《植物遗传资源学报》是中国农业科学院作物科学研究所和中国农学会主办的学术性刊物,是我国唯一一份以介绍植物遗传资源为主的期刊。2000年创刊,2003年正式公开发行,20002009年为季刊,2010年改刊期为双月刊。

   报道内容为大田、园艺作物,观赏、药用植物,林用植物、草类植物及其一切经济植物的有关植物遗传资源基础理论研究、应用研究方面的研究成果、创新性学术论文和高水平综述或评论。

 中国科技核心期刊、中国精品科技期刊、CSCD核心期刊、中国农林核心期刊、全国中文核心期刊,全国优秀资源期刊;被《世界期刊影响力指数(WJCI)报告》收录。

   2022年最新复合影响因子 2.914 ; 期刊综合影响因子 2.177 (cnki统计)。

 

  • 当期目录
  • 优先出版
  • 过刊浏览
  • 虚拟专刊
  • 下载排行
    快速检索
    过刊检索
    全选反选导出
    显示模式:
    2023,24(5):1205-1214, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230117001
    [摘要] (52) [HTML] (93) [PDF 2.08 M] (131)
    摘要:
    荔枝是起源于我国的亚热带常绿木本果树,栽培历史悠久,在我国果树产业中具有重要地位。我国荔枝种质资源十分丰富,为荔枝育种和产业发展提供了重要的物质保障。国家荔枝香蕉种质资源圃(广州)是我国荔枝种质资源最主要的保存单位,也是目前世界上保存荔枝种质资源最多、最完整、最规范的种质资源圃。截止至2022年12月,收集保存荔枝种质资源652份,选育出了红绣球、仙进奉、凤山红灯笼等多个优质荔枝新品种,创建了50万株自然杂交后代群体以及2万多株人工杂交后代群体,推动了荔枝基因组和起源、分子标记、品质、抗病性等基础研究,助力了荔枝品种结构调整和产业提升,在乡村脱贫致富和产业可持续发展中发挥了重要作用。本文介绍了国家荔枝香蕉种质资源圃(广州)的发展历程,总结和回顾了近20年来荔枝种质资源收集保存现状,以及荔枝种质资源创新利用所取得的进展,并对今后的研究方向进行了展望,以期为未来我国荔枝种质资源的有效利用和产业发展提供可供参考的信息。
    2023,24(5):1215-1222, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230221003
    摘要:
    DNA甲基化作为表观遗传调控的重要机制之一,通常发生在植物胞嘧啶碱基中,包含CG、CHG、CHH三种类型。主要影响染色质结构和基因的转录效率,在植物细胞基因表达调控、基因组稳定性维持等方面起重要作用。非生物胁迫影响植物的生长发育和繁殖最终导致植物死亡。基于已有研究发现,DNA甲基化可诱导非生物胁迫下植物的表型改变。DNA甲基化水平在植物非生物胁迫生长过程存在的变化机制受到甲基化酶和去甲基化酶的影响。甲基化状态上调(启动)或下调(关闭)基因表达以确保自身适应生长及发育,从而使植物在一定程度上适应和抵抗逆境伤害。这些信号转导通路可以引起植物形态、生理和生化的改变以适应逆境。本文对DNA甲基化功能及其在园艺植物的生长发育与非生物胁迫响应方面的研究进行了分析与总结,探讨了DNA甲基化在园艺植物表观遗传研究中存在的问题及展望,为园艺植物遗传改良及抗逆分子机理研究提供参考。
    2023,24(5):1223-1235, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230322001
    摘要:
    AP2/ERF (APETALA2/ethylene-responsive factor)是植物中最大的转录因子家族之一,至少含有1个由60~70个高度保守的氨基酸组成的特有的AP2结构域,根据AP2结构域数量和相似性可划分为5个亚家族:AP2 (APETALA2)、DREB (Dehydration-responsive element binding proteins)、ERF (Ethylene-responsive factor)、RAV (Related to AB13/VP)和Soloist。AP2/ERF转录因子通过AP2结构域中的YRG和RAYD保守元件与靶基因结合,实现对相关基因的转录调控功能。目前,AP2/ERF已成为研究植物抗逆机制和活性成分生物合成的热点候选基因,越来越多植物AP2/ERF家族及其成员被报道。本研究对近年来有关AP2/ERF家族的最新研究成果进行了总结,综述了AP2/ERF家族转录因子的结构特征与分类,重点介绍了该类转录因子调控植物次生代谢产物的合成以及参与生物、非生物胁迫应答等方面的研究进展,并展望了AP2/ERF转录因子可能的研究热点和领域,以期为今后进一步挖掘和利用该类转录因子基因进行植物遗传改良以及种质创新提供参考。
    2023,24(5):1236-1247, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230324001
    摘要:
    百合(Lilium spp.)是多年生球根草本植物,观赏百合花姿端庄、花色多彩,是世界上最重要的观赏花卉之一,食用百合地下部分的肉质鳞茎可食用,有的种亦可入药或提取香料,是一种开发利用价值较高的植物资源。不同种类、含量的花青苷类物质分布在花被片上的不同区域形成了类型多样的观赏百合花色,食用百合鳞茎贮藏后期发生紫红色变化的现象亦主要由花青苷所引起。花青苷广泛分布于植物中,是一种重要的天然植物色素,其生物合成主要受到结构基因和调节基因的协同调控,环境因子也有一定影响,合成之后的积累则受到转运蛋白的调控。外观多样有益于提高观赏百合的观赏价值,而鳞茎色泽变化则会损害食用百合的商品价值。因此,本研究对观赏百合花和百合鳞茎的花青苷结构、生物合成途径、转录调控以及转运等方面进行回顾和总结,并对百合花青苷的研究方向提出了展望,以期为后续百合花青苷分子调控机制的研究提供参考,对定向改变百合花青苷的含量和积累部位提供借鉴。
    2023,24(5):1248-1256, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230220002
    摘要:
    辣椒(Capsicum annuum L.)作物经济价值高、种植广泛,我国大多数辣椒栽培品种株型较高、分枝多、易倒伏、不利于机械化生产,人工生产成本不断上涨。随着农业生产技术水平的提高,劳动力日益紧缺,传统农业向现代机械化农业的转变迫在眉睫。作物理想株型的提出让植物株型调控成为遗传育种中的热点,可为辣椒株型调控机制的解析提供借鉴。本文围绕近年来国内外学者对植物株型调控遗传因素、分子机制、植物激素与株型的生物学关联方面和环境对株型的影响取得的研究成果进行综述,并提出了辣椒理想株型的设想。良好的辣椒株型能提高植株生产能力,便于管理,缓解劳动力紧缺,加速机械化生产进程。目前,关于辣椒株型调控机制的研究报道很少,因此探讨植物株型调控育种机制和遗传基础,有利于为良好株型种质资源的创制和加快新品种选育提供理论支持,为遗传育种奠定基础。
    2023,24(5):1257-1266, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230322002
    摘要:
    工业大麻作为一种重要的特种经济作物,已经实现全产业链发展,尤其是其韧皮纤维作为重要原料而被广泛应用于纺织、造纸、建筑、家居、绝缘材料、建材以及汽车零部件和复合材料。国内对工业大麻的研发和应用较早,工业大麻纺织产品在全球市场上具有极大地竞争力。在纺织工业中随着市场对纤维产量的需求越来越高,对品质的要求也越来越严格,科研人员需要不断选育优质高产的纤维型工业大麻品种。全基因组关联分析(GWAS, genome-wide association study)能够揭示作物表型与基因型之间的联系,利于挖掘性状相关基因和遗传基础信息,进而分析群体遗传结构,推动分子育种与品种性状改良有机结合培育高产高质、抗病抗逆的优良品种。目前该技术方法已广泛应用在棉花、水稻、玉米、小麦等农作物中,在工业大麻等主要麻类纤维作物中的研究也取得一定进展。因此,本研究对目前工业大麻中GWAS的应用情况及研究结果进行阐述,并对未来应用该技术的研究方向进行了简要说明,以期为工业大麻后续采用GWAS分析提供见解。
    2023,24(5):1267-1276, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230110002
    [摘要] (50) [HTML] (29) [PDF 2.09 M] (101)
    摘要:
    通过“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目,对江西省各农业县(市)水稻地方品种资源进行了调查和收集,2017-2019年共收集到水稻地方品种资源321份,对其形态特征、主要农艺性状和品质特性进行了鉴定。从地域分布来看,江西水稻地方品种资源在11个地级市均有分布,主要集中分布于九江、上饶、宜春、抚州、吉安和赣州等6个面积较大且山区丘陵地较多的地级市,这些地区经济欠发达、交通不便,又是少数民族聚集地,农户喜欢以水稻地方品种的稻米为原材料加工美食。江西省水稻地方品种资源存在籼稻与粳稻两个亚种,以籼稻为主,分为早稻、中稻和晚稻,以中、晚稻为主,粘稻和糯稻分别占38.0%和62.0%,种皮颜色种类丰富,有35份红米和紫黑米种质资源。江西水稻地方品种资源遗传变异丰富,多数表现为颖尖秆黄、无芒或短芒,穗型适宜、剑叶及茎秆角度适中、抗倒伏且落粒性适宜;鉴定出15份抽穗期与株高适宜的大穗、多颖花、高结实率、高千粒重的优良品种资源,还筛选鉴定出优异糯稻和有色稻米资源各12份。这些水稻优异地方品种资源具有较大的挖掘潜力,可为水稻新品种选育提供重要的资源支撑。
    2023,24(5):1277-1290, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230220001
    摘要:
    水稻的产量和矿质营养品质都是培育高产优质水稻新品种的关键因素。评价和筛选高产优质水稻种质,可为水稻新品种选育提供优异亲本或中间材料。通过测定139份粳稻种质资源8个产量相关性状(株高、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重、单穗粒重、结实率和着粒密度)和6个籽粒矿质营养品质相关性状(锌含量、铁含量、钙含量、镁含量、铜含量和锰含量),利用相关性分析和主成分分析等多元统计学方法,综合评价粳稻种质产量和矿质营养品质。结果表明:株高、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、单穗粒重相互之间均呈极显著正相关,矿质元素含量彼此之间呈不同程度的正相关,籽粒锌和镁含量与单穗粒重分别呈显著和极显著负相关。产量性状和矿质营养品质性状的主成分分析均提取到3个主成分,累计贡献率分别为78.432%和71.697%,从中筛选到了4个产量关键性状和5个矿质营养品质关键性状。结合产量和矿质营养品质综合性评价结果,共筛选到Hungarian No.1和牡10-815两份高产且矿质元素含量较高的种质。聚类分析结果显示,139份种质可划分为4个类群。类群Ⅰ仅包含2份高矿质营养含量种质;类群Ⅱ包含有41份种质,其锌含量相对较高,但产量性状较差;类群Ⅲ和Ⅳ分别有69份和27份种质,其产量性状表现较好,但类群Ⅲ的矿质营养含量相对较低,而类群Ⅳ的锰含量和钙含量相对较高。本研究结果可为高产优质水稻新品种选育提供理论依据和优异种质。
    2023,24(5):1291-1301, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230224004
    摘要:
    通过对2017-2021年“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”收集到的福建水稻地方品种资源品质性状进行鉴定与评价,结果表明:在165份白米稻和红米稻中,粘稻的垩白度变异系数最大,其中籼型白米垩白度最高为148.91%,其次为透明度,而糙米率变异系数最小在5.0%以下。糯稻的阴糯米率变异系数最高在70.0%以上,其次是白度和直链淀粉含量2项指标,而糙米率、碱消值、胶稠度3项指标变异系数较小,都在10.0%以下。从米质指标达标率来看,粘稻整精米率和垩白度达标率较低,在50.0%以下,其他指标较高,均在65.0%以上;糯稻整精米率和直链淀粉含量达标率较低,在50.0%左右,其他指标达标率较高,均在65.0%以上。蒸煮食用品质优劣是优质稻评价的一项重要内容,粘稻中蒸煮食用品质3项指标均达到部颁优质3级以上品种占总数的60.7%,糯稻中占总数的35.4%。与福建第二次普查收集到的品种相比,第三次普查收集到的品种中蒸煮食用品质达到优质的品种比例有大幅度的提升。本研究筛选出10份米质达部颁优质的种质资源,可以为今后优质材料创制提供物质基础;另外还筛选出15份高直链淀粉含量种质,可用作加工专用稻新材料创制。本次收集到的水稻地方品种中有色稻资源较为丰富共有32份约占总数的20.0%,可为今后功能性水稻生产及育种提供宝贵资源。今后应加强地方品种品质鉴定评价工作,从中挖掘出优异的种质资源为水稻育种新材料创制提供物质基础,促进和推动优异水稻新品种选育。
    2023,24(5):1302-1310, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230210002
    摘要:
    稻谷储藏过程的陈化变质对水稻生产和经营造成严重损失,开展稻谷耐储藏性研究对耐储藏水稻品种筛选具有重要意义。本研究利用197份半糯粳稻、117份普通粳稻和14份糯稻为试验材料,采用人工高温高湿陈化方法,以耐储藏指数陈化前后发芽率降低百分率(SDI)作为评价指标,分析了半糯粳稻与普通粳稻及糯稻间的耐储藏性差异。根据SDI高低,供试材料可分成4类:第I类高耐储型23份,75%≤SDI<100%,包含半糯粳稻8份和普通粳稻15份;第II类较耐储型77份,50%≤SDI<75%,包含半糯粳稻32份、普通粳稻44份和糯稻1份;第III类较不耐储型118份,25%≤SDI<50%,包含半糯粳稻82份、普通粳稻32份和糯稻4份;第IV类不耐储型110份,0≤SDI<25%,包含半糯粳稻75份、普通粳稻26份和糯稻9份。结果表明半糯粳稻总体上的耐储藏性低于普通粳稻,而糯稻更不耐储。对材料生育类型间的耐储藏性分析显示半糯粳稻和普通粳稻中仅早熟中粳稻型表现较低。陈化前后稻谷新鲜度值降低百分率(RPFV)进一步验证半糯粳稻耐储藏性高于糯稻而低于普通粳稻。通过SDI和RPFV综合评价,筛选到高耐储藏的半糯粳稻4份(BG26、BG69、BG81和BG164),普通粳稻9份(南粳晴谷、CG10、CG23、CG25、CG28、CG32、CG38、CG49和CG71)。研究将为改良水稻品种的耐储藏特性以及发掘耐储藏基因资源提供材料来源。
    2023,24(5):1311-1320, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230301002
    摘要:
    为了提高我国裸大麦种质资源的利用效率,通过变异系数、多样性指数、相关性分析、主成分分析和聚类分析,分析了398份国内外裸大麦种质资源表型性状的多样性水平。结果显示:18个表型性状在不同裸大麦资源间存在丰富的变异,18个表型性状的多样性指数为0.66~2.06,平均为1.42,以芒型的多样性指数最小,株高与每穗粒数的多样性指数最大;变异系数在4.71%~61.03%之间,平均为26.59%,其中籽粒颜色的变异系数最高,抽穗期的离散程度最低。相关性分析表明,单株穗数、穗长、每穗粒数、千粒重和结实率可作为今后选育高产裸大麦品种的指导目标性状。主成分分析结果显示,5个主成分子的累计贡献率达 64.297%,其中抽穗期、株高、棱型和千粒重等性状是裸大麦表型变异的主要因素。结合隶属函数值计算综合得分(F值)获得排名前10的品种:江苏元麦33号、Ⅶ-131、玉米麦、江苏元麦58号、建湖团六棱子、戴帽元麦、江苏元麦65号、江苏元麦23号、江苏元麦20号和江苏元麦22号。系统聚类将裸大麦资源分为4类,聚类结果与地理位置相关性不显著。相关结果为不同地域裸大麦种质资源的利用及品种选育提供重要参考。
    2023,24(5):1321-1333, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230318001
    摘要:
    干旱是影响小麦高产稳产的最突出因素之一。筛选优异抗旱种质资源、培育抗旱品种,对小麦育种及产业发展具有重要意义。本研究分别在种子萌发期和成株期对180份小偃麦高代稳定衍生系进行了抗旱性鉴定,通过测定根长、生物量以及产量相关性状,结合主成分分析、隶属函数分析和相关分析对其不同生育时期的抗旱性进行综合评价。结果表明,不同生育时期的干旱胁迫均导致抗旱相关指标的显著降低,种子萌发期以叶鲜重、根鲜重、苗高和最大根长降低最多,成株期以株高、单株产量降低最多。不同生育时期各测定指标的抗旱系数分布均有明显差异。种子萌发期和成株期的综合抗旱评价D值之间相关性不显著,成株期抗旱综合评价D值与单株产量、萌发期最大根长和叶干重抗旱系数呈显著相关。基于主成分分析和隶属函数分析的抗旱性综合评价D值划分小偃麦衍生系的抗旱等级,其中萌发期有24份、成株期有28份衍生系均为极强抗旱型。综合评价筛选出11份在萌发期和成株期均表现较强抗旱性的小偃麦衍生系,可以作为小麦抗旱育种及遗传研究的优异种质资源。
    2023,24(5):1334-1343, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230119001
    摘要:
    对具有单性结实和自交不亲和特性的番茄自交系85-6进行了研究。通过花的外观观察、花粉活力测定和胚珠发育观察,发现85-6具有正常的花结构,花粉活力正常,胚珠发育正常,表明85-6不存在雌蕊或雄蕊的败育现象。通过自然自交、人工辅助自交和杂交发现,85-6在正常温度环境下存在自交不亲和的现象,自交后得到无籽果实,而作为母本或父本进行杂交时,均可获得杂交后代。在花期遇到温度胁迫(日平均气温<10 ℃或>35 ℃)后,85-6则可完成正常的授粉受精得到正常的有籽果实,但受精后的果实发育迟缓,果实变小,且得到的种子萌发率只有29.75%。在正常温度和温度胁迫条件下,蕾期去雄后均可获得无籽果实,表明85-6番茄具有单性结实的特性。通过对已报道的单性结实基因的序列比对,发现4个单性结实相关结实基因pat-2pat-kpad-1hydra在85-6和79-1之间不存在基因序列上的差异,推测控制85-6单性结实的基因可能是一个新的基因。85-6番茄材料的发现丰富了番茄单性结实和自交不亲和资源,为番茄的单性结实和自交不亲和育种以及相关机制的研究提供了较好的重要材料。
    2023,24(5):1344-1354, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230209002
    摘要:
    为探究桃资源果实挥发性成分遗传多样性,以36份桃品种资源果实为试材,采用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用技术检测样品挥发性物质,并进行方差分析、变异系数、相关性分析、主成分分析(PCA, principal component analysis)和偏最小二乘-判别分析(PLS-DA, partial least squares-discriminant analysis)。结果表明,在36份桃品种资源中共检测到77种挥发性物质,包括萜类、醛类、酯类、内酯类、醇类和酮类等。挥发性成分的变异系数范围为18%~390%,说明资源具有丰富的香气表型多样性。相关性分析结果显示,性状间呈显著相关和极显著相关性的分别有11对和10对,其中果肉颜色、品种类型、粘离核、果实质地与香气物质含量相关。PCA分析可以明显区分白肉桃和黄肉桃。以变量投影重要性(VIP, variable importance in projection)>1,P<0.05为标准,筛选到9种区分黄肉桃和白肉桃的特征挥发性物质,其中茶螺烷的VIP值最高。
    2023,24(5):1355-1366, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230301001
    摘要:
    对吐鲁番地区核心葡萄品种资源的香味性状进行综合评价研究,为葡萄香味品种选育提供可靠数据,以提高育种效率。以27份葡萄品种资源为试验材料,通过果实香味表型鉴定、萜类物质测定、主要萜类物质调控基因位点分型测定研究,对资源进行综合鉴定,研究品种间的香味性状差异,筛选优异香味育种材料。27份品种表现草莓香、无香、玫瑰香、混合香等4种香型。共检测到26种萜类物质,在4种香型品种中均有分布,但在物质种类和含量上存在显著差异,玫瑰香型品种的萜类物质种类和含量高于草莓香型和无香型品种;玫瑰香型品种间也存在显著差异,香味浓郁品种的萜类物质种类和含量高于香味清淡品种;混合香型品种的橙花醇、香茅醇、玫瑰醚含量高于其他3种香型品种的平均含量。里那醇、香叶醇、橙花醇、香茅醇、玫瑰醚等为玫瑰香型品种的主要萜类物质。27份品种的主要萜类物质调控基因位点基因型表现为显性纯合型T/T、显性杂合型G/T、隐性纯合型G/G。阳光玫瑰和早康宝为T/T型,无核白、红地球、巨峰、白香蕉、无核白鸡心、SP1153为G/G型,其他品种均为G/T型。研究认为阳光玫瑰、早康宝是理想的玫瑰香味育种材料,早收麝香、香妃、贵妃玫瑰、意大利、绿洲宝石、无核翠宝等品种具有浓郁或较浓郁的玫瑰香味且携带香味显性杂合基因G/T,可以考虑用作育种材料,通过自交或品种间杂交,选育香味品种,将能提高育种效率。葡萄DXS基因KASP SNP分型检测是鉴定玫瑰香型品种或杂交后代单株的有效手段。
    2023,24(5):1367-1379, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230311001
    [摘要] (30) [HTML] (16) [PDF 1.37 M] (100)
    摘要:
    本研究分析了贵州特异茶树种质资源——榕江茶的品质化学成分特征及其遗传多样性,为其开发利用和特异茶树新品种培育提供科学依据。以分布在贵州省黔东南州月亮山的121份榕江茶种质资源为材料,对其水浸出物、茶多酚、游离氨基酸等21个主要品质化学成分指标进行检测分析,通过遗传多样性分析、主成分分析、聚类分析、相关性分析等对其品质性状特征和遗传多样性进行评价,并对其中的优异资源进行筛选。121份资源的21个品质化学成分指标的变异系数为5.70%~119.69%,平均为32.84%,遗传多样性指数为1.47~2.08,平均为1.95。21个品质化学成分指标的相关性分析结果显示,呈极显著正相关有42对性状,呈显著正相关的有14对,呈极显著负相关的有10对,呈显著负相关的有10对。主成分分析表明,前7个主成分特征值均大于1,且累计贡献率达76.84%,包含了原始变量的绝大部分信息,以因子得分系数矩阵求得每个单株资源的品质化学成分在各主成分上的综合得分,筛选出了12份品质化学成分综合得分高的单株资源。聚类分析显示,在欧式距离18.0处,可将121份榕江茶种质资源分为6个类群。优异种质资源筛选结果显示,121份榕江茶种质资源均属于高茶多酚(≥20.0%)、低咖啡碱(≤1.5%)、高可可碱(≥2.5%)类型的资源,其中高茶多酚(≥20.0%)、高水浸出物(≥45%)的特异类型资源有72份。榕江茶种质资源是高茶多酚、低咖啡碱、高可可碱类型的资源,其品质化学成分具有丰富的遗传多样性,具有培育特异茶树新品种的潜力。
    2023,24(5):1380-1388, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230307001
    摘要:
    小麦籽粒硬度是影响小麦商品分类分级、小麦制粉工艺和小麦面粉最终加工用途的重要指标,分子标记辅助选择可以有效提高小麦籽粒硬度的选育效率。为了发掘和开发更多与小麦籽粒硬度紧密连锁的分子标记,本研究采用硬质小麦扬麦158与软质小麦西风配制重组自交系群体,利用55K SNP芯片分析群体基因型并构建了群体遗传连锁图,结合4年群体籽粒硬度的表型资料对影响小麦籽粒硬度的QTL进行了分子定位。结果显示,构建的遗传连锁图覆盖2784.9 cM,含有3830个非共分离的SNP标记;除PIN基因外,共定位到12个可重复的QTL位点,分别位于1A、1B、1D、2A(2个)、3A、4D、5A、5D、6B、6D和7A染色体,单个QTL可解释3.2%~15.2%籽粒硬度变异;11个QTL来自软质小麦西风,1个QTL由硬质小麦扬麦158贡献;7个QTL表现稳定,可在4年试验中重复,其中5个QTL未见报道,为新发现QTL,特别是5D染色体新发现的QTL最高可解释15.2%表型变异。与这些稳定QTL紧密连锁的SNP标记将为今后开展长江中下游麦区软质小麦的分子标记辅助选择提供帮助。
    2023,24(5):1389-1400, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230222002
    [摘要] (23) [HTML] (13) [PDF 1.21 M] (102)
    摘要:
    为了了解苦荞抗立枯病的分子机制,以苦荞代表性品种川荞1号为材料,克隆出FtEIN3基因。生物信息学分析表明,FtEIN3基因的CDS序列长度为1623 bp,编码540个氨基酸,FtEIN3蛋白二级结构由α-螺旋(33.52%)、延伸链(6.67%)、β折叠(2.41%)和无规则卷曲(57.41%)组成。系统进化树显示,苦荞FtEIN3蛋白与棉花GhEIN3、榴莲DzEIN3蛋白亲缘关系较近。通过对108份苦荞种质资源EIN3编码区序列比对,检测到5种不同的单倍型,其中Hap3为优异单倍型。qRT-PCR结果表明,FtEIN3基因在苦荞中的表达受立枯丝核菌侵染的诱导。激光共聚焦显微镜观察下,苦荞FtEIN3基因定位在细胞核上。为进一步验证FtEIN3基因的功能,本研究构建了FtEIN3的转基因拟南芥并分析其抗病性。结果显示,相对于野生型拟南芥,过表达FtEIN3基因显著提高了转基因拟南芥株系的抗立枯病能力。以上结果表明FtEIN3基因参与苦荞麦抗立枯病的防御过程,为进一步研究FtEIN3调控苦荞抗立枯病的分子机制奠定了一定的工作基础。
    2023,24(5):1401-1412, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230226001
    摘要:
    前期苦荞转录组分析显示了一个介导黄酮类物质合成相关的黄酮合成酶基因FtFLS1。为进一步了解FtFLS1基因的结构、功能和基因多样性,本研究通过同源比对和保守序列分析筛选得到苦荞FLS基因家族共104个成员,其根据同源性和结构域分为10个亚族,FtFLS1属于DF8亚族。同时,启动子分析结果显示上游1500 bp启动子序列中有2个MeJA响应元件,据此,本研究分析了FtFLS1在苦荞不同器官中的表达量差异及其在MeJA不同处理时间下苦荞中的表达量差异,结果显示,FtFLS1在茎和叶中的表达相近且均要明显高于其在根中的表达,同时FtFLS1在苦荞中的表达也随着MeJA处理时间的增加而显著提高。为进一步验证FtFLS1的功能,本研究克隆了FtFLS1的CDS序列,以此构建FtFLS1的过表达苦荞毛状根株系并检测了它们的黄酮类物质含量,结果显示,相对于正常诱导的苦荞毛状根,FtFLS1的过表达毛状根明显积累了3类黄酮合成酶的下游产物:山奈酚、槲皮素和芦丁,而黄酮合成酶的底物二氢山奈酚和二氢槲皮素的含量明显降低。此外,本研究还分析了200份不同群体苦荞中FtFLS1基因的多样性,结果显示:北方群体、南方群体和喜马拉雅野生群体均拥有明显不同的FtFLS1基因型分布,其中北方群体和南方群体呈现明显的分化,研究结果为探索FtFLS1介导的黄酮类物质合成以及了解荞麦驯化过程提供了思路和参考。
    2023,24(5):1413-1425, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230217001
    摘要:
    虾脊兰属(Calanthe R. Br.)植物物种多样性丰富,但在全球变暖的环境影响下,极端高温天气频繁出现,加剧了非生物胁迫对该属物种生存和繁殖的危害。本研究以兰科(Orchidaceae Juss.)6种虾脊兰属植物作为研究对象,通过高温半致死生理实验初步确定不同虾脊兰属植物的耐热性,并挑选耐热型银带虾脊兰(Calanthe argenteostriata C. Z. Tang & S. J. Cheng)和热敏感型三棱虾脊兰(C.tricarinata Lindl.)进行转录组测序,以筛选热胁迫相关基因,并分析其表达差异及功能。同时利用实时荧光定量PCR技术检测其基因在不同温度下的表达模式,分析相关基因与耐热性的关系。结果表明:(1)6种虾脊兰属植物的耐热性由弱至强排序:三棱虾脊兰<钩距虾脊兰<三褶虾脊兰<西南虾脊兰<中华虾脊兰<银带虾脊兰。(2)在耐热型银带虾脊兰和热敏感型三棱虾脊兰中鉴定到响应热胁迫的基因家族包括HSP、HSF、LEA、XTH、TIL。(3)三棱虾脊兰耐热相关基因表达的上限温度为30 ℃,超过该温度则对三棱虾脊兰造成伤害;银带虾脊兰9个耐热相关的差异基因在40 ℃下依然保持较高的表达量,可能因此获得了对高温胁迫较高的耐受性。本研究从分子水平上探究虾脊兰属植物对高温的响应,为筛选耐热性关键基因及培育耐热性较强的园林植物提供重要的线索,对现代园林育种具有重要的指导意义和应用价值。
    2023,24(5):1426-1434, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230224005
    摘要:
    炸荚和籽粒硬实性是野生小豆的主要特性,严重制约着野生小豆资源的利用,解析这些性状的遗传机理,对培育优良小豆新品种具有重要意义。本研究基于中红5号和野生小豆(Vigna angularis var. n ipponensis)杂交衍生的重组自交系,开展炸荚和籽粒硬实等驯化相关性状鉴定及SSR标记分析。表型分析显示荚皮卷曲数、炸荚率及籽粒硬实率均不符合典型正态分布。构建了包含111个SSR标记、11个连锁群的小豆遗传连锁图谱,总长3813.5 cM,标记间平均距离为34.35 cM。连锁分析共发掘到与2021年炸荚率和荚皮卷曲数相关QTL 19个,与2022年炸荚率及荚皮卷曲数相关QTL 13个,其中不同年份重复检测到的荚皮卷曲数相关QTL 2个,重复检测到的炸荚率相关QTL 3个。籽粒硬实相关QTL 4个,其中位于LG11的QTL分别与炸荚率及2022年荚皮卷曲数相关QTL重叠。本研究结果为进一步开展小豆驯化相关基因的精细定位及机理解析奠定了基础。
    2023,24(5):1435-1447, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230323002
    摘要:
    大豆是全球重要的豆科作物,是人们食用和饲用主要的蛋白质和油脂来源。大豆蛋白质和脂肪含量受多基因控制且易被环境等因素影响,发掘高蛋白和脂肪基因位点对于定向培育大豆新品种具有重要意义。本研究选用由高产优质品种黑农84与蛋白含量较高品系京河4号杂交构建的880个家系组成的遗传分离群体,利用中豆芯一号SNP标记和SSR分子标记技术鉴定F2群体的基因型,结合蛋白质、脂肪含量表型,通过QTL IciMapping4.2的完备区间作图法(ICIM-ADD)定位获得2个蛋白QTL和2个脂肪QTL。qPro_11_1qOil_11_1,位于分子标记SSR_11_1087与SSR_11_1090之间,区间大小为126.27 kb,遗传贡献率分别为4.05%和3.23%,共有注释基因5个。qPro_14_1qOil_14_1,位于SSR_14_0421与SSR_14_0429之间,区间大小为246.09kb,遗传贡献率分别为4.67%和7.13%,共有注释基因15个。本研究定位的稳定的蛋白质含量位点和脂肪含量新位点,为大豆高蛋白和高油分子标记辅助选择育种和基因图位克隆奠定了基础。
    2023,24(5):1448-1460, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230224007
    摘要:
    蒙古栎(Quercus mongolica Fisch.)原产于东亚地区的温带,是珍贵的用材树种,具备很高的应用价值和经济价值。Trihelix转录因子主要与植物光响应、生长发育和响应非生物胁迫等方面相关。为了研究蒙古栎Trihelix转录因子在不同遮阴处理和水分胁迫下的表现,本研究运用生物信息学分析,从蒙古栎基因组中鉴定出34个Trihelix转录因子基因,依次命名为:QmTH01~QmTH34。与拟南芥中鉴定到的29个Trihelix转录因子进行聚类分析,可将其分为GT-1、GT-2、GTγ、SH4、SIP1五个亚族,34个QmTHs分别定位到蒙古栎的10条染色体上,翻译蛋白范围为189~897个氨基酸,等电点为4.58~9.78。QmTHs启动子区域共鉴定出14种不同的与光响应、非生物胁迫、激素以及生长发育响应调控相关的顺式作用元件,其中茉莉酸甲酯响应元件、脱落酸响应元件和光响应元件数量占据主要地位。根据不同遮阴处理和水分胁迫下基因表达分析,鉴定到QmTH01QmTH14QmTH22QmTH24QmTH33在高光强下表达量相对较高,并随光照强度减弱显著下调表达,表明这5个基因参与蒙古栎响应高光照下的生长生理。鉴定到QmTH06QmTH17QmTH24在5次(4、5、6、7、8月)浇水的水分胁迫处理中显著上调表达,表明这3个基因介导蒙古栎响应水分胁迫。
    2023,24(5):1461-1471, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230307002
    摘要:
    野生种群是重要的种质资源,了解本地野生种群和栽培种群之间的遗传多样性和群体演化有助于野生种群的科学保护和可持续利用。本研究基于北京板栗自然与栽培分布区,采集5个栽培种群和1个野生种群共93份种质的叶片,并采集湖北宜昌1个种群(作为外群)共16份种质的叶片,筛选16对微卫星SSR引物分析板栗种群的遗传多样性和进化历史。结果表明北京板栗种群的遗传多样性相对较高,其中红螺寺野生板栗种群的遗传多样性高于其他种群。板栗各种群之间有明显的遗传分化(Fst=0.232),基因交流频率较低(Nm=0.547)。分子生物学方差分析(AMOVA)分析表明板栗种群内的遗传变异(57.70%)大于群体之间(42.30%)。群体遗传结构分析显示,宜昌板栗种群明显区别于北京板栗种群,北京板栗分为两组,红螺寺野生种群单独为一组,明代板栗园古树种群和其他栽培种群聚为一组,说明北京栽培板栗可能来自于明代板栗园古树种群。非加权组平均法聚类分析(UPGMA)、主坐标分析(PCoA)和主成分分析(PCA)结果均支持群体遗传结构结果。Treemix分析结果显示从宜昌种群到北京种群发生过历史基因交流,说明板栗从华中地区向北迁移的路线。种群历史结果表明,北京种群在大约8.3万年前从宜昌种群种分化出来,北京本地野生种和栽培种的分化时间大约在3.2万年前。本研究结果支持板栗由华中向北迁移的假说,栽培种的驯化降低了北京板栗种质资源的遗传多样性,北京板栗野生种和栽培古树保留了高的遗传多样性,应该优先得到保护。
    2023,24(5):1472-1484, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230309001
    摘要:
    油茶(Camellia oleifera Abel.)具有自交不亲和性(SI,self-incompatibility),自然座果率低,这严重影响油茶产量,制约了油茶产业的发展。为研究过氧化物酶(POD,peroxidase)在油茶自交不亲和反应中的作用,本研究通过逆转录克隆技术从油茶中克隆出4条POD基因,分别命名为CoPOD1/2/3/4。其基因编码区长度分别为1086、1011、1020和1218 bp,编码361、336、339和405个无跨膜结构、有信号肽的蛋白质。同源序列比对显示CoPOD1/2/3/4蛋白质之间的同源性较低,但均有过氧化物酶活性位点和过氧化酶近端血红素配体序列;系统进化树显示CoPOD1/2/3/4蛋白质与茶树(Camellia sinensis(L.)O. Ktze.)POD蛋白质的亲缘关系最近。实时荧光定量结果显示,油茶PODs基因在自交授粉后24~48 h范围内呈现显著上调后又下降的趋势,在自交授粉36 h雌蕊中CoPOD1/3/4的表达量高于异交。自交授粉24~72 h油茶雌蕊内POD酶活性高于异交并在36 h达到最高值,异交授粉雌蕊内POD活性前期处于动态平衡状态,在72 h后出现明显上调,据此推测油茶PODs基因可能参与了油茶自交授粉后花粉管程序性死亡,进而参与了油茶自交不亲和反应。本研究为进一步研究油茶自交不亲和机制提供参考。
    2023,24(5):1485-1497, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230329001
    [摘要] (24) [HTML] (48) [PDF 1.48 M] (102)
    摘要:
    锂(7Li)离子束作为一种新型诱变剂在作物诱变育种中发挥着越来越重要的作用。本研究利用彗星电泳技术探索了7Li离子束辐照小麦诱导的DNA损伤特点,并结合转录组分析初步解析了特异基因表达调控网络。结果表明,与传统诱变因素伽马(γ)射线相比,7Li离子束辐照引起的小麦幼苗生长抑制程度低,幼苗叶脉失绿至开裂。对辐照诱导的差异表达基因进行GO和KEGG功能分析显示,7Li离子束辐照诱导的差异表达基因主要富集在细胞壁合成与代谢和甘油脂类代谢通路,而γ射线辐照诱导的差异表达基因主要富集在光合作用代谢通路中,推测细胞壁合成与代谢和甘油脂类代谢通路途径与响应7Li离子束辐照引起的损伤密切相关,而光合作用代谢途径与响应γ射线辐照引起的损伤密切相关。两种辐射诱导的差异表达基因的转录因子分析结果显示,7Li离子束辐照诱导的MYB、WRKY、bHLH和NAC等转录因子家族可能在响应7Li离子束辐照过程中具有重要作用,7Li离子束辐照特异诱导Whirly家族转录因子调控DNA损伤修复,而γ射线辐照诱导E2F/DP家族转录因子调控DNA损伤修复。
    2023,24(5):1498-1506, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230224001
    摘要:
    中国特有植物瘤果紫玉盘(Uvaria kweichowensis),分布范围狭窄,数量稀少。为系统了解广西瘤果紫玉盘的资源数量、分布现状及资源利用等情况,2016-2022年作者团队通过实地走访、问卷调研等形式,对全区9个县开展了瘤果紫玉盘种质资源调查和种质收集工作,共收集到瘤果紫玉盘资源95份。调查结果显示:瘤果紫玉盘多年生藤本植物,成熟叶革质,主要分布在广西隆安县、天峨县等9个县共197株,生境为海拔650~1100 m之间的喀斯特石山区,依托乔木向上攀附生长,野生资源数量稀少,个体之间距离较远,基本上处于无保护状态,分布地群众有采集瘤果紫玉盘叶片治疗疾病或用于茶饮的习惯。通过种子播种、枝条扦插的形式开展了瘤果紫玉盘种质资源的繁育试验,结果表明不同来源的瘤果紫玉盘种子发芽率在25.7%~34.4%,扦插成活率在4.4%~14.4%,总体成活率较低。本研究探讨了瘤果紫玉盘受威胁的主要因素,提出了保护措施,为广西民族药瘤果紫玉盘种质资源的保护、挖掘和创新利用提供基本依据。
    2023,24(5):1507-1513, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230317001
    摘要:
    对保存在国家种质武汉水生蔬菜资源圃的20份蒌蒿种质资源根状茎的主要营养成分进行了测定与评价。结果表明,蒌蒿种质资源根状茎的干物质、蛋白质、可溶性糖、粗纤维含量分别为17.90%、3.28%、10.14%、1.09%。从茎色来看,蒌蒿根状茎干物质、蛋白质、可溶性糖含量几乎都表现为红蒌蒿>青蒌蒿>白蒌蒿,仅青蒌蒿和白蒌蒿根状茎蛋白质含量相等,粗纤维含量表现为白蒌蒿>红蒌蒿>青蒌蒿。从叶型来看,蒌蒿根状茎干物质、蛋白质、可溶性糖含量都表现为碎叶蒿>柳叶蒿,而粗纤维含量表现为柳叶蒿>碎叶蒿。同一营养成分在类型间的差异都不显著。红蒌蒿和碎叶蒿根状茎的营养品质性状相对较好。李市蒌蒿的干物质、可溶性糖和粗纤维含量均为最高;沙洋蒌蒿蛋白质含量最高。蒌蒿根状茎的干物质与蛋白质、可溶性糖含量之间偏相关系数达显著正相关;蛋白质与可溶性糖含量之间偏相关系数达显著负相关。
    快速检索
    过刊检索
    全选反选导出
    显示模式:
    优先出版日期:  2023-09-26 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230730001
    摘要:
    北部冬麦区是我国重要的小麦主产区之一,对该麦区历年国审小麦品种进行回溯分析有助于小麦品种资源的合理利用。本研究基于产量与早熟性、穗数、穗粒数、千粒重、容重、品质指数、抗病指数和抗寒指数等性状的组合,采用品种-产量×性状组合(genotype by yield×trait, GYT)双标图方法对2003-2023年期间北部冬麦区47个国审小麦品种进行了综合分析和分类评价。结果表明,北部冬麦区历年国审小麦品种可划分为4个特征显著的品种类型。其中,Ⅰ型品种综合表现优秀,在产量与早熟性、抗病性、抗寒性、千粒重和容重等性状组合上表现突出,在产量与穗数、穗粒数和品质指数组合上表现优良,在生产上推广应用价值最高,主要包括京麦179、京农16、津麦3118、京麦189、京花12号、农大3486、航麦2566和中麦93等8个品种。Ⅱ型品种综合表现优良,在产量与品质指数、穗数组合上表现突出,在产量与抗病指数、抗寒指数组合上表现稍差,在生产上推广应用价值较高,但应注意生产安全,主要包括京麦202、京农19、轮选158、中麦623、京麦183、京农72、中麦Z21、长6794、京麦186、中麦5051、京农14-62、轮选149和中麦121等13个品种。Ⅲ型品种的产量与抗病和抗寒指数组合最好,但在其余性状组合上表现差,综合生产应用价值有限,可作为抗性亲本。Ⅳ型品种综合表现较差,可选择单性状表现优良的品种作为育种亲本应用。根据各品种在GYT双标图ATA轴上的投影位置,筛选出综合表现优良的京麦179、京农16、津麦3118、京麦189、京麦202、京花12号、京农19、轮选158和中麦623等品种,以及表现综合表现较差的北农9549、津农4号、京冬12、晋农207、中麦415、石优20号、邯4564、长4738、轮选518和津农7号等品种。本研究采用GYT双标图分析方法基于“产量-性状”组合水平对北部冬麦区小麦品种进行综合评价和分类研究,为其他作物和地区的类似研究提供了范例。
    优先出版日期:  2023-09-19 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230521001
    摘要:
    玉米突变体male-sterile 20s2(ms20s2)是在玉米自交系KWS49中发现的一个无花粉型雄性不育突变体。与野生型相比,ms20s2突变体花药细小且颜色偏浅,花药内未观察到花粉,而在株高、穗位等农艺性状上突变体与野生型无显著差异。扫描电镜观察表明,与野生型相比,9叶期突变体ms20s2的花药中未观察到正在减数分裂的花粉母细胞;抽雄后突变体花药壁外部角质层形成异常,内部未观察到乌式体结构。观察不同发育阶段花药的石蜡切片发现,在S6-S7时期,与野生型相比,ms20s2突变体花药部分中间层和绒毡层细胞发生异常分裂,导致花药壁萎缩,花粉母细胞无法正常进行减数分裂,最终造成花粉母细胞死亡,产生雄性不育表型。遗传分析表明,突变体ms20s2的雄性不育表型受单个隐性核基因控制。利用玉米10K SNP芯片对F2定位群体中60株不育株进行基因型分析,初步将该突变位点定位在玉米2号染色体长臂上6.21Mb区段内。进一步增设InDel标记,扩大定位群体,最终将基因精细定位在了590kb区间内,该区间包含一个已知的蛋白编码基因MS32(Zm00001eb106620)。对该基因进行测序分析,在4号外显子上发现了一段3166bp的大片段插入,该插入可能影响了MS32蛋白功能,进而造成ms20s2的花药发育异常和雄性不育的表型。等位测验结果表明,突变体ms20s2是雄性不育基因MS32的新等位突变。基因的组织表达分析结果表明,该基因在玉米花药中特异表达,且仅在花药发育的S6和S7时期表达量较高,进一步验证了该基因在玉米花药绒毡层和中间层细胞发育过程中的重要作用。
    优先出版日期:  2023-09-18 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230807001
    摘要:
    为探究热带睡莲花器官不同部位的花香代谢通路及参与萜类香气物质生物合成的差异表达基因。本研究借助转录组测序技术,以热带睡莲保罗蓝为研究对象,对其花器官的花瓣(PE)、雄蕊(ST)和雌蕊(PI) 3个部位进行转录组测序分析。研究结果显示,3个部位获得的Clean Data均大于6.30Gb,Q30碱基百分比均在90.09%及以上,GC含量为48.42-50.31%。3个部位差异表达基因分析结果显示,PE-vs-PI、ST-vs-PI和ST-vs-PE的差异表达基因数目分别为7853个、7501个和2526个,前两组的差异表达基因数量相近。GO分类和富集分析显示,3个比较组的差异表达基因主要参与了生物调节、细胞过程、代谢过程和刺激应答的生物学过程;KEGG分类和富集分析显示,PE-vs-PI的差异表达基因显著富集的KEGG通路最多,其次为ST-vs-PI,ST-vs-PE最少。从3个比较组共有的794个差异表达基因中筛选出98个参与萜类物质代谢差异表达基因,富集于4条萜类物质合成通路,且PE-vs-PI和ST-vs-PI的差异基因数目均高于ST-vs-PE。已知的金合欢醛和二萜贝壳杉烯合成关键基因HMGR和DXS在花瓣和雄蕊的表达量均高于雌蕊。从98个差异表达基因随机选取了6个基因进行qRT-PCR验证,基因表达变化趋势与转录组测序一致。研究结果为热带睡莲萜类香气物质生物合成分子机制提供了科学参考。
    优先出版日期:  2023-09-18 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230802002
    摘要:
    异戊烯基转移酶(isopentenyl-transferases,IPT)是催化细胞分裂素生物合成的关键酶,也是重要的限速酶。在植物中,IPT以ATP/ADP IPTs和tRNA-IPTs的形式存在,其主要介导植物体内两种类型CKs(细胞分裂素)的合成途径:ATP/ADP途径和tRNA途径。生姜是一种重要的“药食同源”植物,但其种植过程中容易受到各种生物/非生物胁迫的影响,不利于生姜的安全生产。本文通过系统的生物信息学分析,从生姜基因组中鉴定到10个ZoIPT,并且将其命名为ZoIPT1-ZoIPT10。基因结构分析表明所有的ZoIPTs基因家族成员均包含内含子。其编码蛋白的氨基酸长度范围在283(ZoIPT8)~491(ZoIPT10) aa之间,分子质量在31.14(ZoIPT8)~54.02(ZoIPT10) kD,等电点在4.97(ZoIPT8)~9.37(ZoIPT6)之间;蛋白质特征分析表明,所有ZoIPTs均具亲水性。亚细胞定位分析表明,8个ZoIPTs定位在叶绿体中,2个ZoIPTs定位在线粒体和细胞质中。转录组数据分析结果显示,ZoIPTs有一定的组织表达特异性,并且能响应病害、低温等逆境胁迫,其中,ZoIPT3和ZoIPT5在生姜不同生长时期、不同部位、低温和病害胁迫下均有较高表达。qRT-PCR分析结果表明,ZoIPTs响应干旱、淹水、盐胁迫。在淹水和盐胁迫下,根茎中ZoIPT3表达量显著上升;在干旱胁迫下,叶和根茎中ZoIPT5的表达显著上升。综上所述,本研究通过系统的鉴定、进化分析、特征分析、启动子分析、表达模式分析,并对干旱、盐、淹水胁迫下的表达模式进行了分析,为深入研究ZoIPT在调控生姜生长发育和抗逆性中的生物学功能提供了理论基础。
    优先出版日期:  2023-09-18 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230731001
    摘要:
    为探究甘孜九龙古茶树种质资源的分布区域、形态特征和农艺性状的遗传多样性。以67份九龙古茶树种质资源为研究对象,运用基本统计分析、主成分分析和聚类分析对九龙古茶树种质资源21个描述型性状和12个数值型性状进行遗传多样性评估。结果表明:九龙古茶树资源农艺性状变异丰富,数值型性状变异系数范围为1.38%~29.94%,描述型性状的遗传多样性指数范围为0.17~1.27;主成分分析显示,前11个主成分累计贡献率在76.49%,其中叶片大小、叶正面颜色、花瓣质地和果实形状性状是九龙古茶树种质资源农艺性状表现出差异的主要因素;21个描述型性状聚类分析结果显示,在欧式距离为16.9处,可将67份九龙古茶树种质资源为四个类群。该研究结果为九龙古茶树种质资源收集、保护和利用奠定一定基础。
    优先出版日期:  2023-09-18 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230718001
    摘要:
    小麦茎基腐病的发生给粮食生产造成巨大威胁,同时还会产生DON、NIV等毒素和次级代谢物严重影响食品安全和人畜健康,因此,筛选优良的抗病资源并挖掘抗性位点对小麦茎基腐病抗性育种具有重要意义。本研究采用小米培养基接种法对163份黄淮麦区小麦种质资源进行室内和田间茎基腐病抗性鉴定。研究结果表明,没有鉴定出高抗和免疫的小麦材料,但是不同材料的抗性能被明显区分,群体抗性整体上呈现正态分布趋势,病情指数分布在10.27~83.33之间;室内和田间鉴定结果较稳定,两环境病情指数的相关系数为0.79,说明室内鉴定结果可很好反应田间抗性情况;全基因组关联分析(GWAS)显示,显著SNP广泛分布于小麦各条染色体上,其中2A上最多,集中在725~763 Mb区段内;进一步集群分离分析法(BSA)结果显示,显著SNP集中在2A上的730~750 Mb区段内;综合来看,小麦2A染色体上730~750 Mb区段内可能存在显著调控小麦茎基腐病的抗性基因。本研究能够为小麦茎基腐病抗性材料筛选及抗病位点挖掘提供重要的参考意义。
    优先出版日期:  2023-09-18 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230628004
    摘要:
    为了鉴定新型水稻突变体ALS179对乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂类除草剂的抗性。本研究以野生型华航31(HH31)、耐咪唑啉酮除草剂水稻ALS627突变体和甲基磺酸乙酯(Ethyl Methyl Sulfone,EMS)诱变的新型水稻突变体ALS179为试验材料,通过不同浓度下的4类乙酰乳酸合酶抑制剂类除草剂包衣浸种和苗期喷施处理,进一步测定表型及相关酶活指标来探究突变体ALS179的抗性。结果表明,经过包衣浸种以及苗期喷施处理后,突变体ALS179对苯磺隆、咪唑乙烟酸、双草醚及啶磺草胺具有不同程度的抗性,且乙酰乳酸合酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性随除草剂浓度的升高呈下降趋势。除了高浓度下的咪唑乙烟酸处理外,其他处理条件下ALS179的酶活均高于野生型HH31。本研究发现Ala179Val突变赋予了对ALS抑制剂类除草剂的广谱抗性,为后续ALS类除草剂广谱抗性水稻品系的培育提供遗传种质资源。
    优先出版日期:  2023-09-18 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230609004
    摘要:
    对谷子四大名米(沁州黄、桃花米、龙山小米及金米)原始地方品种及其同名品种共计179份开展为期两年的农艺性状调查,从中选择51份进行营养品质测定。结果表明从农艺性状来看,四类名米品种在数量性状上具有明显差异,而质量性状在不同类品种间差异不大。相关性分析表明,穗粗与穗粒重、草重与穗粒重的相关性最强。主成分分析表明前4个主成分解释了累积变异的84.51%,基于主成分分析结果计算了综合得分F值,阴天旱-19的综合得分最高(F=2.25),菠菜根-75的综合得分最低为(F=-1.33)。基于农艺性状对179份材料进行聚类分析,发现材料划归四个类群,同名品种内聚集相对集中,农艺性状相似度较大。从营养品质上看,四类名米间营养品质差异较小,除粗纤维外其余营养品质指标差异均不显著。相关性分析发现粗蛋白与粗脂肪呈现较强的正相关关系;淀粉与蛋白质、脂肪之间呈现强烈的负相关关系。主成分分析表明前6个主要成分解释了累积变异的88.41%,能够基本涵盖10个营养品质的信息,基于主成分分析,结合不同品种谷子的综合得分,对小米品质进行排名,排名靠前的品种有菠菜根-77、菠菜根-33、菠菜根-44、爬坡糙-15、九根齐-25和阴天旱-13。
    优先出版日期:  2023-09-05 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230717003
    摘要:
    非生物胁迫制约了植物的生长和发育,并降低作物的产量。为了应对非生物胁迫,植物在进化过程中形成了一系列胁迫响应机制,包括肌醇(MI , myo-inositol)代谢途径。肌醇为一类化学性质稳定的极性小分子,植物可通过积累其糖苷类衍生物参与渗透调节途径,从而响应各种非生物胁迫。肌醇-1-磷酸合酶(MIPS, myo-inositol-1-phosphate synthase)、肌醇单磷酸酶(IMP, inositol monophosphtease)和肌醇加氧酶(MIOX, myo-inositol oxygenase)参与肌醇代谢途径。它们通过调控MI的含量,参与L-抗坏血酸(L-AsA, L-ascorbic acid)和部分细胞壁多糖的合成,响应盐、干旱、碱和低温等非生物胁迫。本文综述了肌醇的结构、生物学作用、肌醇代谢途径相关酶和肌醇衍生物在植物响应非生物胁迫中的研究进展,并对未来的研究方向进行了展望,旨在为利用肌醇代谢增强植物对非生物胁迫的抗性,培育抗逆植物品种提供理论基础。
    优先出版日期:  2023-09-04 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230717001
    摘要:
    通过与赣南各县(区)果业主管部门合作及走访果农,在赣南进行了野生山金柑种质资源调查与收集,共收集与鉴定评价野生山金柑种质资源716份。结果表明:赣南野生山金柑分布于安远、龙南、章贡、崇义、于都、信丰等县(区);性状统计发现树姿、节间长度、刺数量、刺长度、叶片长度、叶片宽度、叶柄、叶形、翼叶、叶尖缺刻、单果重量、果面主色、果面杂色、种子数量、油胞明显度、果皮厚度16个性状存在差异,进一步基于差异性状进行聚类分析发现可分为4大类8小类;抗病性鉴定初步筛选出一批对柑橘溃疡病、碎叶病、裂皮病和衰退病具有抗性的单株。根据柑橘产业需求,筛选出无刺、无籽、大果、晚熟和抗病性植株,对山金柑新品种选育、柑橘产业发展具有较明确的利用价值。
    优先出版日期:  2023-09-04 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr. 20230714001
    摘要:
    糖和酸是构成果实风味的重要物质,系统鉴定评价枣品种资源果实的糖酸风味,比较不同资源间的糖酸风味构成差异,建立枣品种资源果实糖酸风味评价体系,对资源高效利用具有重要意义。以210份枣资源脆熟期果实为试材,测定可溶性固形物、可滴定酸以及糖组分含量,并进行相关性分析。结果如下:(1) 10项指标的变异系数范围在9.81%~34.70%,其中可溶性固形物、甜度值和总糖的变异系数较小。蔗糖的范围最宽,最大值和最小值相差83.54倍。果糖、葡萄糖、蔗糖、总糖、可滴定酸、甜度值、固酸比和糖酸比等8项指标服从正态分布,可溶性固形物和甜酸比不服从正态分布。(2) 果糖、葡萄糖、蔗糖与总糖含量均呈极显著正相关,果糖与葡萄糖含量呈极显著正相关,总糖、可溶性固形物和甜度值间都呈极显著正相关,可滴定酸与固酸比、糖酸比和甜酸比间都呈极显著负相关,固酸比、糖酸比、甜酸比两两之间都呈极显著正相关。(3) 因子分析共提取3个主因子,累积贡献率为91.781%。结合各项指标的聚类分析,筛选出果糖、蔗糖、可溶性固形物、可滴定酸和固酸比5项评价枣果实糖酸风味的指标。(4) 基于5项评价指标进行聚类分析,将210个枣品种分为5个类群,根据各类群不同指标的含量特征,分别定义为低蔗糖型、高酸型、果糖优势型、居中类型和蔗糖优势型,其中蔗糖优势型包含的种质最多。可用果糖、蔗糖、可溶性固形物、可滴定酸和固酸比5项指标对枣果实糖酸风味进行评价,不同品种资源脆熟期枣果实以蔗糖优势型为主,不同类群果实风味不同,生产中可根据不同类群资源的糖酸指标特点进行针对性应用。
    优先出版日期:  2023-09-04 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230613003
    摘要:
    农村劳动力的大幅减少,迫切需求轻简化的生产方式。水稻直播是一种高效、经济和节约型的轻简栽培模式。低氧胁迫造成的出苗率低是阻碍水稻直播的首要因素,挖掘耐低氧萌发优异资源和基因并培育耐淹品种是解决此问题的有效途径。本文围绕水稻淹水萌发的生理特点、鉴定评价方法、遗传规律和分子机制研究等方面进行综述,以期为水稻耐低氧萌发的机制研究和萌发耐淹品种的选育提供参考。
    优先出版日期:  2023-08-18 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230530001
    摘要:
    通过野外调查并结合标本查阅、比对,我们发现了陕西省被子植物的2个新记录属,分别为叶下珠科Phyllanthaceae守宫木属(Sauropus Blume.)和报春花科Primulaceae杜茎山属(Maesa Forssk),对应的新记录种分别为苍叶守宫木(Sauropus garrettii Craib)和湖北杜茎山(Maesa hupehensis Rehd.)。本文对两个新记录属的背景进行了简要介绍,并详细描述了两个新记录种的形态特征,同时提供了两个物种野外照片及植株、叶片、花、果的照片。两个新记录属和种的发现不仅对陕西省植物分布研究具有重要意义,也为该区域相关类群的志书编写工作提供了重要参考资料。凭证标本保存于山东省林草种质资源中心植物标本馆(SDFGR)和陕西省西安植物园植物标本室(XBGH)。
    优先出版日期:  2023-08-18 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230625001
    摘要:
    以‘延边大香水’为母本的7个梨杂交组合F1代为试材,对果实性状进行连续三年调查,总结分析果实性状遗传规律,以期为梨遗传育种提供参考依据。结果表明:杂种F1代单果重、果实横径、果实纵径、果柄长度、果柄粗度、果形指数及可溶性固形物等7个性状都有趋中遗传倾向。其中,单果重产生退化,向小果遗传趋势强;可溶性固形物和果形指数变异系数小,组合传递力和优势率高,具有杂种优势;果柄粗度呈趋中偏低遗传,果柄长度、果实横径、果实纵径呈趋中偏高遗传。对不同组合果实性状遗传规律研究认为果实底色、萼片、萼洼、质地、汁液、风味等性状受母本影响较大,为母性遗传; 果肉类型趋中遗传且受父本影响较大,果实香气受父本影响也较大;果实面色可隔代遗传。以上研究结果为梨果实性状遗传规律研究及杂交育种亲本的选择选配提供参考价值。
    优先出版日期:  2023-08-18 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230706002
    摘要:
    为探明火龙果裂果性相关的果实性状,以279份火龙果种质资源为供试材料,对单果重、果实纵径、果实横径、果形指数、果脐直径、果脐深度、果脐形状指数、果皮厚度、果脐果萼长度、果萼数量、可食率、果肉中心可溶性固形物含量(SSC)、果肉边缘SSC等13个果实性状与裂果率进行遗传变异分析、相关性分析和多元回归分析。结果表明:13个果实性状和裂果率均存在丰富的遗传变异;相关性分析发现裂果率与果脐形状指数的相关系数最大且呈极显著负相关;裂果率与果形指数和果皮厚度存在显著负相关,而与可食率和果肉边缘SSC呈现显著正相关;进一步多元线性回归分析可知,果脐直径和果脐深度是影响裂果率的最主要因素,共解释裂果率39.30%的变异,而其他果实性状均不能显著影响裂果率。综上可知,果脐形态结构对火龙果的裂果性至关重要,在耐裂果育种中果脐形状指数可作为一个关键指标。
    优先出版日期:  2023-08-14 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230619001
    摘要:
    本研究以134份玉米自交系为实验材料,对玉米的9个苗期根系性状进行表型鉴定,并利用分布于玉米基因组的44935个SNP标记,基于FarmCPU模型进行全基因组关联分析(Genome-wide association study, GWAS)。结果表明9个根系性状表型变异范围在10.86%-55.96%之间,大部分表型间相关性达极显著水平(P<0.001),侧根长和总根长相关系数最高,为0.996,其次为侧根数与总根数达到0.993。共鉴定到32个显著关联的SNP位点(P=1.01e-11-9.74e-5),表型贡献率在0.54%-22.34%之间,主根长、总根长、最大根长、侧根长分别检测到4、8、3、9个显著的SNP位点;总根数、侧根数、不定根数分别检测到10、7、1个显著SNP位点;14个SNP位点同时与多个根系性状关联。12个显著关联位点位于已知根系相关性状QTL(Quantitative trait loci)区间内。共发掘49个根系候选基因,其中GRMZM2G028386 (ABI4)、GRMZM2G135713(PUB23)、GRMZM5G870592(MYB98)、GRMZM2G156861(LOX1)、GRMZM2G160005(AUX16)、GRMZM2G126936(NAC2)等是重要的根系候选基因。本研究为克隆玉米根系发育相关基因,解析玉米根系发育分子机制提供了重要参考。
    优先出版日期:  2023-08-14 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230621001
    摘要:
    蛋白质二硫键异构酶(PDI ,Protein Disulfide Isomerase)作为硫氧还蛋白家族的一员,是一种氧化还原酶,广泛存在于动物、植物及微生物中。在植物中,蛋白质二硫键的形成和异构主要由二硫键蛋白催化完成,在参与蛋白质正确组装折叠方面至关重要。本研究以拟南芥PDI家族基因序列信息为基础,利用同源序列比对方法,从玉米中鉴定出21个PDI基因,除8号染色体外,非均匀地分布在其余玉米9条染色体上。进化树分析表明,玉米PDI基因家族分为4个进化分支11个发育组,同一发育组的基因结构和保守基序相似。顺式作用元件分析表明,PDI基因家族启动子含响应逆境胁迫、植物激素及胚乳特异表达的顺式作用元件。表达模式分析表明,PDI基因家族在胚、胚乳和籽粒中表达量较高,在授粉后10天和15天的胚乳中达到高峰之后呈下降趋势,然后表达量又呈现上升趋势。亚细胞定位发现ZmPDIL1-1定位在内质网。本研究结果为玉米PDI家族基因功能研究提供参考。
    优先出版日期:  2023-08-04 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230510002
    摘要:
    土地盐渍化对大豆的产量和品质产生了极大的负面影响,培育耐盐大豆品种是改善和提高盐胁迫下大豆产量和品质的有效途径之一。ERF转录因子对植物响应逆境胁迫十分重要,但在大豆中相关研究报道较少。基于已报道的盐胁迫处理下的RNA-seq数据、549份大豆重测序数据及耐盐指数数据,以及Soybean Expression Atlas数据库中大豆组织表达数据,在大豆中鉴定能够响应盐胁迫的ERF基因。同时,在549份大豆重测序数据中鉴定响应盐胁迫ERF基因的优异等位变异,并分析其驯化与人工选择规律。对大豆植株盐胁迫下转录组数据分析,发现153个ERF基因中有40个受到盐胁迫后差异表达,其中11个基因上调表达,29个基因下调表达;11个上调表达的ERF基因中,有8个基因在根中富集表达,并分布在6条染色体上。对8个在根中表达的ERF基因在549份自然群体中鉴定自然等位变异,发现只有3个ERF基因产生了自然变异,其中ERF158H1,ERF166H2,ERF170H1单倍型是优异的等位变异,能够显著促进大豆对盐的耐性。对优异等位变异的核苷酸多态性分析表明,ERF170H1在大豆驯化的过程中受到了微弱的人工选择,而ERF158H1和ERF166H2在驯化的过程中发生了逐渐减少或丢失的现象。因此,我们的研究鉴定了大豆中响应盐胁迫的ERF基因及其优异等位变异,对丰富和完善大豆响应盐胁迫的分子机制具有重要意义,为培育耐盐大豆品种提供重要的基因资源和育种方案。
    优先出版日期:  2023-08-04 , DOI: DOI:10.13430/j.cnki.jpgr.20230611002
    摘要:
    高粱具有较强的耐盐碱特性,是最具耐盐碱品种开发潜力的饲用作物之一。生物量是饲用高粱的重要性状,株高与生物量呈正相关性。本研究以237份高粱自交系关联群体为材料,基于株高关联基因SbPH11的两个功能性SNP位点组合的单倍型开发了KASP分子标记,利用该标记对部分供试自交系关联群体材料和30份高粱种质资源进行了基因分型和表型验证,结果证实开发的KASP分子标记可以准确地鉴定出SbPH11两个功能性SNP位点的基因型。两个SNP位点组合的单倍型共3种:SbPH11-Hap1、SbPH11-Hap2和SbPH11-Hap3,SbPH11-Hap2 所对应的高粱材料的株高显著高于SbPH11-Hap1和SbPH11-Hap3所对应的高粱材料的株高,SbPH11-Hap1的高粱材料株高显著高于SbPH11-Hap3的高粱材料株高。该KASP分子标记可高效准确地预测不同高粱种质资源的株高类型,可应用于高粱株高的早期筛选和分子标记辅助选择育种。
    优先出版日期:  2023-08-04 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230523003
    摘要:
    为了对海南普通野生稻稻瘟病叶瘟、穗颈瘟的抗性进行综合鉴定与评价,2022年和2023年连续两年对来自海南省11个不同市县的2002份普通野生稻材料进行苗期叶瘟人工接种和田间自然抗病鉴定,并对995份已经抽穗的普通野生稻材料进行穗颈瘟人工接种抗性鉴定。结果表明:2002份叶瘟鉴定材料中,人工接种抗叶瘟材料为494份(占24.68%),其中免疫7份,高抗17份;田间自然状态下抗叶瘟材料1160份(占57.94%),其中免疫24份,高抗233份;995份抗穗颈瘟人工接种鉴定材料中,抗穗颈瘟材料506份,占50.85%,其中免疫23份,高抗136份;由结果可知,海南普通野生稻普遍抗稻瘟病叶瘟或穗颈瘟,这些抗性资源的生长习性大多为半直立或倾斜型,少数为直立型或匍匐型;高抗叶瘟的材料在抽穗后也普遍抗穗颈瘟,免疫或高抗穗颈瘟的材料也普遍抗叶瘟。经过鉴定和评价,筛选出双抗叶瘟、穗颈瘟的普通野生稻材料共有128份。本研究为海南普通野生稻资源抗稻瘟病研究和育种利用提供参考。
    优先出版日期:  2023-08-04 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230522002
    摘要:
    高油玉米胚较大,具有较高的营养价值。本研究对高油玉米自交系GY220授粉后15 d(G15)、25 d(G25)、35 d(G35)的胚蛋白质组进行双向凝胶电泳分离,利用串联质谱对分离蛋白质进行鉴定,并分析了差异表达蛋白功能。结果表明在授粉后三个时期鉴定到41个差异蛋白,其中G25/G15上调18个,下调19个;G35/25上调18个,下调25个;G35/G15上调7个,下调22个。通过GO注释分析和KEGG富集分析显示差异表达蛋白主要在小分子代谢、氧化还原和碳水化合物代谢等过程富集。根据玉米自交系B73转录组数据库,结合自交系GY220中差异蛋白编码基因RT-PCR表达分析,表明在胚发育后期差异蛋白甘油-3-磷酸脱氢酶、果糖激酶表达量增加,并与大豆、花生、油菜中的相关基因高度同源。本研究为进一步提升玉米籽粒品质和挖掘胚发育功能基因奠定基础。
    优先出版日期:  2023-08-04 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230510001
    摘要:
    集群分离分析法 (BSA-bulked segregant analysis)是一种利用样本混池的建库方式对极端性状进行QTL 定位的方法,因其具有“快速、准确、经济、实用”的特点,已成为当下应用较为广泛的基因定位方法。随着高通量测序技术的兴起,基于全基因组重测序的BSA方法更为广泛地应用在粮油作物、蔬菜花卉等物种中,并且成功定位出许多农艺性状相关的基因。本文简要介绍了BSA方法及流程步骤,总结了BSA在大豆农艺性状、抗逆性状以及雄性不育性状遗传定位中研究进展,并讨论了下一代测序(NGS)背景下BSA的机遇与挑战,以及BSA在大豆分子标记辅助选择(MAS)育种中发展趋势,以期为优质大豆品种的选育提供重要的理论基础。
    优先出版日期:  2023-08-04 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230613002
    摘要:
    摘要:本研究测定国家山楂种质资源圃(沈阳)中51份山楂地方品种(Crataegus pinnatifida var. major)的花青苷含量,结合果实色差值,以评价山楂果实颜色性状。利用色差仪测定山楂果皮、果肉的色差值(L*,a*,b*)值并计算h°、C*、CIRG值(红色葡萄果实颜色指数);采用酶标仪测定山楂果皮、果肉的花青苷含量;通过相关性分析、主成分分析、聚类分析,明确山楂果实颜色与花青苷含量的关系。结果表明山楂果皮花青苷含量与果皮CIRG、果肉花青苷含量呈极显著正相关;果肉花青苷含量与果肉a*、C*、CIRG值,及果皮的CIRG值呈极显著正相关。根据果实色差值及花青苷含量可将山楂资源聚为4类:第1类果皮a*值相对最低、花青苷含量相对最高,果肉a*值与花青苷含量相对最高;第2类果皮a*值相对最高、花青苷含量相对最低,果肉a*值与花青苷含量相对最低;第3类果皮a*值呈中等水平、果皮花青苷含量较高,果肉a*值与花青苷含量较高;第4类果皮a*值较高、花青苷含量呈中等水平,果肉a*值与花青苷含量呈中等水平。本文通过对山楂资源果实颜色性状进行数字化赋值,并分析其与花青苷含量之间的关系,为完善山楂种质资源评价提供参考依据。
    优先出版日期:  2023-08-04 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230613004
    摘要:
    通过对水稻萌发耐淹性进行QTL定位和稳定位点的聚合效应分析,可以为萌发耐淹性基因的精细定位及后续分子辅助育种奠定基础。本研究利用一个包含144份家系的强萌发耐淹性粳型杂草稻WR-4与籼稻品种广百香占的F2:3定位群体,基于1K mGPS SNP芯片构建了一个包含825个Bin标记的高密度遗传图谱,利用完备区间作图法共检测到10个萌发耐淹性QTL,分布于水稻第3、4、7、8、9和10染色体上,LOD值介于3.6~21.3之间,可解释3.0%~21.1%的表型变异。其中,具有较高LOD值和贡献率的2个主效QTL(qGS4-1和qGS7-1)能够被重复检测到,是后续基因功能研究的候选位点。根据Bin标记分型结果将不同子代在两个稳定QTL区间内分为WR型和广百香占型,在F2:3群体中进行聚合效应分析,发现聚合增效等位基因数量越多的家系,其淹水条件下的胚芽鞘越长,这些携带多个耐性QTL的株系可为分子育种培育耐低氧萌发水稻新品种提供亲本资源。
    优先出版日期:  2023-07-21 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230614002
    摘要:
    Whirly是一类能与单链 DNA 分子结合的植物特异转录因子,在细胞核以及细胞器内都起着广泛且复杂的作用。为探究茄子Whirly基因的功能和进化关系,本研究开展了基因家族成员生物信息学鉴定,包括系统进化关系、基因结构、保守基序及启动子中的顺式作用元件,分析了其在不同组织、外源激素处理和逆境胁迫下表达模式。结果表明,茄子Whirly基因家族包含2个家族成员,分别命名为SmWHY1和SmWHY2,它们与番茄中Whirly基因亲缘关系最近。SmWHY1和SmWHY2在不同组织中均能表达,在叶片中SmWHY1的表达水平高于SmWHY2,在其它组织中SmWHY2的表达水平高于SmWHY1。2个基因的表达均受到脱落酸、茉莉酸甲酯、水杨酸、低温胁迫和病原菌诱导,但不同处理或基因型响应程度存在差异。以上结果表明SmWHY1和SmWHY2可能在调控茄子生长发育和逆境响应中具有重要作用。
    优先出版日期:  2023-07-20 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230608001
    摘要:
    大麦(Hordeum vulgare L.)的芒是其穗部小花的外稃上端延伸出的针状特化结构,内部有绿色组织细胞和维管组织。芒在大麦的防御、光合作用、籽粒自然脱落后在土壤中的固着和萌发出土等方面均具有重要作用。在禾谷类作物中,大麦是少数仍保留着芒结构的栽培作物,在自然群体中其形态变异丰富。研究大麦芒形态的遗传调控与变异分布,具有重要的理论与应用价值。本研究鉴定了一个大麦的钩芒突变体M7966,通过分离群体遗传分析证实该突变由单个显性遗传位点控制;随后利用遗传群体的分离单株混池测序(BSA)分析,定位和克隆了引起钩芒表型的目标基因HvKNOX3, 与之前研究报告的结果相同。在突变体中,该基因第4内含子中的一处305 bp序列原位重复与钩芒突变表型共分离;HvKNOX3为homeobox类转录因子,在穗发育早期的花序与穗轴中特异性表达,在大麦泛基因组包含的20个品种间保守性高,仅在其内含子区域发现少数核苷酸序列变异。通过设计共显性分子标记对我国不同地区来源的238份栽培大麦地方品种进行了基因型鉴定结果发现,该305 bp突变在西藏地方品种中具有较高的分布比例,为钩芒突变起源于喜马拉雅地区的理论假设提供了证据。
    优先出版日期:  2023-07-19 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230513003
    摘要:
    大豆的蛋白含量丰富,但大豆Lox和7S球蛋白导致大豆的豆腥味与潜在致敏性也限制了人们对大豆的食用。因此,选育Lox和7S球蛋白缺失或高11S/7S比值的大豆品种,不仅可以提高大豆自身的营养价值,而且可以让更多的人接受大豆制品。本研究优化了大豆蛋白提取的方法,利用SDS-PAGE的方法分析了2713份大豆种质的蛋白亚基含量,研究结果表明年份对7S和11S球蛋白含量及比值影响显著;参试大豆品种中,地方品种11S/7S比值大于选育品种;7S球蛋白与11S球蛋白之间呈极显著负相关,7S和11S球蛋白及其各亚基与蛋白、油分无显著相关性。此外,本试验还筛选出15份大豆特异种质资源,占参试大豆总数的0.51%,其包括4份11S/7S比值大于3.0的材料,5份lox缺失材料,1份α""亚基缺失材料,2份α亚基缺失材料,1份β亚基含量低的材料,1份11S/7S比值大于3.0且lox缺失的材料,1份7S亚基完全缺失材料,上述材料的发现为大豆优质育种和不同豆制品加工提供材料基础。
    优先出版日期:  2023-07-14 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230514001
    摘要:
    内蒙古东北部是我国大豆重要产区,也是转基因大豆安全生产试验田所在地。为了了解当地野生大豆资源概况,给转基因大豆安全种植提供参考,我们对兴安盟科右前旗和呼伦贝尔市扎兰屯市和阿荣旗61个野外非连续地块进行了野生大豆资源种群概况实地调查。结果显示,54个地块(88.52%)有野生大豆分布,包括野生种群、野生-半野生混合种群和首次发现的全部由半野生大豆构成优势型的种群。该区域种群片段化严重,大部分种群的面积比较小,不足1000平方米的种群约占70.4%,500平方米以下的约占55.6%。约46%的地块野生大豆样方频率在80%以上,约41%地块野生大豆样方频率在40%-60%,约13%地块野生大豆样方频率在20%以下。从54个种群搜集到836份野生和半野生型单株资源,其种皮色有黑、双、褐、褐绿、绿、黄绿6种,叶形有长椭、椭圆和披针3种。该区域野生大豆百粒重偏小,1.5g以下类型占84.57%,平均1.19±0.49g。根据调查结果估算出扎兰屯、阿荣旗和科右前旗分别约17.92%、29.48%和40.10%的剩余闲置土地可能有野生大豆潜在分布。调查发现,种植业发达程度较高会降低野生大豆天然种群植株密度;常年大豆种植面积越大的地域半野生型出现的概率越高。本文还对内蒙古东部地区未来安全种植转基因大豆,同时对野生大豆资源进行保护的措施进行了探讨。
    优先出版日期:  2023-07-14 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230404001
    摘要:
    以二倍体和三倍体的紫果西番莲‘满天星’(Passiflora edulis)为研究对象,对其生长、叶片形态特征、叶绿素含量以及光合参数进行测定及分析。结果表明:(1)紫果西番莲‘满天星’二倍体与三倍体相比,三倍体植株呈现矮壮、叶柄更短、叶片更窄和叶片之间的距离变短的现象。(2)三倍体的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量较二倍体更多,类胡萝卜素含量相差不大。(3)光合作用日进程中,两个倍性均有光合作用“午休”现象,而三倍体全天的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均高于二倍体,较二倍体分别提高了19.5%、6.9%、4.5%和3.9%。(4)二倍体和三倍体‘满天星’的月光合作用变化相似,均在8月份达到最高值,12月份下降到最低点,均为“单峰”曲线。三倍体‘满天星’的Pn、Tr、Gs均优于二倍体。(5)两个倍性植株各指标之间均有相关性,表明各性状之间相互影响、相互促进,使得植株正常生长;且气孔的大小、开闭都显著影响着植物叶片的Pn和Tr。以上结果表明,三倍体‘满天星’随着基因剂量的增加,增强了三倍体‘满天星’的光合作用能力及对光能的利用能力,提高了三倍体‘满天星’的叶绿素含量的积累。
    优先出版日期:  2023-07-13 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230411001
    摘要:
    为分析油茶杂交子代花器官性状的变异程度、杂种优势及遗传倾向,本研究以322株油茶杂交子代及其亲本为试材,调查测量8个花器官数量性状,并进行遗传变异分析、正态性检验和概率分级、杂种优势分析及聚类分析。结果表明:①子代群体8个花器官性状变异水平较高。变异系数区间为11.74%~22.10%,平均为16.26%,其中最大为柱头长(22.10%),柱头裂数(18.75%)和花药数(18.39%)次之,花纵径最小(11.74%)。②K-S正态性检验和频率分布显示,花横径、花纵径、花药数和雄蕊群长符合正态分布;花瓣数、柱头长和雌蕊长呈近似正态分布;柱头裂数呈正偏态分布。频率分布占比最高的位于Ⅲ级,平均占比43.05%;Ⅴ级占比最低,平均为8.07%。③花器官各性状的中亲优势范围为-28.48%~5.65%,超高亲优势范围为-49.29%~-9.12%,超低亲优势范围在-18.06%~29.12%。除超高亲优势全为负值,存在一定程度的衰退现象外,其余2个优势度量指标呈现正负双向分布趋势,其中柱头裂数和花药数在中亲优势、超低亲优势中均表现为正向,优势明显且稳定;柱头长和雌蕊长在超低亲优势中显示为正值。相对遗传力分析结果显示,花药数和柱头裂数2个性状的父本强于母本,子代具有亲父倾向;其余6个数量性状中母本更占优势,子代倾向于母本特性。④聚类分析将试验材料分为三大类群,其中,第Ⅱ类群综合表现最优,具有较高的杂种优势利用价值。杂交子代群体的遗传变异程度较为丰富,杂种优势呈正负双向发展趋势,花药数、柱头裂数、柱头长和雌蕊长的杂种优势显著,可作为优选指标。本研究为丰富油茶表型性状指标奠定良好基础,并为进一步早期筛选和发掘优异基因及优质新品种提供参考依据。
    优先出版日期:  2023-07-10 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230420002
    摘要:
    甘薯茎线虫病由马铃薯腐烂线虫引起,是严重影响甘薯产量和品质的检疫性病害。挖掘抗茎线虫病基因并通过分子设计育种培育抗病品种是防控茎线虫病的有效途径。本研究前期以抗茎线虫病甘薯品种‘美国红’为父本,感病品种‘徐紫薯8号’为父本,通过控制授粉有性杂交方式构建了包含274个F1个子代的分离群体。以该F1群体为材料,利用室内人工接种法对F1子代的茎线虫病抗扩展性进行鉴定,结果表明,甘薯茎线虫病抗扩展性呈连续性偏峰态分布,甘薯茎线虫病发病体积比与扩展直径和扩展长度呈极显著正相关,与薯块直径、薯块长度和长宽比无相关性,说明薯块的大小和薯形对抗扩展性鉴定结果无影响。甘薯茎线虫病抗扩展性遗传力为75.7%,表明抗扩展性主要受遗传因素控制。基于前期构建的甘薯SNP遗传图谱对抗扩展性进展QTL定位,获得与抗扩展性紧密连锁的QTL 10个,解释6.6%~10.7%的表型变异。候选基因功能注释表明,苯丙素生物合成、植物激素信号转导、植物病原互作代谢等通路参与抗病胁迫。筛选关键候选基因进行荧光定量表达分析,在接种茎线虫候选基因itf13g19570表达量显著增高。研究结果为甘薯茎线虫病抗病基因挖掘和抗病机理解析提供了重要参考。
    优先出版日期:  2023-07-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230519001
    摘要:
    摘要:蚕豆(Vicia faba L.)是我国重要的食用豆作物,我国南方为蚕豆秋播区,主要生产大粒鲜食型蚕豆,对秋播区蚕豆资源进行粒型性状关联分析发掘与其关联的分子标记,有助于鲜食型蚕豆分子标记辅助育种。本研究对90份秋播区蚕豆资源,与2019 年和 2020 年对其粒型性状进行了表型鉴定;采用 67对多态性的 SSR 标记对群体进行基因型鉴定,共扩增出278个等位变异,平均等位基因数目为4.1,聚类分析将该资源分成 3大类,其中粒长、粒宽和百粒重3个性状值较大的品种主要分布在A类群(30/36)。在群体结构分析的基础上,利用TASSEL软件的MLM(Q+K)模型分析了67 SSR标记与粒型性状的相关性,通过关联分析共检测到50个与粒型性状显著相关联的分子标记(P<0.001),这其中有29个标记P值小于0.0001。在多年多点的分析中,ICS48和ICS455同时与粒宽和粒重显著关联。根据关联分子标记的稳定性和贡献率从中得到三个与粒型相关的优势等位位点:ICS48-H1、ICS51-H1以及ICS455-H3(P<0.0001;r2>18%)。本研究将有助于我国秋播区蚕豆的分子标记辅助选择和分子设计育种。
    优先出版日期:  2023-07-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230531001
    摘要:
    大麻是一年生草本植物,一种多用途、可持续且对环境影响小的作物。在大麻中,多种生物和非生物胁迫相关基因已被发掘及用于作物改良,表明其具有农艺、经济、饲料和育种价值。迄今为止,关于大麻遗传结构的研究还很少。在此,通过EST-SSR分子标记分析大麻的遗传多样性和种群结构,以评价大麻用途性状相关的遗传分化。结果表明,使用20对引物共扩增出113个评分条带,其中113个(100%)是多态性的。200个个体香农信息指数介于0.7204~2.4625之间,平均值为1.5368。大麻基于种群遗传结构、主坐标分析和带算术平均值的未加权对组法(UPGMA)分析,将材料聚类为三组。聚类方法之间的结果相似,但三种模型的少数个体植物分布不同。聚类结果、基因多样性和遗传相似系数表明,大麻个体总体亲缘关系较为密切。研究结果为今后的大麻育种、遗传改良和核心种质资源收集提供了参考。
    优先出版日期:  2023-07-04 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr. 20230508005
    摘要:
    以220份玉米自交系为材料,通过2年2点的田间试验对6个苞叶相关性状进行鉴定,利用遗传多样性分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归分析进行苞叶性状的综合评价与评价指标筛选。结果表明:供试自交系苞叶相关性状的变异系数为13.41%~51.79%,遗传多样性指数为1.71~2.08,遗传变异丰富。主成分分析将6个性状转化为3个主成分,其累积贡献率为86.674%,第1主成分主要和苞叶干重、苞叶长度有关;第2主成分和第3主成分主要与苞叶包裹度和苞叶层数有关。220份自交系综合评价D值范围为0.161~0.728,其中101314的D值最高,7026B的D值最低。聚类分析将220份自交系划分为3类,其中第I类有62份自交系,其苞叶层数少、苞叶短且窄、干重和包裹度低。逐步回归分析得到的苞叶长度、宽度和包裹度3个性状可作为玉米种质苞叶性状综合评价的关键指标。以上结果为适籽粒机收玉米品种选育中苞叶性状的选择提供了理论参考。
    优先出版日期:  2023-06-21 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230506002
    摘要:
    为了获取蓖麻耐盐基因的序列信息,挖掘盐胁迫下差异表达基因及相关代谢途径,本文以盐胁迫(300 mmol/L NaCl)处理0、12和24 h‘通篦5号’的幼苗真叶为试验材料,借助高通量测序技术进行转录组测序分析。结果表明,3个时间梯度的9个样本共获得65.05 Gb的Clean bases,Q30均超过93.45%,相同处理下pearson相关系数均大于0.8。差异表达基因分析结果表明,在盐胁迫12和24 h分别鉴定出4 822和3 103个差异表达基因,且上调表达的基因数目多于下调表达的基因。对12和24 h共有的1 872个差异表达基因进行共表达模式聚类分析,结果显示这些基因共有3种表达模式。差异表达基因的KEGG代谢通路分析结果显示,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解(ko00280)、植物昼夜节律调控(ko04712)和淀粉和蔗糖代谢(ko00500)3个通路在幼苗盐胁迫适应过程中显著富集;GO功能富集分析结果显示,大量的差异表达基因被富集到生物过程中,其中细胞进程(GO:0009987)和响应非生物胁迫(GO:0009628)过程富集到差异表达基因的数目最多。差异表达转录因子热图结果显示,共发现19转录因子参与蓖麻的盐胁迫响应,其中ERF109在盐胁迫0—24 h持续上调表达。植物激素信号转导通路中共富集到42个差异表达基因,其中有97.6%的基因分别在12和24 h是上调表达的,ABA和生长素信号通路中富集到较多的差异表达基因。此外,还筛选出包括光合作用途径、抗氧化调节、Na+、K+和Ca2+转运相关参与蓖麻幼苗盐胁迫的DEGs。qRT-PCR结果证明了上述试验结果是可靠的。综上,上述结果可为蓖麻耐盐基因挖掘及盐胁迫适应机制解析提供理论依据。
    优先出版日期:  2023-06-21 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230304001
    摘要:
    簇毛麦是小麦遗传改良的重要基因资源之一,其2V染色体上携有抗白粉病、护颖颖脊刚毛、光周期响应、长穗多粒等许多普通小麦所不具备的优良基因,但缺乏足够的分子标记,不能准确鉴定导入小麦的2V染色质。为了开发2V染色体上特异分子标记,本研究设计了2套引物,一套是基于普通小麦第2群染色体不同区段表达序列标签设计的序列标记位点引物30对,另一套是基于小麦2D、黑麦2R测序结果同源比对的差异设计的内含子定位引物296对,分别筛选出2个和33个2V染色体特异分子标记,占总引物数6.7%和11.1%,说明基于新一代高通量测序技术设计内含子定位引物是一种开发染色体特异性标记的高效方法。研究结果进一步发现,大多数位于小麦2D染色体上的基因可以分别对应2V染色体相同区段上的基因,但也有例外,说明簇毛麦2V染色体与普通小麦2D染色体之间存在复杂的共线性关系。本研究共开发出35个标记,并对其可靠性进行了验证,其中lfz8187-1100定位于2VS FL0.68-1.00,lfz8387-280、lfz8462-760和lfz8470-200定位于2VS FL0.00-0.26,其余31个标记定位于2VL。这些分子标记为鉴定2V染色体结构变异提供了有效工具,也为鉴定导入普通小麦的2V染色体携带的有益基因提供了技术支撑。
    优先出版日期:  2023-06-21 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230329002
    摘要:
    qPh-3D为1个控制株高的主效稳定QTL,可在科农9204×京411衍生的重组自交系群体(KJ-RILs)的14组环境数据中被稳定检测到,定位于KN3D:515.08-539.08 Mb区间内,其降低株高的等位基因来自京411。本研究继续深入分析该QTL降秆机制,并利用包含187个家系的KJ-RILs群体及316份育成品种(系)组成的自然作图群体,对其进行遗传效应解析,进一步明确其对产量性状的影响。基于KJ-RILs群体分析结果表明,来自京411的qPh-3D降秆基因型通过降低穗部以下各节间长度进而显著降低株高,但对穗长无显著影响。qPh-3D在降低株高的同时,可一定程度降低单株产量。在qPh-3D靶区间内选择2个紧密连锁的标记AX-110160363和AX-111109273,对316份自然作图群体进行产量性状遗传效应和靶区段选择效应分析。结果表明,降秆基因型在降低株高的同时,对穗长具有一定正效应,但对单株产量具有显著负效应。qPh-3D靶区段育种选择效应分析结果表明,北京和陕西对qPh-3D降秆基因型利用率较高;而四川、青海、山东以及国外地区对其利用率较低,且在不同年代中,降秆基因型利用率均较低。随着时间的推移,qPh-3D的增秆基因型利用率呈上升趋势。此外,本研究还开发了1个与qPh-3D紧密连锁的基于PCR技术检测的InDel分子标记。研究结果可对未来qPh-3D分子育种应用提供理论参考。
    优先出版日期:  2023-06-21 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230406002
    摘要:
    为研究野生黄花型扁蓿豆分类归属问题,提供扁蓿豆物种鉴定和分属依据。对野生黄花型扁蓿豆(wild yellow type Medicago ruthenica L.)、扁蓿豆(Medicago ruthenica L.)和黄花苜蓿(Medicago falcata L.)的花粉形态特征进行了观察和测量,比较三者之间的差异。结果表明,两种扁蓿豆和黄花苜蓿的花粉均属N3P4C5型单粒花粉,两种扁蓿豆花粉大小相近,均小于黄花苜蓿。但三者花粉外壁纹饰存在较大差异。黄花型扁蓿豆和扁蓿豆花粉表面具蜡质,黄花苜蓿花粉表面蜡质极少;黄花型扁蓿豆花粉外壁纹饰以以穴状纹饰为主、伴有少量脑状纹饰,扁蓿豆花粉外壁纹饰整体为穴状纹饰,黄花苜蓿花粉外壁纹饰则整体为脑状纹饰。研究结果显示:黄花型扁蓿豆花粉外壁纹饰与扁蓿豆相近,与黄花苜蓿差异较明显,可作为扁蓿豆物种及不同种质的区分依据。
    优先出版日期:  2023-06-21 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230427001
    摘要:
    以100份澳洲坚果种质为研究材料,通过相关性、聚类分析和主成分分析等方法对12个果实数量性状进行综合评价分析。结果表明:12个数量性状变异系数介于9.66%~23.62%,单果重和果仁重的变异程度较大。相关性状表明单果重与果仁重呈极显著正相关,是选育大果的标准。聚类分析成2大类,Ⅰ类果实外观品质较差:果小、出种率与出仁率相对低,属于育苗种质资源类型;Ⅱ类果实实外观品质较好:果大、出种率与出仁率较高,符合市场及选育需求。主成分分析把12个果实数量性状分为4个主成分,累计贡献率为79.902%。主成分1特征值最大,为4.280,贡献率最高,为35.667%,主要与果实性状大小有关,主成分2的贡献率为20.177%,主要代表了果仁性状,主成分3的贡献率为13.026%,主要代表了出种率,主成分4的贡献率为11.032%,主要代表了出仁率。果实性状综合评价得分为-2.333~0.983,筛选出综合性状前10的优异种质:花纹、SS14、壮圆1号、临沧47号、桂热1号、南亚2号、A4、B2、临沧1号、贵3号;并筛选出单果重最大的FS3、果仁最重的桂热1号、出种率最高的选育8号、出仁率最高的A4;通过这些综合评价数据及筛选出的种质,为后期选育或杂交提供重要参考。
    优先出版日期:  2023-06-21 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230517002
    摘要:
    通过杂交育种进行花香特征改良是香花育种重要方式。本研究采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)对‘满庭芳华’及其父母本盛开期花瓣挥发性物质进行了测定和比较分析。结果表明:‘满庭芳华’及其父本弯刺蔷薇、母本‘伊丽莎白女王’盛开期花瓣中分别检测到25种、36种及22种挥发性有机物,包括醇类、萜烯类、脂类、烃类、醚类、醛类、酮类和酸类8类,共计59种组分。‘满庭芳华’与弯刺蔷薇存在10种共有成分,与‘伊丽莎白女王’存在13种共有成分,8种特有成分,其香气成分与母本更为相似。‘满庭芳华’花香成分总释放量为579.70?ng/g,低于父本(13939.42?ng/g)、母本(1157.10?ng/g),其中,萜类和苯类/苯丙素类化合物含量低于父母本,但其倍半萜类物质的种类和含量高于父母本,脂肪酸及其衍生物类含量介于父母本之间;主成分分析及相对含量表明,荜澄茄烯、β-杜松烯、β-石竹烯等为主要影响‘满庭芳华’香气的挥发性组分。本研究可以为蔷薇属植物花香代谢遗传改良提供参考,具有重要的理论价值和实践意义。
    优先出版日期:  2023-06-21 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230523001
    摘要:
    赤霉病严重影响小麦的产量和品质,利用抗病基因改良品种的赤霉病抗性是防止赤霉病危害的有效途径。为创制适用于黄淮麦区抗赤霉病小麦新品系,提高半冬性品种抗赤霉病育种效率。本研究以携带赤霉病抗性主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5的高杆抗赤霉病品系L06486为供体,与黄淮麦区丰产、广适但高感品种济麦24进行杂交,产生的F1与矮杆种质206A复交,于BC1F3至BC1F6代连续进行大规模育种田弥雾接种鉴定。通过田间选择,在BC1F7获得106个新品系。采用单花滴注法对106份品系进行抗性评价,同时利用与7个与抗赤主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5紧密连锁的分子标记进行基因型分析。结果表明,与亲本济麦24相比,BC1F7代品系的赤霉病抗性明显提高。106份新品系中,有98份赤霉病抗性水平达中感以上;有105份携带1-4个抗病基因,Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5的检出频率分别为96.23%、41.51%、18.87%和87.74%,携有单个或多个抗性基因的小麦品系较不携带抗性基因的品系表现出更强的赤霉病抗性,聚合抗病基因越多,品系的赤霉病抗性越强。创制的14份携有Fhb1基因组合、中抗赤霉病且农艺性状优良的小麦新品系将为黄淮麦区小麦赤霉病抗性的改良提供帮助。
    优先出版日期:  2023-06-15 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230419003
    摘要:
    双单倍体技术被广泛应用于加速植物育种,近年来,利用含有功能未知结构域DUF679膜蛋白(DMP)突变的玉米(Zea mays)株系作为单倍体诱导株系。这种新的单倍体诱导机制已扩展到其他几种植物中,且并不限制于单、双子叶植物。本文为探究GmDMP基因在大豆中的分子机理及生物多样性,通过氨基酸序列相似性在大豆中搜索比对到两个与玉米ZmDMP基因同源率达60%以上的大豆DMP基因。运用Phytozome等网站及数据库对其进行生物信息学分析,并结合实验室已有的2000份重测序数据库分析大豆种质中DMP基因序列的多态性。分析结果表明:大豆中存在两个与玉米ZmDMP基因同源性较高的基因GmDMP1(Glyma.18G097400)与GmDMP2(Glyma.18G098300),基因全长均为645bp,编码蛋白均属于稳定蛋白质,同源率高达95%以上。两个基因与玉米DMP基因的进化关系亲缘度极高,α螺旋、延伸链与无规则卷曲是两基因二三级结构的主要构成部分。GmDMP1与GmDMP2基因共有1个相同的结构域DUF679,两个基因蛋白的编码氨基酸数目与等电点完全一致,磷酸化分布仅有一个位点差异,定位于内质网的可能性较大,均为跨膜的不分泌亲水蛋白。利用重测序数据对大豆种质DMP基因突变位点进行分析得到,GmDMP1与GmDMP2基因分别发生了三种与一种非同义突变,各组成三种和两种单倍型。与GmDMP2相比,GmDMP1的三种单倍型在进化过程中受到了强烈的选择,其中GmDMP1H1与GmDMP1H2单倍型的突变位点在结构域DUF679上。将大豆的两个DMP基因突变后也可能作为单倍体诱导系,从而缩短大豆育种年限。
    优先出版日期:  2023-06-14 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230507002
    摘要:
    大麦属(Hordeum)隶属于禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae),自然群落分布广阔、生态迥异,部分物种具有重要的经济利用价值。由于大麦属各物种之间在形态上辨识度低,“同名异物、同物异名”的现象时常发生,阻碍了野外资源考察鉴别物种的效率和准确度。构建完整且详细的分组分种检索表及各物种电子“名片”,将为物种分类检索及快速识别大麦属物种提供重要的参考模本以及实践数据,推动大麦属植物资源的调查、收集、评价和利用。本研究选取32个大麦属物种的37个基因型,于2020和2021年度开展对大麦属各物种的温室种植试验,调查统计了47个质量性状和15个数量性状。通过对重要表型性状拍照以及各物种细微差异比较,可以实现精确区分大麦属各个物种,并构建了大麦属物种分组分种检索表和各物种的电子“名片”。
    优先出版日期:  2023-06-12 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230410001
    摘要:
    基于农业行业标准《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 辣椒》(辣椒DUS测试指南),利用47个基本性状作为形态学标记对457份新育成辣椒品种进行数量性状分析、性状间相关性分析、品种聚类分析及多年栽培的稳定性分析等,综合分析目前我国新育成辣椒栽培品种特性及遗传多样性。利用11个测量数量性状进行分析发现供试品种呈现较好的多态性分布,品种间变异系数在23%~93%之间,而品种内表达稳定其平均变异系数均小于20%,说明供试品种内表达较为一致且品种间表达状态丰富,性状相关性分析发现数量性状中有4组之间显著相关;品种聚类分析在遗传相似系数0.52处可将457份种质资源划分成10大类,大部分品种集中在3个大类;通过两年栽培试验分析品种年度间稳定性和性状年度间稳定性,结果显示品种年度间表现较为稳定,平均相关系数为88.0%,年度间相关性中个体测量性状稳定于群体目测性状,群体测量性状年度间稳定性最低。本研究通过对457份新育成辣椒品种的形态学数据进行多层次综合分析,以此研究辣椒种质资源的遗传多样性,同时通过稳定性分析,进一步分析目前我国新育成辣椒栽培品种特性,为辣椒品种资源做出客观、严谨的评价,为辣椒品种选育提供基础。
    优先出版日期:  2023-06-12 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr. 20230425001
    摘要:
    矮小型棉花具有抗倒伏、适合密植等特点,利于塑造棉花的理想株型,优化群体结构,提高光合生产率,增加单位面积产量。本课题组在远缘杂交品系N31中发现了一个株型发育突变体,经过连续多代自交,获得了稳定遗传的纯合体并命名为df31。表型鉴定结果表明:突变体df31株高矮、果枝夹角小、节间距短、生育期长,与N31呈极显著差异。遗传学分析表明: df31与N31杂交,F2分离群体中突变表型与正常表型符合1:3分离,矮小突变由隐性单基因控制。细胞学观察结果表明:与N31相比,df31叶柄及茎的单位面积上薄壁细胞数量增加,维管束较多,形成层欠发达。随着营养生长,df31中GA3、BR呈明显下降趋势,IAA含量稳定,生长速度缓慢。本研究分析了矮小突变体的综合表型和遗传基础,并从细胞和生理水平分析了矮小突变体的变化,为进一步突变基因定位、克隆奠定基础。
    优先出版日期:  2023-06-12 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr. 20230505002
    摘要:
    花青素和甜菜色素同为植物水溶性天然色素,在植物中分布和功能相似。前者为苯丙氨酸衍生色素,后者为是酪氨酸衍生的色素,含有生色团甜菜醛氨酸。花青素在植物中分布广泛,但在石竹目植物中,甜菜色素已经取代了花青素。与苯丙氨酸衍生的花青素不同,甜菜色素是酪氨酸衍生的色素,含有生色团甜菜醛氨酸。两种色素在植物中分布和功能相似,但奇怪的是值得注意的是,从未在同一植物中同时发现花青素和甜菜色素,这种互斥现象可能是由进化中的偶然导致,或者是因为两种色素共存会对植物的生存造成问题,这一问题一直未解。本文回顾和讨论了花青素和甜菜色素的概况、生物合成途径及其调控、人工诱导两种色素共存的案例,以及两者互斥的可能原因等研究进展。此外,还展望了两种色素互斥的可能机制、未来可以开展的研究方向以及在分子育种等各方面的潜在应用价值。希望通过这些研究,我们能够更好地理解花青素和甜菜色素之间的关系,揭示它们存在互斥的原因,并为相关领域的研究和应用提供新的思路和方法。
    优先出版日期:  2023-05-26 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230326001
    摘要:
    水稻是我国最重要的粮食作物之一。旱直播技术可有效提升水稻生产效率,降低人力和资源消耗。中胚轴长度(Mesocotyl length,ML)是影响旱直播水稻出苗和幼苗活力的重要性状。发掘中胚轴伸长遗传位点,选育长中胚轴品种是促进旱直播技术推广最为经济、有效的方式。旱直播在南亚和东南亚地区的籼稻种植区已有一定推广面积,在粳稻种植区推广面积较少。前人已发现一批中胚轴伸长相关候选基因,但其可靠性及适用性尚待验证。本研究基于已报道的97个中胚轴伸长相关候选基因,在不同来源的TROP和TEMP两个粳稻自然群体中开展候选基因关联分析,分别鉴定到4个显著候选基因,解释4.7-6.3%和5.7-6.7%的遗传变异。其中,LOC_Os01g44130、LOC_Os03g50560和LOC_Os05g27790在TROP和TEMP群体中均显著关联,而LOC_Os11g10990和LOC_Os10g20860分别在TROP和TEMP群体中显著关联。以上4个基因所编码蛋白主要参与植物激素合成与代谢、信号转导和植物生长进程。进一步在TROP群体(LOC_Os05g27790-Hap3和Hap6、LOC_Os03g50560-Hap1、LOC_Os01g44130-Hap1和LOC_Os11g10990-Hap1和Hap3)和TEMP群体(LOC_Os05g27790-Hap6、LOC_Os01g44130-Hap1和LOC_Os10g20860-Hap5)中分别鉴定到6个和3个可用于分子标记辅助育种的优异单倍型。本研究鉴定到的显著关联候选基因及其优异单倍型可应用于水稻长中胚轴分子育种实践中。
    优先出版日期:  2023-05-26 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230320003
    摘要:
    地方品种资源是小麦新品种选育的重要亲本来源,充分应用其优异性状对于育种实践具有重要意义。本研究利用分子标记检测甘肃省种质库地方品种春化(Vrn-A1、Vrn-B1、VrnD1和Vrn-B3)和光周期(Ppd-D1)基因的等位变异。结果表明:(1)445份地方品种共携带6种春化基因等位变异,分布频率差异较大,分别为Vrn-A1a (2.5%)、Vrn-B1a (11.3%)、Vrn-B1b (1.6%)、Vrn-B1c (0.5%)、Vrn-D1 (73.7%)和Vrn-B3(0.5%);在检测材料中光周期非敏感等位变异Ppd-D1a分布频率为19.8%。(2)除Vrn-B1a+Vrn-D1外,其余显性春化基因等位变异组合的材料全部分布在春麦区;从春麦区到冬麦区,春化基因显性等位变异分布频率呈降低趋势,而隐性等位变异频率呈升高趋势;Ppd-D1a在甘肃不同麦区均有分布,且冬麦区分布频率远高于春麦区。陇东旱塬冬麦区分布频率最高(35.6%),洮岷高寒春麦区分布频率最低(5.1%)。(3)比较基于资源目录记载的冬春性和春化基因显性等位变异推断的冬春性的一致性,发现春性和弱冬性品种的一致性较高,冬性和强冬性品种的一致性较低,从甘肃春麦区到冬麦区,一致性逐渐降低。(4)筛选出83、119和82份地方品种,可分别在春麦区(甘肃省中西部及洮岷高寒春麦区等)、冬季较为温暖的秋播冬麦区(陇南嘉陵江上游、天水南部渭河上游等)及较为寒冷的冬麦区(如平凉、庆阳的泾河流域及天水、定西的北部等)的育种中广泛应用。研究结果为现代小麦育种中发掘利用优异地方种质资源提供参考。
    优先出版日期:  2023-05-23 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230426003
    摘要:
    穂顶部退化型在生产中十分常见,它影响穗粒数、结实率和单株产量,需要在育种实践中尽量避免;而直立密穂型是一种能够适应密植栽培的穗型。分离和克隆这两个性状的相关基因对水稻的分子设计育种具有重要意义。本研究报道了一个水稻穗部突变体zhao1的研究结果。zhao1表现为密穗和穗顶部退化的双重表型,利用该材料与 IRAT129杂交,F2群体中分离出穗型和顶部退化两个独立遗传的性状。遗传分析表明,直立密穂性状为单基因显性性状,而穂顶部退化性状可能涉及不多于两对的基因。分别对这两个性状开展了连锁分析和图位克隆发现,密穗性状的候选基因为DEP1,其突变方式与dep1的突变方式相同。对穂顶部退化性状的连锁和图位克隆结果将穗顶部退化候选基因确定在第3号染色体6.85-6.93 Mb区间内。该区间包含8个推测的基因,其中基因LOC_Os03g12790的表达量下调了27倍,是可能的候选基因,为最终克隆穗顶部退化候选基因奠定了基础。
    优先出版日期:  2023-05-19 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230401001
    摘要:
    为了挖掘优异地方种质资源,提高广西玉米育种效率,本研究利用10K SNP芯片对169份广西玉米地方品种进行全基因组扫描,研究广西玉米地方品种的遗传多样性与群体遗传结构。结果表明,广西玉米地方品种总体的遗传多样性较高,5877个SNPS标记在169份地方品种中基因多样性平均值为0.37,多态信息含量(PIC)平均值为0.30。种群水平上,桂东北区域地方品种的遗传多样性最高(基因多样性=0.39,观察杂合度=0.27,最小等位基因频率=0.30,PIC=0.31)。群体遗传结构分析、PCA分析和进化树分析将地方品种划分为2大类群,种群间遗传关系和类群归属与地理位置不完全相关,品种杂合率差异较大且总体遗传相似系数较低。分子变异方差分析结果显示2%的遗传变异来自种群间,98%的遗传变异来自种群内。群体间遗传分化系数(FST)为0.049,群体间遗传分化较小。研究结果确定了广西不同地理来源的玉米地方品种多态性及亲缘关系,为广西玉米种质改良和指导新品种培育提供理论依据。
    优先出版日期:  2023-05-19 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230320002
    摘要:
    十字花科植物菘蓝的叶为大青叶,根为板蓝根,均为我国大宗常用中药材。本文总结了菘蓝的基因组结构、生物活性成分及其生物合成途径、远缘杂交及新材料创建等方面的研究进展。菘蓝(2n=2x=14)的基因组大小为300Mb。高质量的基因组测序解析了菘蓝的主要生物活性成分的合成途径及其候选基因。由于染色体消除,菘蓝(父本)与白菜及甘蓝型油菜的族间有性杂交只产生了具有少数菘蓝遗传成分的非预期杂种。菘蓝与萝卜体细胞杂种具有双亲染色体,但自交及回交均未产生后代。菘蓝与白菜的体细胞杂种具有加倍的菘蓝染色体组,花粉部分可育而雌性不育。菘蓝与甘蓝型油菜的体细胞杂种与甘蓝型油菜连续回交后创建了全套的七个甘蓝型油菜-菘蓝附加系,一些附加系具有比菘蓝更强的广谱抗病毒效果;体细胞杂交中发生的双亲线粒体基因组重组导致甘蓝型油菜新细胞质雄性不育系的产生,菘蓝特定染色体上的育性基因导入培育了恢复系。最后讨论了这些附加系对菘蓝遗传研究的价值及开发利用前景。
    优先出版日期:  2023-05-16 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230324002
    摘要:
    薇盛花期花瓣中挥发性成分进行检测分析,结果表明:5种蔷薇植物花瓣中共鉴定出91种挥发性成分,包含萜烯类、醇类、脂类、醛类、烷类、酚类、酮类、醚类和酸类9个类型。其中,百叶蔷薇共检测到45种挥发性成分,无特有成分,百叶蔷薇品种‘摩洛哥’共检测到52种挥发性成分,5种特有成分;‘格拉斯’共检测到40种挥发性成分,2种特有成分;‘菲茨詹姆斯’共检测到57种挥发性成分,8种特有成分;大马士革蔷薇共检测出63种挥发性成分,11种特有成分。β-苯乙醇、香叶醇、香茅醇、乙酸香叶酯等是5种蔷薇花瓣中主要的挥发性成分,大马士革蔷薇花瓣的挥发性物质含量最多,达3622.68 ng/g,其次是百叶蔷薇品种‘摩洛哥’、‘菲茨詹姆斯’、‘格拉斯’和百叶蔷薇,挥发性物质含量分别为2507.0 ng/g、2445.9 ng/g、1394.54 ng/g和883.38 ng/g。基于5种蔷薇花瓣中挥发性成分含量进行聚类分析发现,大马士革蔷薇与‘菲茨詹姆斯’品种的花瓣挥发性成分组成和含量最相似,萜烯类挥发性成分种类和含量在5种蔷薇中差异较大。本研究为蔷薇属植物资源的开发和利用提供理论参考。
    快速检索
    过刊检索
    蔬菜种质资源
    种质资源学专题
    2021年高被引文章(总被引5次以上)
    2021年综述文章
    2020 油料作物专辑
    快速检索
    过刊检索
    全选反选导出
    显示模式:
    2020,21(6):1435-1445, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200522001
    [摘要] (1002) [HTML] (0) [PDF 30.14 M] (42582)
    摘要:
    研究作物的野生近缘植物,是确定作物起源演化的重要依据。栽培黍稷作为旱作农业的代表性作物,距今已有一 万多年的栽培历史。野生黍稷是栽培黍稷的野生近缘种,广泛分布于欧亚大陆黍稷栽培区以及野外林缘草地,在研究栽培黍 稷起源演化过程中扮演着非常重要的角色。本文总结了我国在野生黍稷资源收集保存、鉴定评价、遗传多样性分析、与栽培 黍稷亲缘关系研究等方面取得的进展,探讨了野生黍稷在栽培黍稷起源演化研究中的地位和作用,展望了未来我国在野生黍 稷资源收集保存、有效利用和深入研究中的发展方向和重点任务。
    2022,23(5):1298-1309, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220616001
    [摘要] (269) [HTML] (0) [PDF 35.18 M] (30915)
    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。
    2013,14(2):361-366, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2013.02.028
    [摘要] (4934) [HTML] (0) [PDF 29.26 M] (25548)
    摘要:
    以埃塞俄比亚芥(2n=4x=BBCC=34)和芥蓝(2n=2x=CC=18)为材料,通过相互杂交获得了异源三倍体(2n=3x=BCC=26)。该异源三倍体生长势较强;叶色等介于双亲之间;株型、花型和花大小偏向于埃塞俄比亚芥;花色与芥蓝的相同,白花。减数分裂观察表明:在终变期,一般形成9个二价体和8个单价体(9Ⅱ 8Ⅰ),且B、C两组染色体表现出一定程度的分群现象;中期Ⅰ,CC基因组的9个二价体排列在赤道板上,而B组的8个单价体游离在赤道板周围;后期Ⅰ分到两极的染色体以13/13和12/14占多数,偶见落后的染色体。该BCC异源三倍体的获得为创建CC B染色体的异附加系和研究B、C基因组间的亲缘关系奠定了基础。
    2013,14(2):193-201, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2013.02.002
    [摘要] (4291) [HTML] (0) [PDF 31.18 M] (19703)
    摘要:
    “云南及周边地区生物资源调查”项目是国家科技部基础性工作专项,现已通过国家验收。云南及周边地区是低纬度高海拔地区,也是我国少数民族聚居区,农作物的种类和物种多样性及遗传多样性都十分丰富,并且孕育了丰富的农作物野生近缘植物。本文仅介绍云南及周边地区粮食作物、经济作物、蔬菜作物、果树作物的野生近缘植物,旨在为这些野生近缘植物的研究和开发,制定国家野生植物多样性保护政策提供基础数据和相关信息。
    2020,21(5):1196-1206, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200109006
    [摘要] (1154) [HTML] (0) [PDF 31.37 M] (18732)
    摘要:
    以云南、广西、贵州的5个带叶兜兰主要野生居群分布区为研究对象,采用巢式方差分析、表型分化系数、主成分分析、相关分析、聚类分析等分析方法,对带叶兜兰的18个性状的表型多样性进行分析。结果显示:带叶兜兰表型性状在居群间表现出显著或极显著差异,居群内变异较少。带叶兜兰平均表型分化系数为75.18%,居群间的变异是居群多样性的主要来源;18个表型性状变异系数平均值的变化范围为6.36%~18.51%,离散程度较高。主成分分析表明,造成带叶兜兰表型变异的主要来源是株高、子房长、花茎高、最大叶长、花横径和合萼片长6个性状。Pearson相关分析表明,株高、合萼片宽和中萼片宽等与大部分性状均呈显著或极显著正相关;18个性状中只有合萼片长与地理因子极显著相关。聚类分析结果表明,5个居群大致依据地理距离聚为3个类群。本研究发现,带叶兜兰居群遗传多样性较高,居群间的变异远高于居群内的变异,因此,应尽可能保护更多的野生居群,在原地保护的基础上建立种质资源保存圃、库,进行人工繁殖和育种,以利用促保护。
    2020,21(4):975-983, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191126002
    [摘要] (1174) [HTML] (0) [PDF 709.26 K] (18402)
    摘要:
    根系建成(RSA, Root system architecture)决定根系系统的构成,在作物生长发育过程中起着不可替代的作用。解析小麦根系建成遗传机制、选育具有较好根系建成的品种对于小麦高产、抗逆育种具有十分重要的意义。全基因组关联分析(GWAS)是解析小麦复杂数量遗传性状遗传机制的有效方法。本研究基于GWAS 方法,发掘RSA 相关性状关联位点,以期为小麦RSA 分子育种提供参考。对160 份来自于河南和山东等地的小麦品种RSA 相关性状(总根长、总根表面积、总根体积、平均根直径和根尖数)进行统计评价,并结合660K SNP 芯片数据进行GWAS 分析。检测到23 个关联位点,分布于1A、2A、2B、3B、4A、5A、5B、5D、6A、6B 和7B 染色体上,解释7.2%-12.8%的表型变异。其中,11 个位点与已报道的位点一致,其他12 个位点为新的位点。本研究对于解析根系建成遗传机制,选育高产、抗逆小麦品种具有重要意义。
    2013,14(2):289-297, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2013.02.005
    [摘要] (4958) [HTML] (0) [PDF 10.61 M] (17184)
    摘要:
    摘要:雄穗是玉米的重要生殖器官,不同品种玉米的雄穗外观千差万别。对玉米雄穗的颜色进行遗传分析和 QTL 定位,筛选与雄穗颜色紧密连锁的分子标记,可以作为玉米的品种保护和品种鉴别的有用工具。同时,紫色雄穗中花色苷类色素含量较高,与玉米雄穗的抗虫性密切相关。本研究利用一个黑玉米自交系 SDM 为共同父本,分别与白玉米自交系木6和黄玉米自交系Mo17杂交,构建两个相关F2:3群体,分别命名为MuS(木6譙DM)和 MoS(Mo17譙DM),在云南和重庆两个不同的环境中种植,对玉米花药颜色(COAn)和花药护颖颜色(COCa)两个性状进行QTL定位。结果表明:玉米花药和花药护颖的颜色均为数量性状,受主效基因和微效基因共同控制。两个群体在两个环境中共检测到7个与花药颜色相关的QTL,位于第2,3,6和10四条染色体上, 其中位于第10染色体标记区间 umc1196a-IDP8526内的QTL在重庆和云南同时表达,对表型的贡献率分别为23.17%和19.98%;两个群体在两个环境中共检测到9个与花药护颖颜色相关的QTL,位于第3,6,9和10四条染色体上,其中3个QTL为环境钝感QTL(在两个环境中均表达且贡献率大于10%),分别位于第6染色体标记区间umc1979-umc1796、mmc0523-umc2006内和第10染色体标记区间umc1196a-umc2043内,对表型的贡献率为10.69%-59.30%。两个群体检测到的主效QTL的位置和效应高度一致,且控制花药颜色和花药护颖颜色两个性状的主效QTL有连锁分布的现象,主要表现在bin6.04处的标记mmc0523和bin10.04处的标记IDP8526附近。位于第6和第10染色体上的在不同环境和遗传背景下稳定的QTL可以作为进一步精细定位的靶位点,也可以为玉米雄穗颜色的分子标记辅助选择提供有价值的参考。
    2014,15(1):113-119, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2014.01.015
    [摘要] (3902) [HTML] (0) [PDF 7.81 M] (16495)
    摘要:
    青花菜是一种重要的十字花科蔬菜,具有良好的抗癌功效,随着青花菜栽培面积的不断扩大和抗癌药物的开发,对青花菜种子的需求量也不断增加。利用雄性不育系生产青花菜F1代杂交种子是其杂种优势利用的重要途径,但常用的细胞质雄性不育系在生产中存在前期死蕾较重、花蜜量少、种子产量不高等问题,本课题组用优良的青花菜自交系为父本,以甘蓝显性细胞核雄性不育材料79-399-3和细胞质不育材料OguraCMSR3 629为不育源,通过回交转育的方法获得了多个青花菜显性细胞核雄性不育系和细胞质不育系,为了进一步有效利用其青花菜雄性不育系判断其优劣,寻求更好的不育源,本研究以青花菜高代自交系(保持系)8554、8590、93219及由其经多代回交转育而成的两类雄性不育系为试材,对其死蕾数、花器官形态、蜜蜂访花情况进行了比较研究。结果表明,在花蕾长、花蕾直径、单枝死蕾数、花冠直径、雄蕊长、花瓣长、花药长、蜜蜂访花次数、来访蜜蜂数及访花时间等方面,经相同自交系转育而成的显性细胞核雄性不育系(DGMS)与细胞质雄性不育系(CMS)间的存在显著差异差异有统计学意义,总体表现为DGMS明显优于CMS。
    2010,11(3):364-368, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2010.03.003
    [摘要] (7318) [HTML] (0) [PDF 546.74 K] (14491)
    摘要:
    基因聚合分子育种与常规育种技术相结合已成为今后作物育种的主流方向。基因聚合分子育种主要包括遗传转化基因聚合分子育种、分子标记筛选基因聚合分子育种二个方面。本文简要综述了近年来作物基因聚合分子育种的研究进展,分析了遗传转化基因聚合分子育种以及分子标记基因聚合分子育种技术的研究方法及基因聚合分子育种存在的问题。
    2015,16(3):528-534, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.014
    [摘要] (3798) [HTML] (0) [PDF 19.71 M] (14357)
    摘要:
    欧洲山芥是研究抗虫皂苷生物合成及植食昆虫与植物协同进化机制的理想模式植物,是极具开发潜力的十字花科植物。为加强欧洲山芥种质资源的研究利用,对保存于国家蔬菜种质资源中期库中的引自欧洲的33份欧洲山芥种质和1份杂交材料进行了物候期观测、主要形态学性状测定和小菜蛾抗性鉴定结果表明:多数材料的表型性状的差异较大,材料间现蕾期最早(BV13-BAR13)和最晚(BV13-BAR9)的两份材料相差达47 d;从始花期到末花期的天数分布在17~46 d之间,总体上花期较短;分蘖能力强、叶表光滑、叶片数目多的种质居多;还发现4份角果抱茎的种质;极差和变异系数最大的性状是株高、角果长和花序长。34份材料中仅9份感小菜蛾,其他均具有很高的田间抗性。基于所有表型性状的聚类分析将34份欧洲山芥分为3个类群,抗虫和感虫材料分属不同的类群,基本反映出了各类群的亲缘关系。本研究结果将为欧洲山芥的遗传改良以及欧洲山芥种质资源在十字花科作物生产和育种上的应用提供基本依据。
    2010,11(6):671-677, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2010.06.004
    [摘要] (4921) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (14059)
    摘要:
    研究小麦加倍单倍体无性系和品种间杂交后代中高分子量麦谷蛋白亚基(High molecular weight glutenin subunits, HMW-GS)变异,探讨通过花药培养和杂交手段获得HMW新亚基或改良HMW-GS组成的可能性。通过对Alondra、Orofen、新春9号、Verry、百农3217等小麦品种进行花药培养,培育出足够数量的加倍单倍体近等基因系;同时,以新春9号、京771、CB037、中国春、宁春4号、Bobwhite、扬麦12号、京冬8号等高分子量麦谷蛋白亚基组成不同的小麦品种相互间配制正交和反交组合;利用SDS-PAGE对加倍单倍体近等基因系和杂交后代籽粒中的HMG-GS进行电泳分析;对加倍单倍体近等基因系主要农艺性状进行了调查。发现小麦加倍单倍体无性系中HMW-GS发生了频繁变异,Alondra加倍单倍体中变异率最高(61.8%),Verry加倍单倍体次之(16.7%),均出现了原始材料中所不具备的亚基类型;田间调查和考种结果表明,HMW-GS发生变异的典型发现加倍单倍体其主要农艺性状与原始品种基本一致;HMW-GS在部分F1杂种中呈现不完全共显性,有的组合中出现了亚基表达沉默和正、反交亚基表达不一致现象,尤其在宁春4号/CB037、京771/宁春4号2个组合中出现了双亲所不含有的亚基;通过连续自交和对新出现亚基的跟踪选择,已获得了表达新亚基的高代株系。花药培养和杂交能够诱导HMW-GS组成变异,甚至出现新亚基,HMW-GS表达在所有品种间杂交后代中并不一定完全共显性,在一些组合中也存在细胞质效应。研究结果对于改良小麦加工品质,加深了解小麦HMW-GS编码基因的遗传特性结构特性等具有理论意义和实践价值。
    2013,14(6):996-1012, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2013.06.003
    [摘要] (4698) [HTML] (0) [PDF 18.28 M] (14053)
    摘要:
    中国是葡萄属植物的主要起源地之一,也是世界葡萄属植物种类最多、遗传资源最丰富的国家之一,起源于中国的葡萄属植物共有40种、1亚种、13变种。本研究根据《葡萄种质资源描述规范和数据标准》,选择多项性状指标作为形态鉴定参数,对起源于中国的葡萄属植物23个种的生物学性状、植物学特征、农艺性状等进行鉴定,分析其遗传多样性特点。结果表明,中国葡萄属植物的主要物候期,嫩梢新梢的绒毛、颜色,叶片的形状、颜色、锯齿,果实大小、颜色、香型和花器官等形态性状都有丰富的变化,表现出丰富的多样性。上述研究结果将为葡萄属植物的分类鉴定提供依据,也将为葡萄属植物演化研究和育种利用提供参考。根据本研究结果,建议对目前使用的《葡萄种质资源描述规范和数据标准》作进一步修订和完善,以适应我国野生葡萄资源多样性评价研究。
    2022,23(4):1076-1084, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220211001
    [摘要] (240) [HTML] (0) [PDF 36.21 M] (13821)
    摘要:
    叶片颜色通常与叶绿体数量、结构、光合能力等相关,以C4模式植物谷子的叶色突变体为材料,克隆突变基因并研究其功能,对于解析C4植物叶绿体发生发育及光合作用调控机制具有重要作用。本研究从谷子品种豫谷1号EMS突变体库中分离鉴定到一个条纹叶突变体t122。该突变体生长发育迟缓,且叶片呈现不规则白色条纹。农艺性状测定结果显示,t122的株高、叶长、叶宽、主穗粗、主穗重、结实率等性状均显著降低,而单株穗数相比野生型显著增加,同时光合性能受到影响。叶片解剖结构观察发现t122维管束间距离、维管束间细胞层数、叶片横截细胞面积均无明显改变,而叶片细胞长度显著增加。叶绿体超微结构观察表明t122一部分叶片细胞叶绿体缺失,而另一部分叶片细胞含有发育正常的叶绿体。遗传分析结果显示,t122突变表型由一对隐性核基因控制。利用MutMap法,将候选基因初步定位于3号染色体24.0 Mb~30.0 Mb区间内,研究的结果为谷子条纹叶基因的克隆及功能研究奠定了基础。
    2010,11(1):1-4, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2010.01.001
    [摘要] (5361) [HTML] (0) [PDF 422.92 K] (13710)
    摘要:
    中国西南横断山区广泛分布野生鸭茅资源,包括鸭茅亚种和喜马拉雅鸭茅亚种。二者的分布范围相近,但在形态及物候发育等方面存在明显差异,鸭茅亚种的主要农艺性状优于喜马拉雅鸭茅亚种。两个亚种在人工控制条件下可以杂交形成三倍体后代,但自然状态下尚未发现二者杂交的确切证据。近年来,中国加强了对两个鸭茅亚种的基础研究,但从保护和利用研究角度出发,开展的工作较少。从来源角度分析,喜马拉雅鸭茅亚种为当地起源类型,鸭茅亚种为外来归化种的可能性较大。由于喜马拉雅鸭茅面临鸭茅亚种的竞争威胁,因此应加强中国喜马拉雅鸭茅亚种野生资源的保护和开发利用研究。
    2022,23(5):1393-1399, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220225002
    [摘要] (313) [HTML] (0) [PDF 44.50 M] (13201)
    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。
    2011,12(2):190-196, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2011.02.009
    [摘要] (5534) [HTML] (0) [PDF 503.46 K] (13030)
    摘要:
    花生是我国重要的油料作物和经济作物,籽仁中油酸和亚油酸的含量达到80%左右,其中油酸是影响花生油理化稳定性和营养价值的重要品质指标。“十五”以来,为进一步提升我国花生国际竞争力和满足国内人们对高品质花生油的消费需求,培育高油酸花生品种成为我国重要的花生品质育种目标之一。本文综述了国内外高油酸花生突变体、高油酸含量性状的遗传规律和分子机理、育成释放的高油酸花生品种的研究进展,对高油酸花生品种系谱、育成方式进行分析。分析高油酸花生育种中存在的问题、以期为我国高油酸花生育种提供参考。
    2013,14(1):111-116, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2013.01.017
    [摘要] (4424) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (12874)
    摘要:
    热激蛋白90(heat shock protein 90,HSP90)广泛介导了胁迫信号的传递,在控制人体细胞正常生长和促进肿瘤细胞发育中起着重要作用;目前,HSP90已成为细胞免疫、信号转导以及抗肿瘤研究的前沿课题。植物HSP90的生理功能研究起步较晚,最近的研究发现HSP90在植物发育、胁迫环境的应答以及抗病性中起着重要作用。本文从分子生物学角度,系统综述了植物HSP90分子作用机理研究的最新进展,以及在改良植物抗性上的应用,以期为通过基因工程方法改良作物抗性提供参考。
    2021,22(2):427-437, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200804002
    [摘要] (977) [HTML] (0) [PDF 33.91 M] (12647)
    摘要:
    稻瘟病是水稻的主要病害之一,改良水稻稻瘟病抗性对水稻生产、推广具有重要意义。本研究以携带广谱抗稻瘟病基因Pi9材料9311-Pi9为供体,水稻优良恢复系M630为受体,将杂交、回交与分子标记辅助选择和背景筛选相结合,获得改良恢复系M630-Pi9。主要农艺性状和稻米品质分析显示改良后的M630-Pi9及其杂交组合徽两优630-Pi9与M630和徽两优630相比无显著差异。进一步利用安徽省优势混合生理小种进行苗期稻瘟病抗性鉴定,结果表明改良后的M630-Pi9相对于M630抗性明显增强;稻瘟病抗性自然病圃鉴定结果发现改良后的恢复系及其杂交组合抗性显著增加。为了更好地了解稻瘟病抗性基因对植株发育的代谢机制,对M630-Pi9和M630受稻瘟病病原菌侵染后的植株进行代谢组分析,结果显示与M630相比,M630-Pi9中有212种代谢物合成受到调控,其中155种含量降低,57种含量增加;与细胞壁有关的物质含量明显增加,对生物体具有毒害和免疫作用的生物碱类代谢物含量显著降低,与生物胁迫相关的黄酮类物质受到不同程度地调控。这些数据表明稻瘟病抗性基因Pi9可能通过调控植物体中代谢物质的变化进而抵御病原体的侵害。创制的新恢复系稻瘟病抗性显著提高,对稻瘟病抗性机制研究提供依据,为水稻抗病、高产育种提供新的种质。
    2014,15(6):1334-1341, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2014.06.023
    [摘要] (3549) [HTML] (0) [PDF 5.58 M] (12004)
    摘要:
    锚蛋白重复序列模体是生物体内最普遍的蛋白质序列模体之一,在多种细胞活动中主要介导蛋白质-蛋白质的相互作用。利用菜豆基因组数据库,通过生物信息学手段对菜豆ANK家族成员及分子生物学特性鉴定。菜豆基因组中含有30个ANK家族基因,分布于9条染色体上,其中第五条染色体上含有ANK的基因最多,包含13个基因。蛋白结构域分析发现ANK25除了含有ANK结构域外还含有RING结构域。据报道,RING蛋白主要参与基因转录调控、DNA修复和重组等。亚细胞定位结果显示,ANK25主要分布在细胞膜上。表达模式分析发现,ANK25对干旱、盐和ABA胁迫有响应。本研究为进一步研究菜豆ANK的分类及功能提供了有利的依据。
    2011,12(2):228-233, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2011.02.009
    [摘要] (5068) [HTML] (0) [PDF 401.61 K] (11902)
    摘要:
    本研究利用在SSR扩增产物检测过程中的一种基于荧光测序技术的高通量低成本分析技术体系TP-M13-SSR (simple sequence repeat with tailed primer M13) 对苹果种质资源的25份地方品种进行了遗传多样性研究,得到了25份材料分别个SSR位点的遗传多样性 、多态性信息含量和位点杂合度的变化范围分别为0.5032~0.8448、0.3952~0.8268和0.4400~0.9600。UPGMA法聚类分析将25个苹果品种分为2大类,与地理起源和亲缘关系相关。这种方法具有经济、灵敏、高效等优点,在苹果遗传多样性研究中得到成功应用。本文讨论了TP-M13-SSR的技术的优缺点,以及在果树种质资源遗传多样性研究中的应用潜力。

友情链接

微信二维码

    用微信扫一扫

本刊QQ群

您是第位访问者
ICP:京ICP备09069690号-23
京ICP备09069690号-23
植物遗传资源学报 ® 2023 版权所有
技术支持:北京勤云科技发展有限公司