摘要:作物种质资源不仅关乎当下育种和种业发展难题的突破，也关乎子孙后代的永续高质量生存。作物种质资源事业是一个具有公益性和战略性的长链条的系统工程。纵观国际作物种质资源发展历史与现状，资源收集呈补缺式多元化发展态势，资源保护向多维化安全化方向发展，资源鉴定向规模化精准化方向升级，资源改良创新向定向化多样化方向拓展，基础研究向深入化交叉化方向前行，资源共享利用向标准化规范化方向延伸。在此基础上，本文提出了我国未来作物种质资源保护与利用的工作重点和发展方向。

摘要:为探究碱胁迫对粳稻品种叶片损伤和幼苗存活能力的影响，明确不同地理来源粳稻品种的耐碱性差异，2016-2017年在pH值约8.9的耐碱性鉴定池中，对437份粳稻种质资源进行连续2年的耐碱性重复鉴定，重点评价苗期死叶率和死苗率两项耐碱性指标。结果表明，随着碱胁迫处理时间的延长，粳稻苗期死叶率和死苗率均呈逐步上升趋势，且不同粳稻品种间的耐碱性表现出显著差异；碱胁迫15~25 d为苗期耐碱性评价的关键时期，其中碱胁迫15 d时死叶率表型值、标准差及变异系数较高，碱胁迫25 d时死苗率表型值、标准差及变异系数较高。群体水平分析显示，粳稻耐碱性表现出一定的区域聚集特征，我国东北稻区黑龙江省和吉林省材料死叶率分别为55.45%和55.04%，死苗率分别为28.79%和26.19%，整体表现出较强的苗期耐碱性。基于死叶率和死苗率的聚类结果表明，粳稻品种间的亲缘关系与材料来源地的地理距离和纬度分布有一定关联。本研究还以两年平均死苗率≤13.33%、死叶率≤45.66%为筛选标准，鉴定出空育131、吉粳105等20份耐碱粳稻种质，为盐碱地粳稻品种改良提供了重要的材料支撑。

摘要:为探索基于DUS测试性状的亚麻种质资源多样性分析，弥补NY/T 2562-2014《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 亚麻》在西北高原地区的适应性不足，以285份亚麻种质资源为材料，通过多样性分析、相关性分析、聚类分析及主成分分析等方法，探讨基于DUS测试性状的亚麻种质资源的遗传多样性分析与区域亚麻标准品种筛选。结果表明，285份亚麻种质资源的始花期、植株高度等14个数量性状变异系数范围为4.91%~29.55%，遗传多样性指数范围为1.021~2.073。花冠颜色、种皮颜色等7个质量性状和假质量性状的遗传多样性指数范围为0.225~0.991，表明所选亚麻品种的遗传多样性丰富。相关性分析表明，花不同部位的性状之间、株型与工艺长度等均存在显著的协同变异关系。聚类分析表明在欧式距离为20.13时，285份亚麻品种可以被分为6类，其中第Ⅰ类单株蒴果数高，第Ⅱ类花丝均为白色，第Ⅲ类处于中间水平，第Ⅳ类植株工艺长度较小，第Ⅴ类植株高度较高，第Ⅵ类千粒重较低。主成分分析提取到的7个主成分累积贡献率达到了74.502%，最终筛选出包含285份种质资源所有代码表达范围的20个代表性亚麻品种。本研究为亚麻种质资源鉴定方法提供新的思考，为亚麻DUS测试中标准品种的地域性选择提供指导。同时通过比较国际植物新品种保护联盟（UPOV，International Union for the Protection of New Varieties of Plants）的亚麻DUS测试指南，为我国亚麻DUS测试指南的修订提供参考。

摘要:为系统揭示胡麻种质的表型变异特征，连续两年对525份国内外胡麻种质进行田间种植试验，针对7个质量性状和17个数量性状开展遗传多样性、相关性、主成分及聚类分析。结果表明，7个质量性状中，花瓣颜色的遗传多样性指数最高（1.09），茎基部形状和种皮颜色的遗传多样性指数较低（分别为0.35和0.27）；17个数量性状中，单株粒重、单株果数和千粒重的变异系数较高（分别为34.25%、23.93%和20.48%），均超过20%，改良潜力较大；果实直径、含油率和蛋白质含量的变异系数较低（分别为3.37%、4.76%和5.92%），属于相对保守的核心数量性状。相关性分析显示，千粒重、单株粒重与果实直径、含油率呈极显著正相关；株高、工艺长度与千粒重、单株粒重呈极显著负相关；亚麻酸含量与蛋白质含量呈极显著正相关，与油酸、硬脂酸含量呈极显著负相关。此外，株高、工艺长度与蛋白质含量呈极显著正相关。聚类分析将所有种质划分为5个类群：第Ⅰ类（73份）农艺性状优良，适合油用育种；第Ⅱ类（51份）早熟、含油量高，适合高油品种培育；第Ⅲ类（192份）来源广泛、变异丰富，适合纤维-油用双用途育种；第Ⅳ类（108份）以地方种质为主，适合基因挖掘；第Ⅴ类（101份）以纤维型种质为主，适合纤维用品种培育。主成分分析共提取5个主成分，累计贡献率达73.47%，主要反应与胡麻产量和品质相关的数量性状。通过综合F值筛选出10份优良种质（含1962 ROW 210等）。本研究结果为胡麻种质资源的高效利用、亲本选择及针对性育种提供了数据支撑和理论依据。

摘要:为探明贵州不同区域紫苏种质资源遗传差异，推动优异性状挖掘与优良品种选育，通过遗传多样性、相关性、主成分、聚类分析和综合评分等方法对348份紫苏种质资源15个主要数量性状进行分析及评价。结果表明，15个性状变异系数范围为4.44%~56.70%，其中，单株籽粒重和单株总穗数的变异系数较高，分别是56.70%和53.30%；遗传多样性指数范围为0.99~2.01，其中，单株籽粒重、株高和主茎节数的遗传多样性指数较高，分别是2.01、1.85和1.77。相关性分析表明，15个性状之间存在着52对显著或极显著相关关系，其中，单株籽粒重与株高、茎粗、主茎节数、单株总穗数和硬脂酸含量均呈显著正相关，与含油量、生育期均呈极显著正相关。主成分分析提取出6个主成分，贡献率依次为19.14%、14.03%、11.10%、9.24%、8.53%和7.46%，累计贡献率达69.50%。聚类分析将348份紫苏种质资源分为4个类群，第Ⅰ类群矮秆粗茎，穗多主穗长，亚麻酸含量高；第Ⅱ类群分枝多，较早熟，含油量较高，脂肪酸组成均衡；第Ⅲ类群早熟，蛋白质含量与油酸含量突出；第Ⅳ类群高秆高产，晚熟，含油量高，硬脂酸含量高。从4个类群中共筛选出13份特异种质资源，可为紫苏精准高效育种及优异基因深度挖掘提供材料基础。基于综合F值评估，筛选到F值≥1的综合性状优异的15份紫苏种质资源，可为今后紫苏育种提供参考。

摘要:渭党和纹党是甘肃地区主栽的两种中药党参。依托远缘杂交育种路径，以两种党参各35份及两者杂交产生的127份F₁群体为材料，在室内水培条件下，对根茎叶的13个形态性状与党参根的炔苷含量进行系统测定及相关性分析。结果表明，两亲本在形态性状均值上差异不显著，但渭党党参炔苷含量极显著高于纹党；纹党群体平均遗传多样性指数以及平均变异系数高于渭党群体；F₁群体平均遗传多样性指数（1.56）高于双亲，而平均变异系数（47.57%）低于双亲，表现为性状分布更均匀但波动幅度降低；主成分与聚类分析显示F₁群体形成新的性状组合结构；多数地上部性状表现显著中亲优势和超亲优势，呈正向超亲分离；党参炔苷含量在亲本中与形态性状相关性较弱，但在F₁群体中与根粗、分根数及根长呈极显著正相关。研究揭示了纹党与渭党之间形态差异有限，杂交后代表型变异丰富，为党参种质创新与优良性状选择提供了理论依据。

摘要:OsWRKY70是水稻响应低温胁迫的关键转录因子，然而其自然变异调控水稻耐冷性的遗传机制尚未明确。基于“3K水稻基因组计划”，对OsWRKY70编码区的单倍型组成、群体分化及其与耐冷性的相关性进行分析。结果表明，OsWRKY70编码区存在26个SNPs，构成9种单倍型，其中Hap1（56.54%）和Hap2（42.24%）为优势单倍型。群体遗传分析显示，该基因在籼稻与粳稻亚种间分化显著（F_st=0.598），Hap1为籼稻特征单倍型（在籼稻中占比83.10%），而Hap2为粳稻特征单倍型（在粳稻中占比98.71%），两者共同贡献了99.98%的群体分化指数，表明该基因是籼粳分化的重要位点。地理分布分析发现，Hap1主要分布于热带与南亚热带地区，而Hap2多见于高纬度、高海拔及低温频发区域。耐冷性表型评价显示，Hap2单倍型材料的平均存活率（51.86%）显著高于Hap1（4.73%），表明Hap2与水稻苗期耐冷性显著相关，且该耐冷效应在粳稻遗传背景下更为显著。本研究明确了OsWRKY70自然变异与籼粳分化和耐冷性之间的关联，且Hap1与Hap2之间存在的5个非同义突变SNPs为耐冷性遗传改良及相关分子标记的开发提供了理论依据。

摘要:为系统揭示黄淮海地区大豆育成品种豆芽可溶性糖含量的表型分布特征，深入挖掘其遗传调控基础，以来自黄淮海地区的188份大豆种质为材料，精准测定2023年与2024年萌发豆芽中的可溶性糖含量，并结合SNP标记开展全基因组关联分析。结果显示，黄淮海地区大豆种质豆芽可溶性糖含量存在广泛表型变异，含量范围为1.67~20.94 mg/g，两年的变异系数分别为33.33%和26.73%，表明该性状在供试材料中具有丰富的遗传多样性。结合GWAS分析，在两年中共鉴定出5个与可溶性糖含量显著关联的SNP位点［-log₁₀（P）≥5.86］，分别位于第2、10、12、14和18号染色体，并在这5个关联位点所在区间内，筛选得到18个候选基因，其功能主要富集于糖异生、海藻糖合成等糖类代谢通路及细胞壁合成相关通路，进一步发现其中4个基因的表达量在高、低可溶性糖含量的材料中存在差异。本研究明确了黄淮海地区大豆豆芽可溶性糖含量的表型变异特征，挖掘出调控该性状的关键SNP位点及候选基因，为解析大豆豆芽可溶性糖合成的分子机制、开发功能标记及开展标记辅助育种提供了重要理论支撑和实践依据。

摘要:为明确桂东南地区火力楠（Michelia macclurei）天然群体的表型变异特征、遗传多样性水平及群体遗传结构，并挖掘与重要表型性状相关联的SSR标记，以来源于桂东南地区的5个天然群体共120份火力楠优树资源为试验材料，测定13个表型性状，并利用10对SSR引物进行基因分型，结合聚类分析、群体结构分析和混合线性模型（MLM）开展遗传多样性与关联分析。结果表明，5个火力楠群体在叶片形态和生理生化指标上存在显著差异，其中北流（BL）群体表现出较大的叶片和较高的生物量特征，苍梧（CW）群体的平均丙二醛含量和游离脯氨酸含量显著较高，玉林（YL）与六万（LW）群体表型距离最为相近。10对SSR引物共检测到77个等位基因，平均等位基因数为7.70，平均有效等位基因数为3.72，平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.53和0.66，平均多态信息含量为0.62。5个群体中，YL群体遗传多样性最高，高海拔的LW群体最低。群体间平均遗传分化系数为0.11，平均基因流2.89。遗传结构分析表明BL和YL群体保留了相对独立的遗传组分，其余群体表现出较明显的遗传混合。关联分析共检测到6个SSR位点与表型性状显著关联，解释率在6.87%~18.90%之间，其中M23位点与多个性状显著相关。本研究揭示了桂东南火力楠的遗传变异，筛选得到的关联位点可为火力楠种质资源保护、优异种质资源筛选和分子辅助育种提供理论依据。

摘要:矮秆基因是决定小麦株高和抗倒伏能力的关键基因，其广泛利用推动了全世界的小麦绿色革命，发掘和利用优异矮秆种质和基因资源对小麦育种改良和产业发展具有重要意义。以2109份涵盖地方品种、育成品种和引进品种的国家作物种质库库存的六倍体小麦为材料，通过2023-2024年度和2024-2025年度两个生长季度田间株高表型数据调查，结合覆盖小麦全基因组的60K液相捕获SNP芯片的基因型鉴定结果，采用混合线性模型（MLM，mixed linear model）开展全基因组关联分析（GWAS， genome-wide association studies）。结果表明，供试种质株高变异类型丰富，不同类型种质间株高差异极显著，从中筛选出320份株高低于85 cm的半矮秆、矮秆及超矮秆资源。基于2个生长季度的株高数据和最佳线性无偏估计（BLUE，best linear unbiased estimation）值，在Bonferroni校正下共鉴定出4个高置信度基因组区域，其中4B、4D和2D染色体的关联区域分别与经典的矮秆基因Rht1（Rht-B1b）、Rht2（Rht-D1b）和Rht8共定位，而在1B染色体Chr1B：332340447处鉴定到一个未见报道的新位点（暂命名为QHt.caas-1B），具有显著的独立降秆效应。单倍型分析表明，QHt.caas-1B的矮秆等位基因型在育成品种占比91.1%，证明该位点被现代育种高频率利用。进一步从320份半矮秆、矮秆及超矮秆（≤85 cm）种质中筛选出248份已聚合特定功能单倍型（H2： Rht2+Rht8+QHt.caas-1B，H3： Rht1+Rht8+QHt.caas-1B，H7：Rht1+Rht2+Rht8+QHt.caas-1B）的矮秆资源供育种利用。本研究基于大规模小麦种质资源，从全基因组关联分析角度阐明小麦矮秆基因的利用特征，为小麦矮秆育种提供重要的基因资源和优异亲本。

摘要:TIFY家族作为植物特有的转录因子家族，在种子发育、信号传导及逆境胁迫应答等多种植物生理过程中发挥着重要调控作用。以大豆基因组数据为基础，结合种子发育及种子大小相关转录组数据，采用生物信息学方法对大豆GmTIFY家族基因进行全基因组鉴定和系统分析，并借助蛋白互作网络、qRT-PCR与比较基因组学等手段挖掘对大豆种子大小响应的候选基因。结果表明，从大豆种子发育转录组数据中共鉴定获得26个GmTIFY差异基因；结合种子大小转录组数据进一步筛选到16个与种子大小相关候选基因。共线性分析显示，大豆与拟南芥、水稻、番茄分别存在12、4、11对共线性基因，且发现片段复制是GmTIFY基因家族扩张的主要驱动力，该基因家族的进化过程受纯化选择作用。KEGG富集分析发现，GmTIFY基因只富集于植物激素信号转导通路。通过同源比对，在大豆中进一步筛选出11个与种子大小相关的核心候选基因，其互作蛋白均参与种子大小的调控过程。qRT-PCR验证结果显示，在种子发育20 d时有8个基因在小粒大豆品种中的表达量显著高于大粒品种，1个基因在小粒品种中的表达量显著低于大粒品种，进一步证实这9个基因可能参与种子大小的调控过程。本研究结果为解析大豆种子大小调控的分子机制，挖掘大豆高产育种候选基因提供了理论参考与基因资源。

摘要:基于六倍体甘薯品种Beauregard参考基因组，共鉴定获得67个IbCOMT家族成员，对其理化性质、亚细胞定位、基因结构、保守基序、系统发育、共线性、启动子顺式作用元件等进行系统分析，结果显示，IbCOMT蛋白氨基酸数目介于192~721 aa，分子量介于21.01 kDa~80.47 kDa，理论等电点介于5.13~9.44；多数成员亲水性平均系数为负值，表明其整体为亲水性蛋白。系统进化分析将IbCOMT家族划分为两个亚族，同一亚族内成员的外显子-内含子结构与保守基序组成相对保守。转录组表达分析结果表明，IbCOMT58在甘薯地上组织中表达水平较高，且在盐、ABA及干旱胁迫条件下其表达量明显上调。以IbCOMT1启动子片段为诱饵进行酵母单杂交筛选，获得了ERF4、NF-YA10、MADS-box、bHLH81及eIF5A等候选结合因子，点对点验证结果表明以上候选结合因子与诱饵片段具有较强结合活性。通过双荧光素酶活体检测分析，进一步证实MADS-box、ERF4和NF-YA10能够直接结合IbCOMT1启动子，并发挥转录激活功能。研究结果为深入探究甘薯IbCOMT家族的功能及IbCOMT1的转录调控机制提供了候选基因与试验依据。

摘要:薏苡主栽品种普遍存在开花期晚、株高偏高的性状特征，是制约其稳产性和适应性的重要因素。前期研究发现，ClCCT启动子区的38 bp插入变异是调控开花期和株高的关键遗传位点。为明确该变异在育种中的应用潜力，本研究基于近等基因系分析其对开花期、株高、茎叶和籽粒性状的多效性，并在聚合育种群体中开展表型验证与评估。结果表明，在近等基因系中，38 bp插入变异显著促进开花期提前和株高降低，长日照下开花期提前32.3 d、株高降低89.2 cm，短日照下开花期提前20.3 d、株高降低78.4 cm；同时对茎叶及籽粒性状具有调控效应。在聚合育种获得的65份早花矮秆株系中，插入型等位基因频率高达72.31%。在长日照下，与杂合型/缺失型株系相比，插入型株系的开花期显著提前5.9 d，而株高、茎叶及籽粒相关性状均无显著差异，表明该变异在复杂遗传背景下主要调控开花期，对其他农艺性状影响有限。综合两个群体的结果，38 bp插入变异对开花期的调控效应在不同遗传背景下均稳定存在，且该标记易于检测，可作为薏苡开花期分子标记辅助选择的高效工具。

摘要:藜麦属于全营养假谷物，含有人类所需的全部必需氨基酸。为探究藜麦发芽过程中γ-氨基丁酸（GABA）的积累机制，以藜麦M059为材料，对其发芽12 h和24 h的GABA含量进行测定，并比较其转录组差异。结果显示，发芽24 h时，GABA含量达峰值（24.47 μg/g），较12 h提升2.27倍。RNA-seq分析共鉴定到1146个差异表达基因（DEGs），其中上调基因913个，下调基因233个。GO富集分析发现，有19个与发芽过程中GABA合成密切相关的GO条目；KEGG通路分析表明，与发芽过程中GABA合成密切相关的代谢途径为6条，其中丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢（ko00250）以及精氨酸和脯氨酸代谢（ko00330）为核心通路，24 h时关键基因CqGAD（LOC110718614）和CqALDH3H1（LOC110709762）的表达量较12 h时分别上调1.9倍和1.1倍。转录因子分析鉴定到关键基因的潜在转录调控关系表明，转录因子CqSPL8（r=0.77）、CqWRKY24（r=0.91）、CqWRKY6（r=0.97）正调控CqGAD，CqHSFC1（r=-0.97）负调控CqGAD；转录因子CqERF091（r=0.89）、CqWRKY24（r=0.88）、CqTGA9（r=0.91）正调控CqALDH3H1，CqABI4（r=-0.91）负调控CqALDH3H1。其中，CqWRKY24作为共同调控因子，同时参与CqGAD和CqALDH3H1的正调控。qRT-PCR结果表明，CqSPL8（LOC110714232）、CqWRKY6（LOC110720931）、CqHSFC1（LOC110691034）、CqERF091（LOC110693708）、CqWRKY24（LOC110730454）、CqTGA9（LOC110684250）、CqABI4（LOC110699305）与转录组表达一致。本研究表明藜麦发芽过程中GABA的高效积累是谷氨酸脱羧酶（GAD）催化的谷氨酸途径与醛脱氢酶（ALDH）介导的多胺降解途径协同作用的结果，WRKY家族转录因子在其中发挥关键调控作用。本研究结果为藜麦发芽过程中GABA关键代谢通路及其分子机制提供了参考。

摘要:为阐明橡胶树（Hevea brasiliensis）JAZ基因家族的结构特征及其在抗炭疽病中的负调控作用，通过生物信息学分析、表达模式及功能验证，对HbJAZ基因家族及其关键成员HbJAZ1进行了系统的抗性鉴定研究。通过同源序列比对和保守结构域搜索，从橡胶树基因组中共鉴定出10个HbJAZ 基因，且所有HbJAZ蛋白均含有典型的Tify和Jas_motif结构域，整体结构高度保守。染色体定位分析显示，10个HbJAZ基因不均匀地分布于7条染色体上，其中Chr.4上聚集了HbJAZ1和HbJAZ5，呈现明显的基因簇分布特征。启动子顺式作用元件分析表明，HbJAZ基因启动子区富含光响应、激素响应及胁迫相关元件，其中HbJAZ1含有MeJA响应元件，提示其可能作为JA信号通路的核心调控节点。转录组结合qRT-PCR结果显示，多个HbJAZ基因在橡胶树抗炭疽病种质中显著响应炭疽菌侵染，其中HbJAZ1相较于空载对照pBin308表达上调，推测其可能为关键负调控因子。进一步功能验证发现，在MeJA的诱导条件下，过表达HbJAZ1烟草植株抗病性显著弱于pBin308，且JA信号通路标记基因NbDEF1和NbLOX1的表达受到抑制，表明HbJAZ1在JA信号通路中发挥关键负调控作用。亚细胞定位结果显示，HbJAZ1主要定位于细胞核和质膜。酵母双杂交试验发现，HbJAZ1可与ABA信号途径关键蛋白HbPP2C直接互作，推测其可能参与JA-ABA信号交叉调控。研究结果揭示了橡胶树JAZ基因家族的系统特征及染色体分布规律，明确了HbJAZ1在抗炭疽病中的负调控作用，为阐明橡胶树JA信号介导的免疫调控网络提供了重要理论依据。

摘要:建立并完善普通菜豆遗传转化体系，对促进普通菜豆基因资源的发掘与利用、分子育种发展等都具有重要意义。以高再生率的普通菜豆种质资源小白豆为材料，通过单一变量试验研究，明确了侵染、分化再生、抗性筛选3个关键阶段的最适遗传转化条件，为建立普通菜豆高效遗传转化体系提供参考。研究结果证实在制备外植体时切除子叶、顶芽和胚根，保留胚轴与子叶连接部位的方法效果较好，同时对外植体进行30 s超声处理能显著提升农杆菌的侵染与转化效率；在培养基中添加天冬酰胺与谷氨酰胺两种氨基酸，可提高遗传转化的成功率。同时，为进一步优化外植体再生状态，确定了再生培养基中添加激素或调节剂的最佳浓度，分别为6-苄氨基嘌呤（6-BA）8 mg/L、腺嘌呤60 mg/L、肌醇200 mg/L、尿囊素20 mg/L、蔗糖90 g/L，在最优浓度组合下，普通菜豆外植体的再生率、再生芽长度及生长状态均达到最佳。最后，明确了草铵膦的最佳浓度为5.0 mg/L，可区分阳性与阴性转化苗。研究结果为建立普通菜豆高效、稳定的遗传转化体系提供了技术指导和实践依据，也为其他食用豆类遗传转化体系的构建提供了参考。