2026, 27(6):1081-1091. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260304002
摘要:农业的起源和发展有赖于作物优异种质资源的发现与利用。作物种质资源学是研究作物及其野生近缘植物多样性与利用的科学。达尔文的进化论和遗传变异理论以及康德尔的栽培植物起源理论使作物种质资源学科萌芽,瓦维洛夫的起源中心理论和遗传变异的同源系列定律以及欧美全球种质资源收集促使作物种质资源学科初步形成,种质资源保护、信息管理和分子鉴定推动作物种质资源学科不断成长,到21世纪作物种质资源进入全面保护与共享利用、精准鉴定与改良创新、规模化基因资源挖掘的学科繁荣发展新阶段。作物种质资源学科理论内涵不断充实,技术体系不断完善,为全球粮食安全和农业可持续发展提供了有力的科技支撑。
王宇飞,张登峰,刘旭洋,李振菊,何冠华,石云素,黎裕,李春辉,李会勇,王天宇,杨德光,李永祥
2026, 27(6):1092-1102. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260226002
摘要:玉米茎腐病是我国不同主产区普遍发生的重要病害,严重威胁着玉米产量与品质提升,挖掘抗茎腐病优异种质及其所蕴含的基因资源对玉米抗病育种具有重要意义。前期通过大规模种质资源精准鉴定,发掘出高抗玉米茎腐病优异自交系CNH3323。在此基础上,本研究以其为抗病亲本构建了分别由280个F2:3家系和410个双单倍体(DH, double haploid)纯合家系组成的两个分离群体。随后在病圃自然发病和人工接种条件下,对两个分离群体进行了多环境的茎腐病抗性鉴定。结合分离群体基因型鉴定和连锁图谱构建,开展了玉米茎腐病抗性QTL定位分析。结果表明,不同群体在多个环境中共检测到24个茎腐病抗性相关QTL,分布于除5号和8号以外的其他8条染色体上。其中,利用不同群体在3号染色体bin3.03区段定位到一个环境稳定的茎腐病抗性主效新位点qRfg3.03,该位点最高可解释30.36%的表型变异。本研究不仅为玉米茎腐病抗性遗传解析提供了重要靶点,还为抗茎腐病种质改良和新品种培育提供了重要基因资源,具有重要的理论研究和生产应用价值。
2026, 27(6):1103-1115. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260129003
摘要:在当前全球人口增长和耕地资源紧张的背景下,提高作物单产已成为农业研究的重要课题。水稻作为世界上主要的粮食作物之一,其产量直接关系到粮食安全。分蘖数是决定水稻产量的关键因素之一,直接影响水稻的有效穗数。本研究在粳稻品种沈农9816背景下利用甲基磺酸乙酯(EMS, ethyl methylsulfonate)诱变的方法筛选获得了分蘖数减少的水稻突变体less tiller number 4-1 (ltn4-1)。利用图位克隆技术将目标基因定位在5号染色体G5-10A2a和SN5-1分子标记之间106 kb的区间内。研究发现,与野生型相比,ltn4-1突变体的分蘖数减少,叶片明显变宽、叶脉膨出,剑叶、倒二叶、倒三叶的大维管束数目以及大维管束间小维管束的数目均显著增多,叶片维管束周围的细胞数目显著增多、细胞面积明显增大。农艺性状调查结果显示,与野生型相比,ltn4-1突变体的分蘖数以及单穗重等性状显著降低。此外,转录组高通量测序以及实时荧光定量PCR的结果显示,在野生型和突变体之间有THIS1等14个调节叶片宽度以及分蘖数的已知基因的表达水平存在差异。综上,本研究对ltn4-1突变体农艺性状进行了形态和细胞学观察,定位了ltn4-1突变位点,分析了ltn4-1突变对转录组、分蘖数相关基因表达的影响,为克隆LTN4基因、深入研究其调控水稻分蘖数的分子机制奠定了基础。
2026, 27(6):1116-1127. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260110002
摘要:为解决水稻镉(Cd, cadmium)污染带来的粮食安全风险,拟阐明细胞壁相关基因IRX10(Irregular xylem 10)在水稻Cd吸收和分配中的作用,并评估其作为低Cd育种靶点的应用价值。通过构建基因编辑材料并进行Cd处理试验,测定Cd含量及其在不同组织中的分布特征。结合基因表达和细胞壁成分分析,解析其调控机制。结果表明,IRX10在不同组织中表达存在差异,其启动子区富含与金属和胁迫应答相关的作用元件,暗示其参与金属胁迫应答。苗期Cd处理后,突变体的根部和地上部中Cd的积累量显著降低,但无明显表型差异。在整个生育期Cd胁迫下,与野生型相比,突变体糙米Cd含量显著降低,颖壳Cd含量显著升高;突变体糙米和颖壳中锌(Zn, zinc)含量没有显著差异。进一步研究发现,突变体中与Cd相关的基因在多个组织中的表达发生了变化,导致Cd向籽粒方向的装载减少,增强了Cd在颖壳中的富集;同时,突变体颖壳半纤维素对Cd的固定能力增强。自然变异分析鉴定了与低Cd积累相关的优势单倍型,为育种选择提供了优异基因型。因此,IRX10功能的丧失可以在不显著改变Zn含量的情况下减少可食用糙米中Cd的积累,促进更多的Cd固定于颖壳中,为培育低Cd水稻提供了新的候选基因。
李林影,王子豪,冯苗苗,乔麟轶,张树伟,郭慧娟,陈芳,李欣,张晓军,常利芳
2026, 27(6):1128-1142. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260206002
摘要:干旱是影响小麦产量的最主要非生物胁迫因素之一。为挖掘小偃麦衍生系中的重要抗旱位点及其候选基因,在前期萌发期抗旱鉴定的基础上,以180份小偃麦衍生系的15个抗旱相关指标,结合小麦55K SNP芯片基因分型,利用混合线性模型(PCA+K)进行全基因组关联分析,检测与抗旱指标显著关联的SNP位点,并对重要位点进行候选基因预测及单倍型分析。结果表明,15个抗旱相关指标均表现出广泛的表型变异,变异系数范围为4.22%~28.53%。相关分析表明15个抗旱相关指标之间大多存在显著或极显著相关性,频率分布均呈正态或偏正态分布。全基因组关联分析共检测到69个与抗旱指标显著关联的SNP位点,其中成簇分布的、多效性的和主效的SNP位点/区段有36个,分布在1A、1B、2A和2B等17条染色体上,表型贡献率为6.20%~12.00%。比较发现其中有11个是尚未见报道的抗旱性候选新位点。共筛选到125个与小麦抗旱相关的候选基因,编码晚期胚胎发生丰富蛋白、赖氨酸63特异性去泛素化酶、碱性亮氨酸拉链转录因子、快速碱化因子1、钙结合蛋白39、锌转运ATP酶、富含亮氨酸重复受体样蛋白激酶等蛋白。单倍型分析表明,21个候选基因不同单倍型间的抗旱表型差异显著,可能为重要抗旱候选基因。
谭龙帅,龙子雯,时天琪,董子元,王蕊,王创云,刘龙龙,秦丽霞
2026, 27(6):1143-1159. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260302002
摘要:为系统解析裸燕麦种质资源的遗传多样性特征并筛选优异种质,以481份裸燕麦种质为供试材料,对其26个关键农艺性状及生育期相关物候性状进行测定,通过变异分析、遗传多样性分析、主成分分析与聚类分析综合评价裸燕麦种质资源。结果表明,供试裸燕麦种质在农艺性状上存在广泛的遗传变异,整体遗传多样性水平较高。质量性状遗传多样性指数变幅为0~0.9167,其中以穗型最高;数量性状遗传多样性指数变幅为1.8609~2.0663,以穿刺强度最高,其次为株高(2.0644),变异系数变幅为11.82%~65.26%,有效分蘖数变异系数最大。主成分分析筛选得到5个主成分,累积贡献率达74.928%。第1主成分反映穗部结构与茎秆支撑能力,第2主成分反映产量形成核心特征,第3主成分反映单株产量与穗部结实表现,第4主成分反映叶片形态特征,第5主成分补充反映产量构成特征。通过聚类分析将481份裸燕麦材料划分为4个类群,同时鉴定出1份遗传关系较远的特异离群种质。其中,第Ⅰ类群可作为通用型育种改良材料,第Ⅱ类群可作为高产抗逆育种的核心亲本材料,第Ⅳ类群可作为分蘖型品种选育亲本。筛选出67份综合性状突出的优异种质,其综合评价D值变幅为0.756~1.105,涵盖高产抗倒、通用型改良及极早熟3种优势类型,为裸燕麦定向育种提供亲本支撑。
姚茂星,袁熙,杨玉宁,陈星宇,袁小波,张帅,黄渺,邓扬,陈玉彬
2026, 27(6):1160-1172. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260115001
摘要:赤水河流域是中国优质酿酒高粱的核心产区之一,加强其种质资源的研究对稳定提升酿酒品质具有重要意义。通过田间试验,调查了421份本地高粱种质资源的农艺性状,包括株高、穗长、茎粗、穗形、颖壳颜色、穗粒重、千粒重等,并对其中197份种质资源的总淀粉、直链淀粉、单宁、蛋白质、脂肪含量等重要酿酒品质相关组分进行了检测,分析了主要农艺性状和酿酒品质性状的分布规律、多样性指数及表型聚类特征。结果表明,质量性状中除成熟期颖壳颜色和开花期颖壳颜色遗传多样性指数较高外,其余性状的多样性指数不高;不同数量性状的遗传多样性指数介于1.7470~2.0432之间,平均为1.9344;总淀粉、直链淀粉、脂肪、蛋白质和单宁的平均含量分别为65.61%、9.27%、4.41%、9.50%和1.41%。品质性状多样性指数大小顺序为直链淀粉含量>脂肪含量>蛋白质含量>总淀粉含量>单宁含量。12个数量性状中穗粒重对主成分贡献最大,其次是穗长和一级枝梗长度;农艺性状聚类显示资源分为3大类群,其中类群I共94份,类群II共104份,类群III共223份。赤水河流域高粱地方种质资源特点表现为植株较高、散穗、籽粒较小、胚乳糯质为主、单宁含量适中。
2026, 27(6):1173-1185. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260124001
摘要:高光效种质资源的精准鉴定与高效筛选是突破作物光合效能瓶颈的关键环节,可为构建优质光合种质资源库提供科学依据。因此,创制高光效甘蓝型油菜并建立大田条件下鉴定筛选指标体系是开展高光效研究的重要基础。本研究以“小孢子培养/常规育种技术+分子标记辅助选择+快速加代”等方法创制的高光效种质和DH群体,以及部分常规品种和杂交种为试验材料,采用大田试验对84份参试材料的叶绿素含量、净光合速率、籽粒产量、地上生物量等15个性状进行田间测定和室内考种,运用分子标记、相关性分析、聚类分析,结合光合性状和农艺性状进行资源鉴定筛选。结果表明,73份创制材料中AA基因型52份,aa基因型21份,叶绿素含量、净光合速率、籽粒产量和地上生物量在两基因型材料间均呈极显著差异;而且叶绿素含量、净光合速率、籽粒产量、地上生物量之间互相呈极显著正相关;对相关系数较高的4类性状进行聚类分析,簇间最大距离为27.75时,84份材料被聚类为两大类群,类群1包含19份材料,类群2包含65份材料,类群2的籽粒产量、地上生物量、相对叶绿素含量、净光合速率总体高于类群1,聚类结果与分子标记分型结果基本吻合。综上所述,叶绿素含量、净光合速率、籽粒产量、地上生物量可作为筛选高光效种质的重要指标。
2026, 27(6):1186-1201. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260221002
摘要:为掌握不同绿色菊花品种间的遗传多样性并为今后绿色菊花品种的选育和改良工作提供理论支持,通过表型性状和SSR分子标记对61个绿色菊花品种进行了遗传多样性研究,结果表明,61个绿色菊花品种在形态学上和分子层面上均有着较为丰富的遗传变异;10个数量性状的变异系数波动范围为12.01%~168.34%,多样性指数在1.35~2.05之间,20个质量性状的多样性指数在0~1.40之间,共有16个表型性状多样性指数大于1且主要集中在花部形态上。主成分分析提取8个主成分,累计贡献率达75.138%,选取叶长、叶宽、头状花序直径等21个性状作为绿色菊花形态分类重要依据。在欧氏距离为20.0处可将供试材料划分为3大类;从89对引物中筛选出12对引物,共获得59条清晰条带,多态性条带为50条,多态性条带百分比为84.75%,在遗传相似系数为0.678时,可将所有材料划分为4类;形态聚类的标准比较倾向于舌状小花次色的有无、头状花序类型、花径和花心类型,分子聚类的标准比较倾向于头状花序类型和花径。采用12对引物中的6对将61个品种完全区分,并构建了绿色菊花种质资源SSR标记指纹图谱。本研究可为绿色菊花在分类鉴定、遗传变异和品种培育及改良等方面提供理论参考。
2026, 27(6):1202-1219. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260105004
摘要:果桑产业是桑树多元化利用的重要组成部分,桑椹菌核病是制约该产业发展的关键因素之一。其中,肥大性菌核病是一种由桑实杯盘菌引起的常见病害,在主要果桑种植区广泛发生。为此,本研究以桑实杯盘菌为接种病原菌,从国家桑树种质资源圃(镇江)中选取421份果桑种质进行室内离体鉴定,并对其中284份高产果桑种质开展田间鉴定,系统评价了桑树种质资源对肥大性菌核病的抗性。采用相对抗病性指数结合K-means聚类分析建立5级抗性评价标准,分析种质类型、种属及地理来源对抗性的影响,并探究抗性与果实主要营养成分的相关性。结果表明,供试种质间抗性存在极显著差异,421份种质室内发病速率在0.17~4.16 cm2/d之间,分5级抗性(高抗86份、中抗143份、中感111份、感病64份、高感17份);284份高产种质的单枝病果率变异系数为121.54%。野生种质的平均室内发病速率(1.07±0.81 cm2/d)显著低于栽培种质(1.69±0.75 cm2/d)(P<0.001),野生种质整体抗性更强;不同种属中,华桑抗性最强(平均室内发病速率约0.6 cm2/d,高抗级别占比最高),白桑与鲁桑整体感病(平均室内发病速率约1.6 cm2/d,感病级别占比较高)。地理来源对抗性无显著影响(P=0.421),抗性主要由遗传背景决定。筛选出中椹3号、72C002等10份高产高抗品种,单枝病果率<2.58%,室内发病速率<0.76 cm2/d。相关性分析表明,抗病性与总黄酮、花青素含量等品质性状无显著相关,但易感种质中室内发病速率与可溶性总糖含量呈微弱负相关(P<0.05)。本研究建立了基于相对抗病性指数的果桑种质抗性评价体系,明确了不同种质的抗性差异,筛选出优异抗源,为抗病育种、种质合理布局及抗病机制研究提供了重要依据。
2026, 27(6):1220-1238. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260125001
摘要:以陕北清涧76份野生酸枣种质为材料,对其果实表型、营养品质及种仁药用成分等24个性状进行遗传多样性、主成分及灰色关联度等分析,旨在筛选优良酸枣种质,为野生酸枣种质资源保护及挖掘特异种质提供参考。结果表明,在15个果实表型性状中,种质间变异丰富,变异系数在7.04%~47.86%之间,其中单果质量变异系数最高,而可食率的变异系数最低;果核横径、果核纵径的Shannon-Weaver遗传多样性指数较高,分别达1.867和1.838。5个果实营养品质性状变异系数在32.39%~89.70%之间,其中糖酸比的变异系数最高;遗传多样性分析发现,可溶性固形物、维生素C及可滴定酸含量的遗传多样性指数均大于1.50。进一步基于高效液相色谱法成功建立了供试野生酸枣种仁药用成分的指纹图谱,并对供试的76份野生酸枣药用成分含量进行测定,发现不同种质药用成分含量存在显著差异,其中斯皮诺素含量范围为0.54~3.40 mg/g,6'-阿魏酰斯皮诺素含量范围在0.07~1.52 mg/g,皂苷A含量范围为0~0.50 mg/g,皂苷B含量范围为0.01~0.47 mg/g。同时皂苷B含量的变异系数最大,达68.16%,而皂苷A含量的遗传多样性指数最高,为1.374。以上结果表明,供试野生酸枣种质在果实表型、品质及药用功能成分性状均具有丰富的遗传多样性。主成分分析提取到7个主成分,累计贡献率72.59%,分别反映果实表型、营养品质、种仁形态及药用成分等核心指标,并利用熵权法结合灰色关联度分析法进行综合评价,分别筛选出优良鲜食的S101、S158、S71和优良的种仁药用S184、S6、S30野生酸枣种质资源各3份,为酸枣鲜食及种仁药用选育及资源开发提供优良种质。
李碧聪,杨晨,余进,余小花,任海燕,赵爱玲,薛晓芳,石美娟,苏万龙,刘丽,王永康,李登科,李毅
2026, 27(6):1239-1254. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260202001
摘要:以国家枣种质资源圃253份种质脆熟期果实为研究对象,采用超高效液相色谱仪(UPLC, ultra-high performance liquid chromatograph),分别测定枣果实中游离氨基酸和水解氨基酸的含量,并结合相关性分析、主成分分析、综合评分和聚类分析等方法,对17种氨基酸指标的种质间差异展开系统分析。结果表明: (1)所有供试样品中共鉴定出17种氨基酸,包括7种必需氨基酸(水解氨基酸:19.86~222.80 mg/100 g、游离氨基酸:0.99~43.79 mg/100 g)、10种非必需氨基酸(水解氨基酸:41.85~865.58 mg/100 g、游离氨基酸:35.66~441.41 mg/100 g),其中脯氨酸含量位居首位。水解氨基酸中,脯氨酸均值为219.81 mg/100 g,是其余氨基酸的2.6~54.8倍;游离氨基酸中,脯氨酸均值为123.40 mg/100 g,为其余氨基酸的2.49倍以上。水解氨基酸中组氨酸、精氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸11种氨基酸在不同种质间呈正态分布。游离氨基酸中丝氨酸、精氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、赖氨酸、亮氨酸7种氨基酸在不同种质间呈正态分布。(2)水解氨基酸中天冬氨酸、谷氨酸等药用氨基酸含量介于25.34~496.24 mg/100 g,其中天冬氨基酸含量最高。(3)游离氨基酸中天冬氨酸、精氨酸等药用氨基酸含量介于3.96~45.98 mg/100 g,其中精氨基酸含量最高;呈味氨基酸含量从高到低表现为:甜味>苦味>鲜味>芳香族。(4)相关性分析结果显示,枣果实不同氨基酸组分间存在相关关系。水解氨基酸中139个相关系数(136个正相关系数、3个负相关系数)达到极显著水平,游离氨基酸中72个正相关系数达到极显著水平。(5)基于主成分分析和综合评分,水解氨基酸中提取出4个主成分,累计贡献率达到81.742%,综合得分前10的优质种质为合阳铃铃枣、天津大马牙、榆次团枣、酸枣2、酸枣4、乐金4号、保德油枣、聊城圆铃枣、临县大酸枣和太谷胜利枣;游离氨基酸中提取出5个主成分,累计贡献率达到67.622%,综合得分前10的优质种质为酸枣4、酸枣1、新疆小圆枣、酸枣10、临猗梨枣、中阳木枣、乾陵大枣、哈密大枣、永济蛤蟆枣和二十家大枣。(6)采用K-means聚类算法将253份枣资源分为3个差异显著的类群,水解氨基酸中3个类群氨基酸含量依次为Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ,游离氨基酸中3个类群氨基酸含量依次为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ。本研究结果可为优质氨基酸组成的枣种质选育及深加工提供依据。
李扬,马静,宫丽丹,龙青姨,吴超,李婷玉,耿建建,字楠华,黄妮娅,罗勇,陶亮,何海宁
2026, 27(6):1255-1265. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260203004
摘要:以198份澳洲坚果种质为研究对象,对14个花序表型性状进行测定,通过遗传多样性指数、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法,系统评估澳洲坚果花序的表型性状遗传多样性,并明确不同种质群体的花序表现特征。结果表明,4个质量性状的遗传多样性指数范围为0.063(花序梗颜色)~1.438(小花开放顺序);10个数量性状遗传多样性指数在1.914~2.081之间,且除花冠径和小花密度外,其余数量性状在1~10级中均有分布,表明数量性状遗传多样性极为丰富。相关性分析显示,除小花梗长度与花序梗粗度、花冠径与花序梗柄长、小花密度与花序梗粗度这3对性状外,其余数量性状间均呈显著或极显著相关。对数量性状进行主成分分析,提取出4个主成分,累计贡献率为81.861%。基于主成分得分进行聚类分析,可将种质划分为6类:长花序小花类型、少花大花类型、短花小花类型、短花大花类型、长花多花类型和短花多花类型。进一步通过OPLS-DA方法比较中国种质与澳大利亚和夏威夷种质,发现花冠径为中国种质与澳大利亚和夏威夷种质共有的差异性状,表明中国种源的澳洲坚果种质在花序表型上出现了一定的分化。本研究可为澳洲坚果种质资源评价和授粉品种选育等提供理论依据。
柯珂,徐舒畅,董海涛,孙唯航,张恒瑞,韩德俊,李春莲,吴建辉
2026, 27(6):1266-1279. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260129002
摘要:小麦是全球主要粮食作物,保障了世界约30%人口的粮食安全。本研究旨在系统鉴定普通小麦(Triticum aestivum L.)中的SPFH家族,系统分析其序列特征、蛋白结构及生物胁迫响应模式,揭示其在小麦逆境抗性中的潜在生物学功能。通过与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa L.)及玉米(Zea mays)基因组数据进行比较分析,在小麦全基因组水平上鉴定出60个SPFH家族成员。研究表明,SPFH家族蛋白普遍呈现酸性及亲水性特征;基因结构分析显示HIR与Flot亚家族内基因的内含子长度和数量相似,而亚家族间表现出显著的序列长度异质性。启动子分析进一步发现,该家族富集了大量关联生长发育及多重逆境响应的顺式作用元件。系统发育与结构模拟的进化分析结果高度一致,揭示了SPFH蛋白在亚家族内部的结构保守性及其家族趋同演化模式;物种内及物种间共线性分析表明,该家族在多倍化过程中经历了染色体易位与基因扩张,其中单子叶植物与小麦间普遍存在1∶3的直系同源比例。核苷酸多样性及异源聚合分析发现了TaHIR、TaSLP及TaPHB亚家族的极端保守性,并发现多数成员具备形成稳定异源复合物的功能潜力。转录组与qRT-PCR分析揭示,在小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)胁迫下,SPFH家族成员表现出复杂的表达动态:虽在宏观转录水平呈整体下调,但在感病材料Avocet S中,关键成员受到显著诱导上调。综上所述,SPFH家族在进化上高度保守且对生物胁迫响应敏感。本研究为解析小麦抗病分子机制提供了重要的候选靶点,并为作物抗性改良提供了理论支撑。
2026, 27(6):1280-1291. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260120002
摘要:蔗糖合成酶(SUS,sucrose synthase)在植物的生长发育、非生物胁迫响应及品质形成中起着至关重要的作用。为了探究枸杞(Lycium barbarum)中SUS基因(LbaSUS)表达对果实可溶性糖积累的影响,采用生物信息学方法鉴定LbaSUS基因家族成员,进而系统分析其编码蛋白的理化性质、基因结构、保守基序、系统发育关系及共线性特征;通过qRT-PCR技术,结合果实发育时期蔗糖含量变化,分析SUS基因家族成员表达和蔗糖含量相关性。理化性质与亚细胞定位预测显示,从枸杞基因组中共鉴定获得6个SUS基因,编码蛋白的氨基酸长度范围在739~918 aa之间,主要定位在细胞质中,且非均匀分布在5条染色体上。系统发育分析结果表明,LbaSUS基因家族成员可划分为3个亚家族,即SUS I、SUS II和SUS III;同一亚家族内成员的基因结构与保守基序组成高度保守。LbaSUS基因家族成员的启动子区域含有大量与植物生长发育、激素响应及逆境胁迫相关的顺式作用元件。荧光定量分析显示,LbaSUS1、LbaSUS5和LbaSUS6表达随着果实成熟逐渐降低,LbaSUS2和LbaSUS3表达先升高后下降,LbaSUS4表达无显著变化。亚细胞定位显示,LbaSUS3蛋白定位在叶绿体。相关性分析表明,LbaSUS3的表达量与蔗糖的含量呈显著正相关。研究结果为后续开展枸杞SUS基因功能研究奠定基础。
2026, 27(6):1292-1304. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260130001
摘要:NAC转录因子是植物中最大的基因家族之一,在植物生长发育及胁迫响应中发挥重要作用。为了解甘蓝NAC基因家族的特征及耐热调控机制,利用生物信息学方法对甘蓝NAC基因进行全基因组鉴定,并对其理化性质、染色体分布、基因结构、系统发育关系及启动子顺式作用元件进行系统分析;结合转录组数据和实时荧光定量PCR技术,检测甘蓝NAC基因在不同组织器官及高温处理下的表达模式;进一步利用本氏烟草叶片瞬时表达系统分析BoNAC36蛋白的亚细胞定位。结果表明,在甘蓝基因组中鉴定到204个BoNAC基因,编码氨基酸数量在154~855 aa之间,分子量为17752.17 Da~95180.96 Da,等电点介于4.33~9.83之间。204个BoNAC基因在9条染色体上呈不均匀分布,其中以5号染色体上的基因数目最多。根据拟南芥NAC蛋白的分类方法,BoNAC基因被分为16个亚家族,同一亚族内成员的保守基序和基因结构具有相似性。甘蓝NAC基因启动子区域包含多个光响应元件、激素应答元件、逆境胁迫响应元件及生长发育调控元件。组织表达分析发现,根中表达水平较高的BoNAC基因属于TIP和ATAF亚族。荧光定量PCR分析表明,14个BoNAC基因在热胁迫6 h和12 h持续高表达,其中BoNAC36的上调表达最明显。亚细胞定位结果显示,BoNAC36定位于细胞核。本研究为后续深入解析热胁迫下甘蓝NAC基因的功能提供重要的数据基础。
2026, 27(6):1305-1310. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20260209001
摘要:再生力是水稻的重要农艺性状,耐碾压性反映了水稻品种头季机收后稻桩回弹力的大小。准确鉴选耐碾压性高、再生力强的水稻品种对于再生稻生产适应全程机械化种植至关重要。然而,在实际生产中,不同水稻品种的耐碾压性和再生力差异巨大,以及适宜机收的周年丰产型再生稻品种的缺乏,是导致机收再生稻产量不高、不稳的主要因素。针对这一问题,本文综合3年不同类型水稻品种的产量、推阻力、再生力和综合抗性田间观察和研究积累,系统总结了水稻品种耐碾压强再生力鉴定的技术方法和操作流程,制定了涵盖机收再生稻大田种植、测定方法、评价方法和判定规则的技术规程,明确了鉴选技术规范,旨在为周年丰产专用机收再生稻品种精准鉴选,以及相关种质资源鉴定提供标准化技术支撑。本规程适用于重庆及长江上游类似气候生态区宜机收再生稻品种鉴选和评价。