摘要:鼠尾草属（Salvia L.）全球约有1000个种，国外许多种已在药用、观赏、食用、精油和保健等诸多方面开发其价值。我国已发现84个种24个变种，资源丰富，但广泛栽培和应用的种质仅有供以药用的丹参（S. miltiorrhiza Bunge）。为促进该属植物在我国的高效开发和推广，本文在经典植物分类学基础上，依托本课题组10余年野外调查与栽培观测的扎实数据，重点针对鼠尾草的园艺学特性进行归纳分类与特点描述，包含用途、花期、花色、花大小、茎特征以及园林造型等6个方面。根据花期可分为春花（4-6月）、夏花（7-8月）和秋花类型（9-11月），花色包含紫色、蓝色、红色、粉色、黄色和白色系列。按照花朵大小分为小型（<1.5 cm）、中型（1.5~3.0 cm）、中大型（3.0~4.5 cm）和大型花种类（＞4.5 cm）。株型主要为蔓生、丛生和直立类型，部分种质在园林造型方面的可塑性强。国内鼠尾草资源以春季花期、紫色和蓝色以及中（大）型花朵的丛生草本类型为主。本研究完善了鼠尾草属植物的应用分类体系，为我国鼠尾草属资源的深度开发和广泛应用提供参考。

摘要:农业种质资源主要包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源。截止到2023年，我国保存的作物种质资源有超过54万份，其中有8万多份是水稻种质资源，如何对这么庞大的水稻种质资源进行精确评价与利用，这将对今后水稻种质创新与育种具有重要意义。本文梳理了我国水稻种质资源收集、评价与精确鉴定、水稻新品系创制、水稻杂种优势利用、水稻种质创制新技术、新方法以及水稻优异基因资源的挖掘与利用等方面的进展，并归纳形成了水稻种质资源创制与利用的新模式。最后，本文就当前水稻核心种质构建、种质资源鉴定与挖掘以及种质资源共享共赢机制等方面的问题进行了探讨，并就如何加强专用型核心种资的构建、种质资源的精确鉴定、种质资源的创新研究、种质资源的共享机制以及种质资源的合作交流进行了分析与展望，以期为进一步深入开展水稻种质资源鉴定评价与创新利用提供一定的参考和帮助。

摘要:籽粒硬度和高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）对小麦品质起决定作用，为发掘和利用硬度Puroindoline基因和HMW-GS优异等位变异，提升长江中下游麦区中强筋小麦品质，对长江中下游麦区推广品种以及其他麦区优质推广品种和地方品种共计94份材料进行分子检测和品质分析。结果表明，硬度变幅7.21~72.91，软质类型42份、占44.68%，硬质类型42份、占44.68%，混合类型10份、占10.64%。硬度突变基因型共有5种，包括Pina-D1b/Pinb-D1a、Pina-D1r/Pinb-D1a、Pina-D1s/Pinb-D1a、Pina-D1a/Pinb-D1b和Pina-D1a/Pinb-D1p，数量分别为8份、3份、1份、29份和9份，籽粒硬度表现依次为Pina-D1r/Pinb-D1a＞Pina-D1s/Pinb-D1a＞Pina-D1b/Pinb-D1a＞Pina-D1a/Pinb-D1p＞Pina-D1a/Pinb-D1b。HMW-GS分析表明，Glu-A1位点1和Null亚基材料比例分别为53.33%和45.56%，此外有1^G330E亚基材料1份；Glu-B1位点7+8和7+9亚基材料比例分别为47.78%和46.67%，此外有14+15亚基材料3份、7^OE+8^*亚基材料1份、6+8亚基材料1份；Glu-D1位点2+12和5+10亚基材料比例分别为61.11%和38.89%。在微量SDS沉淀值上，Glu-A1位点的1和Null亚基、Glu-B1位点的7+8和7+9亚基无显著差异，Glu-D1位点5+10亚基极显著大于2+12亚基。硬度和SDS沉淀值呈极显著正相关，硬度对SDS沉淀值影响大于HMW-GS。本研究对小麦种质Pin和HMW-GS基因型和品质进行了分析，为小麦品质遗传改良尤其是中强筋小麦品质改良提供了参考。

摘要:了解植物应对病原物入侵的反应对挖掘抗性基因具有重要意义。通过白粉菌侵染小麦中作9504幼苗，观察侵染后0 h、6 h、1 d、4 d和7 d小麦叶片生长、生理代谢相关指标和基因表达变化，揭示白粉菌侵染对小麦生长、渗透调节物质及活性氧的响应机制。结果表明，随着侵染时间的增加，小麦叶片死细胞数目、过氧化物酶活性和超氧阴离子数量呈上升趋势，白粉菌在7 d后生长出成熟的分生孢子。苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶分别在4 d和1 d后发挥作用，可溶性蛋白含量随侵染时间增加基本呈上升趋势，叶绿素含量在7 d时显著下降，进而影响植物生长，过氧化氢含量在整个侵染时期变化不大。转录组分析发现侵染初期（0 h到6 h）PTI信号传导部分受抑制下调，侵染前中期（6 h到1 d和1 d到4 d）PTI信号传导积极响应，ETI出现在侵染前期，侵染后期（4 d到7 d）由于白粉菌已经完全定殖于叶片表面，影响小麦的光合作用，PTI和ETI信号传导通路均有下调的趋势。研究结果为进一步了解小麦响应白粉菌侵染的防御机制提供一定参考。

摘要:为解析小麦初生根系建成的遗传机制，本研究以黄淮麦区的198份小麦自然群体为材料，对在室内人工气候箱内水培21 d的小麦主胚根的一级分枝根数、分枝密度、长度、表面积、体积和平均直径6个性状进行调查分析，结合660K基因芯片用Q+K混合线性模型对主胚根性状进行全基因组关联分析，并对显著且稳定的关联位点进行功能注释和候选基因挖掘。结果表明，主胚根不同性状呈正态或近似正态分布，变异系数为5.56%~22.10%。通过全基因组关联分析，共检测到136个显著关联位点，这些位点分布在除7B以外的染色体上，可解释5.10%~13.60%的表型变异，同时检测到13个显著的多效位点，挖掘到TraesCS4A01G023100、TraesCS1B01G294400、TraesCS4A01G006200等16个可能与主胚根生长相关的候选基因，这些基因可能通过调控DNA拓扑结构异构酶、泛素结合酶E2、磷酸肌醇磷酸酶家族蛋白等参与小麦主胚根系的建成。本研究结果为小麦根系调控网络构建，以及优化根系构型和发挥根系功能提供了参考。

摘要:对谷子四大名米（沁州黄、桃花米、龙山小米及金米）原始地方品种及其同名品种共计179份开展为期两年的农艺性状调查并对其进行基于SNP标记的亲缘关系分析，从中选择51份进行营养品质测定。结果表明：从农艺性状来看，四类名米品种在数量性状上具有明显差异，而质量性状在不同类品种间差异不大。相关性分析表明，穗重与穗粒重、草重与穗重呈极显著正相关。主成分分析表明前3个主成分解释了累积变异的89.414%，基于主成分分析结果计算了综合得分F值，菠菜根-30的综合得分最高（F=7.42），阴天旱-27的综合得分最低（F=-9.17）。亲缘关系结果表明，各同名品种间存在多样的进化关系，不同名品种间可能存在基因交流。基于农艺性状对179份材料进行聚类分析，发现材料划归4个类群，同名品种内聚集相对集中，农艺性状相似度较大。从营养品质上看，四类名米间营养品质差异较小，除粗纤维外其余营养品质指标差异均不显著。相关性分析发现粗蛋白与粗脂肪呈现显著的正相关；淀粉与蛋白质、脂肪之间呈现显著的负相关。主成分分析表明前6个主要成分解释了累积变异的88.414%，能够基本涵盖10个营养品质的信息，基于主成分分析，结合不同品种谷子的综合得分，对小米品质进行排名，排名靠前的品种有菠菜根-77、菠菜根-33、菠菜根-44、爬坡糙-15、九根齐-25和阴天旱-13。本研究对四大名米品种群的农艺性状、品质性状和亲缘关系的鉴定和研究，对种质资源保护和利用，以及优异资源的挖掘具有重要意义。

摘要:以“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”为依托，采用遗传多样性分析、相关性分析、聚类分析、主成分分析等方法，对2020-2021年在河北省内普查收集的136份高粱种质资源进行研究及综合评价。结果表明：河北省高粱地方种质资源具有丰富的表型变异，15个表型性状的多样性指数在0.0844~1.9926之间，变异系数在4.69%~68.00%之间，千粒重的遗传多样性最高，穗形的变异系数最大；株高与穗部性状之间存在极显著正相关关系；聚类分析将136份高粱种质资源分为3个类群，3个类群无明显地域聚类特点。第I类群在穗部性状方面表现最好，可进行工艺用高粱资源选育；第II类群株高较低，可筛选矮秆高粱资源进行种质创新；第III类群在产量性状方面表现最好，可作为粒用高粱育种材料加以利用。主成分分析将表型性状简化为5个主成分，累计贡献率为60.182%，株高、穗部与籽粒性状是高粱表型变异的主要因素；136份高粱的综合得分范围在0.107~1.147之间，以综合得分排序，筛选出肃宁高粱、长穗高粱、笤帚高粱、落黍等排名前10的综合性状表现较好的种质资源。本研究从多方面、多角度对新征集的河北省高粱种质资源进行了分析及评价，以期为高粱优异种质资源的挖掘及种质创新利用提供参考依据。

摘要:对甘薯育成品种进行亲缘关系评价，是了解其遗传背景并有效利用种质资源的重要前提。利用本课题组前期开发的23对InDel引物对305份中国甘薯登记品种进行基因型分析，共扩增出56个条带，其中53个条带具有多态性，多态率达94.6%。多态信息量（PIC）、Nei′s遗传多样性指数（H）、观测杂合度（Ho）和期望杂合度（He）的平均值分别为0.4098、0.4451、0.6003、0.4460。群体结构分析表明，群体数在K=2时ΔK达到最大值，K=4时有个小高峰；北方薯区和长江流域薯区在2个组群内均匀分布，南方薯区大部分（72.97%）汇聚在组群2。主坐标分析（PCoA）中南方薯区有部分汇聚，整体没有划分出明显的簇群。聚类结果将群体划分为4个主要类群，北方薯区和长江流域薯区的品种在类群I、II、III和IV中均匀分布，南方薯区主要（77.03%）集中于类群IV，这一聚类结果与群体结构研究、主坐标分析基本一致。通过系谱分析筛选出登记品种的13个主要亲本材料，各育种单位存在重复利用亲本进行正反交培育的情况。本研究将分子标记结果与系谱信息相结合，初步表明中国甘薯登记品种的亲缘关系较近，遗传背景狭窄，为甘薯的种质创新、新品种选育提供参考。

摘要:为加强我国兰属种质资源的保护利用，本研究通过ISSR分子标记对96份兰属种质进行多样性分析和指纹图谱构建。结果显示，共筛选出11条可扩增清晰条带的多样性引物，在96份材料共检测67条多态性条带，平均多态性条带比例为73.63%；等位基因数（N_a）为1.925，有效等位基因数（N_e）为1.450，Nei′s遗传多样性指数（H）为0.277，Shannon多样性指数（I）为0.427，多态性位点百分比（PPL， percentage of polymorphic loci）为92.54%；种群内基因多样性（H_s）为0.1934，基因分化度（G_st）为0.3009，总遗传多样性指数（H_t）为0.2767，种群间的平均基因流（N_m）为1.1619，种群间的两两遗传分化固定指数值范围为0.002~0.527，平均值为0.325。系统聚类结果表明，兰属种群间遗传分化程度高，8个种群可分为3类，春兰和墨兰为一大类，寒兰、春剑、蕙兰、莲瓣兰、建兰为第二类，杂交种独为一类，与其他两类种群之间的遗传距离较大。主坐标分析表明，莲瓣兰和春兰表现出较远的亲缘关系。本研究筛选出6对引物构建了96个品种的指纹图谱二维码。本研究结果可为今后兰属新品种选育及品种鉴定提供重要依据。

摘要:滇山茶是世界著名观赏花木，花色是其重要的观赏性状。滇山茶狮子头花色为深红色，而其芽变品种大玛瑙是滇山茶中唯一红白双色的名贵品种，极具观赏价值。以上述2个品种为研究材料，采用RHSCC比色卡比色法和色差仪测定2个品种滇山茶花蕾期和盛花期花瓣的花色表型，并基于转录组与代谢组分析挖掘呈色相关的关键代谢物及关键基因。花青素靶向代谢分析表明，在滇山茶2个品种中共鉴定出28种花青素代谢物，其中狮子头与大玛瑙红色区域花瓣间没有差异代谢物，狮子头与大玛瑙白色区域花瓣间的关键差异代谢物为矢车菊素-3-O-桑布双糖苷、原花青素B2、原花青素B3、阿福豆苷，大玛瑙花瓣的红白区域关键差异代谢物为矢车菊素-3-O-桑布双糖苷、原花青素B2、阿福豆苷。转录组KEGG分析结果表明，苯丙醇生物合成和类黄酮生物合成途径与大玛瑙红白双色花瓣的形成有关；植物激素信号转导和昼夜节律-植物途径与滇山茶花色芽变有关。转录代谢联合分析共筛选出与滇山茶呈色高度相关的差异表达基因共17条，包括4条CHS、3条HCT、2条F3′H、1条LAR、5条MYB和2条bHLH。本研究结果对进一步揭示花色芽变育种具有一定的参考意义。

摘要:本研究发现1个具有雄性不育与单性结实特征的细胞核雄性不育系辣椒材料，并对该材料的农艺性状、单性结实坐果率、不同发育时期的不育系单性结实与可育系单性结实内源激素进行测定；利用田间鉴定和显微镜镜检，分析了F₂群体的遗传分离情况，并利用辣椒细胞核雄性不育基因ms-3、msw、ms、msms、msc-1开发的分子标记，分析了群体的育性分离比。结果表明：不育系单性结实果实纵横径较大，可育系与不育系单性结实坐果率明显不同，可育系坐果率为22%，不育系坐果率为43%；不同时期不育系单性结实果实的赤霉素（GA4）含量显著高于可育系单性结实果实；田间鉴定和分子标记检测表明，F₂群体中可育系有97株，不育系有30株，分离比为3.23∶1，符合孟德尔遗传规律，确定其育性由隐性单基因控制，将该辣椒细胞核雄性不育系命名为GMS702AB。本研究提供新的辣椒不育系，有助于辣椒育种和种子生产。

摘要:以抗叶锈病小麦品系Hussar的衍生品系H103P为抗病亲本，郑州5389为感病亲本杂交得到的234个F₄家系群体为材料，进行抗叶锈病基因定位分析。利用带有不同毒力的16个叶锈菌生理小种进行苗期抗叶锈性鉴定，结果表明周麦22及携带Lr13、Lr23和Lr16单基因的载体品种对16个叶锈菌生理小种均表现感病，H103P对除PHKT外的所有小种表现抗病，表明H103P抗叶锈性与携带Lr13、Lr23和Lr16单基因的载体品种不同。利用5种强毒力混合菌种（THTT、PHTT^②、FHJS^②、PHKS、PHTT^①）进行田间抗叶锈性鉴定，结果表明H103P、SAAR、周麦22以及Lr13载体品种田间表现均为高抗，234个F₄家系群体抗性呈连续性分布，在田间表现出良好的成株期抗性。抗叶锈病基因定位分析结果表明，在小麦品系H103P中定位到1个位于小麦2BS染色体上的抗叶锈病基因，暂命名为LrHu。利用含有Lr13的特异性引物对H103P和郑州5389的扩增产物进行特异性酶切，结果发现小麦品系H103P含有抗叶锈病基因Lr13。小麦抗叶锈病基因LrHu与Lr13的关系还需进一步研究验证。

摘要:WRKY转录因子是高等植物中成员数量较多的转录因子之一，在植物的生长发育和衰老、非生物和生物胁迫等过程中发挥着重要的作用。疣粒野生稻是栽培稻的近缘野生种，具有耐荫、耐旱和高抗白叶枯病等特性，是改良栽培稻的重要种质资源。本研究利用HMMER、Pfam 、SMART 、TBtools、NCBI软件和网站，在疣粒野生稻基因组中鉴定了94个编码WRKY转录因子的基因（OgWRKYs），不均一分布在12条染色体上，根据其所含WRKY 结构域的数量和锌指结构的特征，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组，II组成员最多（52个），与其他物种相似。除含有保守的WRKYGQK七肽序列外，还鉴定到6种变异类型，其中WRKYGHK、WRRYGQK、WRKYAKK和WRKYSQK是植物中首次报道的新变异类型。根据保守结构域分析， OgWRKY61、OgWRKY71和OgWRKY77a可能与植物抗病相关。KEGG pathway富集分析发现，有14个OgWRKY转录因子富集在植物-病原互作通路，其中10个同时富集在MAPK信号通路中。进一步结合顺式作用元件分析结果，推测OgWRKY30b、OgWRKY53、OgWRKY88、OgWRKY96和OgWRKY111可能在疣粒野生稻响应生物和非生物胁迫中发挥重要作用。qRT-PCR 分析结果表明，OgWRKY30b、OgWRKY53、OgWRKY88和OgWRKY111基因的表达均受白叶枯病菌PXO99诱导，而OgWRKY96表达受白叶枯病菌侵染抑制。研究结果对疣粒野生稻中优异OgWRKYs基因资源的挖掘具有重要参考价值。

摘要:为探究热带睡莲花器官不同部位的花香代谢通路及参与萜类香气物质生物合成的差异表达基因，本研究借助转录组测序技术，以热带睡莲品种保罗蓝为研究对象，对其花器官的花瓣（PE，petal）、雄蕊（ST，stamen）和雌蕊（PI，pistil） 3个部位进行转录组测序分析。差异表达基因分析结果显示，花瓣相对于雌蕊（PE-vs-PI）、雄蕊相对于雌蕊（ST-vs-PI）和雄蕊相对于花瓣（ST-vs-PE）的差异表达基因数目分别为7853个、7501个和2526个。GO分类和富集分析显示，3个比较组的差异表达基因主要参与了生物调节、细胞过程、代谢过程和刺激应答的生物学过程；KEGG分类和富集分析显示，PE-vs-PI的差异表达基因显著富集的KEGG通路最多，其次为ST-vs-PI，ST-vs-PE最少。从3个比较组共有的794个差异表达基因中筛选出98个参与萜类物质代谢差异表达基因，富集于4条萜类物质合成通路，且PE-vs-PI和ST-vs-PI的差异表达基因数目均高于ST-vs-PE。已知的金合欢醛和二萜贝壳杉烯合成关键基因HMGR和DXS在花瓣和雄蕊的表达量均高于雌蕊。从98个差异表达基因中随机选取了6个基因进行qRT-PCR验证，基因表达变化趋势与转录组测序一致。研究结果为热带睡莲萜类香气物质生物合成分子机制研究提供了科学参考。

摘要:盐生肉苁蓉（Cistanche salsa （C. A. Mey.） G. Beck）为列当科肉苁蓉属寄生性草本植物，为目前已知寄主植物种类最多的肉苁蓉属物种，也是我国西北地区传统常用中药材。为探明我国盐生肉苁蓉寄主植物种类及分布区域，本研究结合DNA条形码鉴定和形态鉴别技术，对采集到的66份带有寄主根的盐生肉苁蓉样品进行分布区域分析和寄主植物种类鉴定。结果表明盐生肉苁蓉在新疆及宁夏等地区海拔400~2000 m的区域分布广泛。新疆塔城地区裕民县盐生肉苁蓉寄主植物为菊科绢蒿属聚头绢蒿（Seriphidium compactum （Fisch. ex DC.） Poljakov）和苋科滨藜属疣苞滨藜（Atriplex verrucifera Marsch. von Bieb.），塔城市盐生肉苁蓉寄主植物为苋科盐爪爪属里海盐爪爪（Kalidium cuspidatum Ung.-Sternb.）、疣苞滨藜和驼绒藜属驼绒藜（Krascheninnikovia ceratoides （L.） Gueldenst.），该地区优势寄主植物为疣苞滨藜。新疆阿勒泰地区哈巴河县寄主植物为聚头绢蒿、苋科驼绒藜属心叶驼绒藜（Krascheninnikovia ewersmanniana （Stschegl. ex Losinsk.） Grubov）和驼绒藜，吉木乃县寄主植物为驼绒藜和聚头绢蒿。新疆哈密地区伊吾县寄主植物为苋科戈壁藜属戈壁藜（Iljinia regelii （Bunge） Korovin），巴里坤县寄主植物为里海盐爪爪。新疆昌吉州吉木萨尔县寄主植物为苋科碱蓬属囊果碱蓬（Suaeda physophora Pall.）。宁夏吴忠市盐池县寄主植物为苋科盐爪爪属细枝盐爪爪（Kalidium gracile Fenzl）和合头草属合头草（Sympegma regelii Bunge），合头草为该地区优势寄主植物。其中聚头绢蒿是我国新记录的盐生肉苁蓉寄主植物。本研究为盐生肉苁蓉及其寄主植物保护和优良品种选育提供科学依据。

摘要:嫁接有利于增强树体对生物及非生物胁迫的适应能力，提高葡萄产量和品质。葡萄砧木品种多样复杂，识别难度较大，深度学习能够快速提取图像的深层特征，被广泛应用于植物图像分类识别领域。本研究以30份葡萄砧木成龄叶图像作为研究对象，通过采集叶片图像，构建了一个包含13547张的葡萄砧木叶片图像的数据集。采用GoogleNet、ResNet-50、ResNet-101以及VGG-16等4个卷积神经网络对其进行自动识别。结果表明：精度最高的分类网络为ResNet-101，在最优模型参数（学习率：0.005，最小批次：32，迭代次数：50）下精度达到97.5%。ResNet-101模型检测的30个品种中，平均预测精确率为92.59%，有7个品种的预测精确率达到100%；平均召回率为91.08%，有8个品种的召回率达到100%，叶片的叶面纹理、叶脉以及叶缘部分对品种识别的影响最大。以上结果证实，深度学习网络模型可以实现对葡萄砧木的自动实时识别，为葡萄砧木品种的保护、利用、分类研究以及其他农作物的品种识别提供参考。