2018-2022年《植物遗传资源学报》优秀论文

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  • 1  基于大豆基因组重测序的InDel标记开发及应用
    陈正杰 宛永璐 钟文娟 陈四维 周永航 石盛佳 蒋理 戢沛城 杨泽湖 毛正轩 牟方生
    2021, 22(3):815-833. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20201028003
    [摘要](1269) [HTML](0) [PDF 27.58 M](2104)
    摘要:
    大豆是我国重要的粮油作物,其中菜用大豆是营养丰富的蔬菜作物。然而,大豆中便于应用的分子标记较少。本研究选取18份大豆种质资源进行全基因组重测序分析,以此数据挖掘InDel位点,根据这些InDel位点开发分子标记,并验证这些InDel标记的有效性和应用价值。经过严格筛选,获得17,977个插入/缺失为13-50 bp适合琼脂糖凝胶电泳检测的高多态性InDel位点,每条染色体上分布505~1355个,平均分布密度为12.60~35.76个/Mb。随机挑选73个InDel标记在18份大豆中验证其有效性,结果43个具有多态性,多态性率为56.16%。利用25个多态性InDel标记对192份大豆种质资源(包含64份菜用大豆、65份春大豆、36份夏大豆、19份地方品种、8份野生大豆)进行遗传多样性分析,每个标记的信息多样性值PIC在0.17~0.46之间,平均为0.35。通过聚类分析,192份大豆被划分成24个亚群,成功将不同类型大豆划分到不同亚群。其中菜用大豆主要划分到第3#亚群,相似系数为0.66;少许划分到第1#亚群,相似系数为0.71。表明我国菜用大豆遗传背景较窄,今后菜用大豆杂交育种中应选择相似系数小的材料作为亲本以丰富遗传背景。另外,将这25个InDel标记用于13个杂交组合的F1代真实性鉴定,结果与F1代表型鉴定吻合,表明开发的InDel标记能有效鉴定不同杂交组合F1代真实性。本研究所开发的多态性InDel标记在大豆遗传多样性分析、杂交种纯度鉴定、遗传连锁图谱构建、基因定位和分子标记辅助选择育种等方面具有很好的应用前景。
    2  荞麦种质资源概况
    范昱 丁梦琦 张凯旋 杨克理 唐宇 方沩 严俊 周美亮
    2019, 20(4):813-828.
    [摘要](2350) [HTML](0) [PDF 35.75 M](3276)
    摘要:
    荞麦是一种重要的药食饲多用的作物,中国是全球最大的苦荞生产国和世界荞麦多样性中心,而我国西南地区是国际公认的荞麦起源地。种质资源是农作物生产利用、品种创新和生物技术研究的物质基础,具有十分重要的价值和意义。自20世纪80年代以来,我国学者收集了约有3000余份栽培荞麦种质资源,其中2200余份保存于我国长期库中这些栽培荞麦经过自然演变、人工培育和传播后,已在全世界范围广泛分布,兼具代表性和多样性。本文综述了我国甜荞和苦荞的产区分布现状、资源收集和保存概况,以及近40年来对我国荞麦资源的农艺性状和营养品质的鉴定评价情况;并简要介绍了世界上其他国家和组织对于荞麦种质资源的的收集和评价现状,以期为荞麦种质资源保护和合理利用提供参考。同时,本文对已报道的荞麦属野生种(含变种、亚种)及分布现状进行了归纳,对其主要性状的特征和变异情况进行了总结,并归纳了了国内外对于野生荞麦资源的开发利用方面的研究进展,结果表明,我国西南地区野生荞麦资源尤为丰富,除个别种如金荞以外,均主要集中于滇黔川边界地区。最后,本文对我国荞麦种质资源利用的不足和展望进行了讨论,提出仍需推进以下工作:(1)全面、系统、量化地建立荞麦的种质资源农艺性状、营养组分、加工品质、食味品质等性状的评价体系,继续完善我国荞麦种质资源评价和品质鉴定工作;(2)大力挖掘荞麦在作物布局和特色经济作物价值潜力,加快推进我国荞麦优质种质的选育和合法引进,推进荞麦产业健康有序快速发展;(3)关注野生荞麦生存环境恶化的问题。特别如岩野野荞、抽葶野荞、皱叶野荞、海螺沟野荞等的生存环境急剧恶劣,其分布区域更加狭隘,急需加大对珍惜野生资源进行抢救性的考察、收集和保护工作;(4)从分子水平进一步解析荞麦黄酮类化合物特别是芦丁的生物合成途径关键基因和调控基因的功能,以及分子调控网络的机理。
    3  小麦周麦22及其衍生品种的遗传多样性分析
    高艳 唐建卫 邹少奎 胡润雨 张根源 孙玉霞 王磊 殷贵鸿
    2021, 22(1):38-49. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200419002
    [摘要](1931) [HTML](0) [PDF 20.49 M](3047)
    摘要:
    高产多抗广适小麦品种周麦22(国审麦2007007)不仅是中国主要推广品种,而且也已成为黄淮麦区重要育种亲本。对周麦22及其衍生品种(系)进行遗传多样性分析,对今后小麦新品种选育具有重要意义。本研究对周麦22的106个衍生品种(系)进行了系谱分析,并利用55K SNP芯片对其较早衍生的80个品种(系)进行了全基因组扫描。结果表明,周麦22的106个衍生品种(系)共涉及到直接亲本82个,作为对手亲本使用次数较多的是百农AK58、周麦24、周麦18、洛麦21、周麦16、周麦19等,追踪其系谱,这些亲本由周8425B和周麦9号直接或间接衍生,属于“周麦”血缘家族。在A、B、D 3个基因组中,B基因组的多态性位点数最多,D基因组的位点数目最少,但A和D基因组的多态性位点比率基本相当。周麦22与80个衍生品种(系)的遗传相似系数平均值为0.685,变幅为0.392~0.856;而衍生系间的遗传相似系数平均值为0.676,变幅为0.381~0.991。周麦22及80个衍生品种(系)划分为8个亚群,其中第I、II、III和IV亚群遗传多样性较高,而第V、VI、VII和VIII亚群遗传多样性较低。说明衍生系间存在着不同程度的遗传多样性差异,通过导入不同优质亚基和差异化选择,可选育出不同类型的小麦品种。
    4  水稻全生育期耐盐性鉴定评价方法研究
    耿雷跃 马小定 崔迪 张启星 韩冰 韩龙植
    2019, 20(2):267-275. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180815003
    [摘要](1978) [HTML](0) [PDF 4.30 M](2572)
    摘要:
    全生育期耐盐性是水稻种质各生育阶段耐盐性的综合反应。科学、准确、高效的水稻全生育期耐盐性鉴定评价方 法是正确判别水稻种质耐盐真实性的关键所在。本研究挑选19 份不同耐盐性水稻种质作为研究材料,在正常环境与0.2%、 0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%盐处理浓度下,调查11 个农艺性状表型值并计算其耐盐系数,并运用品种间四分位差法分析, 明确水稻全生育期耐盐性鉴定最适盐浓度;综合采用主成分分析、隶属函数分析、回归分析、聚类分析等多种多元统计分析 方法,探索了水稻全生育期耐盐性鉴定合理评价方法。结果表明,在6 种盐胁迫浓度下各性状的耐盐系数均呈偏态分布,其 中0.3%盐胁迫浓度下多数农艺性状耐盐系数品种间四分位差最大,认为0.3%盐胁迫浓度是水稻全生育期耐盐性鉴定最适盐浓 度。主成分分析结果表明,11 个农艺性状的耐盐系数可简化为3 个主成分。利用主成分贡献率和隶属函数分析,进一步将3 个主成分值简化为水稻耐盐性综合评价指标D 值。再利用逐步回归分析,建立了D 值与11 个农艺性状耐盐系数最优线性回归 方程:D=-0.365+0.647PL+0.152PN+0.274TW。从该方程可知穗长、穗粒数和总干物重的耐盐系数是影响D 值得关键指标。利 用回归分析建立的模型,可准确完成对D 值预测。根据D 值对19 份水稻种质进行聚类分析结果表明,可分为5 个类群,正好 对应于水稻耐盐性划分的极强、强、中、弱、极弱5 个等级,验证了以D 值来评价耐盐性的可行性,认为D 值可作为水稻种 质耐盐性评价的重要指标。
    5  陕西汉中秦岭南麓野生草莓资源调查与分类研究
    郭瑞雪 程远毅 席 辉 薛 莉 雷家军 王连君
    2022, 23(5):1393-1399. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220225002
    [摘要](493) [HTML](0) [PDF 44.50 M](14322)
    摘要:
    为探究陕西省汉中市境内秦岭南麓野生草莓的种类与分布情况,于2019年-2021年对秦岭南麓北纬32°49′46″到33°19′38″、东经106°09′23″到106°40′23″范围内的野生草莓资源进行了考察,考察地点涉及三个县的8个村,包括略阳县的孟家河村、王家庄村,宁强县的二里坝村、大树垭村,勉县的栗子坝村、李家沟村、秋齐垭村和头道河村。共收集野生草莓资源57份,通过植物学性状观察及倍性鉴定,分别属于3个种、2个类型,3个种分别是黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis Schlect.)、中国草莓(F. chinensis Lozinsk.)、五叶草莓(F. pentaphylla Lozinsk.),其中五叶草莓为优势种;2个类型分别是五叶草莓粉果(F. pentaphylla, pink-fruited genotype)和五叶草莓红果(F. pentaphylla, red-fruited genotype)。野生草莓分布在海拔849~1352 m的山地、林下、溪边、路边、荒芜的耕田及岩壁上。本文还对收集资源的种类性状进行了详细描述,并对当地野生草莓资源保护与利用提出了建议。
    6  63份谷子种质的耐盐综合评价及耐盐品种筛选
    韩飞 诸葛玉平 娄燕宏 王会 张乃丹 何伟 晁赢
    2018, 19(4):685-693. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20171107001
    [摘要](1905) [HTML](0) [PDF 10.86 M](2421)
    摘要:
    谷子是我国北方重要的粮食作物,具有较强的耐盐抗旱能力。盐碱地是我国重要的后备耕地资源,加强谷子种质耐盐评价、筛选耐盐碱的谷子品种对促进盐碱地资源利用、保障国家粮食安全具有非常重要的作用。本试验以63份谷子种质资源为研究对象,以1.0%质量浓度NaCl溶液进行盐胁迫,用蒸馏水作为对照,采用全营养培养基发芽法在人工气候培养箱(昼/夜,30℃/20℃,光周期14h/d)中进行谷子种质萌发期的耐盐性鉴定;利用相关性分析和主成分分析明确8项耐盐指标在耐盐性评价中的权重;通过模糊数学中的隶属函数法和聚类分析法对63份谷子种质的耐盐性进行综合评价和耐盐等级划分。结果表明:谷子种质资源的耐盐性存在广泛的变异;1.0%质量浓度的盐胁迫下,谷子的发芽率、发芽指数、根长、芽长、相对芽长、相对根长之间互成显著正相关关系,而与相对盐害率成显著负相关;主成分分析结果表明,发芽率、发芽指数、相对芽长、相对根长可作为谷子耐盐性评价的关键指标;通过聚类分析可将63份谷子种质分为极度耐盐种质、耐盐种质、盐敏感种质和极度盐敏感种质4类;基于模糊数学中的隶属函数得分进行综合评价,筛选获得了济谷16、汾特11号、峰红谷、晋谷57、晋汾106号等五份耐盐谷子品种。
    7  大豆 DELLA 基因单倍型与花期关联分析及基因编辑靶点鉴定
    贺米兰 李海洋 黄泽荣 孔凡江 赵晓晖
    2022, 23(3):787-799. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211218001
    [摘要](496) [HTML](0) [PDF 64.41 M](1028)
    摘要:
    DELLA 蛋白作为赤霉素负调控因子参与植物开花期调控。与拟南芥 DELLA 蛋白同源比对,研究发现大豆具有 8 个 DELLA 基因,其中 GmGAI3a 只有 GRAS 结构域,其他 7 个 DELLA 蛋白均具有 DELLA 结构域和 GRAS 结构域。对 8 个 大豆 DELLA 基因在 424 份材料的自然群体中的单倍型与开花期进行关联分析,发现 DELLA 基因早花型自然变异已经应用 于我国中高纬度地区,推测大豆 DELLA 基因负向调控开花。利用 CRISPR/Cas9 技术,在大豆发根系统中验证靶点的编辑效 率,成功鉴定出 7 个 DELLA 基因的有效靶点,为进一步获得稳定遗传转化的大豆 DELLA 突变体及解析基因功能提供了重要 的靶点信息与理论基础。
    8  陆地棉种质资源花铃期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选
    李海明 刘绍东 张思平 李阳 陈静 马慧娟 沈倩 赵新华 李存东 庞朝友
    2019, 20(3):583-597. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181008003
    [摘要](1531) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](2754)
    摘要:
    大田试验设置正常灌水和干旱胁迫处理,于花铃期开始干旱处理,以株高,果枝数等12个农艺性状的平均数为基础,采用综合抗旱系数,模糊隶属函数,主成分分析,关联分析和聚类分析等统计分析方法相结合进行品种抗旱性鉴定和抗旱指标的筛选,为棉花抗旱品种鉴定和棉花生产提供理论依据。12个农艺性状对水分胁迫的敏感程度各异,基于D值、CDC值和WDC值的棉花种质抗旱性分析;通过D值的聚类分析结果,将153份种质资源分为5级,Ⅰ级(强抗旱型)5份、Ⅱ级(抗旱型)35份、Ⅲ级(中抗旱型)57份、Ⅳ级(较敏感型)56份和Ⅴ级(敏感型)1份。供试棉花种质的籽棉产量与D值、CDC值和WDC值均呈极显著正相关。筛选出花铃期抗旱性强的棉花种质有以色列1101,抗旱性弱的品种盐早2号。株高、籽棉产量、单铃重、有效铃数和果枝始节高度可作为棉花种质资源花铃期抗旱性评价的指标。
    9  270份陆地棉种质资源农艺性状与品质性状的遗传多样性分析
    李慧琴 于娅 王鹏 刘记 胡伟 鲁丽丽 秦文强
    2019, 20(4):903-910. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181025003
    [摘要](1671) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](2730)
    摘要:
    本研究对270份陆地棉种质资源的7个农艺性状和5个纤维品质性状进行遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析,进而筛选适宜优良性状的棉花种质资源材料,为棉花育种工作中亲本选配与品种选育提供一定的理论参考依据。结果表明该批棉花种质资源具有丰富的遗传多样性,12个农艺性状的变异系数从大到小依次为结铃数(24.2%)、第一果枝长度(17.5%)、第一果枝节位(14.1%)、单铃重(13.3%)、马克隆值(11.1%)、株高(11.0%)、衣分(10.9%)、果枝数(9.6%)、断裂比强度(8.6%)、上半部平均长度(6.3%)、伸长率(2.0%)和整齐度指数(1.6%);相关分析表明上半部平均长度与株高呈显著正相关,与马克隆值呈显著负相关,衣分与株高和断裂比强度呈显著正相关,与果枝数呈显著负相关,马克隆值与伸长率呈极显著正相关,结铃数与第一果枝节位呈显著正相关;主成分分析表明前4个主成分累计贡献率达到67.358%,第一主成分主要和纤维品质有关,第二主成分主要与结铃数、第一果枝长度有关,第三主成分主要与果枝数有关,第四主成分主要与第一果枝节位有关;聚类分析将270份陆地棉种质资源在遗传距离为7.5时划分为6类,第1类群的棉花材料可作为改良棉花断裂比强度的材料加以利用,泗棉2号、南丹巴地大花、鄂抗棉8号和Qik可作为改良棉花产量构成的材料加以利用,聊113、军棉1号、辽阳绿绒棉和保2367可作为改良棉花马克隆值的材料加以利用,陕三原78-782可作为株型改良的材料加以利用,育种工作中可以结合性状之间的关系,培育新品种与新品系,为棉花品种选育提供理论依据。
    10  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](2045) [HTML](0) [PDF 1.29 M](4115)
    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。
    11  细胞自噬提高小麦抗旱性研究
    李永波 崔德周 黄琛 隋新霞 樊庆琦 楚秀生
    2021, 22(3):616-624. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20201024001
    [摘要](1144) [HTML](0) [PDF 35.77 M](1606)
    摘要:
    干旱胁迫可引起植物细胞发生自噬,而植物可通过自噬将体内的一些有害物质清除掉,进而提高自身的抗旱性。本研究以抗旱小麦(Triticum aestivum L.)品种平麦 189 号和洛旱 6 号以及干旱敏感小麦品种临麦 2 号和山农优麦 3 号为材料,利用溶酶体荧光探针、Western blot、透射电镜等分子生物学技术,发现抗旱小麦干旱胁迫时自噬相关基因 6 和 8(ATG6、ATG8,autophagy related gene6/8)的表达量、ATG8-PE(磷脂酰乙醇胺)蛋白质的形成以及自噬泡的数量缓慢上升;而在干旱敏感小麦中却表现出急剧上升后下降的趋势。抗旱小麦品种细胞自噬缓慢应答干旱胁迫,且持续时间较长,使幼苗萎蔫迟缓;而干旱敏感小麦品种细胞自噬迅速应答干旱胁迫,但持续时间较短,使幼苗萎蔫加快。本研究为深入阐释小麦抗旱分子机理,筛选抗旱小麦种质资源以及培育抗旱小麦新品种提供了理论基础。
    12  主要农作物骨干亲本形成与研究利用
    李永祥 王天宇 黎裕
    2019, 20(5):1093-1102. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190505003
    [摘要](1819) [HTML](0) [PDF 1.14 M](3652)
    摘要:
    骨干亲本是新品种培育过程中用到的不可或缺的种质类型,是实现品种升级换代的关键。长期的育种实践表明,主要农作物品种更替与新型骨干亲本的挖掘创制和有效利用具有紧密联系。鉴于骨干亲本对作物育种的重要作用,对主要农作物骨干亲本的研究进展进行概述,期望在骨干亲本所具有的特征、生产贡献和利用价值、形成的遗传基础和创新利用等方面提供参考,并提出了今后的研究方向和重点任务。
    13  水稻育种行业创新进展
    刘贵富 陈明江 李明 吕慧颖 葛毅强 魏珣 杨维才
    2018, 19(3):416-429. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2018.03.006
    [摘要](1574) [HTML](0) [PDF 1.36 M](4117)
    摘要:
    水稻是我国最重要的粮食作物,水稻等主要作物的持续稳定生产对保障我国粮食安全和农业可持续发展具有重大的现实和战略意义。近20年来, 水稻分子生物学和分子设计育种方面均取得了一系列的重要研究进展,特别是重要功能基因的发现与利用,随着基因组学、计算生物学、系统生物学、合成生物学等新兴学科的发展,不仅为解析生物复杂性状的遗传调控网络带来了机遇,也为育种技术创新奠定了科学基础。本文简要综述与提高水稻产量有关的功能基因研究进展。
    14  四倍体大白菜雄性不育系资源的创制
    刘晓东 王明秋 孟川 吴芳 马蕾 牟金贵 王玉海
    2021, 22(1):229-236. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200415004
    [摘要](939) [HTML](0) [PDF 49.14 M](2796)
    摘要:
    目前国内外对二倍体大白菜雄性不育系的创制已进行了深入的研究,利用雄性不育系技术育种已相对成熟,而四 倍体大白菜育种仍以突破稔性、提高结籽率的自交系选育为主,四倍体雄性不育系的研究尚无相关报道。本研究通过从二倍 体大白菜细胞质雄性不育系中筛选含新型甘蓝型油菜 CMS 基因的资源( CMS 后 36 高)为不育源,依靠人工秋水仙素加倍, 经倍性鉴定筛选和高代稳定四倍体自交系 D571、 D574 连续多代回交转育,成功获得了 CMS-D571、 CMS-D574 两个四倍体大 白菜细胞质雄性不育系,该不育系具有不育度达 100%、结籽率高、遗传稳定的特点。该研究证实细胞质雄性不育性也可在四 倍体大白菜育种上应用,可以作为创制四倍体大白菜细胞质雄性不育系的方法,为四倍体大白菜开展雄性不育系育种奠定了 物质基础。
    15  小麦育种行业创新现状与发展趋势
    刘志勇 王道文 张爱民 梁翰文 吕慧颖 邓向东 葛毅强 魏 珣 杨维才
    2018, 19(3):430-434. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2018.03.007
    [摘要](1894) [HTML](0) [PDF 1.14 M](5390)
    摘要:
    小麦是重要的粮食作物,我国是世界最大的小麦生产国和消费国,发展小麦生产对保障我国粮食安全和市场需求具有重要作用。本文分析和阐述了我国小麦生产现状、存在的主要问题和未来发展趋势,对2017年小麦重要研究成果进行了总结。
    16  中国作物种质资源安全保存理论与实践
    卢新雄 辛霞 尹广鹍 张金梅 陈晓玲 王述民 方沩 何娟娟
    2019, 20(1):1-10. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180905001
    [摘要](2087) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](3425)
    摘要:
    我国是作物种质资源大国,目前收集已经保存340 种作物,保存资源总量达50 万份,如何确保安全保存是种质资 源管理的首要课题。自“九五”开始,系统地开展了作物种质资源安全保存理论与技术的研究,首次提出种质安全保存理论, 揭示了种质活力丧失存在关键节点及其生物学机制;明确了发芽率低于关键节点更新,导致群体遗传完整性丧失;提出了种 质安全保存寿命的概念,以及延长安全保存寿命的关键因素。研发了种质活力监测预警、繁殖更新与离体保存等关键技术, 制定了种质资源入库圃保存,监测预警,繁殖更新,离体保存和设施建设等技术规程,创建了中国作物种质资源安全保存技 术体系。该体系应用于全国作物种质资源的保存实践,最大程度延长种质安全保存寿命,并监测预警出需更新的种质,避免 因活力和遗传完整性丧失而导致种质资源“得而复失”,为实现我国作物种质资源长久安全保存提供了有力保障。
    17  不同来源芝麻种质资源的表型多样性分析
    吕伟 韩俊梅 文飞 任果香 王若鹏 刘文萍
    2020, 21(1):234-242. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191026001
    [摘要](1411) [HTML](0) [PDF 1.16 M](2247)
    摘要:
    以 246 份我国不同来源芝麻种质资源为参试材料,对其 14 个表型性状进行遗传变异分析,结果表明,参试材料的14 个表型性状中,遗传多样性指数以株高和单株蒴果数两个性状最高,均为 2.06,变异系数以蒴果棱数最高,为 60.73%。对参试材料 14 个表型性状进行主成分分析,结果表明,前 5 个主成分因子累计贡献率达 67.527%,分别为产量因子、蒴果因子、株型因子、茸毛因子、蜜腺因子。通过系统聚类,在遗传距离为 8.0 时,将参试芝麻种质资源分为 5 个类群,其中类群Ⅰ各性状中等,具有一定增产潜力,类群Ⅱ综合性状均较好,属于高秆、高产芝麻优异材料,类群Ⅲ为高产、分枝芝麻材料,类群Ⅳ为高秆、多蒴粒芝麻特异材料,类群Ⅴ为矮秆、短节间芝麻特异材料。同时对不同来源芝麻群体进行分析,将 6 个芝麻群体分为 4 大组群,组群 I 为河南、湖北、河北芝麻群体,组群Ⅱ为山西芝麻群体,组群Ⅲ为陕西芝麻群体,组群Ⅳ为重庆芝麻群体,其中山西芝麻群体平均变异系数和遗传多样性指数均最高。本研究为我国芝麻种质资源高效利用、亲本选择、品种改良提供理论基础。
    18  中国西部六省(区)荞麦属稀有种质资源收集与分类鉴定
    任奎 唐宇 范昱 李伟 赖弟利 严明理 张凯旋 周美亮
    2021, 22(4):963-970. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20201224001
    [摘要](1291) [HTML](0) [PDF 26.45 M](2327)
    摘要:
    中国西南地区是国际公认的荞麦起源地,其复杂的地理环境和多样的气候类型孕育了丰富的野生荞麦资源。部分西北地区因拥有相似的生态环境气候,也有大量的野生荞麦分布,形成极具地域特色的民族植物资源群体,是中国荞麦现代育种的重要依托。为探明中国野生荞麦属植物的分布现状,抢救性收集野生荞麦种质资源,全国野生荞麦资源普查与收集行动自 2016 年起深入中国西部 6 个省(区),42 个县(市、区)进行了系统考察,采集野生荞麦种质资源 1014 份。根据表型鉴定进行分类研究,并对中国荞麦属植物的分类进行了修订。结果表明,收集的资源包括荞麦属 21 个种的稀有材料(含 1 个新种Fagopyrum longistylum),各个荞麦野生种间具有丰富的遗传多样性,多个稀有野生种存在独特的性状变异或优良品质。这些稀有的种质资源作为珍贵的基因库,为荞麦的产量和品质改良提供宝贵的材料基础。该研究不仅能够促进荞麦属的分类与进化研究,在遗传育种、优质基因发掘、植物资源保护等方面均具有重要意义。
    19  伊犁河谷罗布红麻资源调查及其黄酮抗氧化研究
    邵德义 王 悦 朱爱国 陈继康 高 钢 陈 平 陈坤梅 哈尼帕·哈再斯 喻春明
    2022, 23(5):1362-1370. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220304003
    [摘要](243) [HTML](0) [PDF 27.05 M](4262)
    摘要:
    罗布红麻具有重要的经济价值和生态应用潜力,但其资源分布、生物学特性等系统性研究的缺乏严重限制了新品种培育与产业开发进程。为探明伊犁河谷罗布红麻资源分布情况,评价种质间黄酮成分含量差异及其体外抗氧化活性,本研究对伊犁河谷地区6个市县罗布红麻开展了资源调查,并对其总黄酮抗氧化活性进行了分析。研究共在12个点位发现有罗布红麻资源分布,海拔分布在605~1376 m,株高介于75~220 cm之间,茎总黄酮含量变幅在15.92~42.31 mg/g(干重),叶总黄酮含量变幅在34.33~56.06 mg/g(干重)。叶片中的总黄酮含量均高于茎,与海拔和株高无显著相关性(p<0.05)。对采集自察布查尔锡伯自治县罗布红麻资源样品的总黄酮抗氧化活性进行评价发现,其总黄酮对DPPH和ABTS自由基的清除率高达92.97%和97.40%,IC50值分别为0.077 mg/mL和0.143 mg/mL,T-AOC总抗氧化能力达10.48 μmol/mL。研究认为,新疆伊犁河谷罗布红麻资源黄酮含量变异丰富,具有较好的遗传改良潜力,并表现出优异的抗氧化特性,具有较高的开发利用价值。
    20  小麦籽粒性状热感指数相关分子标记的鉴定及分析
    邵雪飞 李国良 杨阳 付才 李孟军 赵敏 刘子会
    2021, 22(6):1635-1643. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210415001
    [摘要](737) [HTML](0) [PDF 5.64 M](2017)
    摘要:
    小麦耐热性是多基因控制的复杂数量性状,通过关联耐热性状获得耐热分子标记,利用该标记辅助选择育种可提高育种的准确性,加快小麦耐热育种进程。本研究对190份小麦品种(品系)的千粒重、籽粒长度、籽粒宽度、籽粒表面积和籽粒周长5个籽粒相关性状的热感指数进行关联分析,鉴定出两个耐热相关分子标记Xwmc622、Xwmc707。聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明:Xwmc622、Xwmc707各自具有I、II、III三个等位变异类型。Xwmc622的I型等位位点与千粒重热感指数、籽粒宽度热感指数和籽粒周长热感指数呈极显著负相关关系(P<0.01),同时I型等位位点与籽粒长度热感指数和籽粒表面积热感指数呈显著负相关关系(P<0.05),I型小麦品种(品系)的耐热指数平均值小于1,为优良等位变异;II型等位位点与千粒重热感指数呈极显著正相关关系(P<0.01),与籽粒长度热感指数、籽粒表面积、籽粒周长呈显著正相关关系(P<0.05),II型等位变异小麦品种(品系)的热感指数平均值大于1;III型等位变异与小麦籽粒性状热感指数都不相关。Xwmc707的I型等位变异与小麦籽粒性状热感指数都不相关;II型等位位点与千粒重热感指数呈显著负相关关系(P<0.05),II型小麦品种(品系)的耐热指数平均值小于1,为优良等位变异;类型III的小麦材料与千粒重热感指数、籽粒宽度热感指数、籽粒周长热感指数呈显著正相关(P<0.05),III型等位变异小麦品种(品系)的热感指数平均值大于1。研究结果表明:Xwmc622的I等位变异为耐热优良等位变异;Xwmc707的II型等位变异为优良等位变异。这为小麦耐热分子标记辅助育种提供了参考信息。
    21  小麦根部耐盐性状全基因组关联分析
    时晓磊 严勇亮 石书兵 王继庆 谢磊 张金波 耿洪伟
    2021, 22(1):57-73. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200322001
    [摘要](1454) [HTML](0) [PDF 54.65 M](2109)
    摘要:
    为了解小麦耐盐相关性状的遗传机理,挖掘与小麦耐盐性显著相关的 SNP 位点及候选基因,本研究利用浓度 200 mmol/L 的 NaCl 溶液和正常营养液对全国 300 份小麦品种(系)进行耐盐性试验,并利用小麦 90 K 芯片对分布于小麦 全基因组的 16650 个 SNP,采用 Q+K 关联混合模型对小麦最长根长、根干重、根鲜重、根平均直径、根尖数、根表面积、根体 积和总根长等 8 个根部耐盐性相关性状进行全基因组关联分析( GWAS, genome-wide association study)。研究结果表明, 小麦根部性状表现出广泛的表型变异,变异系数为 24.3%~50.0%,多态性信息含量( PIC, polymorphic information content) 为 0.170~0.562,全基因组 LD 衰减距离为 6 Mb;群体结构分析表明,试验所用 300 份小麦品种(系)可分为 3 个亚群,亚 群 1 包含 143 个( 47.67%)试验材料,主要来自河南、陕西和四川,亚群 2 包含 74 个( 24.67%)试验材料,主要来自北京, 亚群 3 包含 83 个( 27.67%)试验材料,主要来自河南。 GWAS 共检测到 77 个与小麦耐盐相关性状显著关联的 SNP 位 点( P ≤ 0.001),这些位点分布在小麦除 6D 外的 20 条染色体上,单个 SNP 位点可解释 3.70%~19.45% 的表型变异,其中 位于 1A、 3A、 4A、 7A、 3D 和 5D 染色体上的 RAC875_c13169_459 等 6 个位点同时关联到 2 个或 2 个以上性状,贡献率为 3.78%~19.45%;对 77 个 SNP 位点进行发掘,筛选到 17 个可能与小麦耐盐性有关的候选基因。 TraesCS5B01G031800(阳离 子反转运蛋白)在 Na+ 等阳离子转运中起重要作用, TraesCS5A01G329000(防御素)可以在阻断 Na+ 等阳离子进入过程中 起作用, TraesCS2A01G079000(重复富脯氨酸细胞壁蛋白)在细胞壁的形成中起重要作用,这些候选基因可作为耐盐性重要 基因。
    22  303份甘薯地方种SSR遗传多样性与群体结构分析
    苏一钧 王娇 戴习彬 唐 君 赵冬兰 张 安 周志林 曹清河
    2018, 19(2):343-351. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2018.02.007
    [摘要](1810) [HTML](0) [PDF 4.28 M](2786)
    摘要:
    摘要:本研究利用SSR分子标记,对我国303份甘薯地方种进行了遗传多样性和群体结构分析。进一步明确了甘薯地方种间的遗传多样性和亲缘关系,为优异资源挖掘和品种改良提供了参考。利用SSR建立研究材料的0,1数据库,通过NTSYS-pc 2.10软件计算Nei72遗传距离矩阵,将遗传距离矩阵导入MEGA 6.06,计算平均遗传距离和聚类分析;并利用STRUCTURE 2.3.4对303份地方种进行群体结构分析。结果表明:30对SSR引物共检测出203条多态性位点,每对引物检测到1~14条多态性条带,平均每对引物获得6.77条。303份材料的平均遗传距离为0.564,聚类分析在遗传距离为0.087处可以把303份材料分成5个类群,其中第Ⅴ类群在遗传距离为0.115可分为A、B、C三个亚群。群体结构分析将303份材料划分成了5个稳定的群体,群体结构划分与聚类有相似的结果,其中70份材料Q值小于0.6,属于混合亚群。
    23  花生种质资源表型性状的综合评价及指标筛选
    孙东雷 卞能飞 陈志德 邢兴华 徐泽俊 齐玉军 王幸 王晓军 王伟
    2018, 19(5):865-874. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180105001
    [摘要](1614) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](2951)
    摘要:
    分析花生种质资源表型性状的遗传变异规律,构建花生种质资源的综合评价体系,筛选最优的评价指标。本研究以40份花生种质资源的17个表型性状为研究对象,利用变异系数与Shannon-Weaver多样性指数对表型性状的遗传多样性进行分析,采用聚类分析、主成分分析以及逐步回归分析对花生种质资源进行了综合评价和鉴定指标的筛选。结果表明:17个表型性状的变异系数变化范围为4.15%-31.82%,油酸、亚油酸以及蔗糖含量的性状变异丰富,出仁率、粗脂肪及蛋白质的性状较稳定。多样性指数变化范围为1.39-2.06,主茎高、百仁重及蛋白质的性状分布比较均匀,油酸、亚油酸及棕榈酸的性状分级及分布较不均匀。聚类分析把40份花生种质资源分为了4个类群。主成分分析把17个表型性状归为5个主成分(累计贡献率80.41%,反映出17个表型性状的大部分信息),依次为花生籽粒含油量因子、籽粒含糖量因子及丰产性因子,以上因子可以较准确的评价花生种质。花生种质表型性状的综合评价由F值大小判定,F值均值为0.73,开农176的F值最高,阜花12号的F值最低。由逐步回归分析筛选出8个表型性状:单株鲜果重、百果重、出仁率、粗脂肪、蛋白质、棕榈酸、油酸和蔗糖含量。花生种质资源遗传多样性较丰富,综合评价F值可以为花生种质资源评价提供参考,筛选的8个表型性状可以作为花生种质资源性状评价指标。
    24  我国猕猴桃种质资源的保存与研究利用
    孙雷明 方金豹
    2020, 21(6):1483-1493. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200514002
    [摘要](1415) [HTML](0) [PDF 17.41 M](5370)
    摘要:
    猕猴桃是当前由野生到人工商业化栽培最为成功的果树种类之一,在世界果树产业发展中具有重要的地位。中国是猕猴桃的原产地,有着丰富的猕猴桃种质资源,全世界自然分布猕猴桃属54 个种,中国有52 个种,它们在推动我国猕猴桃育种和产业发展中发挥着至关重要作用。本文对我国猕猴桃种质资源的种类、分布、栽培历史、资源调查收集、资源保存情况,以及在品种创制、倍性、抗性、药理学、生物技术研究等方面的研究利用进行了评述,总结了40 多年来中国猕猴桃种质资源研究取得的突破性进展,同时对未来猕猴桃种质资源研究提出了具体建议,以期为我国猕猴桃种质资源的可持续利用和产业发展提供科学借鉴。
    25  SNP分子标记在作物品种鉴定中的应用和展望
    王富强 樊秀彩 张颖 刘崇怀 姜建福
    2020, 21(5):1308-1320. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200309002
    [摘要](2194) [HTML](0) [PDF 19.86 M](5256)
    摘要:
    单核苷酸多态性(SNP)作为最新一代遗传分子标记,已广泛应用于生物各研究领域。本文围绕SNP 分子标记的开发和检测以及在作物品种鉴定中的应用展开阐述。目前SNP 的开发主要有基于公共数据库和测序两种途径,检测方法从以凝胶电泳为基础的传统检测向高通量自动化的新检测技术发展。在品种鉴定中,对于大样本群体和多SNP 检测位点的作物,建议使用基因芯片或基因测序分型(GBS)技术;对于小样本群体和少SNP 检测1 位点的作物,则通过竞争性等位基因特异性PCR(KASP)和高分辨率熔解曲线(HRM)分型技术实现更加灵活高效低成本的检测。
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