恒温环境下复温4 h。对超低温保存复温后种子测定其种子的超氧化物歧化酶活性,过氧化物酶活性,过氧化氢酶活性,丙二醛含量生理指标的变化。实验结果表明:经过液氮超低温保存后种子的丙二醛含量下降,超氧化物歧化酶活性经液氮处理之后高于对照,液氮冷冻后的韭菜种子过氧化氢酶活性降低, 大葱过氧化氢酶活性增高。研究结果将为葱韭类蔬菜种质资源超低温保存提供技术储备。

    • 砧用茄子种质遗传多样性分析及抗病性鉴定

      2022, 23(5):1269-1280. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220407002

      摘要 (197) HTML (0) PDF 14.03 M (635) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文对70份砧用茄子种质资源的19个植物学性状进行调查,通过遗传多样性分析、主成分分析和聚类分析,及青枯病、根结线虫病、黄萎病等茄子生产中3种主要土传性病害的抗性鉴定,对现有砧用茄子种质进行评价,以期为茄子砧木育种提供理论和实践依据。遗传多样性分析结果表明:19个植物学性状的变异系数介于15.9%~73.05%,平均为46.11%,遗传多样性指数介于0.325~2.008,平均为1.145,其中,单果重变异系数最高(73.05%),主茎粗的遗传多样性最丰富,指数为2.0083。主成分分析结果显示:特征值大于1的主成分有7个,累计贡献率76.55%,其中,第4主成分(植株刺因子)、第5主成分(茎粗因子)与嫁接操作便利度和植株生长势相关。聚类分析将参试种质分为3 个类群: 第Ⅰ类群和第Ⅲ类群全是栽培种, 但主茎色、叶缘、果色、果实大小等性状差异明显;第Ⅱ类群包含4份栽培种和20份野生近缘种,主茎粗最高(20.42 mm)、果实最小(平均果长3.79 cm、果粗4.60 cm、单果重73.38 g)。抗病性鉴定筛选出高抗青枯病种质22份、高抗根结线虫病种质11份、高抗黄萎病种质7份,其中,高抗青枯病和根结线虫病的种质3份(BW9, LJ-7, Ng1-052),高抗根结线虫病和黄萎病的种质4份(Ng1-003、喀西茄、蒜芥茄、水茄),这些种质可为茄子抗病育种提供抗源。最后,根据植物学性状和抗病性鉴定结果,筛选出生长旺盛、嫁接操作方便的多抗栽培种种质3份(LJ-18、Ng1-015和Ng1-013),为培育优质、多抗茄子砧木奠定基础。

    • 茄子果实绵疫病病原菌鉴定与种质资源抗性评价

      2022, 23(5):1281-1286. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220207003

      摘要 (214) HTML (0) PDF 17.91 M (760) 评论 (0) 收藏

      摘要:果实绵疫病是茄子生产上的重要病害,明确病原菌并筛选出抗病种质对茄子抗绵疫病品种选育具有重要意义。本研究对采自江苏省南京市和徐州市的茄子绵疫病果实进行病原菌的分离、纯化和鉴定,并利用获得的病原菌对146份国内外茄子种质资源进行抗性鉴定。结果表明:从两个地区的病样中各分离出一株菌株,两株菌株具有辣椒疫霉菌的典型特征,通过rDNA-ITS序列分析确定两株均为辣椒疫霉菌,接种茄子果实后发病症状为典型的绵疫病症状,分别命名为NJ1和XZ1。抗病性鉴定结果表明,种质资源间的抗性存在明显差异,抗病种质较少。3份种质资源对2个菌株具有良好抗性,可作为茄子抗绵疫病育种的抗源,其中G42和G114兼抗菌株NJ1和XZ1,G135抗菌株XZ1、中抗NJ1。本研究为茄子抗绵疫病遗传育种研究奠定了重要基础。

    • 广西南瓜属地方资源遗传多样性分析与鉴定评价

      2022, 23(5):1287-1297. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220330002

      摘要 (216) HTML (0) PDF 42.49 M (827) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保护地方种质资源遗传多样性和摸清家底,农业部和广西政府先后启动“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目和广西创新驱动专项“广西农作物种质收集鉴定与保存”,借此对广西区内南瓜属地方资源开展系统性收集,并从植物形态、果实性状、开花习性、口感品质和抗性等农艺性状对地方资源进行鉴定与评价。试验结果表明:261份南瓜地方资源分布在全区各地,桂北、桂西和桂东地区保存种质资源数量高于其它地区且品质、抗性相对优异;所有地方资源均属于南瓜栽培种,具有瓜蒂呈五棱形的南瓜栽培种典型特征;地方资源存在丰富的遗传变异,叶片长度、叶片宽度和主蔓粗度变异系数介于10%~11%之间,果形指数介于0.516~3.190之间,果实重量范围0.89~11.40 kg,变异系数38.1%,同时存在遗传稳定性差、总体品质差和综合性状不佳等缺陷;共筛选出首雌花开放早资源53份,品质优资源32份,高抗白粉病资源61份和高抗病毒病资源5份。这些研究工作为南瓜属地方资源的保存和高效利用奠定了坚实基础。

    • 不同西瓜短蔓遗传资源的表型比较与等位性分析

      2022, 23(5):1298-1309. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220616001

      摘要 (379) HTML (0) PDF 35.18 M (31593) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,设施栽培已成为我国西瓜栽培的主要方式之一,而矮生种质资源在设施栽培中具有广阔的应用前景。矮化是西瓜一个重要的株型农艺性状,它有利于高密度种植、机械化管理和病虫害防治,而且能减少人工整枝打杈,可有效降低生产成本,适应当前简约化栽培的需求。本试验前期收集到14份国内外西瓜短蔓种质,经多年连续自交获得纯合自交系,将这14份短蔓种质进行双列杂交,对这些种质及其杂交后代的株型相关农艺性状进行表型调查分析和等位性检测。结果表明14份种质可被分为两类短蔓自然突变体,Ⅰ类短蔓突变体d1、d2、d3、d6的短蔓性状由隐性基因Cldw1控制,Ⅱ类短蔓突变体的短蔓性状则由另一个隐性基因Cldf控制。两类短蔓突变体的杂交F1为长蔓,Ⅰ类短蔓突变体d1和Ⅱ类短蔓突变体d5的F2群体蔓型分离比为9:3:3:1,进一步明确了两类短蔓突变体的株高性状分别由两对隐性单基因控制。本研究通过对不同西瓜短蔓种质株型的调查分析,丰富了对西瓜短蔓资源的认识,为西瓜短蔓新品种的培育奠定了良好基础。

    • 芜菁种质根肿病抗性鉴定及CR基因连锁标记分析

      2022, 23(5):1310-1320. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220517007

      摘要 (211) HTML (0) PDF 42.59 M (621) 评论 (0) 收藏

      摘要:根肿病是大白菜等十字花科作物重要病害之一,鉴定和挖掘新的根肿病抗性资源,是培育抗病品种、有效防止根肿病发生的前提。本研究利用大白菜2份抗病自交系和2份感病自交系,对文献中报道的与供试抗病自交系中CR基因紧密连锁的分子标记进行PCR筛选,在此基础上,以重庆武隆和河北唐山地方菌为病原菌,对国内外收集的63份芜菁种质进行苗期根肿菌接种鉴定抗性,并对抗/耐病芜菁进行CR基因分子标记分析。结果从20个供试标记中获得CRa连锁标记2个、CRb连锁标记1个,CRbkato连锁标记5个,CRd连锁标记1个。从荷兰遗传资源中心引进的材料鉴定出同时对两个地方菌表现较好抗性的芜菁种质6份,包括饲用芜菁3份、菜用芜菁3份,均来自欧洲国家。CR基因分子标记分析表明,这些芜菁种质遗传背景杂合,其中CGN1、CGN10、CGN11检测到CRa、CRbkato、CRb、CRd 4个抗性位点,CGN23和CGN36检测到CRa、CRbkato、CRd 3个抗性位点,CGN30检测到CRa和CRbkato 2个抗性位点,其是否含有新的抗性位点尚需进一步研究。研究结果为新型CR基因的挖掘及大白菜等十字花科作物抗根肿病新品种的选育提供了基础材料。

    • 大白菜和结球甘蓝硫苷及MAM基因表达分析

      2022, 23(5):1321-1333. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220219001

      摘要 (306) HTML (0) PDF 21.40 M (673) 评论 (0) 收藏

      摘要:硫苷及其降解产物是十字花科蔬菜重要的次生代谢产物,具有防癌抗癌作用。硫苷合成基因MAMs(Methylthioalkylmalate synthases)负责硫苷侧链的延伸,MAM1催化生成短链脂肪族硫苷而MAM3催化生成长链脂肪族硫苷,因此MAM基因影响了硫苷成分的多样性。本研究利用大白菜和结球甘蓝自交系,从苗期到莲座期取样测定硫苷含量及MAM的相对表达量,分析有益硫苷在两者之间的积累差异以及MAM基因的表达调控作用。结果表明:从苗期到莲座期结球甘蓝的硫苷含量平均值均高于大白菜,大白菜中侧链长度为5C和4C脂肪族硫苷(GBN和NAP)含量较高,而结球甘蓝中3C和4C脂肪族硫苷(IBE、SIN和GRA)含量较高,有益硫苷SIN和GRA在结球甘蓝中的含量显著高于大白菜。在大白菜和结球甘蓝中分别发现7个MAM拷贝基因,同源基因比较发现MAM1和MAM3的相对表达量在两者之间存在显著差异。大白菜中BraMAM1.1和BraMAM1.2的表达量显著低于结球甘蓝同源基因BoMAM1.1和BoMAM1.2的表达量,而BraMAM3.2和BraMAM3.3的表达量显著高于结球甘蓝同源基因BoMAM3.1的表达量;并且结球甘蓝中3C脂肪族硫苷含量与BoMAM1.1的表达量呈显著正相关,大白菜中5C脂肪族硫苷含量与BraMAM3.2的表达量呈显著正相关。由此推测可能是BraMAM1.1的低表达而BraMAM3.2的高表达,导致了大白菜中3C脂肪族硫苷SIN积累极少而5C脂肪族硫苷GBN积累较多。

    • 番茄萼片形态性状的QTL初步定位

      2022, 23(5):1334-1342. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220419005

      摘要 (206) HTML (0) PDF 12.26 M (690) 评论 (0) 收藏

      摘要:番茄因独特的风味和丰富的营养而深受人们的喜爱,随着消费水平的不断提高,人们对番茄的外观品质也有了更高的要求,萼片作为番茄果实的重要组成部分,越来越受到人们的关注。本研究以萼片包被和上卷的番茄材料为亲本构建遗传群体(P1、P2、F1、F1'和F2),分析了萼片性状之间的相关性,利用130对SSR标记对F2群体进行分析,获得了番茄分子标记遗传连锁图谱,覆盖12条连锁群,遗传图谱长度4682.22 cM,标记间平均距离36.02 cM。共检测到20个QTLs,其中2个与萼片长相关,3个与萼片厚相关,11个与萼片面积相关,4个与萼片卷曲度相关,未检测到萼片厚和萼片上翘度相关的QTL。分析了各性状可信度高的QTLs,为番茄萼片形态调控及其改良奠定基础。

    • 茄子单性结实近等基因系的创建及遗传背景分析

      2022, 23(5):1343-1351. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220309001

      摘要 (239) HTML (0) PDF 14.48 M (599) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探索单性结实分子调控网络,准确获得控制单性结实性状的基因,为茄子单性结实育种提供基础材料,本研究构建了茄子单性结实/非单性结实性近等基因系。试验采用杂交、回交和自交技术,结合单性结实鉴定和农艺性状调查,获得两组近等基因系JDX1和JDX8。利用覆盖茄子基因组的219对SSR引物对茄子近等基因系及亲本进行遗传背景分析。结果表明,近等基因系JDX1和JDX8与轮回亲本的遗传背景相似度分别达97.14%和88.23%,说明两组近等基因系材料遗传背景与其轮回亲本基本一致。单性结实鉴定结果表明,与轮回亲本比,近等基因系JDX1与JDX8已经完全转育成非单性结实株系。对两组单性结实近等基因系农艺性状调查结果表明,轮回亲本相比,JDX1和JDX8株高、首花高度、节间距、叶片长和宽、果实长和粗均不存在显著差异。结合果色、株型等农艺性状,可以得出单性结实近等基因系JDX1和JDX8的表型基本与轮回亲本一致的结论。该材料的成功创制为单性结实基础研究奠定良好的材料基础。

    • 大白菜-甘蓝易位系A-4硫苷及BrAOP2表达和序列分析

      2022, 23(5):1352-1361. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220513002

      摘要 (215) HTML (0) PDF 41.57 M (601) 评论 (0) 收藏

      摘要:硫苷是十字花科植物中一类重要的次生代谢产物,硫苷及其降解产物在植物风味、抗虫抗逆以及防癌抗癌方面具有重要作用。4-甲磺酰基丁基硫苷(GRA, Glucoraphanin)的降解产物萝卜硫素是迄今为止已知的抗癌活性最强的物质之一。BrAOP2基因是影响GRA含量的关键基因。为了探究大白菜-甘蓝易位系A-4与亲本大白菜85-1中硫苷含量的差异,本研究以84株A-4自交后代植株和85-1为材料,通过高效液相色谱法测定其莲座期莲座叶、结球初期莲座叶、结球初期球叶、收获期莲座叶和收获期球叶的硫苷含量,并进行BrAOP2基因表达量和序列分析。结果表明:A-4自交后代植株总硫苷含量、脂肪族硫苷含量、PRO、GBN、GRA、NAP、GBC含量平均值在不同时期的球叶和莲座叶中始终高于85-1,且均在结球初期球叶中含量最高;除NEO含量外,总硫苷含量和其他硫苷组分在球叶中的含量高于莲座叶。A-4自交后代植株BrAOP2基因表达量显著低于85-1,且二者BrAOP2基因序列存在SNP和/或InDel的变异。由此推测,A-4自交后代植株GRA含量升高与BrAOP2低表达有关。以上研究为进一步分析大白菜-甘蓝易位系GRA含量与85-1的差异奠定基础。

    • >论文
    • 伊犁河谷罗布红麻资源调查及其黄酮抗氧化研究

      2022, 23(5):1362-1370. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220304003

      摘要 (209) HTML (0) PDF 27.05 M (4044) 评论 (0) 收藏

      摘要:罗布红麻具有重要的经济价值和生态应用潜力,但其资源分布、生物学特性等系统性研究的缺乏严重限制了新品种培育与产业开发进程。为探明伊犁河谷罗布红麻资源分布情况,评价种质间黄酮成分含量差异及其体外抗氧化活性,本研究对伊犁河谷地区6个市县罗布红麻开展了资源调查,并对其总黄酮抗氧化活性进行了分析。研究共在12个点位发现有罗布红麻资源分布,海拔分布在605~1376 m,株高介于75~220 cm之间,茎总黄酮含量变幅在15.92~42.31 mg/g(干重),叶总黄酮含量变幅在34.33~56.06 mg/g(干重)。叶片中的总黄酮含量均高于茎,与海拔和株高无显著相关性(p<0.05)。对采集自察布查尔锡伯自治县罗布红麻资源样品的总黄酮抗氧化活性进行评价发现,其总黄酮对DPPH和ABTS自由基的清除率高达92.97%和97.40%,IC50值分别为0.077 mg/mL和0.143 mg/mL,T-AOC总抗氧化能力达10.48 μmol/mL。研究认为,新疆伊犁河谷罗布红麻资源黄酮含量变异丰富,具有较好的遗传改良潜力,并表现出优异的抗氧化特性,具有较高的开发利用价值。

    • 中国大麦育成品种产量相关性状鉴定评价

      2022, 23(5):1371-1382. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220322001

      摘要 (301) HTML (0) PDF 23.91 M (1119) 评论 (0) 收藏

      摘要:提高产量是作物育种的最主要的目标之一。通过对不同时期大麦育成品种的产量相关性状进行鉴定评价,有助于提高大麦高产育种的针对性。本研究对我国155份青稞、啤酒和饲料大麦育成品种的8个产量相关性状,分别在两个环境进行了表型鉴定。结果显示,啤酒大麦的株高、穗长、穗节数等性状相互间均呈显著正相关;青稞和啤酒大麦中,穗密度和千粒重呈显著负相关。总体来看,近30年中国大麦育成品种千粒重表现为逐渐上升趋势,而株高和穗密度呈下降趋势。聚类分析发现,参试材料可划分为高秆多粒组、中矮秆组、长穗高千粒重组、长粒稀穗组4类,反映了不同大麦产区的主要品种特征。本研究通过分析不同时期大麦育成品种的产量相关性状变化规律及潜在利用途径,可为我国不同生态区的大麦高产育种提供参考。

    • 中欧大豆种质资源耐冷性综合评价

      2022, 23(5):1383-1392. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220305004

      摘要 (205) HTML (0) PDF 14.24 M (1810) 评论 (0) 收藏

      摘要:为筛选适合黑龙江北部耐冷性国内外优异大豆种质资源,拓宽大豆品种遗传基础,解决低温冷害对大豆出苗的不利影响,本研究利用158份中欧大豆种质,采用人工低温胁迫处理与田间早播低温胁迫验证试验,通过不同时期出苗率、最终出苗率、相对出苗率及出苗指数进行综合分析,综合评价参试资源的耐冷性。结果如下:初步确定人工耐冷以相对出苗率为评价指标,经过田间验证其鉴定效率高达到60%;人工耐冷鉴定将参试种质分成4级:第Ⅰ级(高耐冷型)包含10份,75%<相对出苗率≤100%;第Ⅱ级(较耐冷型)包含22份,45%<相对出苗率≤75%;第Ⅲ级(较敏感型)包含33份,20%<相对出苗率≤45%;第Ⅳ级(高敏感型)包含93份,0≤相对出苗率≤20%;人工耐冷鉴定最终出苗率与相对出苗率呈极显著线性正相关,田间验证试验黑河试验点相对出苗率与出苗指数(EI)呈显著正相关;综合评价表明,该批次资源中欧方种质耐冷性显著优于中方;综合筛选耐冷种质6份,欧方耐冷种质5份:A28(ES Senator)、A54(Tajfun)、A65(AUGUSTA)、A75(GL Hermine)、A76(Josefine),中方耐冷种质1份:C63(黑河5号)。鉴定出的耐冷大豆种质资源,为早熟区培育耐冷大豆品种及挖掘耐冷相关基因提供材料基础。

    • 陕西汉中秦岭南麓野生草莓资源调查与分类研究

      2022, 23(5):1393-1399. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220225002

      摘要 (421) HTML (0) PDF 44.50 M (13816) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究陕西省汉中市境内秦岭南麓野生草莓的种类与分布情况,于2019年-2021年对秦岭南麓北纬32°49′46″到33°19′38″、东经106°09′23″到106°40′23″范围内的野生草莓资源进行了考察,考察地点涉及三个县的8个村,包括略阳县的孟家河村、王家庄村,宁强县的二里坝村、大树垭村,勉县的栗子坝村、李家沟村、秋齐垭村和头道河村。共收集野生草莓资源57份,通过植物学性状观察及倍性鉴定,分别属于3个种、2个类型,3个种分别是黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis Schlect.)、中国草莓(F. chinensis Lozinsk.)、五叶草莓(F. pentaphylla Lozinsk.),其中五叶草莓为优势种;2个类型分别是五叶草莓粉果(F. pentaphylla, pink-fruited genotype)和五叶草莓红果(F. pentaphylla, red-fruited genotype)。野生草莓分布在海拔849~1352 m的山地、林下、溪边、路边、荒芜的耕田及岩壁上。本文还对收集资源的种类性状进行了详细描述,并对当地野生草莓资源保护与利用提出了建议。

    • 宁夏陕西野生苦味枸杞调查及其化学成分分析

      2022, 23(5):1400-1413. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220620002

      摘要 (444) HTML (0) PDF 24.47 M (3053) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探索宁夏及陕西省野生枸杞种质资源的系统发育、遗传进化、成熟鲜果苦味、甜味演变规律,以及野生苦味枸杞苦味物质,系统调查、SLAF测序技术、超高效液相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱联用仪、紫外线波长鉴定法等方法被应用于本项研究。结果发现,从陕西省岐山县、扶风县到宁夏南部山区、引黄灌区、贺兰山东麓,野生枸杞成熟鲜果出现了由全苦、半苦、甜后苦(或甜后麻苦)、甜、甜后稍苦、全苦的大致变化趋势。聚类分析结果表明,宁夏及陕西40份野生枸杞资源可以划分为5大类,类群Ⅰ、类群Ⅱ、类群Ⅲ、类群Ⅳ均为野生苦味枸杞在分子水平的不同类型,类群Ⅴ为众多的从苦味到甜味的过渡类型野生种质,显示出了野生苦味枸杞的遗传多样性;发现在栽培甜枸杞宁杞7号、宁夏海源县野生苦枸杞、宁夏西吉县野生苦枸杞、陕西省岐山县野生苦枸杞四种枸杞成熟鲜果样品在液质总离子流图的30min-50min区域中,宁杞7号缺少三种野生苦味枸杞共同具有的波谱区段,经化学成分解析,其主要为甾体生物碱类,即澳洲茄碱和5,6-二氢澳洲茄碱。据此,野生苦味枸杞的苦味成分可能与甾体生物碱类成分如澳洲茄碱、5,6-二氢澳洲茄碱密切相关。本研究结果为深入研究、利用野生苦味枸杞种质资源,培育医药专用枸杞品种提供了理论基础。

    • 野生型金龙胆草核型和亲缘地理结构分析

      2022, 23(5):1414-1424. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220310002

      摘要 (204) HTML (0) PDF 22.79 M (763) 评论 (0) 收藏

      摘要:金龙胆草Conyza blinii H.Lév.为我国云贵川地区的道地中药材,具有良好的消炎,止咳,平喘的功效。为了探究野生金龙胆草居群间的差异,本实验采集了9种来自不同地区的野生金龙胆草样本,对其进行核型、叶绿体基因组以及亲缘地理结构分析。结果显示:在这9个居群中,攀枝花地区的野生金龙胆草次生代谢产物苦蒿素含量高于本次采样的其他地区。金龙胆草为二倍体,细胞染色体核心公式 2n = 2x = 20 = 18m + 2st,居群之间的核型无显著差异。叶绿体基因组的系统进化分析表明,匙叶紫菀(Aster spathulifolius)亲缘关系较近。基于金龙胆草cpDNA的亲缘地理分析结果显示,Hap1为祖先型且金龙胆草经历过种群扩张事件,居群差异主要来源于种群内部。综上,种群内部变异和环境因素可能导致了金龙胆草居群间差异,以上的研究为金龙胆草野生资源的开发和利用提供基础。

    • 广东水稻核心种质耐冷萌发全基因组关联分析

      2022, 23(5):1425-1437. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220321003

      摘要 (263) HTML (0) PDF 15.64 M (1375) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究目的是鉴定水稻低温萌发QTL,同时筛选出萌发期耐冷性强的种质资源,为水稻萌发期耐冷分子育种奠定基础。本研究通过统计309份广东省水稻核心种质资源的低温萌发率,筛选到57份萌发期耐冷性强的水稻品种。同时,以低温萌发率为表型数据和高密度的SNP标记为基因型数据,利用全基因组关联分析鉴定到11个水稻低温萌发QTLs。其中qLTG2-1、qLTG7-1、qLTG7-2和qLTG10-1与前人定位的水稻低温萌发QTL共定位。qLTG11-1是本研究新鉴定的最显著的水稻低温萌发QTL。利用RNA-seq和qRT-PCR对其进行候选基因预测和验证,发现在低温萌发期间,qLTG11-1区间内的LOC_Os11g07020在低温萌发率高和低的品种中有不同的表达模式。LOC_Os11g07020编码果糖-1,6-二磷酸醛羧酶同工酶,很可能通过调控糖酵解反应而影响水稻萌发期耐冷性。本研究筛选到57份萌发期耐冷性强的水稻品种,鉴定到11个水稻低温萌发QTLs,初步证明LOC_Os11g07020是一个影响水稻萌发期耐冷性的基因,为水稻萌发期耐冷分子标记辅助育种奠定理论基础。

    • 小麦TaGS2基因等位变异与粒重之间的关系分析

      2022, 23(5):1438-1445. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220128003

      摘要 (198) HTML (0) PDF 13.65 M (534) 评论 (0) 收藏

      摘要:粒重是小麦产量构成三要素之一,而籽粒大小与粒重高度相关。因此,开展籽粒大小相关的研究对小麦高产育种具有重要意义。小麦TaGS2基因正调控籽粒大小和粒重。为进一步探索该基因等位变异情况,本研究利用黄淮海麦区268个小麦品种,根据TaGS2三个同源基因的基因组DNA序列设计特异引物,利用PCR扩增技术对其进行了鉴定。结果发现在部分品种中TaGS2-2B基因组序列第四个外显子3002 bp位有“CTT”3个碱基的缺失,导致其编码蛋白第306位苯丙氨酸(F)缺失。分别将 TaGS2-2B基因无和有 “CTT”缺失的变异类型命名为TaGS2-2B-a 和TaGS2-2B-b。不同基因型小麦品种的籽粒性状比较分析发现,TaGS2-2B-a基因型品种的千粒重、粒长、粒宽、籽粒面积和籽粒周长均显著高于TaGS2-2B-b基因型品种。本研究结果为小麦品种千粒重的提高提供了一种优良基因型TaGS2-2B-a。

    • 基于分离世代和RIL群体的亚麻株高遗传定位

      2022, 23(5):1446-1457. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220305001

      摘要 (154) HTML (0) PDF 25.29 M (1256) 评论 (0) 收藏

      摘要:株高是亚麻主要的株型性状,与亚麻的抗倒性、产量等密切相关。为深入研究亚麻株高的遗传规律,本研究利用株高具有显著差异的亲本组合“P.I.250089×黑亚15号”构建分离世代,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析方法研究亚麻株高的遗传模型,同时以RIL群体为材料基于二代测序技术的BSA性状定位方法,对亚麻株高进行基因定位。研究结果表明,亚麻株高符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型, B1、B2和F2世代主基因遗传率分别为7.68 %、0.0 %和13.86 %,多基因遗传率分别为70.88 %、0.0 %和0.0 %,亚麻株高遗传以两对主基因的上位性效应为主,其次为加性效应和显性效应。通过BSA定位分析,在第14条染色体5,770,000 bp~6,100,000 bp和6,920,000 bp~9,400,000 bp共发现2个候选基因位点,区间大小分别为0.33 Mb和2.48 Mb,含有176个候选基因。该研究结果对于揭示亚麻株高遗传机制及指导亚麻株型改良具有重要意义。

    • 水稻垩白QTL位点qCG5的定位分析

      2022, 23(5):1458-1464. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220330003

      摘要 (160) HTML (0) PDF 8.15 M (426) 评论 (0) 收藏

      摘要:为挖掘水稻外观品质相关性状基因位点,以水稻重组自交系群体为材料,于2019-2021年进行稻米垩白粒率、垩白度和粒型表型数据采集及QTL定位分析。结果表明,共检测到外观品质性状相关QTL 12个,其中垩白粒率相关的QTL4个,分别位于5号和6号染色体上,贡献率为3.53%、18.32%、13.97%和5.62%;垩白度相关的QTL3个,分别位于5号和6号染色体上,贡献率为15.64%、12.29%和6.27%;粒形相关QTL5个,分别位于5号和12号染色体上,贡献率为42.56%、46.75%、55.50%、3.86和4.30%,垩白粒率和垩白度共定位区间Marker49932-Marker160033(qCGP-5-2、qCGP-5-3和qCGG-5-1)的贡献率超过10%,遗传距离较小(0.833cM)。经过对比,Marker49932-Marker160033区间是一个新的垩白粒率和垩白度主效QTL区域,可进一步进行精细定位,对水稻品质育种将具有重要意义。

    • 花生种子大小相关性状QTL定位及与出仁率的关系

      2022, 23(5):1465-1473. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220323002

      摘要 (268) HTML (0) PDF 9.10 M (455) 评论 (0) 收藏

      摘要:花生是我国重要的油料作物之一,高产是花生育种的重要目标性状,种子大小和出仁率是花生产量构成的因素。定位种子大小性状相关QTL,并分析其与出仁率的关系,将为花生高产分子育种奠定基础。本研究以种子大小差异显著的徐花13和中花6号为亲本构建的重组自交系群体(RIL)为材料,连续3年对种子大小性状进行考察,种子长、种子宽和百仁重在RIL群体中变异广泛,并且性状间均极显著正相关。通过前期构建的遗传图谱,共检测到52个QTL位点,贡献率为3.09%~17.34%,其中qSLA05.2和qHSWA05.2, qSWA07.1 和qHSWA07为两个性状共定位的主效QTL并且能在多个环境下被重复检测到。qHSWA05.2和 qHSWA07的有利等位基因分别来自于母本和父本,利用连锁标记发现这两个有利等位基因组合在RIL群体中能使百仁重增加33.80±1.19 g。结合前期利用该群体出仁率QTL定位结果,发现出仁率与种子大小主效QTL除存在共定位外,也存在特有QTL。上述结果为精细定位和分子标记辅助育种以及多性状协同改良花生产量奠定了基础。

    • 向日葵RIL群体产量相关性状QTL定位及候选基因筛选

      2022, 23(5):1474-1486. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220226001

      摘要 (192) HTML (0) PDF 17.52 M (491) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入分析向日葵产量相关性状的分子遗传机制,挖掘有效的分子标记和基因,本研究在前期构建的SNP分子标记高密度连锁图谱基础上,结合2019年和2020年两个环境下的表型数据,利用RQTL软件对以K55×K58组合衍生的150个向日葵重组自交系(RIL)群体的产量相关性状进行QTL定位和候选基因筛选。结果表明,两个环境下共检测到株高、茎粗、叶片数、单盘粒数、单盘粒重、单盘空粒数、百粒重、结实率8个性状的9个QTL(LOD≧2),其中,茎粗和百粒重在两年环境下均检测到QTL位点,分别为Qsd17、Qsd9、Qhgw8和Qhgw5,检测到1个同时控制单盘粒数和茎粗的一因多效位点(Qsd17、Qngp17),这些QTL位点分布在4、5、7、8、9、13、14、16和17号染色体上,表型变异贡献率0.265%~13.075%,其中17号染色体上分布的QTL位点最多(2个),且有2个表型贡献率超过10%的主效位点(Qngp17、Qhgw8)。在稳定或主效(PVE>10%)的QTL位点内注释到14个候选基因,这些基因参与碳水化合物过程与细胞壁/膜/包膜生物发生过程,具有NADH脱氢酶、E3泛素蛋白连接酶、SAUR家族蛋白、MADS-box转录因子、MYB家族转录因子等功能,此结果可为向日葵高产育种提供理论基础。

    • 水稻DUF761基因家族成员鉴定与表达谱分析

      2022, 23(5):1487-1499. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220331003

      摘要 (501) HTML (0) PDF 55.91 M (520) 评论 (0) 收藏

      摘要:DUF761家族是植物中一个未知功能结构域蛋白(Domains of unknown function,DUF)家族,其在水稻中的功能从未被探索。本研究通过生物信息学分析在水稻全基因组共鉴定到33个水稻DUF761基因家族成员。系统发育分析将这些成员分为三个亚家族。保守基序Motif-1分布于每一个亚家族的每一个成员中。在OsDUF761基因启动子区域共发现15种与胁迫响应、激素响应和发育相关的顺式作用元件。有30个基因的启动子区域含有ABRE元件(脱落酸响应),其中OsDUF761-21的启动子含有16个ABRE元件。组织表达谱检测结果表明,不同的OsDUF761基因成员在水稻中具有相似或者迥异的组织表达谱。在ABA、JA、低温、干旱和稻瘟菌分别处理水稻后,水稻中分别有12、13、24、24和18个OsDUF761基因的转录表达水平发生显著变化;其中,有8个基因在ABA处理和干旱处理后表现出共同的显著上调或者下调响应趋势;有6个基因在JA处理和稻瘟菌处理后表现出共同的响应趋势。本研究对水稻DUF761基因家族进行了全面的分析,这有助于进一步明确DUF761家族成员的生物学功能。

    • 转基因耐逆大豆FvC5SD-L05事件的T-DNA 侧翼序列分析及其特异性检测

      2022, 23(5):1500-1507. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220403001

      摘要 (210) HTML (0) PDF 14.50 M (449) 评论 (0) 收藏

      摘要:转FvC5SD-L05基因大豆事件是利用农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化法将从金针菇克隆到的FvC5SD基因导入大豆栽培品种沈农9号中获得的纯合耐旱转基因大豆株系,该材料具有良好的耐旱特性和农艺性状。为了明确该份转基因大豆材料的分子特征及其检测方法,从而推进其生物安全性评价工作,本研究以转基因大豆FvC5SD-L05的T4代纯合株系为研究对象,利用Southern杂交方法鉴定了外源基因的拷贝数;及基因组重测序技术分析外源基因FvC5SD在大豆基因组中插入位点的位置和方向。同时利用PCR扩增技术获得了外源T-DNA的左右侧翼序列,并基于左右旁侧序列,建立了转FvC5SD基因耐逆大豆L05事件的特异性定性PCR检测方法。该方法特异性强、灵敏度高,能够在FvC5SD-L05基因组DNA含量为0.1%的模板中检测出转基因成份,实现了对转FvC5SD基因耐逆大豆L05事件的特异性检测,进一步为该份转基因大豆及其衍生产品的检测和身份识别提供技术依据。

    • 川荞2号表型变异突变体筛选及黄酮代谢相关基因的表达分析

      2022, 23(5):1508-1520. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220407001

      摘要 (221) HTML (0) PDF 88.86 M (483) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究以50 mmol甲磺酸乙酯(EMS)为诱变剂,构建‘川荞2号’的突变体库,并观察了M2至M3群体表型的变化情况,测定M3群体中叶片和茎秆颜色突变植株的叶绿素和花青素含量,并用qRT-PCR对叶片和茎秆颜色突变植株中的黄酮合成代谢酶基因(CHS、F3H、F3’H、FLS和UFGT)进行表达量分析。结果表明,在M2突变群体中发现茎秆、叶片和生育期的突变植株共177株,突变率为10.56 %;在M3群体中的突变类型较丰富,包括叶片、生育期、茎秆和其他类型的突变植株共665株,占M3群体的45.86 %;同时,也观察到M3代籽粒的形状、颜色和大小均发生了不同程度的突变。通过测量发现,叶绿素和花青素含量在两类突变植株中的变化趋势几乎一致,均只有叶基部红色植株的含量高于正常植株,其余类型的突变植株含量均低于正常株,其中黄绿色斑纹叶含量最低;此外,还发现CHS和F3H基因在红色茎秆植株中的表达量最高,FLS基因在黄色叶片植株中的表达量最高,而F3’H在叶片变红植株中的表达量较高,其中在叶边缘变红植株中的含量最高;由此推测,M3群体中叶片和茎秆颜色的突变可能跟黄酮合成相关基因的表达有关。本研究筛选的突变体将为下一步芦丁代谢研究工作提供了基础材料。

    • 油茶自交不亲和S-RNase基因鉴定与分子特征分析

      2022, 23(5):1521-1535. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr. 20220412004

      摘要 (252) HTML (0) PDF 46.48 M (704) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物自交不亲和性(self-incompatibility,SI)中SSI和GSI主要受S位点控制。油茶属于后期自交不亲和(LSI)植物,油茶自交不亲和性已成为油茶产业发展的制约因素。为探究油茶自交不亲和分子机制,本研究以课题组前期研究的油茶雌蕊转录组数据和已完成基因注释的油茶良种‘华硕’全基因组数据中获得的5条S-RNase(CoS-RNase)基因组序列为基础设计引物,从10个油茶品种的叶片DNA中扩增CoS-RNase外显子,结合雌蕊CoS-RNase的cDNA全长克隆预测CoS-RNase氨基酸多态性位点,共获得28条CoS-RNase等位基因。基因结构分析显示CoS-RNases基因包含4个外显子和3个内含子;cDNA全长1141bp,ORF 717bp,编码238个氨基酸,进化分析显示CoS-RNase与茶树CsS-RNase同源性最大;序列分析确定CoS-RNases具有T2 RNase蛋白家族的两个保守结构域和活性位点,同时有与苹果、梨等S-RNase相同的作用位点:降解RNA的组氨酸(His,119位)位点和解聚肌动蛋白的脯氨酸(Pro,156位)位点;体外重组蛋白实验表明CoS-RNase蛋白具有RNase活性,能抑制花粉管的生长;qRT-PCR分析CoS-RNase在油茶花粉中几乎不表达,其他各组织中均有表达,同时在自花授粉和异交授粉后花柱和子房中的表达模式与花粉管生长规律相吻合。以上结果说明CoS-RNase很可能直接参与了油茶的SI反应,是调控油茶SI反应的重要因子。本研究可为进一步探索油茶SI反应的分子调控提供理论基础。

    • 国家重要野生植物种质资源库共享服务平台设计与实现

      2022, 23(5):1536-1545. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220316001

      摘要 (322) HTML (0) PDF 20.31 M (736) 评论 (0) 收藏

      摘要:国家重要野生植物种质资源库是科技部和财政部设立的31个国家生物种质和实验材料国家平台之一,目前由国内11家从事野生植物种质资源收集保藏的科研院所和高校参与建设。为了实现各参建单位在野生植物种质资源的数据汇交、资源共享和统计分析等方面进行协同工作,中国科学院昆明植物研究所中国西南野生生物种质资源库联合科技信息中心,首先对共享服务平台进行需求分析,然后对平台的架构、功能模块、核心业务流程和数据库等进行设计,并基于ASP.NET MVC框架,采用数据质量保证技术、互联互通技术、权限控制技术和安全技术等实现了国家重要野生植物种质资源库共享服务平台。该平台能有效控制种质资源的数据质量,实现了与中国科技资源共享网等相关平台的数据交互,满足了较为复杂的权限分配需求,平台的安全性较高,从而促进了各参建单位在野生植物种质资源的采集、处理、保藏和分发等方面进行协同工作,为广大科技工作者在获取野生植物种质资源的实物和数据方面提供了一个便捷的途径,促进了国家科技资源尤其是以种子为代表的植物遗传资源的共享,为提高国家战略生物资源的开发利用起到了重要作用。此外,该平台的设计与实现方法亦可为其他领域的资源共享服务平台建设提供借鉴。

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