摘要:作物基因资源是支撑现代种业发展和国家粮食安全的战略资源。本文在界定基因资源内涵的基础上，明确其内在特征；提出了作物基因资源挖掘的重点任务与技术路径，并评述了种质资源精准鉴定、基因发掘、等位变异挖掘及其育种利用价值评估等基因资源挖掘各关键环节在近年来的重要进展，提出了该领域未来的主要发展方向。

摘要:大麻（Cannabis sativa L.）作为一种具有重要经济价值的古老作物，在我国从南到北（23~51°N）区间有着广泛分布，这种对生长区域的广适性取决于大麻在开花和成熟期方面的遗传多样性。大麻作为典型的短日照开花植物，其纬度适应性是影响种植区域选择与产量的核心因素，阐明其纬度适应性和开花调控机制对工业大麻育种和栽培具有重要意义。本文系统综述了相关研究进展：遗传多样性方面，综述了野生大麻和栽培大麻之间主要的遗传差异，以及分子标记用于大麻遗传群体结构分析与评价的进展；纬度适应性方面，聚焦大麻南北引种实践，揭示光周期响应差异是影响纬度适应性的关键因素；大麻开花时间调控以光周期途径为核心，部分光周期功能基因及光周期不敏感性遗传基础已经明确，同时春化途径、年龄途径等其他途径共同参与，形成复杂调控网络。本文为工业大麻引种、新品种选育及开发利用提供了理论参考和技术指导。

摘要:水稻直播省时省工，但常规栽培品种普遍存在出苗率低的问题。挖掘适宜旱/水直播条件的优异种质是解决水稻直播出苗率低的重要途径之一。本研究利用203份种质资源，对旱直播和水直播下的出苗相关表型（苗长、胚芽鞘长、中胚轴长、第一节间长、根长和根数）进行精准鉴定。采用隶属函数分析法得出综合评价D值，进一步通过聚类分析将203份种质资源的旱直播出苗能力划分为4个等级，水直播出苗能力划分为5个等级。旱直播出苗能力属于第1等级的材料有CG14、南恢559、蜀恢505；水直播出苗能力属于第1等级的材料有明恢78、得恢979、绵恢3728、蜀恢527、蜀恢622、广恢198、多系1号、泸恢17、绵恢501、绵恢662、绵恢725、R130、东南恢510、泰恢808、徐R、HR2168、川恢332、金玉、深恢9734、中恢8015、晋恢21、明恢63、蜀恢137、川恢907、闽恢3301、WR1。然而，旱直播与水直播出苗能力存在拮抗，为了筛选兼顾两种逆境胁迫的双优种质，发现26份水直播出苗能力为1级的材料中有10份材料旱直播出苗能力为2级，具有广适性，是培育直播水稻的优异资源。但10份材料均未携带已报道的OsTPP7、OsPAO5、OsUBC12优异等位基因，暗示可能存在其他优异基因尚未被发掘。本研究为培育宜直播水稻新品种及新基因挖掘提供了优异的种质资源。

摘要:为了筛选抗穗发芽小麦种质资源，并探究影响小麦穗发芽抗性的因素，以1069份小麦种质资源为研究群体，开展了为期两年的穗发芽抗性鉴定，并对其与农艺性状间的相关性进行了分析。穗发芽抗性比较和穗发芽抗性等级分布表明，1069份种质高感占比52.9%；白粒种质抗性等级达中抗及以上水平的种质（简称抗性种质）占比仅5.6%，高感占比达79.5%；红粒种质的抗性种质占比为29.9%，高感占比为47.0%，说明红粒种质的穗发芽抗性显著强于白粒种质；地方种质中的抗性种质占比29.7%，约为选育种质、国外种质抗性种质的2倍，说明地方种质的穗发芽抗性显著优于国外种质和选育种质。北部冬麦区样本量较少（仅6份），其结果仅供参考，其他9个麦区小麦种质穗发芽抗性等级分布各异，其中6个麦区以高感种质为主，占比36.8%~76.7%，抗性种质占比为7.6%~39.6%，长江中下游冬麦区和华南冬麦区抗性种质占比均达40%，穗发芽抗性表现相对较强。穗发芽抗性与农艺性状的相关性分析显示，穗发芽抗性与株高、粒色均呈极显著正相关，与粒长、粒宽和千粒重均呈极显著负相关，与小穗数、播种至抽穗天数及播种至成熟天数均呈极显著相关，但其相关性方向（正负）受环境影响，所有相关性强度均较弱（相关系数绝对值|r|≤0.39）。通过筛选，获得了11份红粒高抗穗发芽种质和3份白粒抗穗发芽种质。本研究结果为了解小麦种质资源穗发芽抗性特点及小麦穗发芽抗性影响因素提供了理论依据，所筛选的抗穗发芽种质可为小麦穗发芽抗性研究及育种工作提供重要的抗性资源。

摘要:根结线虫病是由根结线虫寄生引起的一种全球性的植物根部病害，严重危害烟叶生产。近年来，花生根结线虫已逐渐成为危害云南省农业生产的优势种，成为烟叶生产上亟需解决的问题。然而，当前关于根结线虫的研究多集中在南方根结线虫，对于花生根结线虫的研究相对较少。本研究根据前期研究结果开发了1个与抗病位点紧密连锁的STARP分子标记，并对387份烟草育种常用种质资源进行分子标记检测，筛选获得18份阳性烟草种质资源。分别在3个不同环境下对18份烟草种质资源进行花生根结线虫病抗性鉴定，综合不同环境的表型鉴定结果，成功筛选获得5份对花生根结线虫病具有稳定抗性的烟草种质资源，分别为Coker 316、TI 706、SA1224、SA1215和Y3。其中，TI 706和Coker 316具有花生根结线虫抗性为首次发现，而Coker 316、TI 706和SA1224具有稳定且可靠的抗病性，可用于后续抗病育种的抗源。

摘要:以甘蓝型油菜Brassica oxyrrhina细胞质雄性不育系为试材，通过与菜心进行种间杂交和连续回交转育，结合胚拯救和快速育种技术，成功创制败育稳定的菜心Brassica oxyrrhina胞质雄性不育系，并系统研究其形态特征、花粉育性、结实特性及胞质特异性分子标记。结果表明，经6代回交，获得雄蕊退化（花丝短缩、花药干瘪）、蜜腺正常、营养和花器形态与菜心亲本一致的不育系；醋酸洋红染色显示其花粉败育，呈浅棕色、无核、形态异常；扫描电镜观察证实不育花粉外壁无孢粉素沉积、萌发沟萎缩，符合典型细胞质雄性不育特征。田间结实试验表明，不育系自交不结实，自由授粉后平均单角果结籽数达12粒，具有良好异交结实能力。基于线粒体基因组比对，成功开发特异性KASP标记KOX3，可稳定区分Brassica oxyrrhina胞质（C/C）与其他胞质类型（T/T）。该不育系的获得为菜心杂种优势利用提供了关键种质资源，其配套分子标记为胞质快速鉴定与不育系纯度鉴定提供了技术支撑。

摘要:梨腐烂病（Valsa canker）是制约梨产业可持续发展的重要病害，发掘和利用抗病种质是防控该病害的根本策略。以105份梨种质为试材，采用离体枝条接种与田间自然发病调查相结合的方法，以病斑长度和病情指数为核心指标，利用主成分分析综合评价梨种质资源对腐烂病的抗性水平并筛选优异抗病种质。结果表明，新疆及中亚梨种质资源对腐烂病的抗性具有丰富的多样性。通过综合评价共筛选出高抗种质7份（6.7%），主要来源于新疆梨（八月梨、塔西阿木特等）和杜梨；抗病种质23份（21.9%），包括黑酸梨、绿梨等；中抗种质23份（21.9%），包括库尔勒黄酸梨、阿克苏句句梨等；感病种质39份（37.1%），包括黄句句梨、比凯1等；高感种质13份（12.4%），包括霍城冬黄梨、孜莫娜耶克等。本研究为梨抗病亲本选配及新疆、中亚特色梨种质资源的创新利用提供了科学依据。

摘要:哈密大枣（Ziziphus jujuba ‘Hamidazao’）是新疆特有的地方优良品种，对其开展遗传多样性研究对哈密大枣优质种源的保护和良种选育具有重要意义。以74份哈密大枣优株为材料，对30个农艺性状进行测量，采用变异分析、聚类分析等方法进行综合评价，并用11条多态性高的ISSR引物进行PCR扩增分析。结果显示，哈密大枣优株之间的农艺性状变异系数在5.99%~30.09%之间，遗传多样性指数在1.36~1.95之间；基于表型性状聚类，在欧氏距离27处可将74份材料分为五大类群，第Ⅰ类表现出较强的营养生长势能，第Ⅱ类针刺长度显著高于其他类别，第Ⅲ类存在明显的生长弱势，第Ⅳ类呈现出均衡且偏优的生长势，第Ⅴ类为具有高产潜力的优良种质资源。11条ISSR引物在74份哈密大枣优株中共检测到94条条带，其中多态性条带75条，平均每个引物多态性条带比例为80.30%，平均观测等位基因数为1.80，平均有效等位基因数为1.35，平均Nei′s基因多样性指数为0.21，平均Shannon′s多样性信息指数为0.33。基于遗传相似系数可将哈密大枣优株分为五大类群，第Ⅰ类仅包括HM56单株，第Ⅱ类仅包括HM57，第Ⅲ类包含HM21、HM27、HM49和HM64，第Ⅳ类包括HM22和HM32，其余66份材料均归属于第Ⅴ类。优株之间遗传距离在0.04~0.52之间，遗传相似性在0.60~0.96之间，遗传相似性最高且遗传距离最小的组合为HM7与HM8、HM7与HM11；而遗传相似性最低且遗传距离最大的组合为HM3与HM56。研究表明哈密大枣优株之间具有一定的遗传变异，遗传信息相对丰富，可为未来哈密大枣资源利用和良种选育提供理论依据。

摘要:为了解东北地区大豆种质资源表型性状的遗传多样性，提高大豆种质资源综合利用率，以316份大豆种质资源为试验材料，利用变异系数、遗传多样性指数及聚类分析等方法对10个农艺性状进行分析。结果表明，10个农艺性状变异系数范围为14.991％~53.045％，遗传多样性指数范围为1.705~2.929。相关性分析表明，百粒重与单株粒数负相关程度最强，株高与节间长度正相关程度最强。采用聚类分析方法将316份大豆种质划分为3个类群，类群Ⅰ含7份种质（占2.215%），其主要特征是株高优势明显，百粒重变异潜力较高，分枝数稳定性在3个类群中最优，适用于优异株型及产量育种。类群Ⅱ含12份种质（占3.797%），其核心优势是单株粒数多且稳定，株高较矮，适合密植及抗倒伏场景，分枝数多，可作为优异株型选育的基础材料。类群Ⅲ含297份种质（占93.987%），核心优势为百粒重高且稳定，叶部性状优良，株高与单株粒数均衡，分枝数变异大，种质类型丰富，可为优异品种选育提供广泛材料。基于综合得分F值筛选出10份优异种质，可作为优良亲本用于东北地区大豆育种。

摘要:为解析442份谷子育成品种（系）在山西的表型变异规律和多样性特征，本研究开展了系统的表型遗传多样性分析及综合评价。表型变异结果表明，8个质量性状的遗传多样性指数为0.1900~1.0246，除粒色外均小于1.0000。15个数量性状遗传多样性指数介于1.9613~2.0865之间，除穗长、倒二叶长外均大于2.0000；变异系数范围为8.09%~23.18%，码粒数、单穗重、单穗粒重变异丰富，倒二叶宽、千粒重、抽穗期、生育期变异较小；表明供试材料差异大、类型丰富。相关性分析显示，15个数量性状间存在复杂的相关性，其中单穗重与单穗粒重呈极显著正相关（r = 0.9676，P < 0.001）。主成分分析提取了5个主成分，累积贡献率达78.46%，基于主成分计算表型性状综合评价F值，范围为0.2099~0.8549，其中2017 K测1得分最高，太选谷29矮得分最低。通过聚类分析，442份育成品种（系）被划分为3个类群，类群Ⅰ为中间型、类群Ⅱ为高秆晚熟型、类群Ⅲ为早熟型，各类群间性状差异显著。本研究结果为后续遗传机制解析、种质创新及育种实践提供重要的材料与理论依据。

摘要:为系统开展薏苡种质资源异地多年表型鉴定与优异种质筛选，于2023-2024年在低海拔石门（320 m）和高海拔泸阳（750 m）两个生态差异显著的试验点，对70份薏苡种质进行了连续两年的田间评价。通过测定株高、茎粗、分蘖数、每株实粒数、结实率、千粒重及籽粒产量等关键农艺性状，并综合运用变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法对种质表型多样性及适应性进行系统鉴定。结果表明，70份薏苡种质在两地均表现出丰富的表型变异，其中低海拔点两年的平均变异系数（16.38%）高于高海拔点（12.63%），表明低海拔环境更易引发表型分化。高海拔点在株高、分蘖数、每株实粒数、结实率、千粒重及籽粒产量等多数性状上表现更优，显示出更好的生态适应性。通过主成分分析进一步确定，分蘖数、结实率、千粒重及籽粒产量是影响综合表现的关键性状。基于隶属函数与综合评价体系，筛选出11份（YL-8、YL-9、YL-11、YY19-06、YY21-09、YY21-12、YY21-30、YY03-06、YY18-2、小黑壳、YY17-33）在双海拔环境下均表现优异的广适性种质，其中YY17-33表现最为突出，在泸阳点年均籽粒产量达307.14 kg/667 m2，结实率63.74%。本研究建立了薏苡种质资源异地多年表型鉴定体系，筛选出的优异种质为不同生态区薏苡遗传改良与品种选育提供了重要的材料基础。

摘要:糜子抗旱耐瘠薄，是盐碱地先锋作物。本研究在水培条件下，采用160 mmol/L NaCl溶液对523份国内外糜子种质资源进行苗期耐盐性综合评价。结果表明，盐胁迫下变异明显（耐盐系数小于下四分位数0.65的）表型指标为植株含水率、茎秆含水率、叶面积、根含水率、直径0.2 mm以下根系总长度、直径0.5 mm以上根系总长度。植株干重耐盐系数和植株含水率的耐盐系数与总根长、直径0.2 mm以下根系总长度、直径0.2~0.5 mm根系总长度的耐盐系数均呈极显著正相关，茎秆干重耐盐系数与根系干重、根含水率、总根长的耐盐系数均呈极显著负相关。主成分分析提取的7个主成分累计贡献率达85.198%，其中第1和第3主成分分别由根系直径相关性状耐盐系数及根表面积耐盐系数组成。523份参试糜子种质资源耐盐性综合评价值（D）在0.291~0.654区间内呈正态分布，平均D值较高的种质来源于宁夏（0.493）、青海（0.483）和新疆（0.477），变异系数较大的种质资源来源于山西（16.08%）、甘肃（17.34%）和内蒙古（15.97%）。结合隶属函数将523份糜子种质资源耐盐性划分为5个等级，其中高度耐盐种质资源59份，D值范围0.532~0.654，占比11.28%；中等耐盐种质资源40份，D值范围0.510~0.531，占比7.65%；耐盐种质资源69份，D值范围0.481~0.509，占比13.19%；中等盐敏感种质资源132份，D值范围0.439~0.480，占比25.24%；高度盐敏感种质资源223份，D值范围0.291~0.438，占比42.64%。通过逐步回归分析建立精度为93.55%的耐盐评估模型，确定总根长、植株干重、侧根角度30~60°比例、茎秆含水率、直径0.2 mm以下根系总长度和0.5 mm以上根系总长度的耐盐系数是糜子苗期耐盐性评价关键指标。

摘要:土壤盐碱化问题在世界范围内普遍存在，种植耐盐碱植物是修复和治理盐碱地的重要途径之一。以12份甘蓝型油菜（Brassica napus L.）种质为材料，将2种碱性盐NaHCO₃和Na₂CO₃按9∶1的摩尔比例混合，设0（CK）、10、20、30、40、50、60 mmol/L共7个浓度，对油菜种子萌发期进行盐碱胁迫处理。结果发现，油菜种子的发芽势和发芽率在10~40 mmol/L浓度下与对照差异不显著，在50~60 mmol/L浓度时明显下降，差异显著。发芽指数、根长、下胚轴长和活力指数均随着盐碱胁迫浓度升高而呈下降趋势。在10~40 mmol/L浓度下过氧化物酶和过氧化氢酶活性均随着浓度增加而升高，在40 mmol/L浓度时达到最高值，50 mmol/L浓度时出现下降；丙二醛含量在不同浓度胁迫下与对照差异均不显著。通过差异显著性分析，发现40 mmol/L可作为大规模鉴定耐盐碱油菜种质的适宜浓度。利用40 mmol/L盐碱浓度对87份甘蓝型油菜核心群体进行耐盐碱性鉴定，发现相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对鲜重和相对下胚轴长均呈正态分布，可见甘蓝型油菜耐盐碱性存在丰富变异。相关性分析发现，发芽势和发芽率呈极显著正相关，二者均与下胚轴长呈正相关，与根长呈极显著负相关。主成分分析发现，前3个主成分累计方差贡献率达到84.16%，其中相对发芽势、相对发芽率和相对鲜重解释了43.30%的变异。通过D值进行聚类分析，87份群体材料可分为5类，筛选出1份高耐盐碱、5份耐盐碱和3份盐碱敏感种质资源。本研究建立了甘蓝型油菜耐盐碱鉴定方法，并筛选出耐盐碱优异种质，为甘蓝型油菜耐盐碱性鉴定和品种培育提供方法和材料，为油菜耐盐碱性分子机制研究奠定基础。

摘要:为了分析马铃薯种质资源表型性状遗传多样性，以收集的国内外182份马铃薯种质资源为研究对象，综合运用遗传多样性指数、相关性分析、主成分分析、系统聚类等分析方法，对其表型性状进行鉴定与评价。结果表明马铃薯种质资源表型性状具有丰富的遗传多样性，描述型性状的遗传多样性指数为0.650~1.440，薯肉色的遗传多样性指数最高；数值型性状的变异系数为12.46%~31.23%，其中还原糖含量的变异系数最高，遗传多样性指数为1.885~2.091，块茎产量的遗传多样性指数最高；相关性分析表明块茎产量与分枝多少、小叶着生密集度呈显著或极显著正相关；主成分分析提取了8个主成分，累积贡献率为62.512%；聚类分析将种质资源划分为3个类群，第Ⅰ类资源平均产量最高，第Ⅱ类资源平均还原糖含量最高，第Ⅲ类资源的平均淀粉含量最高；利用隶属函数法计算综合得分，对种质资源进行综合评价，筛选出Ранний、Notach、674-5、波S、宁蒗5号、波PI、闽薯3号、78-16、78-13、NS78-6共10份优异种质资源，为马铃薯种质资源合理利用及高效研究提供了科学基础。

摘要:查尔酮合成酶（CHS， chalcone synthase）基因是植物中一类高度保守的基因家族。该类基因已被发现参与调控烟草的生长发育进程，但其是否参与烟草低温胁迫与脱落酸（ABA， abscisic acid）合成未见报道。本研究克隆了其在烟草中的直系同源基因，并通过生物信息学分析、基因表达模式分析、RNAi干扰株系耐受性鉴定及非靶向代谢组学分析探究烟草NtCHS参与低温胁迫与ABA合成的功能。RT-qPCR结果显示，NtCHS在烟草盛花期花和叶片中的相对表达量较高，且被低温和ABA强烈诱导表达。双荧光素酶实验发现，NtCHS基因上游622~1312 bp区域可能含有其低温响应的关键转录调控元件。与野生型材料K326相比，NtCHS基因RNAi沉默株系中总黄酮的含量极显著降低，低温处理24 h后NtCHS基因RNAi沉默株系的过氧化氢含量、超氧阴离子含量和丙二醛含量均极显著增加，植株氧化损伤程度加重，最终削弱烟草对低温胁迫的耐受性。非靶向代谢组学分析表明，与野生型材料K326相比，NtCHS基因RNAi沉默株系中ABA生物合成抑制剂去甲二氢愈创木酸含量显著上调，而ABA合成前体新黄质、法尼焦磷酸和甲羟戊酸含量显著下调。此外，该沉默株系中与ABA合成相关基因的表达显著下调，与ABA降解相关基因的表达显著上调。综上所述，本研究表明NtCHS基因在烟草低温抗性和ABA合成中均发挥重要作用，可为烟草耐低温改良育种提供新的靶标基因。

摘要:动力相关蛋白（DRP）是一类大分子GTP水解酶蛋白，参与胞质分裂、细胞器分裂、膜系统运输和网格蛋白介导的后高尔基体转运等细胞活动。本研究在水稻（Oryza sativa L.）基因组中共鉴定出14个OsDRP基因，分为OsDRP1~OsDRP5亚家族。理化性质与亚细胞定位预测显示，OsDRP为大分子不稳定蛋白，亚细胞定位在线粒体、细胞质或叶绿体上。同一亚家族的保守基序、保守结构域及外显子的数量和分布相似，均含有Motif 1、Motif 2和Motif 7基序。OsDRP家族在进化中存在3组大片段复制事件，Ka/Ks均小于1，为净化选择。OsDRP与网格蛋白接头复合体和四肽重复蛋白存在互作关系，OsDRP2A和OsDRP2B结合能为-17.4 kcal/mol。OsDRP基因启动子上包含脱落酸、生长素、低温、干旱、光响应和植物生长发育相关顺式作用元件。qRT-PCR试验表明，有9个基因响应低温胁迫，8个基因响应干旱胁迫，其中OsDRP1E和OsDRP3A基因在4℃和20% PEG处理下表达量均上调，可能是响应非生物胁迫的重要基因。OsDRP5A和OsDRP5B外显子区分别有12个和15个核苷酸多样性位点，在水稻中具有遗传多样性。以上结果为深入研究水稻DRP家族在水稻生长发育中的基因功能提供了理论参考。