摘要:番茄（Solanum lycopersicum L.）是我国设施蔬菜中栽培面积最大、经济价值最高的作物之一。随着消费者对高品质番茄需求不断增加，风味和营养品质已成为番茄育种的重要目标。番茄拥有丰富的种质资源，包括地方品种、栽培种、野生近缘种等，这些资源在糖、有机酸、类胡萝卜素、维生素及挥发性香气物质等品质性状上表现出丰富的遗传变异，为优异品质基因的发掘、功能解析及新品种培育提供了重要材料基础。本文综述了番茄种质资源的主要营养品质组分（如维生素、类胡萝卜素、可溶性糖、有机酸、游离氨基酸和酚类）以及挥发性物质的组成、代谢调控与相关研究进展，重点分析了营养品质与挥发性物质形成之间的协同关系，并结合口感番茄和风味轮模型，总结番茄风味品质形成机制及种质资源利用现状，以期为番茄优质种质创新、品质改良及分子设计育种提供理论参考。

摘要:钾是植物生长发育所需的关键营养元素，其吸收利用是一个高度协调复杂的调控过程。我国耕地中有效钾含量较低，常难以满足作物生长需求，加上土壤干旱和盐渍化等严重影响作物钾营养吸收利用，导致作物缺钾现象普遍存在。植物为了在各种逆境中生存，逐步形成了多种应对低钾、盐和干旱等非生物胁迫的调控机制。本文系统综述了植物钾通道家族、钾转运体家族类型以及钾吸收、转运、利用钾营养的生理和分子机制，重点探讨了盐、干旱等非生物胁迫对植物钾离子吸收转运相关基因的调控机理，以及不同钾离子吸收转运基因在提高植物抗旱耐盐方面的作用机理。最后，对如何利用栽培学、分子生物学和分子育种学等手段提高作物钾营养吸收利用进行了展望，以期为提高作物钾肥利用效率和耐逆性提供理论依据。

摘要:为明确大豆种质资源老化过程中黄酮类物质的变化特征及其与种质活力的关系，以27份不同来源的大豆种质资源为试材，采用40℃人工老化处理获得不同活力梯度，分析种质活力指标与总黄酮含量及关键黄酮类物质变化关系。结果表明，不同种质资源的活力丧失特性存在差异，种质间初始总黄酮含量差异较大（0.373~3.381 mg/g），老化过程中多数种质呈先升后降趋势，且与发芽率呈极显著负相关。利用高效液相色谱-串联质谱法（HPLC-MS/MS， high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry）分析高、中、低3种活力水平的3份代表性种质黄酮类物质的组成成分，并结合主成分分析、聚类分析、偏最小二乘判别分析和相关性分析，筛选出7，4′-二羟基黄酮、毛蕊异黄酮、染料木素、芹菜素、山姜素等关键差异黄酮物质，均与发芽率呈极显著负相关；上述关键黄酮类物质在低活力样本中显著富集，可用于区分不同活力的大豆种质。因此，黄酮类物质可作为大豆种质资源活力评价的潜在生化指标，为种质资源安全保存与利用提供理论依据。

摘要:为研究青藏高原有色青稞种质资源关键籽粒性状的遗传多样性，以来自青海、西藏、四川、甘肃、云南等地的122份有色青稞种质资源为研究对象，在4个环境下对6个籽粒性状（千粒重、粒长、粒宽、粒厚、籽粒面积和籽粒圆度）进行测定，综合运用遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析和综合评价等方法，筛选优异种质资源。结果表明，6个籽粒性状均存在广泛的表型变异，千粒重遗传变异系数最高，粒宽的遗传变异系数最低；各籽粒性状遗传多样性指数介于1.95~2.09之间；各籽粒性状受环境、基因型及二者互作的影响均达极显著水平；各籽粒性状间普遍存在相关性，其中，千粒重与籽粒面积的相关系数高达0.89，粒长与籽粒圆度的相关系数为－0.69，前2个主成分累计贡献率为94.073%，千粒重、粒宽和粒厚是第1主成分中影响程度最大的3个性状，粒长和籽粒圆度是第2主成分中的主要性状。122份青稞种质聚类分析分为4类，其中第I类群所包含的32份种质综合特征最优，此类种质的主要特征为千粒重、粒长、粒宽、粒厚及面积均为最大值，呈现出典型的大粒型特征，可作为培育籽粒高产型青稞新品种的亲本。综合得分F值筛选出排名前10的种质为紫青稞、查青没叉、夏脚紫、查久、混在乃庆中、海青黑2号、吾木、乃木柴、乃那和车多紫，可作为青稞种质资源籽粒性状改良和新品种筛选的优异亲本。

摘要:探究越南油茶（Camellia drupifera Loureiro）叶片表型性状的变异规律，为其种质资源改良及新种质培育提供理论支撑。以越南油茶不同分布区的14个居群为研究对象，测定10个叶片表型性状，采用多种统计分析方法开展研究。结果显示，越南油茶居群间及个体间部分叶片表型性状差异显著，变异丰富，10个性状平均变异系数范围为14.67%~32.73%，总体平均达19.95%。大部分叶片性状间存在极显著相关，叶片长度、叶片宽度、叶面积等叶片大小性状协同正相关，叶长宽比与叶形状系数呈极显著负相关，叶片厚度相对独立，叶形状系数与多数形态性状呈负相关。聚类分析表明，14个居群可划分为2类，聚类结果与实际地理分布高度契合。环境因子分析显示，纬度、1月均温、年平均温度以及极端最低温与叶片大小相关性状呈显著或极显著负相关，是关键影响因子，而经度和年日照总时数对所有叶片表型性状均无显著作用。结论表明，越南油茶不同居群叶片表型变异丰富，具有明显地理差异，可根据具体育种目标，筛选不同类群的种源作为优质育种材料。

摘要:通过探究观赏海棠新品种花器官表型性状的多样性，为海棠的定向培育、种质评价和园林应用提供理论依据。以76个海棠新品种为研究对象，对其6个花器官数量性状与14个质量性状进行测定，开展多样性分析、相关性分析、聚类分析、主成分分析和综合评价。结果表明，6个数量性状多样性指数为1.04~2.05；14个质量性状共检测到65个变异类型，质量性状的多样性指数为0.75~1.92，其中小蕾颜色、大蕾颜色和盛花外侧颜色的多样性指数较大，表现出丰富的遗传多样性。相关性分析结果表明，数量性状间相关系数较高，花期天数与花瓣数呈极显著正相关（r=0.74）。Q型聚类将供试海棠新品种划分为4大类群，类群Ⅰ可用来选育单瓣浅色且抗性强的品种；类群Ⅱ可用来选育大花型、重瓣、花期长的品种；类群Ⅲ可用来选育花色鲜明的品种；类群Ⅳ可用来选育雌蕊数量多、丰产性强的品种。主成分分析将20个花器官性状转化为7个主成分，累计贡献率为78.13%，可以反映海棠新品种花器官表型性状的大部分特征信息。综合评价筛选出忆红莲、状元红、紫蝶儿、昌红等10份综合性状优良的重要育种及观赏材料。本研究可为高效开发利用海棠资源、花器官观赏性状育种提供参考。

摘要:紫叶罗勒（Ocimum basilicum var. purpurascens Benth.）因其独特的紫色叶片和丰富的次生代谢产物，在食用、观赏及药用领域均具有重要价值。然而，目前对于紫叶罗勒的研究多集中于单一品种、单一性状或特定功能成分的检测，缺乏针对不同紫叶罗勒种质综合性状的多维度比较分析。对6份紫叶罗勒种质的植物学性状、生理生化指标和挥发性成分开展综合评价，并采用Pearson相关性分析探讨性状间的相关关系。结果表明，6份紫叶罗勒种质在表型性状、生理生化指标和挥发性成分组成方面表现出明显差异。不同种质在叶片颜色、形态特征及花序结构等植物学性状上存在一定分化，变异系数为17.40%~57.50%。生理生化指标方面，6份紫叶罗勒种质在相对叶绿素含量（SPAD值）、总酚含量、总黄酮含量、可溶性糖含量及超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性上均存在显著差异。根据成熟叶片的挥发性成分，供试种质可分为甲基胡椒酚型与芳樟醇-桉叶油醇型。相关性分析显示，植株不同组织间的颜色呈显著正相关，总酚含量与花青素含量呈极显著负相关，花青素含量与超氧化物歧化酶活性呈极显著负相关，反映出植物学性状、生理生化指标与抗氧化系统之间存在一定关联。根据多指标综合分析，供试种质在高酚高黄酮、较高抗氧化酶活性、高花青素积累和特色香气等方面表现出不同利用潜力。本研究从多维度视角分析了供试紫叶罗勒种质表型、生理生化指标与叶片挥发性成分组成之间的相关特征，可为后续紫叶罗勒种质群体评价、开展特色功能材料筛选及定向育种提供参考依据。

摘要:杂草是影响水稻产量和品质的重要因素，培育具有除草剂抗性的水稻品种是控制杂草的有效途径。硝磺草酮是一种4-羟基苯丙酮酸双加氧酶抑制剂类除草剂，因杀草谱广、对后茬作物安全、杂草难以产生抗性等优势而具有巨大应用潜力。水稻种质资源中存在天然的硝磺草酮抗性等位基因。首先利用液体培养法确定0.2 μmol/L硝磺草酮为极敏感材料筛选浓度，0.8 μmol/L硝磺草酮为抗性材料筛选浓度。然后根据不同水稻种质资源对硝磺草酮的抗性反应将抗性划分为1级、3级、5级、7级、9级；利用0.2 μmol/L硝磺草酮浓度从760份水稻种质资源筛选出19份抗性为9级的极敏感种质，而后提高硝磺草酮浓度至0.8 μmol/L从760份种质资源中筛选出4份1级高抗种质、28份3级较强抗性种质。进一步苗期和分蘖期大田喷施试验表明，筛选出的高抗种质可耐受15%硝磺草酮悬浮液大田喷施剂量达80 mL/667 m²。本研究建立的硝磺草酮液体培养抗性鉴定方法能够实现水稻种质资源硝磺草酮抗性的大规模快速评价，筛选出的高抗与极敏感种质不仅为抗硝磺草酮水稻新品种选育提供了优异种质基础，也为抗性基因挖掘、遗传机制解析提供了遗传材料。

摘要:以304份橡胶树魏克汉种质为材料，系统研究植物学性状、冬春季叶片物候及白粉病病级的遗传多样性，并进行聚类分析，旨在筛选抗/避白粉病的优异种质，为橡胶树抗病育种提供理论依据与材料支撑。结果表明，33个植物学性状的遗传多样性指数介于0.23~1.40之间，12个叶片形态数量性状的遗传多样性指数范围为1.66~2.22。冬春季叶片物候的遗传多样性指数范围为0.85~1.70，其中2月9日最高、4月3日最低；白粉病病级的遗传多样性指数范围为0.88~1.37，其中3月20日最高，这个时期99%的种质均感染白粉病；叶片物候与白粉病病级关联分析表明，3月5日前后，叶片处于古铜色-变色过渡期和变色期，为白粉病的易感关键时期，此阶段叶片成熟度与白粉病病级呈强负相关（r=-0.48），建议将这个时期作为白粉病预防的重要关键时期。基于叶片物候与白粉病病级的聚类将304份种质划分为6大类，其中第Ⅰ类和第Ⅱ类相似，感病均较重，区别在于前者物候更早；第Ⅳ类和第Ⅴ类感病中等，区别在于后者物候更早；第Ⅲ类属于叶片较早脱落类型，第Ⅵ类为叶片物候落叶最晚类型，感病等级均较低。结合叶片物候期的生长规律和白粉病病级，筛选出21号、152号、166号、222号和290号共5份感病最轻种质。本研究明确了橡胶树魏克汉种质表型多样性与物候-白粉病感病关联规律，筛选出优异抗/避病材料，可为橡胶树抗白粉病育种提供重要参考。

摘要:极早熟玉米区是我国重要的商品粮生产基地之一。近年来，通过增加种植密度来提高极早熟玉米产量的方式日益受限，如何提升单株产量成为突破高产瓶颈的重要途径。然而，当前针对极早熟玉米穗部相关性状遗传位点的研究仍开展较少。为此，以极早熟自交系CAVA119与中早熟自交系2104113005杂交，通过单倍体技术构建双单倍体（DH， doubled haploid）群体，利用Maize 3K液相芯片进行基因型检测，在3个不同环境下对DH系及与其测验种R55921构建的杂交种群体进行穗长、穗粗、穗行数和行粒数等穗部相关性状的QTL定位分析，共检测到86个与穗部性状相关的QTL。其中，在DH群体中，共检测到55个QTL，与穗长、穗粗、穗行数和行粒数相关的QTL分别有17个、16个、15个和7个；效应最大的位点为qKNPR1-2，其LOD值为22.02，表型贡献率为12.02%。在杂交种群体中，共检测到31个穗部相关QTL，与穗长、穗粗、穗行数和行粒数相关的QTL分别有8个、14个、5个和4个。杂交种群体QTL定位结果中有6个QTL与DH群体定位结果重合。此外，还鉴定出2个在多环境下稳定表达的新位点，qEL7-1与qKNPR7-1。本研究为深入解析极早熟玉米穗部相关性状的遗传基础及分子育种提供了重要的理论基础和基因资源。

摘要:玉米单倍体技术已经广泛应用，亲本自交系单倍体雄穗自然加倍能力的挖掘显得尤为重要。本研究旨在解析玉米单倍体雄穗自然加倍的分子机制，以高自然加倍材料RL36^Hap和低自然加倍材料HCL645^Hap为对象，通过花药形态观察、I₂-KI染色、转录组测序及qRT-PCR验证，比较两者在减数分裂前期（花药长度为1.0~1.5 mm）和减数分裂期（花药长度为1.5~2.0 mm）的基因表达差异。结果表明，RL36^Hap花药发育正常、花粉活力达95%，而HCL645^Hap花药干瘪、花粉活力仅0.2%。转录组分析鉴定出HCL645^Hap中差异表达基因数量为6345个，远多于RL36^Hap数量2987个。GO富集显示，HCL645^Hap显著富集微管运动、微管马达活性、DNA复制起始、细胞质翻译及核糖体结构组分等条目；RL36^Hap则富集核小体组装、热应激反应及细胞壁组织等条目。KEGG分析表明，HCL645^Hap中核糖体、DNA复制、脂肪酸代谢及核黄素代谢通路显著富集；RL36^Hap中苯丙烷类生物合成、植物-病原互作等通路显著富集。热图和qRT-PCR验证表明，HCL645^Hap中微管和DNA复制相关基因相比RL36^Hap高表达且两个时期差异显著；RL36^Hap则以协调方式维持适度表达。综上，单倍体雄穗自然加倍能力差异与微管动态调控、氧化还原平衡与防御反应间的权衡有关，适度调控而非过度表达是高效自然加倍的关键。

摘要:花序结构发育决定果实数目，影响果实大小，是茄子重要的农艺性状之一。以茄子单花序材料Z1-2和聚伞花序材料9712为试验亲本，经杂交和自交后创制F₂遗传分离群体，分别构建单花序极端混池、聚伞花序极端混池和亲本池，采用混合分组测序分析法（BSA-seq， bulked segregant analysis sequencing）对亲本和极端混池进行全基因组重测序，开展茄子单花性状定位研究，鉴定出候选区域，同时结合转录组测序（RNA-seq， RNA sequencing）数据，挖掘控制茄子单花性状的候选基因。结果显示，茄子单花序性状是隐性性状，受单隐性基因控制，属于质量性状；基于BSA-seq分析，将控制茄子单花序性状的候选基因定位于1号染色体，总长度为5.25 Mb，区间包含432个基因。结合转录组数据分析，在候选区间内筛选到6个差异表达基因。qRT-PCR结果表明，SMEL4_01g022100.1、SMEL4_01g021830.1在Z1-2的花蕾中极显著高表达，SMEL4_01g022070.1、SMEL4_01g022760.1则在9712的花蕾中极显著高表达。本研究结果为解析茄子单花序性状产生的遗传机制提供理论依据。

摘要:新麦草［Psathyrostachys juncea （Fisch.） Nevski］是我国北方地区多年生优质牧草，兼具抗逆强、品质好等优点。可溶性糖作为植物体内重要的光合产物、能量储备物质及渗透调节物质，不仅参与调控植株生长、发育及抗逆过程，更是决定牧草产量、适口性、能量水平和饲用价值的关键指标。选取不同生育期新麦草叶片为试验材料，测定其返青期、孕穗期与果后营养期叶片的可溶性糖含量，结果表明，孕穗期可溶性糖含量显著高于另外两个生育期。通过转录组测序技术比较分析新麦草可溶性糖含量高、低株系的合成相关通路筛选差异表达基因（DEGs，differentially expressed genes），结果显示在3个生育期共鉴定出2830个差异表达基因，其中返青期、孕穗期和果后营养期特有差异表达基因分别为531个、765个、686个，呈现出明显的生育期特异性表达特征。GO与KEGG富集分析显示，差异表达基因主要富集于碳水化合物代谢、蛋白质合成、糖代谢相关通路，其中磷酸戊糖途径、糖酵解/糖异生、淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢为核心调控通路；筛选出PGI1、PGI2、HXK1、PFK3、PFK7、FBA2、PK 7个糖代谢相关核心基因，这些基因通过协同调控或通路特异性调控，影响关键酶活性，形成差异化的可溶性糖积累模式。qRT-PCR验证进一步证实了这些基因的表达谱与转录组数据之间的一致性。本研究结果为揭示新麦草可溶性糖积累的分子调控机制提供了理论依据，也为后续新麦草及禾本科牧草品质改良提供候选基因资源。

摘要:CLC基因家族在植物氮利用及调控氯离子浓度、抵御非生物胁迫方面具有重要作用，但在C₄植物谷子上尚未被系统鉴定。通过Blastp比对和HMM检索两种方法在全基因组水平下鉴定到9个谷子CLC基因家族成员。对SiCLC基因家族进行系统鉴定和分析，其家族成员分为5组；染色体定位发现9个基因分布于7条不同的染色体上；亚细胞定位发现9个基因全都位于质膜上；系统发育分析和共线性分析表明谷子在进化过程中与水稻的关系更近；蛋白质结构预测发现SiCLC主要以α-螺旋、无规则卷曲为主；跨膜结构域预测显示SiCLC基因家族含有8~10个跨膜结构域；保守基序、保守结构域、基因结构分析，发现每个分组下的谷子成员的结构和功能相似；启动子顺式作用元件分析结果显示，启动子上游均含有非生物胁迫元件、激素响应元件、光响应元件等；转录组数据表明谷子CLC基因家族在茎、叶、根组织中的表达量依次升高；qRT-PCR结果显示，相同保守结构域的成员具有相似的表达趋势，且SiCLC-g2在高氮处理后12 h的表达量最高。通过SiCLC-g2单倍型分析，Hap1可作为优势单倍型。结合qRT-PCR结果，该基因家族与氮胁迫相关，研究结果为进一步挖掘氮利用相关基因及研究提供理论支持。

摘要:甜瓜（Cucumis melo L.）是一种广泛栽培的重要园艺作物，其生长发育过程中常遭受非生物胁迫的危害。SPL（SQUAMOSA promoter binding protein-like）转录因子能识别并结合MADS-box基因启动子的SQUAMOSA区域，在植物生长发育和非生物胁迫等方面起重要调控作用。本研究采用生物信息学方法对甜瓜SPL基因家族成员进行了全基因组鉴定，并系统分析了其蛋白理化性质、系统进化关系、染色体定位、基因结构、保守基序、启动子顺式作用元件及不同组织中的表达模式。进一步采用qRT-PCR筛选了积极响应干旱胁迫和盐胁迫的关键CmSPL基因。结果显示，甜瓜SPL基因家族共包含15个成员，可分为6个亚家族，其基因结构与蛋白结构相对保守；启动子区域富含与光、激素、胁迫响应及生长发育相关的顺式作用元件。qRT-PCR分析显示，40%的CmSPL基因在干旱胁迫处理的各个时间段均被显著或极显著诱导；而在盐胁迫处理的各个时间段，46.6%的CmSPL基因的表达同样被显著或极显著诱导，其中CmSPL9、CmSPL10、CmSPL11、CmSPL14和CmSPL15在干旱胁迫和盐胁迫下均被显著或极显著诱导，可能是调控干旱胁迫和盐胁迫的关键基因。本研究系统揭示了甜瓜SPL基因家族的分子特征及其对非生物胁迫的响应，为深入解析CmSPL在甜瓜逆境适应中的生物学功能及抗逆育种提供了重要理论依据。

摘要:功能型高抗性淀粉（RS，resistant starch）水稻新品种的选育目前已成为杂交水稻育种的一个重要方向。SBE3（Starch Branching Enzyme 3）作为抗性淀粉生物合成的关键基因，编码一个淀粉分支酶。本研究以优质抗稻瘟病籼型水稻恢复系华占为受体，利用CRISPR-Cas9技术对其SBE3基因进行编辑和敲除，获得3个T₀代转基因纯合突变体植株并对其衍生的60个T₁代单株进行鉴定和分析，进一步获得2个不含转基因外源载体且在第3外显子分别发生7个和2个碱基缺失的纯合突变体株系HZ-sbe3-rs1和HZ-sbe3-rs2，其籽粒中抗性淀粉含量显著增加，胚乳中淀粉颗粒的形态和结构发育异常。RT-PCR和qRT-PCR分析表明，SBE3主要在灌浆期幼穗组织中特异性表达，相对野生型华占，该基因在HZ-sbe3-rs1和HZ-sbe3-rs2中的表达水平极显著下降。指纹图谱分析发现，HZ-sbe3-rs1和HZ-sbe3-rs2与野生型华占在DNA水平上具有较高的遗传相似度。表型和农艺性状分析表明，HZ-sbe3-rs1和HZ-sbe3-rs2主要产量性状与野生型未表现出显著差异。此外，研究发现SBE3基因在水稻灌浆期对籽粒胚乳中Wx和SBE1等参与淀粉合成相关基因的表达具有重要调节作用，其突变后严重扰乱这些基因在RNA水平上的转录表达，进而改变籽粒中直链淀粉和抗性淀粉的含量，并在一定程度上影响水稻稻米外观品质和蒸煮食味品质。利用三系不育系天丰A分别与HZ-sbe3-rs1和HZ-sbe3-rs2测配，获得杂交组合天丰A/HZ-sbe3-rs1和天丰A/HZ-sbe3-rs2，其主要农艺性状和产量均与对照品种天优华占相当。因此，利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对SBE3基因进行敲除可实现对水稻籽粒中抗性淀粉含量的定向改良。研究结果为创制综合性状优良且抗性淀粉含量显著增加的籼型水稻恢复系提供理论指导，进而加快功能型高抗性淀粉杂交稻育种进程。

摘要:整精米率是评价水稻加工品质、商品价值与低损节粮性状的关键指标，对保障口粮安全、促进稻米产业提质增效具有重要战略意义。我国虽已构建水稻整精米率测定标准技术体系，但仍存在标准分散、技术衔接不足、方法导向差异较大、分级阈值不统一、缺少加工低损性分级标准等问题，难以精准适配水稻低损育种与产业节粮减损的迫切现实需求。针对上述短板，本文在系统整合现有国家标准、行业标准及相关研究成果的基础上，制定水稻加工低损性整精米率测定技术规程。该规程系统规范了样品准备、仪器与设备调试、脱壳、碾米、整精米识别、整精米率计算及其分级判定等关键技术环节，旨在为水稻种质资源加工低损性整精米率精准评价与低损育种材料鉴定筛选提供标准化技术支撑，助力提升水稻低损品质育种效率与稻米全产业链节粮减损水平。