蔬菜种质资源

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  • 1  姜蒜种质资源研究现状及发展建议
    王海平 宋江萍 张晓辉 阳文龙 贾会霞 王 洋
    2022, 23(5):1233-1240. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220605001
    [摘要](420) [HTML](0) [PDF 12.07 M](1171)
    摘要:
    姜蒜是重要的调味品蔬菜,药食兼用,在调解人们的膳食结构、营养平衡和保健中具有重要价值。姜蒜也是我国重要的出口创汇蔬菜。姜蒜种质资源是生姜和大蒜科技创新、育种和种业可持续发展的重要保障和物质基础。本文从姜蒜种质资源收集与保存、鉴定与评价、优异基因源挖掘、创新与利用等方面研究的现状进行论述和分析。可以看出,世界各国非常重视姜蒜种质资源的收集,并开展了安全保存技术研究。我国姜蒜种质资源遗传多样性丰富,在资源鉴定评价、创新利用和优异基因源挖掘利用上取得了一定研究进展,但相关的研究工作起步较晚,与国际发达国家相比,我国姜蒜种质资源研究的深度和广度均有待加强。同时,本文通过分析我国姜蒜种质资源研究存在的主要问题,提出了相应的发展建议。
    2  胡萝卜根色及其色素组分的遗传和育种研究进展
    刘 星 黄建新 欧承刚 赵志伟 李成江 庄飞云
    2022, 23(5):1241-1248. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220317001
    [摘要](428) [HTML](0) [PDF 20.12 M](1153)
    摘要:
    胡萝卜作为世界十大蔬菜作物之一,是人类重要的维生素A源。我国是胡萝卜主要生产国,拥有丰富的地方胡萝卜种质资源,包含橘色、红色、黄色和紫色等不同类型。多样根色的胡萝卜种质不仅是研究类胡萝卜素、花青素等合成与代谢调控的有利材料,也是胡萝卜起源和驯化研究的重要资源。本文梳理了不同根色胡萝卜的驯化历史和主要色素组分,综述了调控胡萝卜肉质根中类胡萝卜素、花青素积累的遗传位点、基因及其功能研究进展,介绍了不同根色品种的用途和选育方法,并对胡萝卜根色性状今后的研究内容和方向作了展望,以期为胡萝卜根色的调控机理研究和不同根色品种的选育提供依据。
    3  单双子叶植物种子萌发和休眠的研究进展
    杨 楠 曹亚从 魏兵强 王立浩
    2022, 23(5):1249-1257. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220314001
    [摘要](330) [HTML](0) [PDF 13.75 M](2155)
    摘要:
    种子萌发和休眠是两个复杂且紧密联系的生理过程,涉及一系列外界环境和内部因子的相互作用,对农业高产稳产和生态进化具有重要意义。其遗传变异是典型的受多位点控制的数量性状,受环境因素影响。近年来,针对影响种子萌发和休眠等各种因素,国内外学者发现了多个QTL位点,并对其机制进行了解析。本文综述了遗传调控和外界因子对种子萌发和休眠的影响,总结了目前研究存在的问题,并对未来发展方向进行了展望。
    4  葱韭类蔬菜种质资源种子超低温保存技术研究
    赵丹琦 宋江萍 贾会霞 张晓辉 阳文龙 武亚红 宋哲 王海平
    2022, 23(5):1258-1268. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220527002
    [摘要](343) [HTML](0) [PDF 20.09 M](1090)
    摘要:
    葱韭类蔬菜种子属于短命性种质,常规低温保存难以实现资源的长期保存,因此,开展针对葱韭类种质资源的超低温保存技术研究具有重要意义。本文对韭菜、大葱、韭葱、洋葱4种葱韭类蔬菜共30份资源进行了超低温保存方法研究,通过3因素4水平的正交实验,以超低温保存后种子发芽率与未经任何处理的种子发芽率比值为试验结果对实验效果进行评价。结果表明:方差分析各实验有显著性差异(P<0.05),最佳实验方法为A1B4C1即不经过植物玻璃化溶液(PVS2)处理,放入液氮,取出后在40℃的恒温环境下复温4 h。对超低温保存复温后种子测定其种子的超氧化物歧化酶活性,过氧化物酶活性,过氧化氢酶活性,丙二醛含量生理指标的变化。实验结果表明:经过液氮超低温保存后种子的丙二醛含量下降,超氧化物歧化酶活性经液氮处理之后高于对照,液氮冷冻后的韭菜种子过氧化氢酶活性降低, 大葱过氧化氢酶活性增高。研究结果将为葱韭类蔬菜种质资源超低温保存提供技术储备。
    5  砧用茄子种质遗传多样性分析及抗病性鉴定
    邹 敏 陶 涛 杨 洋 周珊珊 杨光霞 唐晓华 田时炳 王永清
    2022, 23(5):1269-1280. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220407002
    [摘要](229) [HTML](0) [PDF 14.03 M](885)
    摘要:
    本文对70份砧用茄子种质资源的19个植物学性状进行调查,通过遗传多样性分析、主成分分析和聚类分析,及青枯病、根结线虫病、黄萎病等茄子生产中3种主要土传性病害的抗性鉴定,对现有砧用茄子种质进行评价,以期为茄子砧木育种提供理论和实践依据。遗传多样性分析结果表明:19个植物学性状的变异系数介于15.9%~73.05%,平均为46.11%,遗传多样性指数介于0.325~2.008,平均为1.145,其中,单果重变异系数最高(73.05%),主茎粗的遗传多样性最丰富,指数为2.0083。主成分分析结果显示:特征值大于1的主成分有7个,累计贡献率76.55%,其中,第4主成分(植株刺因子)、第5主成分(茎粗因子)与嫁接操作便利度和植株生长势相关。聚类分析将参试种质分为3 个类群: 第Ⅰ类群和第Ⅲ类群全是栽培种, 但主茎色、叶缘、果色、果实大小等性状差异明显;第Ⅱ类群包含4份栽培种和20份野生近缘种,主茎粗最高(20.42 mm)、果实最小(平均果长3.79 cm、果粗4.60 cm、单果重73.38 g)。抗病性鉴定筛选出高抗青枯病种质22份、高抗根结线虫病种质11份、高抗黄萎病种质7份,其中,高抗青枯病和根结线虫病的种质3份(BW9, LJ-7, Ng1-052),高抗根结线虫病和黄萎病的种质4份(Ng1-003、喀西茄、蒜芥茄、水茄),这些种质可为茄子抗病育种提供抗源。最后,根据植物学性状和抗病性鉴定结果,筛选出生长旺盛、嫁接操作方便的多抗栽培种种质3份(LJ-18、Ng1-015和Ng1-013),为培育优质、多抗茄子砧木奠定基础。
    6  茄子果实绵疫病病原菌鉴定与种质资源抗性评价
    王 谧 周晓慧 刘松瑜 杨 艳 刘 军 庄 勇
    2022, 23(5):1281-1286. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220207003
    [摘要](250) [HTML](0) [PDF 17.91 M](1044)
    摘要:
    果实绵疫病是茄子生产上的重要病害,明确病原菌并筛选出抗病种质对茄子抗绵疫病品种选育具有重要意义。本研究对采自江苏省南京市和徐州市的茄子绵疫病果实进行病原菌的分离、纯化和鉴定,并利用获得的病原菌对146份国内外茄子种质资源进行抗性鉴定。结果表明:从两个地区的病样中各分离出一株菌株,两株菌株具有辣椒疫霉菌的典型特征,通过rDNA-ITS序列分析确定两株均为辣椒疫霉菌,接种茄子果实后发病症状为典型的绵疫病症状,分别命名为NJ1和XZ1。抗病性鉴定结果表明,种质资源间的抗性存在明显差异,抗病种质较少。3份种质资源对2个菌株具有良好抗性,可作为茄子抗绵疫病育种的抗源,其中G42和G114兼抗菌株NJ1和XZ1,G135抗菌株XZ1、中抗NJ1。本研究为茄子抗绵疫病遗传育种研究奠定了重要基础。
    7  广西南瓜属地方资源遗传多样性分析与鉴定评价
    刘文君 陈宝玲 周建辉 张 曼 周艳霞 万正林 张 力 钟玉娟 黄孙答 陈振东
    2022, 23(5):1287-1297. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220330002
    [摘要](240) [HTML](0) [PDF 42.49 M](1041)
    摘要:
    为了保护地方种质资源遗传多样性和摸清家底,农业部和广西政府先后启动“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目和广西创新驱动专项“广西农作物种质收集鉴定与保存”,借此对广西区内南瓜属地方资源开展系统性收集,并从植物形态、果实性状、开花习性、口感品质和抗性等农艺性状对地方资源进行鉴定与评价。试验结果表明:261份南瓜地方资源分布在全区各地,桂北、桂西和桂东地区保存种质资源数量高于其它地区且品质、抗性相对优异;所有地方资源均属于南瓜栽培种,具有瓜蒂呈五棱形的南瓜栽培种典型特征;地方资源存在丰富的遗传变异,叶片长度、叶片宽度和主蔓粗度变异系数介于10%~11%之间,果形指数介于0.516~3.190之间,果实重量范围0.89~11.40 kg,变异系数38.1%,同时存在遗传稳定性差、总体品质差和综合性状不佳等缺陷;共筛选出首雌花开放早资源53份,品质优资源32份,高抗白粉病资源61份和高抗病毒病资源5份。这些研究工作为南瓜属地方资源的保存和高效利用奠定了坚实基础。
    8  芜菁种质根肿病抗性鉴定及CR基因连锁标记分析
    黄新彪 李光宁 轩淑欣 张 超 王彦华 陈雪平 顾爱侠 张帅宇 马利松 赵建军 申书兴
    2022, 23(5):1310-1320. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220517007
    [摘要](247) [HTML](0) [PDF 42.59 M](867)
    摘要:
    根肿病是大白菜等十字花科作物重要病害之一,鉴定和挖掘新的根肿病抗性资源,是培育抗病品种、有效防止根肿病发生的前提。本研究利用大白菜2份抗病自交系和2份感病自交系,对文献中报道的与供试抗病自交系中CR基因紧密连锁的分子标记进行PCR筛选,在此基础上,以重庆武隆和河北唐山地方菌为病原菌,对国内外收集的63份芜菁种质进行苗期根肿菌接种鉴定抗性,并对抗/耐病芜菁进行CR基因分子标记分析。结果从20个供试标记中获得CRa连锁标记2个、CRb连锁标记1个,CRbkato连锁标记5个,CRd连锁标记1个。从荷兰遗传资源中心引进的材料鉴定出同时对两个地方菌表现较好抗性的芜菁种质6份,包括饲用芜菁3份、菜用芜菁3份,均来自欧洲国家。CR基因分子标记分析表明,这些芜菁种质遗传背景杂合,其中CGN1、CGN10、CGN11检测到CRa、CRbkato、CRb、CRd 4个抗性位点,CGN23和CGN36检测到CRa、CRbkato、CRd 3个抗性位点,CGN30检测到CRa和CRbkato 2个抗性位点,其是否含有新的抗性位点尚需进一步研究。研究结果为新型CR基因的挖掘及大白菜等十字花科作物抗根肿病新品种的选育提供了基础材料。
    9  不同西瓜短蔓遗传资源的表型比较与等位性分析
    张敏娟 王登科 段世享 豆峻岭 杨 森 刘东明 牛欢欢 朱华玉 胡建斌 孙守如 马长生 杨路明
    2022, 23(5):1298-1309. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220616001
    [摘要](444) [HTML](0) [PDF 35.18 M](32141)
    摘要:
    近年来,设施栽培已成为我国西瓜栽培的主要方式之一,而矮生种质资源在设施栽培中具有广阔的应用前景。矮化是西瓜一个重要的株型农艺性状,它有利于高密度种植、机械化管理和病虫害防治,而且能减少人工整枝打杈,可有效降低生产成本,适应当前简约化栽培的需求。本试验前期收集到14份国内外西瓜短蔓种质,经多年连续自交获得纯合自交系,将这14份短蔓种质进行双列杂交,对这些种质及其杂交后代的株型相关农艺性状进行表型调查分析和等位性检测。结果表明14份种质可被分为两类短蔓自然突变体,Ⅰ类短蔓突变体d1、d2、d3、d6的短蔓性状由隐性基因Cldw1控制,Ⅱ类短蔓突变体的短蔓性状则由另一个隐性基因Cldf控制。两类短蔓突变体的杂交F1为长蔓,Ⅰ类短蔓突变体d1和Ⅱ类短蔓突变体d5的F2群体蔓型分离比为9:3:3:1,进一步明确了两类短蔓突变体的株高性状分别由两对隐性单基因控制。本研究通过对不同西瓜短蔓种质株型的调查分析,丰富了对西瓜短蔓资源的认识,为西瓜短蔓新品种的培育奠定了良好基础。
    10  大白菜和结球甘蓝硫苷及MAM基因表达分析
    汪 珊 康俊根 冯大领 卢 银 杨 锐 史凯林 刘梦洋 王彦华 徐东辉 赵建军
    2022, 23(5):1321-1333. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220219001
    [摘要](362) [HTML](0) [PDF 21.40 M](904)
    摘要:
    硫苷及其降解产物是十字花科蔬菜重要的次生代谢产物,具有防癌抗癌作用。硫苷合成基因MAMs(Methylthioalkylmalate synthases)负责硫苷侧链的延伸,MAM1催化生成短链脂肪族硫苷而MAM3催化生成长链脂肪族硫苷,因此MAM基因影响了硫苷成分的多样性。本研究利用大白菜和结球甘蓝自交系,从苗期到莲座期取样测定硫苷含量及MAM的相对表达量,分析有益硫苷在两者之间的积累差异以及MAM基因的表达调控作用。结果表明:从苗期到莲座期结球甘蓝的硫苷含量平均值均高于大白菜,大白菜中侧链长度为5C和4C脂肪族硫苷(GBN和NAP)含量较高,而结球甘蓝中3C和4C脂肪族硫苷(IBE、SIN和GRA)含量较高,有益硫苷SIN和GRA在结球甘蓝中的含量显著高于大白菜。在大白菜和结球甘蓝中分别发现7个MAM拷贝基因,同源基因比较发现MAM1和MAM3的相对表达量在两者之间存在显著差异。大白菜中BraMAM1.1和BraMAM1.2的表达量显著低于结球甘蓝同源基因BoMAM1.1和BoMAM1.2的表达量,而BraMAM3.2和BraMAM3.3的表达量显著高于结球甘蓝同源基因BoMAM3.1的表达量;并且结球甘蓝中3C脂肪族硫苷含量与BoMAM1.1的表达量呈显著正相关,大白菜中5C脂肪族硫苷含量与BraMAM3.2的表达量呈显著正相关。由此推测可能是BraMAM1.1的低表达而BraMAM3.2的高表达,导致了大白菜中3C脂肪族硫苷SIN积累极少而5C脂肪族硫苷GBN积累较多。
    11  番茄萼片形态性状的QTL初步定位
    沈渊博 王 晶 董文静 王新宇 梁 燕
    2022, 23(5):1334-1342. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220419005
    [摘要](248) [HTML](0) [PDF 12.26 M](929)
    摘要:
    番茄因独特的风味和丰富的营养而深受人们的喜爱,随着消费水平的不断提高,人们对番茄的外观品质也有了更高的要求,萼片作为番茄果实的重要组成部分,越来越受到人们的关注。本研究以萼片包被和上卷的番茄材料为亲本构建遗传群体(P1、P2、F1、F1'和F2),分析了萼片性状之间的相关性,利用130对SSR标记对F2群体进行分析,获得了番茄分子标记遗传连锁图谱,覆盖12条连锁群,遗传图谱长度4682.22 cM,标记间平均距离36.02 cM。共检测到20个QTLs,其中2个与萼片长相关,3个与萼片厚相关,11个与萼片面积相关,4个与萼片卷曲度相关,未检测到萼片厚和萼片上翘度相关的QTL。分析了各性状可信度高的QTLs,为番茄萼片形态调控及其改良奠定基础。
    12  茄子单性结实近等基因系的创建及遗传背景分析
    周珊珊 杨 洋 唐晓华 陶 涛 王永清 邹 敏 田时炳
    2022, 23(5):1343-1351. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220309001
    [摘要](275) [HTML](0) [PDF 14.48 M](824)
    摘要:
    为了探索单性结实分子调控网络,准确获得控制单性结实性状的基因,为茄子单性结实育种提供基础材料,本研究构建了茄子单性结实/非单性结实性近等基因系。试验采用杂交、回交和自交技术,结合单性结实鉴定和农艺性状调查,获得两组近等基因系JDX1和JDX8。利用覆盖茄子基因组的219对SSR引物对茄子近等基因系及亲本进行遗传背景分析。结果表明,近等基因系JDX1和JDX8与轮回亲本的遗传背景相似度分别达97.14%和88.23%,说明两组近等基因系材料遗传背景与其轮回亲本基本一致。单性结实鉴定结果表明,与轮回亲本比,近等基因系JDX1与JDX8已经完全转育成非单性结实株系。对两组单性结实近等基因系农艺性状调查结果表明,轮回亲本相比,JDX1和JDX8株高、首花高度、节间距、叶片长和宽、果实长和粗均不存在显著差异。结合果色、株型等农艺性状,可以得出单性结实近等基因系JDX1和JDX8的表型基本与轮回亲本一致的结论。该材料的成功创制为单性结实基础研究奠定良好的材料基础。
    13  大白菜-甘蓝易位系A-4硫苷及BrAOP2表达和序列分析
    郑熙晓 王 罡 王培培 王彦华 马 卫 轩淑欣 赵建军 陈雪平 申书兴 顾爱侠
    2022, 23(5):1352-1361. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220513002
    [摘要](268) [HTML](0) [PDF 41.57 M](849)
    摘要:
    硫苷是十字花科植物中一类重要的次生代谢产物,硫苷及其降解产物在植物风味、抗虫抗逆以及防癌抗癌方面具有重要作用。4-甲磺酰基丁基硫苷(GRA, Glucoraphanin)的降解产物萝卜硫素是迄今为止已知的抗癌活性最强的物质之一。BrAOP2基因是影响GRA含量的关键基因。为了探究大白菜-甘蓝易位系A-4与亲本大白菜85-1中硫苷含量的差异,本研究以84株A-4自交后代植株和85-1为材料,通过高效液相色谱法测定其莲座期莲座叶、结球初期莲座叶、结球初期球叶、收获期莲座叶和收获期球叶的硫苷含量,并进行BrAOP2基因表达量和序列分析。结果表明:A-4自交后代植株总硫苷含量、脂肪族硫苷含量、PRO、GBN、GRA、NAP、GBC含量平均值在不同时期的球叶和莲座叶中始终高于85-1,且均在结球初期球叶中含量最高;除NEO含量外,总硫苷含量和其他硫苷组分在球叶中的含量高于莲座叶。A-4自交后代植株BrAOP2基因表达量显著低于85-1,且二者BrAOP2基因序列存在SNP和/或InDel的变异。由此推测,A-4自交后代植株GRA含量升高与BrAOP2低表达有关。以上研究为进一步分析大白菜-甘蓝易位系GRA含量与85-1的差异奠定基础。
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