2020 油料作物专辑

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  • 1  中国油菜种质资源研究利用策略与进展
    李利霞 陈碧云 闫贵欣 高桂珍 许鲲 谢婷 张付贵 伍晓明
    2020, 21(1):1-19. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200109005
    [摘要](2024) [HTML](0) [PDF 1.29 M](4034)
    摘要:
    油菜是我国第一大国产植物油来源,种质资源在促进油菜育种和产业发展中发挥了关键作用,通过不断收集引进和发掘利用各类优异种质资源,培育高产优质高抗新品种,我国油菜每公顷水平由1949年的487.5 kg提高到了2017年的1995.2 kg,品质由“高芥酸和高硫苷”改良为“低芥酸和低硫苷”,油品质可与橄榄油媲美,显著提升了我国食用植物油供给水平和质量。本文对我国在油菜种质资源收集编目、繁殖保存、评价挖掘、创新利用等方面的背景依据和研究进展进行了分析和评述,总结了近20年来中国油菜种质资源研究利用策略与取得的突破性进展,展望了今后我国油菜种质资源发展方向和重点任务。
    2  花生种质资源研究进展与展望
    周小静 任小平 黄莉 罗怀勇 陈玉宁 刘念 陈伟刚 廖伯寿 雷永 姜慧芳
    2020, 21(1):33-39. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191028002
    [摘要](1870) [HTML](0) [PDF 1.03 M](3772)
    摘要:
    种质资源是花生生物学研究和育种改良的重要基础。本文综述了花生种质资源的研究进展:(1)国内外对花生起 源以及分类方法的研究;(2)我国及其他几个花生资源大国的花生收集保存概况;(3)花生优异种质鉴定评价方面取得的一系 列进展;(4)介绍了我国花生品种的历次更新并预测了未来的发展趋势;(5)简述了我国花生种质创新的主要方法及取得的成 效;(6)国内外关于花生基因组研究的重要成果及应用前景;(7)花生优异基因挖掘的现状。文中指出,对于栽培种花生起源 问题还存在争议,在花生资源收集保存、优异种质鉴定评价、种质创新、优异基因挖掘方面还存在一些问题,并对解决这些问题 今后的研究方向提出建议。期望为未来花生种质资源的利用和育种提供可参考的信息。
    3  芸薹属作物的渗入杂交与种质资源创新
    李再云
    2020, 21(1):20-25. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191024002
    [摘要](1637) [HTML](0) [PDF 1.06 M](2347)
    摘要:
    通过人工合成的种间杂种或异源多倍体与栽培种连续回交与选择,可使近缘种或野生种的目标性状与基因渗入作 物。本文总结了作者课题组三十年间所开展的芸薹属栽培种与几个亲缘关系较远的物种间的族间杂交、特异的细胞遗传学行 为及种质资源创建。由于这些族间杂交中发生父本染色体的部分消除,产生的杂种具有母本栽培种的全部或大部分染色体、 附加少数的外源染色体或染色体片段,经回交与自交后获得的渗入系表现父本的一些特征、遗传与表观遗传发生变化、但恢 复母本的染色体数。讨论了此类亲缘关系较远的杂交在创建新种质资源方面的应用前景。
    4  芝麻蒴果性状研究进展与展望
    师立松 高媛 周瑢 张秀荣 张艳欣
    2020, 21(1):40-48. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191207001
    [摘要](1447) [HTML](0) [PDF 1.17 M](2617)
    摘要:
    芝麻是传统优势特色油料作物,我国是世界芝麻主产国之一,也是全球第一消费国和进口国,选育稳定高产的优良 品种是芝麻产业发展的重要任务。构成芝麻产量的主要因素是蒴果数、每蒴果粒数和粒重,芝麻蒴果性状对于产量的形成至 关重要,蒴果性状的研究为高产、适宜机械化芝麻品种的遗传改良奠定了理论基础。本文对芝麻蒴果相关性状研究进展进行 了综述。主要分数量性状和质量性状综述了蒴果形态性状研究;从蒴果大小和物质积累的变化规律方面综述了蒴果生长发 育研究;还综述了芝麻蒴果成熟开裂、组织结构、抗裂蒴性鉴定及抗裂品种选育研究;以及蒴果性状相关遗传学、分子标记和 基因研究等。最后对芝麻蒴果性状今后研究的重点任务和发展方向等进行了展望,提出应继续加强芝麻蒴果相关性状研究, 尤其是蒴果大小、单株株蒴果数、每蒴果粒数、抗裂蒴性等的研究,通过蒴果的改良提高芝麻单株产量,助力高产芝麻新品种选 育;并聚焦于高抗裂蒴芝麻基因资源的精准鉴定、深入发掘与创新利用,选育抗裂蒴新品种,破解芝麻抗裂蒴性遗传改良的科 学难题,推动芝麻生产机械化进程;同时深化芝麻抗裂蒴性功能标记和基因的发掘与应用研究,解析抗裂蒴性分子机理,应用 于芝麻分子育种。
    5  植物种子a-亚麻酸形成及调控机理研究进展
    吴端 王力军 杨仕梅 沈奇 赵德刚
    2020, 21(1):49-62. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191024001
    [摘要](1548) [HTML](0) [PDF 1.40 M](3575)
    摘要:
    a-亚麻酸是人体必需但不能自身合成的ω-3 系列多不饱和脂肪脂肪酸,主要来源于植物油脂。由于大宗油料作物 种子油脂中 ALA 含量普遍较低,所以探寻新的种质资源,了解 a-亚麻酸形成及调控机理,对于油脂营养膳食健康及植物油脂 改良具有重要意义。种子中富含 a-亚麻酸的陆生植物资源有紫苏、亚麻、杜仲、油用牡丹、奇亚、藿香、香薷、猕猴桃、星 油藤等。在植物中,ω-3FAD 是催化 LA 转化生成 ALA 的关键酶,ω-3FAD 由在质体中 FAD3 及在内质网中的 FAD7 及 FAD8 组成。 目前通过基因组及转录组研究已极大的丰富了ω-3FAD 基因家族的鉴定及研究。其中,FAD3 基因是种子 ALA 合成的关键基因, 其表达受多个转录因子的调控,bZIP、 WRI1、LEC、ABI3、FUS3、ASIL1 和 PKL 等转录因子通过相互作用调控 FAD3 基因表达, 决定油料作物种子中 a-亚麻酸的含量。本文即综述了高含量 a-亚麻酸油料植物资源分布,以及主要油料植物种子中油脂脂肪 组成及 ALA 的含量,种子 ALA 生物合成基本途径及关键基因,植物ω-3 脂肪酸脱饱和酶类型及功能以及ω-3FAD 的关键调控 因子,以期为高 ALA 植物新资源的利用,以及油料植物脂肪酸成分改良等相关研究提供理论依据。
    6  日本引进芸薹属白菜型种质资源耐镉性评价鉴定
    管文杰 张付贵 肖欣 李浩 伍晓明
    2020, 21(1):105-112. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191108001
    [摘要](1214) [HTML](0) [PDF 1.40 M](2152)
    摘要:
    为了丰富我国芸薹属资源中低镉资源的多样性,本研究对日本引进的 79 份白菜型资源在幼苗期进行较高(30 mg/L) 和中度(10 mg/L)的镉胁迫处理,从而对其开展耐镉性和镉积累特性研究,相较于传统采用镉污染的土壤进行培养的方法,具 有省时、省力、稳定性高等优点。结果显示,79 份资源的耐镉性变异丰富,较高(30 mg/L)和中度(10 mg/L)的镉胁迫处理下 筛选到稳定耐镉和镉敏感的材料各 3 份。镉积累特性分析发现,稳定耐镉材料地上部和胚根的 Cd 含量均显著低于镉敏感材 料,并且 D069 胚根和地上部的镉含量都显著低于其他材料,D125 的迁移系数相对较低,具有较高的育种利用价值。本研究 筛选得到的 D069 和 D125 两份耐镉和低积累资源丰富了国内芸薹属资源中低积累镉的基因库,将极大促进芸薹属污染安全 新品种培育进程,可有效推动镉污染农田的安全利用效率。
    7  贵州不同香型紫苏挥发油成份分析与评价
    李慧琳 奉斌 于二汝 杨航 杨胜先 林涛 魏忠芬
    2020, 21(1):269-274. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191105003
    [摘要](1282) [HTML](0) [PDF 1.11 M](2528)
    摘要:
    挥发油是紫苏叶片中主要功效成分之一,具有显著的抑菌、消炎、抗氧化作用。本试验以 18 份贵州省香型紫苏种 质资源为研究材料,采用水蒸气蒸馏法提取了紫苏叶片中的挥发油,运用气质联用技术(GC_MS)进行挥发油成分分析。研究结果显示,不同紫苏种质之间挥发油含量及成分差异显著,挥发油得率在 0.46%~1.44%之间。紫苏的挥发性物质成分含量 丰富,共鉴定出 75 种化学成分,主要成分为紫苏酮、胡椒酮、榄香素、紫苏醛、肉豆蔻醚、石竹稀、紫苏烯、芹菜脑、苯乙 酮,按主成分进行分类,可分为 F、PA、PK、PL、PT、PP 6 种化学型。此外还发现几种特殊的含量较少但对香气影响较大 的物质,如柠檬醛、香柠檬烯、桉油精、橙花叔醇等,使贵州紫苏资源呈现特有的芳香味道。表明贵州紫苏精油含量丰富、 类型多样,研究结果可为紫苏的品质评价及临床应用提供理论参考。
    8  花生种子萌发吸胀阶段冷害抗性的 鉴定及耐冷种质的筛选
    陈昊 徐日荣 陈湘瑜 张玉梅 胡润芳 蓝新隆 唐兆秀 林国强
    2020, 21(1):192-200. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191031001
    [摘要](1548) [HTML](0) [PDF 1.31 M](2346)
    摘要:
    为更好的评价花生吸胀冷害抗性,本研究首先分析了常温条件下(25 ℃)和冷胁迫条件下(2 ℃)花生种子萌发过 程中的吸水状况,结果表明不同基因型的花生吸胀阶段的持续时间基本一致,维持在浸种后 0~12 h;冷胁迫能够使吸胀阶段 初期的吸水速度显著下降,但对吸胀阶段的持续时间没有显著影响。对种子萌发 3 个生理阶段(吸胀、萌动、萌发阶段)分别 进行冷害胁迫处理,结果表明吸胀阶段遭受的冷害胁迫对花生种子萌发影响较其他阶段严重。进一步的试验表明,吸胀阶段 种子 2 ℃冷胁迫 12 h,能够更好地区分不同花生种质之间吸胀冷害抗性的差异,从而建立了花生种子吸胀冷害抗性的鉴定体 系。利用该鉴定体系对 64 份花生种质的吸胀冷害抗性进行鉴定,以相对发芽率 85% 为阈值,筛选出了 7 份耐冷种质。本研 究为花生耐冷育种及吸胀冷害抗性机制解析提供了技术鉴定体系和材料基础。
    9  向日葵MADS-box家族基因HaAGL11的克隆及表达分析
    何卓远 韦小英 苏周 吴雨 雷豆 杨军 邹建
    2020, 21(1):260-268. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190524003
    [摘要](1236) [HTML](0) [PDF 1.50 M](2379)
    摘要:
    花发育是被子植物生命周期史中的重要阶段,直接关系到植物的子代繁殖和物种延续。在植物花发育进程中,MADS-box基因发挥着关键的调控作用。本研究从向日葵转录组数据库中筛选并克隆到了一个MADS-box基因家族新成员HaAGL11基因,并对其进行了系统的分析。系统发育分析结果显示,向日葵HaAGL11基因与拟南芥中的AGL11基因具有较近的同源关系。另外,花发育不同时期的表达模式结果显示,HaAGL11基因在向日葵花器官成熟后期、小花开放期和胚胎发育早期高表达;精细的花器官表达模式结果显示,HaAGL11基因在花器官成熟后期和小花开放期的子房中特异性高表达。本文的研究结果表明,向日葵HaAGL11基因在向日葵花发育后期子房和果实的发育进程中具有重要的调控作用。本文的研究结果为初步探究HaAGL11基因在向日葵中的花发育及果实形成的调控作用奠定基础, 有助于进一步探究向日葵生长发育的分子调控机制,为向日葵的遗传育种提供了一定的指导线索。
    10  大豆高蛋白种质中引1106蛋白质含量的QTL分析
    王婉 韩德志 闫洪睿 栾晓燕 王俊 邱丽娟
    2020, 21(1):130-138. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190606003
    [摘要](1283) [HTML](0) [PDF 1.27 M](2326)
    摘要:
    大豆籽粒蛋白质含量由多基因控制且易受环境条件的影响,发掘高蛋白基因是促进大豆优质分子育种的重要手段。本研究选用综合性状优良、蛋白质含量较低的黑河50为轮回亲本,以引进的高蛋白种质中引1106为供体亲本,构建了由384个家系组成的回交高代群体。利用近红外光谱仪测定回交群体的蛋白质含量,使用SSR分子标记技术鉴定回交群体BC1F6基因型,通过QTL ICIMapping4.1的区间作图法(IM-ADD)和完备区间作图法(ICIM-ADD)定位蛋白含量QTL,共获得9个蛋白含量QTL,其中IM定位到7个蛋白含量QTL,而ICIM定位到3个蛋白含量QTL,两种方法同时在8号染色体上定位到一个QTL(qPro-8-1),该QTL两侧的分子标记是SSR_50和SSR_51,可解释表型变异分别是2.26%和7.85%,定位区间物理距离大小为218.71 kb,该QTL尚未见报道,是一个与蛋白质含量相关的新QTL位点,为高蛋白大豆品种选育提供了材料和理论依据。
    11  大豆UBC基因家族鉴定及GmUBC46基因的功能初步分析
    陈超 乔艳花 井常煦 卢文秀 金晓霞 于丽杰
    2020, 21(1):154-163. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190423002
    [摘要](1666) [HTML](0) [PDF 1.43 M](2642)
    摘要:
    泛素/26S 蛋白酶体途径在植物响应非生物胁迫反应中起着重要的作用。E2(泛素结合酶,UBC)是蛋白质泛素化中 重要的泛素结合酶,与 E1 和 E3 共同参与蛋白降解途径。本研究通过构建隐马尔可夫模型,鉴定了 54 个大豆 UBC 基因,通过 进化树分析将该家族成员分为 11 个亚家族(A-K)。蛋白保守结构域分析表明,GmUBC 家族蛋白均含有保守 Motif 1、2 与 3, 且均属于泛素结合酶保守结构域。组织定位分析表明 GmUBC 家族基因在大豆根、茎、叶、花等组织中均有所表达。转录组数据 表明有 20 个 GmUBC 基因在干旱、盐或冷胁迫下具有不同的表达模式,启动子顺式作用元件分析发现其胁迫响应过程可能与激 素信号转导相关。进一步通过 qRT-PCR 发现 GmUBC46 基因能积极响应干旱、盐或冷胁迫诱导上调表达。通过酵母功能验证表 明,GmUBC46 基因降低了对干旱或盐胁迫的耐受性。综上,本研究初步阐明了大豆 UBC 基因家族的基本特性及 GmUBC46 基 因的耐逆功能,为后续研究提供了重要依据和参考价值。
    12  中国大豆微核心种质光温综合反应敏感性的鉴定
    宋雯雯 李继存 赵云 周静 黄新阳 曾海燕 杨光明 李素真 吴存祥 韩天富
    2020, 21(1):146-153. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190606004
    [摘要](1271) [HTML](0) [PDF 1.18 M](2534)
    摘要:
    大豆是典型的短日喜温作物,光温敏感性决定大豆品种的地理适应范围。为深入了解中国大豆品种主要生态类型 的光温反应特性,以 282 份中国大豆微核心种质为材料在山东济宁进行春、夏两期播种,根据两个播期条件下开花期(R1) 的差异,计算参试种质的光温综合反应敏感度(PCRS)。结果表明,中国大豆微核心种质光温综合反应差异较大,生育期性 状变异丰富。随着供试种质生育期组的增加,光温综合敏感度增大。不同播期类型大豆光温综合反应敏感度大小顺序为:秋 大豆>夏大豆>春大豆。根据光温敏综合反应敏感度的差异将我国大豆微核心种质分为敏感、中度敏感及钝感 3 种类型。春 播、夏播材料以光温综合反应中度敏感材料居多,而在秋播品种中,敏感材料的比例达 63.6%。从 3 种类型在不同生育期组 中的分布情况看,光温综合反应敏感材料主要分布在晚于 MGIII 的品种中,中度和钝感材料在大部分生育期组中均有分布。 生育期组与大豆品种光温反应综合敏感度极显著相关,该性状可作为反映大豆品种的光温生态特性的简便和可靠指标。研究 结果有助于全面了解我国大豆种质资源的光温反应特性,为挖掘、利光温钝感资源,选育广适应大豆品种提供理论依据。
    13  基于SLAF-BSA技术挖掘大豆酸性磷酸酶活性候选基因挖掘及标记开发
    刘渊 孔佑宾 李喜焕 张彩英
    2020, 21(1):164-173. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190428001
    [摘要](1324) [HTML](0) [PDF 1.38 M](2311)
    摘要:
    磷利用效率与大豆产量密切相关,根尖酸性磷酸酶活性是筛选大豆品种磷效率的重要指标。挖掘酸性磷酸酶活性候选基因并开发其功能标记对获得磷高效功能基因、解析磷利用分子机制和培育磷高效大豆新品种意义重大。本研究利用酸性磷酸酶活性重组自交系群体F12构建了两个极端性状混池DNA文库,通过SLAF-BSA 技术,获得了268个与大豆酸性磷酸酶活性关联的SNP,包括12个非同义突变,其中亲本间7个,后代混池间5个;在2个关联候选区域,获得79个酸性磷酸酶活性相关基因,其中第3号染色体的20138271~20268154间4个,17号染色体的14368648~15526449间75个;对该区域内基因进行了功能注释。开发了非同义突变基因Glyma.17G166200.1功能标记GMsnp-B,用该标记检测169份大豆栽培品种基因型,与表型符合率达到82.8%。
    14  甘蓝型油菜与埃塞俄比亚芥杂交创制有限花序新种质
    涂玉琴 汤洁 张洋 辛佳佳 涂伟凤 姬红利 戴兴临
    2020, 21(1):74-82. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190820001
    [摘要](1541) [HTML](0) [PDF 1.50 M](2572)
    摘要:
    远缘杂交是作物遗传改良和种质创新的重要途径。本研究通过甘蓝型油菜(2n=38,AACC)与埃塞俄比亚芥 (2n=34,BBCC)的种间杂交获得了形态属于两亲本中间型的杂种 F1、且表现埃塞俄比亚芥的有限花序特性。该杂种具有预 期的体细胞染色体数目(2n=36,ABCC),GISH 分析显示含有 8 条 B 染色体组的染色体;在减数分裂终变期的花粉母细胞中 出现多种染色体配对构型,在后期Ⅰ染色体分离多以 17∶19 分离为主,但在后期Ⅰ及后Ⅱ期均出现大量的落后染色体、染色 体桥,导致花粉败育。将该杂种与亲本甘蓝型油菜品种中双 11 连续回交,获得有限花序的后代材料 BC5F1,其他形态特征与 中双 11 类似,其体细胞染色体数目恢复至 2n=38,减数分裂染色体行为也正常;GISH 分析虽检测到少数 B 染色体组信号,但 没有整条的染色体。利用 46 对 B 基因组特异引物对有限花序杂种及后代材料进行 SSR 扩增,发现在杂种 F1 及部分 BC5F1 植株中都能检测到 B 基因组特异带,表明有埃塞俄比亚芥 B 基因组遗传成分的导入。所创建的有限花序新品系为油菜的遗 传改良和选育适于机械化作业的新品种提供新材料。
    15  基因编辑技术在大豆种质资源研究中的利用
    王超凡 张大健
    2020, 21(1):26-32. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191028004
    [摘要](1581) [HTML](0) [PDF 1.06 M](2838)
    摘要:
    大豆(Glycine max(Linn.)Merr)是一种重要的经济作物,为人类和动物提供了丰富的蛋白质和油分,在我国作物 结构中占有重要地位。但是目前我国对大豆进口的依赖性很高,自给率不到 30%,并且产量、品质与进口大豆均存在较大差 距。我国作为大豆的起源中心,已有 5000 多年的种植历史。中国大豆种质资源丰富,如何高效利用丰富多样的大豆种质资源 来提高产量和品质是科学家们关注的重点问题。近几年来,基因编辑技术迅速发展,与传统技术手段相比,它操作简单、用时 短、效率高,目前被广泛的应用到植物基因功能研究和植物性状改良等方面。本文对近年来大豆种质资源的利用及基因编辑 技术在大豆中的应用进行了总结,以期为未来更加高效地利用大豆种质资源提供参考。
    16  甘蓝型矮杆直立株型油菜株高性状基因的初步定位
    李盼 李超 张显强 张瑞茂 罗京
    2020, 21(1):83-93. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190514001
    [摘要](1534) [HTML](0) [PDF 1.56 M](2376)
    摘要:
    定位甘蓝型矮秆直立株型油菜的株高基因,解析矮秆性状的遗传规律,对油菜育种的产量具有重要意义。通过甘蓝型三系油菜(不育系5824×恢复系5771R)杂交,在后代F1中发现变异单株,命名“DW871”。经多代自交,从群体中选取纯合矮秆和对应纯合高秆杂交,从杂交后代分离群体中分别选取47 个矮秆、47 个高秆和10 个纯合矮秆材料,分别构建基因池。利用BSA-seq简化基因组测序技术,以47 个矮秆与47 个高秆,10 个纯合矮秆与47 个高秆进行关联分析(BSA),从47 个矮秆与47 个高秆基因混合池间共检测到差异SNP共有121998 个,非同义突变SNP共1582 个,在ChrA10染色体上定位1个显著关联区域,区间长度6.39 Mb,含1405 个候选基因;从10 个纯合矮秆与47 个高秆基因混合池间共获得1752011 个SNP,非同义突变SNP共27723个,InDel 518420个,在ChrA03、ChrA04、ChrA06、ChrA07、ChrA10和ChrC03上定位共19 个与性状相关的候选区域,区间长度5.35 Mb,含1143个候选基因。然而由于未达到理论阈值,这个区域很可能是假阳性区域,需要进一步验证。47个矮秆基因混池和10个纯矮秆这2个基因混池在ChrA10染色体上定位的关联区域互相重合,重合区间为1.83 Mb。本研究在ChrA10染色体上定位1个与DW871株高性状显著关联区间,这一研究结果为精细定位甘蓝型矮秆直立株型油菜株高性状基因奠定良好基础。
    17  利用酵母双杂交系统筛选花生AhMYB44互作蛋白
    刘永惠 沈一 沈悦 陈志德
    2020, 21(1):201-207. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191029002
    [摘要](1175) [HTML](0) [PDF 1.15 M](3033)
    摘要:
    前期根据花生干旱转录组测序结果克隆了一个胁迫诱导表达基因 AhMYB44 的全长序列。为进一步研究基因的功能,本 研究利用酵母双杂交系统进行其互作蛋白的筛选。结果显示:根据基因序列构建的诱饵载体 pGBKT7-AhMYB44 本身无毒性,且 无自激活活性;经与花生干旱及高盐胁迫相关的 cDNA 文库杂交、筛选、鉴定出 16 个插入序列,它们对应的同源蛋白功能涉及植物 转录调控、生长发育、信号转导、生物及非生物胁迫响应等多个方面;其中 46 号候选互作蛋白与非生物胁迫密切相关,结构域分析 属于钙依赖性磷脂结合蛋白(膜联蛋白,ANNs),植物膜联蛋白已被证实参与多种胁迫响应过程。因此推测 AhMYB44 可能通过胞 内钙信号调控花生胁迫响应过程。这也为今后深入开展 AhMYB44 的功能及作用机制研究提供了参考依据。
    18  甘蓝型油菜 - 白芥渐渗系材料农艺性状和种子品质分析
    张盼 赵璇 耿玉璐 郑宇茜 蒋金金 吴健 方玉洁 王幼平
    2020, 21(1):63-73. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191126004
    [摘要](1293) [HTML](0) [PDF 1.34 M](2316)
    摘要:
    远缘杂交能够有效拓宽物种的遗传背景,产生丰富的遗传变异。前期研究中利用体细胞融合技术获得了甘蓝型油 菜扬油 6 号(Y6)与白芥的属间杂种,将杂种与 Y6 连续回交和自交得到了一系列稳定遗传的渐渗系株系。本研究以 62 个 渐渗系株系为材料,对这些株系进行 14 个农艺性状的考察,并通过相关性分析、主成分分析、回归分析和聚类分析等方法,探 究甘蓝型油菜单株产量与农艺性状之间的关系及影响单株产量的主要因素。结果显示,甘蓝型油菜 - 白芥渐渗系株系的农艺 性状存在较大差异;单株产量与全株角果数、有效分枝数和每角粒数等性状呈极显著正相关,而与分枝点高度呈极显著负相 关。主成分分析的结果表明,4 个主成分可以概括 14 个农艺性状的大部分信息,这些主成分主要与角果数目、株高、角果长度 和千粒重等性状指标相关。回归分析结果表明,千粒重、每角粒数、二次有效分枝数、株高和全株角果数对单株产量具有重要 影响。综合各项指标,筛选出一些具有优异农艺性状的材料,如 L8 等株系角果数目明显增多;L3、L7 等株系分枝数目明显增 多;L42、L49 等株系千粒重明显增加;L3、L8 等株系单株产量明显提高。利用近红外光谱仪分析渐渗系材料种子品质性状, 发现硫代葡萄糖甘、芥酸、亚麻酸等品质性状存在较大变异,可用于选育具有优良品质性状的材料。本研究表明远缘杂交对于 甘蓝型油菜种质资源创新、提高油菜产量提供了一条有效途径,研究结果为利用这些种质资源进行育种实践提供了理论依据。
    19  甘蓝型油菜角果特异白化种质的遗传和生理特性
    江莹芬 吴新杰 费维新 李强生 荣松柏 初明光 陈凤祥
    2020, 21(1):113-120. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191031006
    [摘要](1227) [HTML](0) [PDF 1.45 M](2770)
    摘要:
    本研究对在甘蓝型油菜中发现的一种新型角果特异白化种质的形态特征、遗传及生理特性进行了研究,结果表明: 该种质具经济器官特异性白化的特点,即营养器官正常,生殖生长阶段所有的经济器官如花蕾、花、角果、种子均表现为白化突 变。白化株结实性差,纯合白化种子未发育成熟就干瘪萎缩。通过对该角果特异白化株与野生型油菜杂交创建的分离群体分 离比进行统计,表明该性状为 1 对核基因控制的不完全显性突变。纯合白化株系中几乎没有叶绿素和类胡萝卜素,但有少量 生育酚的合成,光合速率显著低于野生型或接近于零,超微结构观察也未发现有完整叶绿体结构。结合已有研究报道,初步推 断该特异白化种质为类胡萝卜素合成调控基因或决定叶绿体发育基因发生突变所引起。因角果是油菜最重要的光合器官,对 油菜产量形成起着至关重要的作用,本研究为进一步揭示叶绿体发育以及角果光合作用形成的分子生理奠定了基础。
    20  蓖麻GRAS转录因子家族的全基因组分析及逆境胁迫响应
    韩雯毓 李国瑞 风 兰 李孟建 白英俊 孙佳欣 闫星伊 王双 赵秀萍 陈永胜
    2020, 21(1):252-259. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190521002
    [摘要](1197) [HTML](0) [PDF 1.33 M](2563)
    摘要:
    GRAS 转录因子在植物生长发育及逆境胁迫等多个生理生化途径中具有重要作用。本研究从蓖麻基因组中鉴定出48 个 GRAS 转录因子,对其理化性质、系统发育模式、基因结构与保守基序进行了分析。结果表明,蓖麻 GRAS 基因编码的蛋白全部为亲水蛋白,其中酸性蛋白质约占 94 %,等电点在 4.82-10.21 之间,相对分子量介于 17305.2-90986.6 之间。GRAS转录因子家族成员分为 11 个亚家族,同一亚家族成员具有相似的基因结构与保守基序。利用 RT-qPCR 技术检测了根、茎、叶不同组织中的五个基因在干旱与盐胁迫下的表达情况,结果表明,RcGRASs 在不同组织中的表达具有特异性,干旱与盐胁迫诱导 RcGRAS14、RcGRAS21、RcGRAS35 的表达,抑制 RcGRAS1、RcGRAS10 的表达。本研究为进一步研究 GRAS 转录因子在非生物胁迫中的功能提供参考。
    21  四个芸薹属物种硫苷含量与种类分析及特殊硫苷成分的种间导入
    秦晗 张文姗 王猛 熊思灿 胡丹丹 孙秀丽 胡莲莲 孟金陵 邹珺
    2020, 21(1):94-104. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191024003
    [摘要](1727) [HTML](0) [PDF 1.35 M](2521)
    摘要:
    硫代葡萄糖苷(简称硫苷)是在十字花科植物中广泛存在的一类次级代谢物,在植物防御体系中发挥着重要的作用。在本研究中,通过高效液相色谱(HPLC)技术,我们检测分析了十字花科芸薹属4个油用物种(甘蓝型油菜、埃塞俄比亚芥、芥菜型油菜、白菜型油菜)67个代表性品种3个器官(根、叶、种子)3个环境(2014年湖北武汉、2016年湖北武汉、2016年湖北襄阳)下的硫苷种类及含量。共检测到11种主要的硫苷,显著性检验结果显示:不同年份间硫苷含量分布差异极显著、但在同一年武汉与襄阳两个地点间差异不显著;不同物种间硫苷的类型差异明显;甘蓝型油菜、埃塞俄比亚芥不同品种间硫苷含量分布差异极显著,但受测的芥菜型油菜、白菜型油菜不同品种间硫苷含量分布差异不显著;同一个品种不同器官间的硫苷总量差异极显著,同一器官不同硫苷的含量差异也极为显著。这些结果表明硫苷在不同物种、不同器官、不同品种间都展现了丰富的变异,同时硫苷也受到了极显著的环境影响。每个物种或物种的不同器官内都有其代表性的特殊硫苷成分,如甘蓝型油菜中的2-羟基-3-丁烯基硫苷, 埃塞比亚芥以及芥菜型油菜中的2-丙烯基硫苷,白菜型油菜中的3-丁烯基硫苷。其中一些特殊硫苷成分具有有益的生物学功能,它们的存在为通过种间杂交的方式将其向甘蓝型油菜中聚集提供了可能性。我们以在埃塞俄比亚芥与芥菜型油菜中所显著检测到的具有抗病功能的2-丙烯基硫苷为例进行展示,这种硫苷成分在高、中、低硫苷的甘蓝型油菜品种材料中含量都几乎为0,而在含有埃塞俄比亚芥与白菜型油菜亚基因组导入片段的包含3个世代183个株系的再合成甘蓝型油菜(新型甘蓝型油菜)中,有170个株系检测到了显著高于品种材料的2-丙烯基硫苷成分,这展示了通过种间交流的方式向目标物种中导入特殊硫苷成分的可行性。以上这些结果将为分析利用芸薹属不同油用作物中的硫苷并创建具有特殊硫苷成分的芸薹属作物提供信息和新的视角。
    22  高油酸花生品种(系)ahFAD 鉴定及遗传多样性分析
    王瑾 李玉荣 程增书 陈四龙 宋亚辉 刘义杰 张朋娟
    2020, 21(1):208-214. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191029005
    [摘要](1220) [HTML](0) [PDF 1.10 M](2264)
    摘要:
    为研究不同亲本来源高油酸品种(系)的遗传差异,选用来源于 5 个高油酸供体亲本的 25 个品种(系)进行分析。 所选材料油酸含量均大于 75%,油酸亚油酸比值大于 10。对控制油酸基因 ahFAD 进行分析,结果表明,所选高油酸品种(系) 的 ahFAD2A 与 ahFAD2B 均为发生突变,ahFAD2A 为 G448A 的替换,ahFAD2B 为 442 A 的插入。698 对 SSR 引物对 25 个品种 (系)进行检测,140 对引物在品种间检测到差异;共检测到 379 个等位变异,遗传多态性指数的变化范围为 0.074~0.728, 平均 0.371;筛选到 17 个多态性丰富,扩增产物稳定的引物,可用于 25 个品种(系)进行鉴定区分。遗传距离分析表明,25 个品种遗传距离在 0.057~0.624 之间,平均为 0.451。对高油酸品种(系)进行聚类分析,在遗传相似性系数 0.745 处,被分 为 11 个类群,类群分布与亲本来源具有一致性,可实现对一些资源或育成品种进行亲本类型的推测,并为花生分子标记辅助 育种提供参考。
    23  胡麻种质资源籽粒形态与品质性状变异及其相关性研究
    赵利 王斌 苗红梅 马琴
    2020, 21(1):243-251. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191107001
    [摘要](1176) [HTML](0) [PDF 1.09 M](2741)
    摘要:
    为了通过籽粒形态来预测籽粒品质情况,本研究测定了 238 份胡麻资源的 8 个籽粒形态指标和 7 个品质性状,探索了它们间的关系。结果表明:资源中籽粒黄度、表面积、千粒重和木酚素含量变异较大,籽粒周长、含油率、棕榈酸和亚麻酸含量变异较小。中国育成品种的平均籽粒亮度、亚油酸和木酚素含量最大,地方品种的平均籽粒红度、黄度、棕榈酸、硬脂酸和油酸含量最大;国外品种的平均籽粒长度、宽度、周长、表面积、千粒重、含油率和亚麻酸含量均最大。黄粒资源的籽粒亮度、黄度、棕榈酸、硬脂酸、亚麻酸、木酚素含量和含油率均比棕粒资源的大。籽粒长度、宽度、周长和表面积的增加有利于千粒重的提高;籽粒越大,红度越低,含油率就越高。籽粒越长、越饱满、亮度和黄度越大,其棕榈酸含量越高;籽粒越大越饱满,黄度越低,油酸含量越高;籽粒短小、干瘪的胡麻亚油酸和木酚素含量越高;籽粒越大,黄度越高的品种亚麻酸含量越高。因此,可通过对胡麻籽粒形状和种皮颜色的选择实现对胡麻品质性状的间接选择,为胡麻品质育种提供理论依据。
    24  野生大豆对大豆花叶病毒株系SC13的抗性遗传和基因定位
    陈珊宇 王大刚 郑桂杰 马莹 杨中路 曹栋栋 黄玉韬 智海剑
    2020, 21(1):139-145. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190513001
    [摘要](1265) [HTML](0) [PDF 1.13 M](2262)
    摘要:
    大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)病是广泛分布于我国各大豆产区的大豆主要病害之一。SMV 株系SC13 是我国北方大豆产区广泛分布的株系之一。为拓宽大豆对 SMV 的抗病种质,本文研究了中国大豆核心种质材料野生大豆 ZYD03715 对大豆花叶病毒株系 SC13 的抗性遗传方式,确定与栽培大豆抗源对同一株系的抗性位点间的等位性关系,并对抗性基因进行了标记定位。结果表明:野生大豆抗源 ZYD03715 对 SMV 株系 SC13 的抗性由 1 对隐性基因控制,广谱抗源‘科丰 1 号’的抗性受 1 对显性基因控制,且两个抗源携带的抗性基因是不等位的。采用分离群体组群分析发现,野生大豆ZYD03715 对 SC13 的抗性位点(rySC13)位于大豆 14 号染色体(B2 连锁群)上,处于 2 个 SSR 标记 Satt416 和 Satt083 一侧,与其距离分别为 4.1 cM 和 0.9 cM。利用‘科丰 1号’ב南农 1138-2’的 F2群体,将‘科丰 1 号’所携带的抗性基因(RkSC13)定位在大豆 2 号染色体(D1b 连锁群)上的 Satt558 和 Sat_254 标记之间,遗传距离为 3.7cM 和 16.1 cM。以往发现大豆对 SMV不同株系的抗性都分别由一对显性基因控制,本研究在野生大豆中鉴定出隐性抗病基因,并标记定位了该隐性抗病基因,它将为大豆抗病性育种的分子标记辅助选择以及抗性基因的精细定位和克隆奠定基础。
    25  不同花生品种秸秆与籽仁营养成分综合分析
    张忠信 王庆东 赵婧伊 董文召 韩锁义 高伟 刘华 徐静 杜培
    2020, 21(1):215-223. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191029004
    [摘要](1503) [HTML](0) [PDF 1.12 M](2647)
    摘要:
    花生是一种经济效益高的大田作物,为综合利用花生秸秆和籽仁的营养价值提高经济效益等,本研究以 26 个花生 品种为材料,通过分析秸秆中的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、钙、磷、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维等指标,利用 SPSS 软 件通过主成分分析法进行营养价值评价;同时,用近红外分析仪测定了其籽仁的脂肪、蛋白质、油酸、亚油酸等营养指标,采 用 Topsis 法对其进行综合分析排序。结果表明:不同花生品种秸秆营养成分存在显著差异,商花 26 号、冀 545、冀 5059、远杂 9102、豫花 90 号综合营养价值较高;多数品种间籽仁的蛋白质含量和脂肪含量差异不显著,而油酸含量和亚油酸含量则存在 显著差异,其中豫花 102 号蛋白质含量最高,冀 5059 脂肪含量最高,冀农 G99 油酸含量最高、亚油酸含量最低;若兼顾秸秆和 籽仁的营养成分含量,综合价值由高及低的 10 个品种依次为冀农 G99、开农 310、商花 26 号、豫花 93 号、远杂 9102、冀 545、 濮花 56、濮花 52 号、豫花 89 号、郑农花 19 号,它们可作为仁秆两用型花生品种的首选。
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