主办单位:中国农业科学院作物科学研究所、中国农学会

主        编: 刘   旭  院士

 2000年创刊,2003年正式公开发行,2000-2009年为季刊,2010-2023年为双月刊,2024年改为月刊。

CN 11-4996/S , ISSN 1672-1810 。 

        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、CSCD核心期刊、中国农林核心期刊、全国中文核心期刊,中国精品科技期刊、全国优秀资源期刊。

被CA、JST、CABI及《科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告》收录。  

 

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    2025,26(1):1-13, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240502001
    摘要:
    兰科是被子植物中最大的科之一,物种繁多,分布广泛,因其奇特的花型、丰富的花色和持久的花期,具有极高的观赏价值。兰科植物也是国际上贸易最多的花卉之一,具有极高的经济价值。其开花时间和花朵品质是影响兰科植物观赏价值的重要因素,但由于大部分兰科植物的自然花期与市场需求错位、开花整齐度低、开花品质不佳,极大地限制了兰花产业的发展。因此,如何调控兰花花期、提升兰花花朵品质对兰科植物的生产和应用具有重要意义。本文结合国内外研究对兰科植物的花芽分化进程、花期调控技术及开花相关的分子调控机理进行综述,总结出兰科植物花芽分化的特征、兰科植物花期调控相关基础研究与技术存在的问题、兰科植物相关的开花途径以及蝴蝶兰相关的开花机理与花期调控技术,提出兰科植物花期调控机理和花期调控技术具有潜在研究价值的方向,以期为兰科植物的花期调控研究、规模化生产和品质提升提供参考。
    2025,26(1):14-26, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240422002
    摘要:
    花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxim.)是一种集调味、入药、榨油及观赏于一体的重要经济作物,在我国历史悠久、种植广泛。我国是花椒的原产地,已发现45个种、13个变种,资源丰富。花椒喜阳光,生存能力强,但低温是影响花椒产量和品质的主要环境因子,花椒相对较差的耐低温能力使其栽培区域受到了限制,严重阻碍了花椒产业可持续发展。本文从花椒生长形态、抗寒鉴定评价、生理生化变化以及分子响应机制4个方面综述了国内外研究现状。花椒耐低温能力鉴定有田间自然鉴定和室内低温处理2种方法;花椒有关生理变化的相关研究集中在含水量、生物膜结构(相对电导率、丙二醛)、抗氧化酶系统(超氧化物歧化酶、过氧化物酶等)和渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸)4个方面;在对花椒分子响应机制的探究中发现有多个代谢途径共同响应花椒的低温胁迫。最后,本文就当前花椒响应低温胁迫的研究方向进行了分析和展望,以期为进一步研究花椒种质资源抗寒性鉴定评价以及抗寒种质创制和品种培育奠定基础。
    2025,26(1):27-42, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240301001
    摘要:
    中国为全球秋海棠属植物重要分布区域之一,桂西喀斯特山区为秋海棠特别是侧膜组秋海棠分布最为集中的区域,整体呈现种类多、种群小、分布散、生境脆弱等分布特征,且近年来人为活动日渐频繁地影响秋海棠属植物野生种群生境。为进一步了解桂西地区秋海棠属植物资源的多样性、分布特征与种群状况,2017-2022年深入调查了广西西部崇左、百色和河池三市的秋海棠属植物野生资源分布及种群状况,主要涉及秋海棠属植物66种(含53个已正式发表种或种下等级以及13个疑似新种)近140个野生种群,重点调查记录各种群的生境及生长情况,同时对照文献资料及查看标本开展分析。调查发现,大部分野生种群生长及更新状况良好,但人为活动尤其是基础设施建设、景区开发以及人工采集对部分秋海棠属植物野生种群产生了一定影响,少数调查种群有消失的风险。桂西地区秋海棠属植物资源极为丰富且包括部分仍未被发现或发表的种类,其内尤其是侧膜组中包含较多具有较高观赏价值和开发潜力的类群。研究在调查桂西地区秋海棠属植物野生资源分布和生长情况的基础上,对资源整体分布特征和多样性进行总结,并就如何进一步在保护野生资源的基础上开展合理开发利用提出建议。
    2025,26(1):43-53, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240326001
    摘要:
    四川复杂多样的地形环境孕育了丰富的植物资源。为摸清四川省荞麦属种质资源的分布及群体数量,2022-2023年四川农业大学生命科学学院野生荞麦资源调查组对四川省野生荞麦资源进行了系统的调查与收集工作,考察地区主要为川西北、川西南、成都平原和川中丘陵,在30个县(区)内进行了野生荞麦的调查与收集工作,采集到荞麦属野生植物种质资源156份,其中金荞麦103份、苦荞野生种23份、甜荞野生种3份、细柄野荞麦17份、小野荞麦5份、疏穗野荞麦2份、理县野荞麦2份、灌野荞麦1份。调查结果表明,川西北地区是四川省野生荞麦种类最丰富的地区。金荞麦是分布量最大的野生荞麦,主要分布在川中丘陵地段,理县野荞麦和灌野荞麦的分布具有极明显的地域性。不同生境地的野生荞麦资源之间存在着广泛的遗传变异。对野生荞麦资源的伴生植物统计发现,荨麻和鬼针草是数量最多的伴生植物。此次调查收集不但丰富了荞麦资源种质库,也为研究野生荞麦的分布规律和制定保护措施奠定了基础。
    2025,26(1):54-66, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240320001
    摘要:
    基于陕西省在“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”中获得的农民认知和普查数据,对收集筛选的优异资源进行分析,发现陕西省优异资源的作物种类以常见大宗作物为主,其中蔬菜、果树最多,粮食作物次之,表现为以品质优、外观好、适应性强为主,其次是外部性状和抗性性状,且口味是农民最关注的品质性状;作物分布特点为关中地区蔬菜、果树较多,陕南地区粮食作物较多,且作物分布受自然和人文环境双重影响。农民认知能真实反应农民的主观需求、选择方向以及选择驯化策略或经验,优质是农民留存资源的主因,其次是外观和适应性,且选择方向是以解决突出问题为主,兼顾其他需求,从而导致主要需求及其对应的主要优异性状与次要需求及其对应的优异性状具有较大相关性,人工选择痕迹明显。因此,陕西省优异资源受自然环境影响的同时,人工选择使其更加丰富多彩。陕西省优异资源保护利用工作应充分考虑资源分布特点,以资源价值发掘为重心,通过建立合理的利益机制和管理机制,逐步完善资源保护利用体系。
    2025,26(1):67-78, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240318001
    摘要:
    为了提高我国小麦种质资源的利用效率,拓宽小麦种质资源的遗传基础及筛选优异育种亲本资源,进一步改良小麦品质并提供优异资源,本研究以607份小麦种质为材料,采用变异系数、相关性分析、聚类分析等方法,对供试小麦种质的13个品质性状指标进行综合评价,分析不同年代来源种质的品质特征。结果显示,不同小麦种质资源的13个品质性状存在丰富的变异,变异系数在2.28%~79.56%,其中面团稳定时间的变异系数最高,糊化特性指标峰值时间的变异系数最低,且2000年以后的品种在多个性状指标间的变异系数较大。不同年代来源种质的品质比较结果表明,从地方品种(1949年以前)到1949-2000年的品种再到2000年以后的品种,随着年代的推移,面粉的蛋白质含量、湿面筋含量呈明显降低趋势,而反映面筋强度的面筋指数、形成时间和稳定时间等指标则呈明显升高的趋势,峰值粘度和衰减值的变化趋势为1949-2000年的品种>地方品种>2000年以后的品种,且三者之间差异显著。相关性分析表明,13个品质指标间存在不同程度的相关性,蛋白质含量、湿面筋含量及峰值粘度与其他多个指标具有相关性,可作为小麦品种选育的指导目标性状。系统聚类分析将小麦种质分为6类,不同类群间品质性状存在一定差异,其中第Ⅲ类群具有面粉吸水率低、面筋指数低等特征;第Ⅳ类具有蛋白质含量高、湿面筋含量高和峰值粘度高的特征。同时,还鉴定到蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率及稳定时间4个指标同时达到强筋标准的种质4份,同时达到弱筋标准的种质1份。本研究结果为我国小麦种质资源的利用及优质品种选育提供重要参考及理论基础。
    2025,26(1):79-89, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240405001
    摘要:
    为评价不同玉米材料萌发期对盐胁迫的耐受能力,探讨不同类群杂交模式下玉米杂交种材料萌发期耐盐性,本研究采用160 mmol/L的NaCl溶液对152份玉米自交系和303份杂交种进行盐胁迫处理,同时以蒸馏水培养为对照,通过培养皿纸床培养法进行萌发期耐盐性鉴定。结果显示,盐胁迫处理显著降低了玉米材料的发芽势、发芽率和发芽指数。性状相关性分析发现,不同性状之间存在极显著的正相关。采用萌发期耐盐率,并结合聚类分析结果,将自交系和杂交种材料分别划分5个耐盐级别:I级(高耐,自交系4份、杂交种17份)、II级(耐,自交系19份、杂交种58份)、III级(中耐,自交系47份、杂交种120份)、IV级(敏感,自交系33份、杂交种71份)和V级(高敏,自交系49份、杂交种37份)。根据同源传递片段(IBD,identity-by-descent) 分析结果,将146份自交系材料划分为8个类群,不同类群自交系材料耐盐性表现为欧洲母本群>混合血缘群>自330群>PB群>兰卡斯特群>塘四平头群>PA群>瑞德群。杂交种材料根据父母本材料类群的不同划分为23个杂交模式,其中欧洲母本群×PB群为萌发期对盐胁迫耐受性的最优杂种优势模式。进一步筛选得到4份高耐盐自交系材料和17份高耐盐杂交种材料。
    2025,26(1):90-107, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240320005
    摘要:
    盐碱胁迫是制约水稻高产稳产的重要限制因素之一。解析不同盐碱逆境对水稻穗部形态的影响,筛选耐盐碱水稻种质,对耐盐碱水稻育种具有重要意义。本研究以正常稻田土为对照(CK),设置两种不同类型盐碱土的逆境胁迫,处理Ⅰ以盐胁迫为主,处理Ⅱ以碱胁迫为主。通过测定164份粳稻种质资源的11个穗部性状,利用相关性分析、主成分分析、线性回归分析和通径分析等多元统计学方法,综合评价了不同盐碱逆境下粳稻种质穗部性状的优劣。结果表明:在两种盐碱处理下,粳稻种质的7个穗部性状,即穗长、每穗粒数、穗着粒密度、一次枝梗粒数、一次枝梗数、二次枝梗粒数和二次枝梗数相较于CK均显著降低。处理Ⅰ的穗长、每穗粒数、二次枝梗着粒密度、二次枝梗粒数和二次枝梗数均显著高于处理Ⅱ,说明盐胁迫对上述性状的影响小于碱胁迫。在不同处理条件下,11个穗部性状之间的相关性存在一定的差异,处理Ⅰ和处理Ⅱ的千粒重与结实率呈极显著正相关,而CK条件下相关性未达到显著水平。CK、处理Ⅰ和处理Ⅱ的穗部性状主成分分析均提取到了3个主成分,累计贡献率分别为80.412%、86.441%和83.861%。结合主成分和线性回归分析,确定每穗粒数、穗着粒密度、一次枝梗粒数和一次枝梗数4个指标可作为评价盐碱土条件下粳稻穗部形态的重要指标。基于穗部性状的综合D值,筛选到辽粳1201、平粳8号、丰稻508、松820、宁恢1号5份耐盐碱种质,可作为复杂盐碱环境下水稻株型育种的重要材料。
    2025,26(1):108-119, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240407002
    摘要:
    为研究山西谷子萌发期耐盐性、筛选与谷子耐盐性相关的候选基因,及了解谷子种子在盐胁迫下萌发相关性状的遗传机制,本试验共抽取333份山西核心种质,在光照培养室采用170 mmol/L NaCl溶液胁迫,对萌发期谷子进行耐盐性鉴定。采用隶属函值法对谷子耐盐等级进行分类,以相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对芽长、相对发芽指数5个相关性状的综合评价D值对谷子萌发期耐盐性进行评价。结合核心种质重测序结果,开展耐盐性全基因组在萌发期的关联分析。结果表明,供试谷子核心种质耐盐性差异显著,利用综合评价D值,把333份谷子核心种质的耐盐性划分为5类,其中高耐盐种质有17份。全基因组关联分析共检测到84个与萌发期耐盐性相关的SNP位点,对显著关联SNPs所在基因进行功能注释,分析筛选到与萌发期相关的耐盐候选基因Millet_GLEAN_10019153,并对该基因进行了单倍型分析。本研究结果对耐盐谷子种质的鉴选及耐盐基因挖掘具有一定参考意义。
    2025,26(1):120-132, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240314002
    摘要:
    倒伏是影响甘肃中部甜荞产量的重要因素。本研究以 76份国内外甜荞种质资源为试验材料,通过计算 23个与抗倒伏密切相关的性状的遗传多样性,应用相关性分析、主成分分析、回归分析、聚类分析及逐步判别分析等方法,对甜荞种质资源抗倒性进行综合评价。结果表明,76份甜荞种质材料的遗传多样性较高,不同性状的遗传多样性指数分布范围为2.349~4.331,其中,主茎第二节间长最大,主茎分枝数最小。相关性分析表明,23个性状之间存在着不同程度的相关性。主成分分析表明,前 5个主成分能够代表76份甜荞种质 23 个性状81.421% 的信息量。利用隶属函数法计算甜荞种质资源抗倒性综合得分值(D 值),D值平均为 0.469,云甜荞1号D值最低(0.200),TQ10-07 D值最高(0.819)。通过逐步回归分析,筛选出株高、茎秆重心高度、主茎第一节间长及壁厚、主茎第二节间长、主茎分枝数、弯曲度和茎秆抗折力等8 个性状可作为甜荞种质资源抗倒性的综合评价指标。聚类分析将76份供试材料分为4个类群,其中类群Ⅳ的10份材料 D 值最高,抗倒伏能力最强,可作为种质创新及抗倒育种的亲本材料。本研究表明采用多元化统计分析方法对甜荞种质资源抗倒性进行综合评价是可行的,为甘肃中部地区甜荞种质创新和抗倒伏育种提供依据和借鉴。
    2025,26(1):133-147, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240403002
    摘要:
    糜黍(Panicum miliaceum L.)是一种品种资源多样的古老作物,采用荧光SSR标记,对糜黍资源进行数字化的管理与分类,可将众多资源合理高效应用。本研究以258份内蒙古糜黍资源为材料,基于本课题组前期开发的85个常规SSR标记,经多次扩增筛选、优化、加工(引物5′端添加荧光基团)获得12个荧光SSR核心标记。利用MapChart 2.32绘制标记的染色体定位图,利用ID Analysis 4.0检测标记对材料的区分度,用PowerMarker 3.25和PopGen 1.32进行遗传多样性分析,用 MEGA 11.0.10和NTSYSpc2.11a分别绘制聚类图和主成分分析图,最终应用草料二维码生成器构建材料的DNA分子身份证。遗传多样性分析发现,利用7个标记扩增258份材料,共有123个等位基因,平均每个标记有17.5714个;有效等位基因数、Shannon多样性指数、观测杂合度、期望观测杂合度、Nei′s基因多样性指数和多态性信息含量均值分别为7.4622、2.2270、0.8021、0.8372、0.8353和0.8994。将毛细管电泳结果以特定方式进行编码处理,最终仅用7个荧光标记(RYW6、RYW8、RYW37、RYW40、RYW67、RYW124和RYW125)组合在一起生成全部材料的字符串和二维码DNA分子身份证,为内蒙古糜黍种质资源的分类管理及快速鉴定提供了分子检测工具和理论依据。
    2025,26(1):148-156, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240314004
    摘要:
    褐腐病是桃主要果实病害之一,筛选桃褐腐病抗性资源是抗性品种培育的关键。2022-2023年,以国家桃种质资源圃(郑州)保存的桃种质为试材,采收成熟度为8.0~8.5的桃果实进行人工接种,包含无损接种150份,有损接种37份。每天调查无损接种果实的病果率增加速率和有损接种果实的病斑直径扩展速率。以平均值和0.5个标准差建立9级抗性评价体系,比较不同种质类型、肉质类型、果实类型、来源地的褐腐病抗性,并分析褐腐病抗性与其他果实性状的相关性。无损接种的病果率增加速率为7.68%,变异系数为69.69%,其抗性评价体系中1级包含11份抗性较强的种质,2级共有34份,3级28份,4级21份,5级20份,6级14份,7级16份,8级4份,9级2份。有损病斑直径扩展速率为0.82 cm/d,变异系数为31.69%,其抗性评价体系中1级包含1份抗性较强的种质,2级共有3份,3级5份,4级5份,5级7份,6级8份,7级5份,8级2份,9级1份。比较发现,地方资源具有相对较强的褐腐病抗性。有损接种病斑直径扩展速率与果实酸度值呈显著负相关,无损接种病果率增加速率与果实硬度呈显著负相关。本试验分别筛选出11份抗褐腐病侵入能力较强的种质和1份抗褐腐病扩展能力较强的种质。
    2025,26(1):157-164, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240318002
    摘要:
    小麦叶片颜色与植株光合效率和籽粒产量密切相关。人工合成小麦Y223表现为生理性黄叶,与正常绿叶品种晋作82的杂种F1植株叶色表现为中间型,在Y223旗叶抽出17 d后,杂种F2群体中绿叶、中间和黄叶类型植株数目的分离比例符合1∶2∶1,表明Y223的黄叶表现不完全显性。采用混合分离群体分析法,利用杂种F2植株构建绿叶池和黄叶池,从分布于小麦21条染色体的569个SSR标记中筛选出12个在亲本间和绿叶/黄叶池间表现多态性的标记。利用9个位于2B染色体的多态性标记扩增F2群体,最终用5个标记定位了黄叶位点,暂命名为YL-2B,其侧翼标记为Xbarc200Xbarc55,与YL-2B的遗传距离分别为2.3 cM和3.8 cM。通过比较显隐性、黄叶表型和标记连锁程度,证明YL-2B与2B染色体上已报道黄叶位点均不相同,是1个新的黄叶位点。本研究初步明确了Y223黄叶位点的遗传规律和染色体位置,为下一步基因克隆以及叶片衰老机制解析奠定了基础。
    2025,26(1):165-176, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240312004
    摘要:
    玉米的株高是决定其产量和稳定性的关键因素之一。本研究旨在通过优化玉米株型来提高玉米的单产。本课题组在B73的诱变材料中发现了一个矮化突变体d309,该突变体通过连续自交得以稳定遗传。遗传分析揭示,d309突变体的表型受单一隐性基因控制。与B73自交系相比,d309突变体展现出显著降低的株高和缩短的节间。细胞学研究表明,d309突变体在第5和第6茎节间的细胞长度显著缩短。通过构建d309与PH6WC的F2分离群体,并运用BSR-seq技术,将突变位点定位在第3号染色体的3.47~17.47 Mb区间。进一步通过基因定位将突变位点定位于5-4和5-7两对分子标记之间,该区间内只有1个开放阅读框(Zm00001d039634),编码赤霉素3-氧化酶(GA3ox,gibberellin 3-oxidases),已被报道为Dwarf1。测序结果显示,d309突变体在Zm00001d039634基因CDS区存在单个核苷酸的突变,导致氨基酸序列改变。蛋白质结构预测表明,该突变位点位于Fe(II)2OGD(Iron 2-oxoglutarate dioxygenase)结构域内。通过外源施加赤霉素,d309突变体的矮化表型得到恢复,从而确认d309为一个赤霉素合成缺陷型突变体。此外,d309突变体与已报道的Dwarf1等位突变体在突变机制上存在差异,表明d309可能是Dwarf1基因的一个新等位基因。
    2025,26(1):177-188, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240320004
    摘要:
    叶色突变体作为厘清植物叶绿素生物合成及叶绿体发育机制的重要工具,对于探究植物生长发育进程具有重要意义。本研究以绿色叶片番茄材料CR11A和浅黄色叶片番茄材料CH09-805为亲本,通过构建遗传群体明确叶色的遗传规律;对不同叶色植株开展叶片叶绿体超微结构观测及叶绿素含量测定,并进一步利用BSA-Seq及分子标记进行叶色基因定位,开展候选基因分析。研究结果表明,F1植株叶片为绿色、F2群体植株叶片出现12(绿色)∶3(浅黄色)∶1(金黄色)的分离比,说明番茄叶色性状受两对基因控制且存在显性上位效应;通过叶绿体超微结构观测及叶绿素含量测定,发现金黄色叶片叶绿体超微结构严重受损,其叶绿素含量显著低于浅黄色叶片与绿色叶片;利用BSA-Seq及分子标记将番茄叶色基因Sllc1定位于7号染色体114.53 kb的物理距离,候选区间内包括13个注释基因,结合基因注释信息及表达量鉴定,推测Solyc07g053630Solyc07g053640Sllc1的候选基因。本研究获得番茄叶色的候选基因,为番茄叶色形成分子机制解析奠定重要的材料基础及基因资源。
    2025,26(1):189-201, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240310001
    摘要:
    番石榴变种丰富,不同品种的果实质地差异较大。果实的软化程度决定了其食用口感、运输贮藏及货架期等商品价值。为探究影响番石榴果实质地软化的调控基因,本研究比较了酥脆品种粉红蜜与软肉品种西瓜2号果实在坚熟期与软熟期的转录组。结果表明,软熟期品种间差异表达基因数目最多,GO注释显示差异基因主要富集在结合活性和催化活性等分子功能中,KEGG代谢通路分析显示差异基因主要富集在光合作用、光合作用天线蛋白、半乳糖代谢和植物激素信号转导途径。两个品种在软熟期果实质地的差异与细胞壁代谢途径、木质素生物合成途径、植物激素代谢基因和转录因子的调控密切相关。J3R85008159_PGJ3R85010291_XTH的上调表达是促进番石榴软化的重要因素。J3R85010291_TCH4可能通过降低细胞壁的机械强度调控果实软化。木质素合成途径基因(J3R8506005_CADJ3R8502863_PODJ3R8507303_PODJ3R8500836_LACJ3R8507803_LAC)的下调表达延缓木质素的积累,促进果实软化。ABA途径调控基因(PYLSnRK2)、乙烯途径调控基因(ETR/ERSEBF1/2 EIN3)和相关转录因子家族基因(J3R85017767_MYBJ3R85004770_MYBJ3R85004060_NACJ3R85006932_NACJ3R85012461_ERFJ3R85010726_bHLHJ3R85003109_bHLHJ3R85014989_bHLHJ3R85015176_WRKYJ3R85014001_WRKYJ3R85014684_WRKYJ3R85010736_WRKY)可能协同调控细胞壁代谢基因的表达从而影响番石榴软化过程。
    2025,26(1):202-205, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240816007
    摘要:
    抗旱性是作物与干旱环境相互作用的复杂数量性状,准确的抗旱表型鉴定是挖掘抗旱基因和开展抗旱遗传研究的基础,对于水稻节水抗旱育种至关重要。在大田条件下进行稻种资源全生育期抗旱表型鉴定的方法一直是抗旱育种工作者所关注的技术难题。本文针对这一问题,在多年田间稻种资源抗旱性鉴定和研究的基础上,对抗旱性鉴定体系进行探索优化,总结制定了稻种资源全生育期田间抗旱性鉴定的技术规程,其内容包括一般要求、整地、种植方式、水分管理、施肥、病虫草害防治以及抗旱性评价等全过程的操作规范和基本要求,以期为稻种资源全生育期抗旱鉴定提供技术参考。该技术规程适用于海南省三亚市每年冬季(11月中旬至次年4月上旬)的田间种植的全生育期抗旱性鉴定。
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    优先出版日期:  2024-12-10 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240626001
    摘要:
    InDel标记已广泛用于果树分子标记辅助育种等研究领域,然而针对我国传统特色果树——杨梅中的相关研究报道甚少。本研究通过103份杨梅核心种质全基因组重测序及生物信息学分析,共获得了大小分布在1~50 bp 范围内的25,831 个InDels。不同染色体上的InDel变异频率范围为8,903~11,297bp;其中,CM025856.1染色体上发生InDel变异频率最高。通过注释分析发现有1,312个InDels 分布在基因外显子区域,另有21,055和6,659个InDels分别分布与基因间区和内含子区域。经GO注释,上述InDels分子功能主要包括结合(binding)和催化活性(catalytic activity);生物过程主要涉及细胞过程(cellular process)和代谢过程(metabolic process)。经KEGG 通路分析发现,InDels 所在的基因区域的功能主要与次生代谢、碳代谢和核质运输等。通过全基因组关联分析结果获得20个杨梅果实成熟期性状显著性关联的InDels,其功能注释主要涉及线粒体、质体结构基因,三磷酸核苷水解酶和细胞分裂素信号蛋白等。进一步验证分析从中筛选出InDel EP-18标记的杨梅果实成熟期性状鉴定准确率较高,达89.25%;通过基因预测结果发现该位点注释为早期结瘤素家族(Early nodulin)基因。总之,本研究筛选获得的InDel EP-18标记将为杨梅分子辅助育种提供重要的理论依据。
    优先出版日期:  2024-12-10 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240616001
    摘要:
    摘要:为了探讨杏叶片形态的遗传多样性,方便杏种质资源收集和品种识别。本研究以142份杏种质资源为材料,对杏叶片的28个表型性状进行了调查。结果表明,28个表型性状中13个分级性状和8个数量性状变异系数高于10%。表明142份杏品种资源的叶片表型存在丰富的遗传多样性。相关性分析,发现叶片面积、叶片周长、叶片长、叶片宽4个性状间存在极显著的正相关;叶基形状、叶基角度与叶片长宽比呈极显著负相关;叶片圆度与叶尖长短呈显著负相关。主成分分析,结果显示第1主成分由叶片大小相关性状组成;第2主成分为叶片颜色相关性状;第3和4主成分分别反映了叶片形状与叶片锯齿高度。根据聚类分析将杏种质资源大致划分为小叶-深绿类、大叶-截形类、小叶-圆形类、中叶-浅绿类、大叶-长叶柄类、中叶-楔形类和中叶-圆形类等8个类群和6个亚群。本研究基于图片识别技术能够对杏品种资源叶片形态特征进行快速评价,增加叶尖长短、叶缘锯齿深浅,叶片最宽处位置3个叶片分级性状可以作为识别不同杏品种的依据,对于今后我国杏种质资源的叶片形态评价与品种识别具有一定的参考价值。
    优先出版日期:  2024-12-10 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240426002
    摘要:
    小麦白粉病是一种严重危害小麦生产的真菌病害,从现有资源中鉴定抗病种质并挖掘新的抗病基因是持续改良小麦抗病性的重要途径。本研究从山西省小麦种质资源中鉴定出一个抗白粉病小麦地方品种四月黄,采用苗期单小种人工接种的方法对四月黄与晋麦47构建的遗传群体进行抗性鉴定和遗传分析,并采用分离群体分组分析法(bulked segregant analysis, BSA)和90K SNP(single nucleotide polymorphism)芯片扫描对四月黄携带的抗病基因进行定位。结果表明:四月黄对白粉病的抗性受一对显性核基因控制,遗传方式符合孟德尔遗传规律,暂命名为PmSYH。SNP芯片结果显示,多态性SNP标记主要富集在小麦7D染色体短臂110 Mb ~ 140 Mb区段。在该区段开发SSR(Simple Sequence Repeats)分子标记并利用抗、感病小群体进行连锁性筛选,利用6个与PmSYH连锁的SSR标记对晋麦47/四月黄的F2群体进行基因分型,将PmSYH定位于位于7D染色体上132.57 Mb ~ 137.47 Mb的物理区段,两侧标记分别为Sxau7DS-37和Sxau7DS-48,遗传距离分别为1.8 cM和3.1 cM。与前人定位结果比较分析表明,PmSYH是一个新的抗白粉病基因。本研究为小麦抗白粉病育种提供了新的基因资源,在北部冬麦区小麦白粉病抗性改良中具有一定的利用价值。
    优先出版日期:  2024-12-03 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.202420240613001
    摘要:
    对1307份江西地方食用豆种质资源进行调查分析,江西食用豆种质资分布在11个地级市的89个县(市、区),其中上饶市、宜春市、赣州市、九江市、吉安市和抚州市资源数量较多;江西食用豆资源分布数量随着海拔的升高而减少。江西食用豆种质资源涵盖7个属12个种,豇豆资源生态适应性强、分布区间广、数量最多;除豇豆外,江西低海拔地区绿豆、藊豆、小豆资源较为丰富,中高海拔地区普通菜豆、利马豆资源较为丰富。各地市食用豆多样性指数较高的都集中在海拔0~500m内;上饶市、宜春市、九江市、吉安市和萍乡市等地的豇豆、绿豆、饭豆和豌豆资源较为丰富,鹰潭市、新余市、景德镇市和南昌市等地的豇豆、绿豆资源较为丰富,赣州市豇豆、藊豆、黎豆资源较为丰富,抚州市豇豆、饭豆、普通菜豆资源较为丰富。通过表型鉴定,着重对数量最多的449份豇豆资源进行了质量性状和数量性状分析;8个质量性状的多样性指数依次为粒色>嫩荚色>花色>叶片形状>荚形>成熟荚色>粒形>生长习性;数量性状中荚长和百粒重的变异系数最大,具有较大的改良潜力。根据农艺性状、品质、抗性和产量等综合表现,筛选出不同作物种类的优异种质资源30份;这些食用豆优异种质资源具有较大的挖掘潜力,对于加速江西食用豆种质资源的创新利用具有重要意义。
    优先出版日期:  2024-11-22 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr. 20240604001
    摘要:
    大豆对光周期的敏感性限制了优良大豆品种的推广种植。本研究通过降低大豆对光周期的敏感性,创制早熟且产量稳定的大豆新品种,扩大优良品种的种植范围。利用CRISPR/Cas9技术获得3个大豆GmphyA2基因纯合突变体。创制的gmphya2突变体由于碱基缺失导致移码突变,均编码无PHY结构域的截短蛋白。对比鉴定gmphya2突变体与野生型的生育期、株型和产量,结果显示,由于开花前期GmFT2a和GmFT5a的表达量显著增加,gmphya2突变体相对于野生型提前开花5~6天,提前成熟6~11天。虽然生育期缩短,由于gmphya2突变体的有效分枝数和单株粒数均显著增加,单株粒重与野生型无明显差异。这些结果表明,利用CRISPR/Cas9技术编辑GmphyA2,创制了生育期缩短单株产量不变的大豆新种质,为早熟高产育种提供了新的基因资源。
    优先出版日期:  2024-11-22 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr. 20240818002
    摘要:
    萌发期耐盐性是绿豆在盐碱地利用的重要指标,鉴定萌发期高度耐盐的种质可提高盐渍化土地的利用率。本研究基于769份绿豆种质资源,参照预实验各指标值,选择1.2% NaCl为鉴选溶液,通过水培试验测定发芽率(GR)、发芽势(GP)、发芽指数(GI)、相对盐害率等指标,评估了绿豆资源萌发期的耐盐性。结果表明,1.2% NaCl盐胁迫下绿豆种质的平均发芽率为52.9%,不同地区间以东亚区的平均发芽率最高(66.5%),国内则是东北区最高(57.4%);盐胁迫下各指标中发芽势变异程度最高(变异系数为58.0%),其中华北区的变异程度最大,变异系数达63.2%;种皮性状中以褐色籽粒群体耐盐性明显弱于其他籽粒颜色群体,种皮光泽则是明面种质显著强于毛面;分析发现绿豆种子百粒重与其耐盐性显著相关,百粒重3 g以下的绿豆种质的耐盐性有极显著变弱趋势。本研究结果为绿豆耐盐种质的筛选及品种选育提供数据支撑。
    优先出版日期:  2024-11-20 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240801002
    摘要:
    通过变异系数、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法,对142份赤苍藤种质进行表型多样性分析及综合评价,为广西赤苍藤的品种选育奠定基础。调查发现崇左市、百色市具有较多的赤苍藤野生种质资源,其次为南宁市,主要分布在石灰岩石山、山坡、山地、疏林、密林等环境,海拔在140~1001 m之间。表型统计结果显示142份赤苍藤种质的11个表型性状变异系数介于2.76%~18.75%,说明广西赤苍藤种质资源遗传差异较大。相关性分析表明,叶长与叶宽、第二级枝条节间长、果实纵径、叶厚有显著相关性,叶宽与叶厚、果实纵径有显著相关性,叶柄长与第二级枝条粗、第二级枝条节间长有显著相关性,海拔高度与叶厚呈显著正相关,而与叶长、叶宽和第二级枝条节间长呈显著负相关。聚类分析结果显示在欧氏距离为4.5时,142份赤苍藤种质材料可分为4类,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别包含了49、54、27和12份种质材料。主成分分析表明,5个主成分的累计贡献率达68.25%,主成分1和主成分2主要反映叶片和枝条相关指标,而主成分3、主成分4和主成分5主要反映果实相关指标。综合评价结果排名前十的种质均来源于崇左市,其中包含了5份人工栽培种质和5份野生种质,可为赤苍藤新品种选育及品种改良提供优良亲本。
    优先出版日期:  2024-11-14 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240520001
    摘要:
    水稻淹水直播既可以免去育苗、插秧、排水等人工成本,又可以有效防控杂草和鸟害、鼠害,具有广阔的应用前景。然而,目前水稻栽培品种大多低氧成苗率低,不适宜淹水直播,品种匮乏问题严重制约淹水直播技术发展与推广。鉴定筛选淹水成苗性强的水稻种质资源是培育淹水直播稻新品种的重要基础。本研究利用湖北省农作物种质资源中期库保存的国内外水稻种质材料,通过测定淹水成苗率、发芽势、低氧萌发率、低氧相对萌发率、胚芽鞘长度、低氧胚芽鞘长度、低氧相对胚芽鞘长度等指标,鉴定筛选出淹水成苗率达50%以上的水稻种质17份。相关性分析表明发芽势、低氧萌发率、胚芽鞘长度、低氧胚芽鞘长度、低氧相对胚芽鞘长度等指标与淹水成苗率呈极显著正相关,其中低氧胚芽鞘长度与淹水成苗率的相关性最高,可作为鉴定评价淹水成苗特性的重要指标。通过检测254份水稻种质资源的OsGF14h单倍型类型,为淹水成苗特性调控基因的研究提供了线索。本研究对于提高耐淹水稻种质资源的筛选鉴定效率,挖掘淹水成苗特性调控基因,进而培育淹水直播稻新品种具有一定的参考价值。
    优先出版日期:  2024-11-14 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240919001
    摘要:
    马铃薯是世界第四大主粮作物,拥有较高的产量潜力,为应对未来的粮食安全挑战,需要选育具有稳定抗病性的早熟高产马铃薯品种。本研究为助力马铃薯新品种选育研究,明确目前中国马铃薯新品种现状,以中国知网(CNKI)数据库中227种马铃薯选育文献为研究对象,利用GraphRAG和Qwen2-70B-instruct构建知识图谱并使用Gephi实现可视化。基于所构建的知识图谱,分析近几年中国选育的马铃薯新品种的系谱、抗性和生育期,分析结果表示,近几年马铃薯新品种选育使用较多的亲本为冀张薯8号、斯凡特、陇薯7号、费乌瑞他和早大白等,新品种马铃薯大多对晚疫病有抗性,且生育期大多为中晚熟、晚熟。综上,本研究探索了使用大语言模型快速构建马铃薯新品种选育研究知识图谱的实现路径,并对227个马铃薯进行分析,为马铃薯种质资源未来的发掘利用提供参考。
    优先出版日期:  2024-11-11 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240410001
    摘要:
    苦荞(Fagopyrum tataricum)是蓼科(Polygonaceae)荞麦属(Fagopyrum)的一年生草本植物,是一种药食同源的优质作物。荞麦立枯病的发生严重影响到了苦荞种植的推广与发展。本研究对茉莉酸或水杨酸处理后的苦荞进行转录组分析,发现天冬氨酸蛋白酶基因FtAPDSLX1的表达模式受到茉莉酸或水杨酸的诱导。对不同抗性水平苦荞中的FtAPDSLX1表达量分析结果显示立枯丝核菌抗性材料中FtAPDSLX1的表达量显著高于立枯丝核菌易感材料。以苦荞代表性品种川荞一号为材料,克隆得到FtAPDSLX1基因。生物信息学分析结果显示,FtAPDSLX1基因的CDS序列中包含1143 个碱基对,编码380个氨基酸构成的蛋白质,该基因启动子具有多个与抗病相关的顺式元件。对FtAPDSLX1的表达模式进行分析发现,苦荞幼苗中的FtAPDSLX1基因表达量受到立枯丝核菌侵染的诱导,且具有显著的组织特异性。对转FtAPDSLX1基因拟南芥株系进行抗病表型分析,结果表明FtAPDSLX1提高了转基因拟南芥的立枯丝核菌抗性,同时病菌胁迫下转基因拟南芥中FtAPDSLX1的表达量显著提高,并且FtAPDSLX1提高转基因拟南芥中SOD、POD的酶活性。以上结果显示,苦荞受到立枯丝核菌侵染时,FtAPDSLX1可能参与了对立枯丝核菌的防御机制。FtAPDSLX1的功能验证及相关研究为苦荞抗立枯丝核菌的分子机制解析以及抗病种质资源的筛选奠定了工作基础。
    优先出版日期:  2024-11-11 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240621002
    摘要:
    杜鹃花是中国十大名花之一,观赏价值极高,深受人们喜爱。杜鹃花属内物种数量多、种间自然杂交频繁、部分种类园艺化程度很高,且品种命名不统一,使得国家和地区间的品种交流受到一定影响。SSR标记在种质鉴定、遗传多样性分析、分子标记辅助育种等方面具有优势。本文综述了近20年来SSR标记在杜鹃花属植物中的研究进展,包括杜鹃花属SSR标记的开发途径、标记数量(涉及5个亚属约520对)以及引物通用性检测情况,及其在杜鹃花属物种保护、杂交后代真实性鉴定、性状-标记关联分析这三个方面的应用情况,最后对未来SSR标记的应用前景进行了展望,以期为杜鹃花属植物的研究、保护和遗传育种提供参考。
    优先出版日期:  2024-11-08 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240628001
    摘要:
    根系是水稻植株的重要组成部分,在植物固定、水份和营养物质获取等生长发育过程中起重要作用。本研究发现oself3-1突变体的根系显著变短,将突变体与野生型杂交构建F2分离群体,进行遗传分析表明突变性状由隐性单基因调控。通过图位克隆将OsELF3-1定位在6号染色体一段50.9 kb的区间内,该区间内共有4个开放阅读框(ORF),通过序列比对发现突变体在ORF4(OsELF3-1)的第二个外显子上缺失7个碱基,导致基因发生移码并提前终止,推测OsELF3-1为目标基因。调查OsELF3-1的CRISPR/Cas9敲除突变体发现其根系显著短于野生型,验证OsELF3-1参与根系长度调控。为进一步阐明OsELF3-1的调控网络,利用酵母双杂交筛选到OsELF3-1的互作蛋白OsARID3,OsARID3具有ARID功能结构域、α-crystallin/Hsp_domain、SHSP结构域,以及依靠钾离子的钠离子/钙离子交换的结构域。调查OsARID3-RNAi突变体发现其根系显著短于野生型,说明OsARID3可能参与根系长度调控。通过3 K测序数据分析OsARID3自然变异发现其共有15个单倍型,且存在明显的籼粳分化,粳稻主要属于单倍型I、IV和VI。综上所述,本研究发现OsELF3-1与OsARID3互作调控水稻根系,为进一步深入解析水稻根系生长发育调控网络提供理论基础和种质资源。
    优先出版日期:  2024-11-08 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240615001
    [摘要] (28) [HTML] (0) [PDF 1.10 M] (1228)
    摘要:
    小豆野生种及其近缘种作为关键的遗传资源,具有极强的抗病虫能力和耐逆性,在育种中具有重要的利用价值。然而,伴随着城市化进程的加快以及人类活动的影响,小豆野生资源面临严峻挑战,濒临灭绝,因此需强化对野生资源的系统考察、抢救性收集及鉴定工作。辽宁地区拥有丰富的小豆野生种及其近缘种,但其种群数量、分布情况及资源特性等尚不明晰。本研究于辽宁省14个市的36个区(县)开展了小豆野生种及其近缘种的调查和收集工作,总计收集到262份样本。调查结果表明,小豆野生种主要分布于辽中和辽东地区,尤其是在辽东沿海区域;而野生近缘种则主要分布于辽西地区。此外,我们还针对收集的小豆野生种进行了豆象抗性鉴定,筛选出2份高抗豆象和1份抗豆象的小豆野生种。本研究结果为我国小豆野生种及其近缘种的珍稀濒危资源保护和利用提供了重要依据,同时为小豆抗豆象育种提供了珍贵的种质资源。
    优先出版日期:  2024-11-08 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240816002
    摘要:
    种子休眠与萌发是植物生长过程中的关键环节,该过程受到多种内源激素和外在环境因子的精确调控。近些年,脱落酸(ABA, Abscisic Acid)和赤霉素(GA, Gibberellins)调控种子休眠与萌发的研究取得了重要进展,尤其是二者交互调控休眠与萌发等方面有所突破。本文总结了ABA与GA代谢及信号转导对种子休眠与萌发的调控,讨论了ABA与GA的交互作用,以及二者与环境之间互作对种子休眠与萌发的影响。以期能更好地理解种子休眠与萌发的激素调控网络,为今后深入研究ABA与GA调控种子休眠萌发提供理论参考。
    优先出版日期:  2024-11-08 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240524005
    摘要:
    蓝莓因其独特的营养和保健价值而享誉国内外,目前蓝莓已经在全球范围内广泛种植,包括北美、南美、欧洲、北非和地中海等多个主要产区。然而,随着种植时间的延长,蓝莓品种在不同国家和地区出现抗逆能力不足、适应性差以及需冷量不匹配等问题。这些问题部分源于过度近亲交配,导致遗传基础狭窄和近交衰退等现象,限制了蓝莓优质鲜果的生产和种植范围的扩大。因此各国家根据本土的气候环境以及市场需求,开展了一定规模的杂交育种工作。但目前蓝莓育种仍然局限于传统的杂交育种方法,这些方法周期长,耗费大量人力和物力,并且缺乏现代生物技术育种手段的应用。本文旨在介绍全球范围内开展蓝莓育种的国家及其品种研发历程,同时总结并分析了六大类型蓝莓的选育趋势,并对目前世界蓝莓育种应用的现代生物技术手段和未来育种目标进行了阐述,希望这些内容能为我国蓝莓育种工作提供理论依据。
    优先出版日期:  2024-11-08 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240430002
    摘要:
    工业大麻(Cannabis sativa L.)是一种应用在造纸、医疗保健、纺织等领域的高价值经济作物。创制工业大麻新种质是开展品种选育、创新种质资源、开展功能基因组研究的重要基础。本试验利用甲基磺酸乙醋(EMS)构建了中大麻资4号的突变体群体。通过设置8个EMS诱变剂浓度梯度处理,明确了0.8%EMS处理浓度对中大麻资4号诱变效果最好。对2000粒中大麻资4号种子进行诱变后,M1共成苗644株,出苗率为32.2%,其中包括叶色、花序和株高变异单株90株,突变率为13.98%。对M1突变体进行大麻二酚(CBD)含量测定,获得3个高CBD和2个低CBD含量突变株;通过测序发现CBD含量突变体中5个大麻素关键催化酶基因(CsPT4-EXP、CsOAC1-EXP、CsOLS1-EXP、CsCBDAS-EXP和CsTHCA-EXP)及其启动子区域DNA序列均未发生突变,但是CBD含量突变体中以上5个催化酶的表达水平较对照出现显著变化。由此推断,EMS处理导致了突变体中影响CBD代谢途径的调控基因突变进而调控CBD合成途径催化酶的表达,最终表现为突变体花头中CBD含量显著变化。本研究通过创制EMS突变体群体为工业大麻育种提供了优异种质资源,也为进一步解析大麻素合成代谢途径的调控机制及挖掘相关基因提供良好材料和基础。
    优先出版日期:  2024-11-08 , DOI:
    摘要:
    摘 要:水稻种质资源是水稻遗传改良及新品种选育的重要基础,研究水稻种质资源遗传多样性对拓宽稻种资源的遗传背景起到重要作用。本研究采用多种分析方法对来源于11个省(市)的1775份水稻种质资源的20个重要农艺性状进行了遗传多样性分析,发现所有种质资源农艺性状的变异系数(CV )差异较大,范围为4.42%(谷粒厚)~89.75%(空粒数),空粒数具有较丰富的遗传变异;遗传多样性指数(H')的变化范围为1.585(空粒数)~2.069(抽穗期),抽穗期具有较丰富的多样性。通过对来源于11个省(市)种质农艺性状的分析发现,吉林种质的有效穗数及穗粒数等7个性状具有较丰富的多样性;云南种质的始穗期及穗长等4个性状具有较丰富的多样性;黑龙江种质的抽穗期等3个性状具有较丰富的多样性。1775份种质包含品系、地方品种及选育品种,地方品种的剑叶长、株高等11个性状具有较丰富的多样性,选育品种的生育期性状、有效穗数等9个性状具有丰富的多样性。通过对不同地理来源及不同种质类型种质多样性的分析,可为今后水稻目标性状育种提供广泛的亲本材料。相关分析表明,149个相关系数达到极显著(P<0.01)水平,其中始穗期等3个生育期性状与其他农艺性状相关程度较高。主成分分析发现,前6个主成分累积贡献率达79.309%,且与生育期相关的性状贡献率最大。在欧氏遗传距离为0.6时,1775份水稻种质被划分成3个类群,其中东北三省及北京和杭州的种质为类群Ⅰ,该群种质的始穗期等生育期性状、与产量相关的性状分蘖数及有效穗数等10个性状的遗传多样性较丰富,可为今后水稻种质资源创新及新品种选育提供优异种质。第Ⅱ类群仅包含宁夏,说明宁夏种质资源与其他省(市)的种质资源亲缘关系较远,因此,应加大对宁夏种质资源的利用率,以拓宽水稻种质资源遗传基础。第Ⅲ类群包含河北、山东、云南、江苏及新疆,此类群种质谷粒长度的H'在3个类群中最大,说明这些种质的谷粒长度具有较丰富的多样性,可为今后水稻品质育种提供丰富的种质。
    优先出版日期:  2024-10-28 , DOI:
    摘要:
    油菜素内酯(Brassinosteroids,BR)是植物体内存在的一种重要激素,在调控植物生长发育及抵抗多种环境胁迫过程中发挥作用。BZRs转录因子是BRs信号途径中的关键调节因子,通过调控靶基因的表达传递BRs信号。为了深入研究高粱BZRs基因的生物学特性及功能,本研究从高粱基因组中鉴定获得10个BZR基因,这些基因在进化上被分为4组。组织特异性表达分析显示,SbBZR3、SbBZR4和SbBZR10在多个组织中高表达,且均在籽粒发育过程中的表达量较高。同时,基于340份高粱种质资源的重测序结果及籽粒性状表型数据,鉴定SbBZRs的优异等位变异,结果表明,SbBZR3的优异等位变异SbBZR3-SNP458(T)与粒长显著相关,SbBZR10的优异等位变异SbBZR10-SNP660(A)与粒长、粒宽和千粒重显著相关,且在进化过程中SbBZR3-SNP458(T)和SbBZR10-SNP660(A)均受到了人工选择。本研究不仅为揭示高粱BZRs基因的作用机制奠定了基础,也将为利用优异等位基因改良籽粒大小、促进高产高粱新种质的创制提供参考。
    优先出版日期:  2024-10-24 , DOI:
    摘要:
    梅花(Prunus mume Siebold & Zucc.)品种丰富,花香香型多样,其中肉桂醇和乙酸肉桂酯是梅花粉色花品种特有的花香成分。在植物体内肉桂醛在肉桂醇脱氢酶 (CAD) 的催化下还原生成肉桂醇,肉桂醇又在乙酰转移酶的催化下生成乙酸肉桂酯。因此,肉桂醇不仅是梅花重要的特征花香成分,还是合成乙酸肉桂酯的重要前体。本研究基于梅花二代基因组数据鉴定了56个PmCADs同源基因,发现梅花PmCADs家族可分为五个亚组,第I、II和III亚组的蛋白保守基序组成较相似,与第IV和V亚组的差别较大,推测它们之间可能存在功能分化;染色体片段复制和串联复制是PmCADs在基因组中复制进化的两种形式;梅花PmCADs基因启动子区域广泛存在脱落酸、茉莉酸甲酯、水杨酸响应元件和分生组织表达相关元件,推测PmCADs基因主要参与梅花的生长发育和抗逆响应;多物种来源CAD共建树分析,表明位于第III亚组的3个PmCADs基因可能参与梅花花香合成过程,不同组织器官热图分析表明它们都在花器官中表达。基因相对表达量分析发现梅花3个候选PmCADs基因在花开放不同阶段的表达规律不同,在花开放后表达水平较高。体外酶活试验验证了这3个PmCADs都具有肉桂醇脱氢酶活性,因此认为它们共同参与梅花重要花香成分肉桂醇的合成。亚细胞定位分析发现它们在细胞内的分布存在差异,推测它们可能在细胞的不同部位发挥作用。本研究揭示了梅花PmCADs基因的进化和功能分化,为梅花重要花香成分的合成奠定了理论基础和为花香分子育种提供了理论依据。
    优先出版日期:  2024-10-24 , DOI:
    摘要:
    为了解析干旱处理对白菜型冬油菜生理指标及DNA甲基化水平的影响,本研究对白菜型油菜进行正常供水、干旱胁迫、干旱后复水3个处理,分析不同处理后油菜生理指标及DNA甲基化水平的变化。结果表明,当白菜型油菜受到干旱胁迫时,丙二醛含量、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量均有所增加,增加幅度分别为167.27%、254.85%、103.24%、164.64%、49.2%、37.79%,渗透调节物质增加量分别为:3.21μg·g-1FW、0.048μg·mg-1FW,叶片相对含水量显著下降,下降幅度为53.64%。复水后各项生理指标得到显著恢复;干旱后油菜甲基化水平呈上升趋势,复水后甲基化率高于干旱和对照,甲基化率达到20.56%。GO富集结果显示,差异甲基化基因在生物学过程、结合及分子功能富集。KEGG功能富集分析表明,差异甲基化基因主要在泛素介导的蛋白水解、胞吞作用、ABC转运蛋白、光合生物中的碳固定等代谢相关通路中富集。甲基化率和生理指标之间存在一定的相关性,结合GO和KEGG的富集结果,7个差异甲基化基因编码过氧化物酶。
    优先出版日期:  2024-10-18 , DOI:
    摘要:
    为挖掘油茶含油量及脂肪酸代谢的关键基因,对三个关键发育时期的油茶种仁进行转录组分析,并对富集的脂肪酸代谢关键基因表达量、含油量和各脂肪酸组分比例进行相关性分析。转录组分析表明,共获得17772个差异表达基因(Differentially expressed genes, DEGs),其中11006个基因上调表达,6766个基因下调表达。GO (Gene Ontology)分析表明,三个比较组共有1302个DEGs富集到195个GO terms,每个比较组特有的DEGs分别富集到14、1和17个GO terms。KEGG分析显示,三个比较组共有DEGs富集在类黄酮生物合成、苯丙烷生物合成、二芳基庚烷和姜酚生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成以及谷胱甘肽代谢5条通路中。此外,在脂肪酸合成关键时期的Em0707vsEm1003比较组中,DEGs富集在脂肪酸生物合成、脂肪酸代谢、生物素代谢和丙酮酸代谢4条通路中,其中12个DEGs基因参与脂肪酸代谢通路;进一步测定不同时期种仁含油量和脂肪酸组分,并进行相关性分析表明,ACC、KASIII、PATE、KAT2和SAD基因的表达量与种仁含油量和C18:1n-9c呈显著正相关,KASIII、ACC、PATE和KAT2基因与C16:0呈显著负相关性,可能是调控油茶含油量及脂肪酸代谢相关的关键基因,上述研究为油茶遗传改良提供了科学依据。
    优先出版日期:  2024-10-16 , DOI:
    摘要:
    矿物质元素含量是评估饲草品质和开展品质育种的重要指标。近年来,油菜作为一种优质高产饲料来源,在缓解我国饲料原料短缺方面发挥了重要作用。本研究旨在揭示油菜核心种质中主要矿质元素的积累规律,为选育富含矿质营养元素的饲料油菜提供支持。通过对280份油菜核心种质进行水培处理,并采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定甘蓝型油菜地上部分中K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn、Cu七种主要矿质元素的含量。利用GWAS方法筛选出与矿质元素含量显著关联的分子标记,并预测相关的候选基因。研究发现,矿质元素含量在不同种质中存在显著变异,并通过主成分分析将七个矿质元素指标转化为三个新指标,累计贡献率为68.479%。不同矿质元素间存在显著的正负相关性;部分种质材料在多种矿质元素含量上表现出极端值。研究共定位了134个与矿质元素含量相关的SNP位点,预测了14个候选基因。该研究为富含矿质元素油菜的选育和新种质创制提供了重要依据。
    优先出版日期:  2024-07-29 , DOI:
    [摘要] (54) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (1427)
    摘要:
    蛋氨酸是畜禽类玉米-豆粕型日粮的第一限制性氨基酸,氨基酸不平衡会导致机体蛋白质合成受到抑制从而影响肉和奶的品质。为解析玉米籽粒蛋氨酸积累的调控机制,本研究利用同源克隆方法获得了影响蛋氨酸含量的候选基因ZmTS1(Threonine Synthase1),通过玉米突变体材料验证ZmTS1基因功能,发现与野生型相比,Zmts1突变体籽粒中蛋氨酸含量提高了60%,SDS-PAGE凝胶电泳结果表明Zmts1突变体成熟籽粒中富含蛋氨酸残基的10 KDa-δ 醇溶蛋白较野生型有了显著提高,验证了该基因可显著提高玉米籽粒中蛋氨酸含量。生物学信息分析结果表明,该基因含有一个苏氨酸合酶结构域,编码的蛋白属于亲水性蛋白。通过转录组分析挖掘与蛋氨酸代谢相关的差异表达基因,共筛选到1144个差异表达基因, 其中571个基因表达上调, 573个基因表达下调。GO和KEGG富集通路分析表明,差异表达基因主要参与氨基酸的生物合成和代谢途径。利用qRT-PCR进一步验证了7个参与蛋氨酸代谢途径关键候选基因,这7个基因能间接调控蛋氨酸代谢途径,RNA-Seq与qRT-PCR的表达模式相一致。本研究为高蛋氨酸玉米育种提供了新的种质资源,也为玉米蛋氨酸调控机制提供一定的理论依据。
    优先出版日期:  2025-01-17 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20241029003
    摘要:
    甘薯是重要的农作物,其野生近缘种数量庞大,蕴含着丰富的基因变异。本研究利用公开发表的、基因组组装质量较高的两个甘薯野生种进行了比较基因组分析。发掘了覆盖全基因组的1798184个SNP,同时还发掘了2076个易位和84个倒位,倒位中包含2106个基因,富集分析显示这些基因主要富集于次级代谢产物的生物合成等通路。其中34段倒位的断点位于基因内部,可能影响到基因的结构。两个基因组之间存在10226个插入型和11411个缺失型的结构变异(SV),对这些SV进行了注释,并对可能影响基因功能或表达的SV进行了基因富集分析,结果发现这些可能受影响的基因主要富集于次级代谢产物的通路,DNA修复和复制等相关功能的基因也出现了富集。通过对两个野生种和其它近缘种共线性基因对的同义替换率(Ks)和四倍简并位点颠换率(4DTv)的统计,说明番薯属植物的共同祖先在发生了全基因组三倍化事件之后才分化成不同的种。以上研究将为甘薯野生近缘种优异变异的发掘和物种分化提供有力支撑。
    优先出版日期:  2025-01-17 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240924001
    摘要:
    本文从国家水稻数据中心审定公告中提取 2000-2023年间福建省审定水稻品种的主要农艺性状、稻瘟病抗性及稻米品质性状等数据进行统计分析,揭示不同年份这些性状的演化趋势及品种的分布频率,为今后福建水稻新品种的选育提供思路和参考。本研究结果表明: 24年间福建省共审定609个水稻品种,按亚种类型分为籼稻593个、籼粳交14个、粳稻2个,按育种方式分为杂交稻580个、常规稻29个。福建选育和种植的品种以籼稻为主,三系杂交稻育种是福建育种的强项,常规稻育种较为薄弱。这些品种的产量主要集中在450-650 kg/亩,随着年份的推进,产量总体呈上升趋势;4个产量构成性状年际间变化趋势为:2000-2013年,有效穗数总体呈下降趋势,每穗总粒数、千粒重总体呈上升趋势,2014-2023年,有效穗数、每穗总粒数和千粒重总体比较平稳,结实率年际间呈波动状态。产量与穗长、每穗总粒数、结实率和千粒重呈极显著正相关,与每亩有效穗数呈极显著负相关。稻瘟病抗性表现为中抗及以上的水稻品种有228个,优质稻品种有310个; 6个稻米品质性状年际间呈波动状态,最近5年审定的水稻品种整精米率、碱消值、胶稠度呈上升趋势,垩白度、透明度和直链淀粉含量呈下降趋势,稻米品质性状优质达标率显著提高。
    优先出版日期:  2025-01-14 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20241024001
    摘要:
    通过室内离体鉴定对137份 ‘GR891’ 木薯自交系后代新种质进行抗根腐病评价,并对其中93份抗病种质的主要农艺性状进行变异系数、遗传多样性指数等方面遗传多样性分析。结果表明,137份木薯种质中56份种质表现高抗(40.88%),37份种质表现抗病(27.01%),33份种质表现中抗(24.09%),9份种质表现感病(6.57%),2份种质表现高感(1.46%)。93份木薯抗病种质的10个主要性状变异系数在14.46%~77.63%之间,遗传多样性指数范围在0.60~2.04之间,说明‘GR891’木薯自交系后代中具有丰富的遗传变异。相关性分析表明,3对性状呈极显著相关,3对性状呈显著相关,其中单株鲜薯重与茎粗、单株鲜薯数量呈极显著正相关,相关系数分别为0.490和0.680。主成分分析表明,3个主成分的累计贡献率达74.52%,株高、茎粗、主茎高、单株鲜薯数量和单株鲜薯为木薯表型变异的主要因素。该研究结果可为今后木薯根腐病抗性种质的挖掘及抗性遗传分析提供科学依据。
    优先出版日期:  2025-01-14 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240807001
    摘要:
    为深入挖掘诃子种质资源,以怒江流域的240株候选单株为研究对象,测定其果实19个性状并进行变异和相关性分析,利用主成分分析法、模糊隶属函数法和多维坐标综合法筛选优良单株。结果表明,诃子果实性状变异丰富,变异系数0.03~0.78、均值0.21;变异幅度以没食子酸最大,果肉重量、总酚、果实重量和果核重量次之,果形指数、水浸出物、可食率、水分较小。可食率与可溶性固形物、总酸呈极显著正相关,与水浸出物、总酚和没食子酸呈显著正相关;总糖、总酸、总酚和可溶性固形物之间呈极显著正相关。19个性状提取5个主成分累积方差贡献率74.444%。决选优株9株。研究结果为诃子良种选育及创制提供了科学依据,具有重要的应用价值。
    优先出版日期:  2025-01-14 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240705001
    摘要:
    测定分析60份湖南山核桃种质资源的果实经济性状,筛选获得综合表现优良的湖南山核桃种质,以期为湖南山核桃良种选育及综合利用提供参考资料。以湖南山核桃核心分布区筛选获得的湖南山核桃优树果实为研究对象,通过变异分析、聚类分析、主成分分析等方法对湖南山核桃果实经济性状进行遗传变异、类型划分和综合评价。结果表明:湖南山核桃果实经济性状变异丰富,20个果实经济性状变异系数均值范围5.42 %~35.06 %,其中亚油酸、亚麻酸、青皮厚度和干仁重的变异程度较大。聚类分析表明湖南山核桃被分为3类,Ⅰ类的果实成熟期为9月上旬至9月下旬,果实呈扁圆形,果较小,种仁含油率较高,多不饱和脂肪酸含量较高;Ⅱ类的果实成熟期为8月下旬至9月中旬,果实呈圆形,果较大但其种壳和青皮较厚,单不饱和脂肪酸含量较高;Ⅲ类的果实成熟期为8月下旬至9月中旬,果实呈阔卵圆形,种壳较薄,干籽出仁率高。主成分分析的前6个主成分的累计贡献率达87.85%,果实经济性状综合评价得分(F)介于-0.72~1.19 ,其中 8号、10号、6号、7号和9号优树位居前列,综合性状优良。
    优先出版日期:  2025-01-14 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240706001
    摘要:
    为评价制干枣种质资源果实品质性状,确定主要评价指标及判定标准,筛选优异制干枣种质。本研究选取197份制干枣种质作为研究对象,基于层次分析法对其物性、外观和内在品质多层次全方面分析评价,从22项品质性状选取关键性指标,构建综合评价体系;采用层次分析与灰色关联度相结合的方法对干枣种质果实品质进行全面分析和综合评价,并分别根据等权及加权关联度对其进行排序,筛选优异制干枣种质。结果表明,干枣种质果实品质间存在一定差异,变异系数为5.70%-68.40%;品质性状各指标间存在不同相关性,鲜枣果实粘附性与干枣果实咀嚼度呈显著负相关;采用层次分析法构建了干枣种质果实品质综合评价模型,结合相关性分析结果确定了评价干枣果实品质特性7项关键性状为主要评价指标;依据层次分析法确定各评价指标权重后,优化了灰色关联综合评价排名结果。采用层次-灰色关联分析结合的方式,克服了优异制干枣种质在综合评价中漏选的弊端;对197份枣种质进行了品质评价,筛选出15份综合品质优异的制干枣种质。
    优先出版日期:  2025-01-13 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20241011002
    摘要:
    镰孢菌枯萎病是普通菜豆生产中危害最为严重的土传病害之一。本课题组前期通过全基因组关联分析定位到PvFWR1,并且通过单倍型分析推断其可能与普通菜豆枯萎病抗性相关,在此基础上本研究对其进行深入研究。首先,在抗病材料土褐腰子豆、感病材料龙芸豆3号中克隆PvFWR1基因序列,经序列比对分析发现PvFWR1是一个无内含子基因,CDS全长1104 bp,编码367个氨基酸,属于LRR-RLKs家族蛋白;然后,qRT-PCR发现PvFWR1在抗性材料根组织中表达量为感病材料的2.1倍,且在接种枯萎病病原菌后,根组织中表达量明显上升;最后,利用VIGS技术在抗病材料对PvFWR1沉默,接种病原菌后,植株抗性减弱;同时,基于普通菜豆毛状根转化法在感病材料中对PvFWR1过表达,接种病原菌后,过表达植株抗性显著增强,综合以上分析,认为PvFWR1基因是枯萎病抗性基因。研究结果为普通菜豆枯萎病抗性机制解析及该基因的育种利用奠定了基础。
    优先出版日期:  2025-01-13 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240923002
    摘要:
    花青素(Anthocyanins)是黄酮类多酚化合物,广泛分布在植物体内,在维持植物正常生理活动中发挥重要作用。作为一种天然可食用色素,花青素因具有强抗氧化性,对维持人体健康也具有重要意义。bHLH转录因子作为植物中仅次于MYB转录因子的第二大转录因子超家族,在植物花青素的合成过程中起着重要调控作用。本文综述了花青素生物合成途径及其调控机制,总结了bHLH类转录因子的结构特征、参与花青素合成调控的主要方式以及光照、激素对其在花青素积累过程中发挥作用的影响,以期为进一步研究花青素生物合成调控机制、花色调控、园艺植物育种等奠定基础。
    优先出版日期:  2025-01-13 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20241104001
    摘要:
    出愈率是影响遗传转化的重要因素,而WOX基因可促进细胞增值和芽分化,进而提升遗传转化效率。本研究拟全基因组鉴定普通菜豆WOX基因家族成员,分析其核酸和蛋白序列特征、保守结构域、染色体位置及顺式作用元件。对普通菜豆、绿豆、大豆和拟南芥WOX基因家族成员进行基因组共线性和系统进化树分析。建立普通菜豆品种的愈伤组织诱导体系,比较转录组结合qRT-PCR分析,鉴定与愈伤组织诱导率相关的WOX差异表达基因。结果表明,全基因组鉴定出18个WOX基因家族成员,编码氨基酸范围为177?847aa,亚细胞定位于细胞核。根据亲缘关系可将18个普通菜豆、15个拟南芥、58个绿豆和33个大豆WOX基因可划分为三大类群。所鉴定的WOX基因成员的蛋白序列均包含HD(homeodomain)保守结构域。其启动子序列主要包含“分生组织形成相关”及“生长素反应相关”等顺式作用元件。共线性分析表明,4个物种间WOX同源基因核酸序列所包含的同义突变大于非同义突变,受纯化选择作用。采用MS+0.4 mg/L 6-BA+1 mg/L 2, 4-D和MS+0.6 mg/L 6-BA+1 mg/L 2, 4-D培养基,成功建立了龙17-3965和龙10下胚轴愈伤组织诱导体系。比较转录组分析,鉴定出8个WOX差异表达基因;相关性分析表明PvWOX1/15/16基因与出愈率相关,且PvWOX1/15在愈伤组织形成时表达下调,PvWOX16基因表达上调。qRT-PCR分析表明3个WOX差异表达基因与转录组结果一致。结果暗示PvWOX1/15/16基因表达与普通菜豆出愈率相关,可以作为潜在的靶基因用于遗传转化的研究。本研究为进一步利用WOX基因建立普通菜豆高效再生体系及遗传转化提供基因资源。
    优先出版日期:  2025-01-08 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240812002
    摘要:
    玉米是世界上最重要的作物之一,在中国,玉米总产量占全国粮食总产量的41.5%。茎腐病严重危害玉米安全生产,降低玉米的产量和品质,增加机械化收获的难度,其致病菌甚至会产生毒素污染粗饲料,威胁牲畜安全。目前,国内外对茎腐病的致病菌进行了较多的研究,分离出了30余种真菌致病菌,其中镰孢菌和腐霉菌是我国最主要的致病菌类型。土埋法、伤根法、注射法和牙签法是进行玉米抗茎腐病鉴定较为常用的接种方法,从数千份玉米资源中鉴定出了一批具有优异抗性的种质。针对部分抗病材料进行了抗性遗传分析和基因定位研究,鉴定出了46个茎腐病抗性的位点,并利用多组学对抗性机制进行了初步探析。克隆出了ZmCCT和ZmAuxRP1两个与茎腐病抗性相关的基因并进行了抗性机制解析。尽管如此,抗性研究用于生产实践的实例仍很少,生产上缺乏高产优质的抗茎腐病玉米品种。本文从玉米茎腐病致病菌的复杂性及主要致病菌的地域分布特征、茎腐病毒素、抗茎腐病种质资源的鉴定与筛选、玉米对茎腐病的抗性遗传、抗性基因挖掘、克隆与抗性机制解析等相关研究进行了总结,提出了一些当前面临的问题和对未来研究的展望,以期对玉米抗茎腐病研究提供参考。
    优先出版日期:  2025-01-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240716001
    摘要:
    2021—2023年河南省项目组在“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”中,对省内128个县(市、区)开展农作物种质资源的全面普查和征集工作。经过系统调查共普查到1956年、1981年和2014年水稻种植县信息累计120条;征收集到水稻种质资源37份,并对其中33份的田间性状进行了调查鉴定。普查数据显示,河南省水稻呈现出种植区域集中,种植面积增加,地方品种急剧减少的特征。征收集到的水稻种质资源主要分布在豫北稻区和豫南稻区,大部分分布在海拔50~100m范围。河南省水稻种质资源中,粳稻多于籼稻,粘稻多于糯稻,香稻和有色稻分别占总资源数的27.27 %和21.21 %。资源表型变异丰富,多样性程度高,多表现为株高中等偏高,茎秆直立且较长,穗长穗型适宜,穗抽出良好,成熟后呈弯曲状,穗部二次枝梗多分枝,叶鞘色和叶色绿色,叶舌二裂,剑叶宽度适中,剑叶和倒二叶为直立型,籽粒无芒,外颖黄色且有毛。综合表型性状筛选出息县香稻丸1号、三粒寸、菡香一号F11、毛铺软稻、黑香糯、绿米等6份优异水稻种质资源。本研究可为河南省水稻种质资源的有效保护和利用提供科学依据。
    优先出版日期:  2025-01-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240729001
    摘要:
    本研究鉴定了国内外100份菜用豌豆种质的3个商品品质和5个营养品质性状,分析了其特征数据、遗传变异和性状相关性,同时分析了依食用器官不同划分的青豌豆和荷兰豆两大群体间的遗传分化程度,开展了基于8个品质性状的品种聚类分析及综合评价。结果表明:8个性状在种质间均存在显著性差异P<0.05,变异系数变幅为4.85%~95.04%,以可溶性蛋白含量变异最大,含水量变异最小;遗传多样性指数介于1.33~2.03之间,其中可溶性糖含量多样性最丰富,而可溶性蛋白含量多样性偏低;广义遗传力变幅为90.38%~99.90%,均大于90%,因此性状差异中的大部分可以由基因差异来解释。两两性状间有12对达极显著相关水平,其中总氨基酸含量与含水量的相关系数高达0.75,而与可溶性蛋白含量的负相关系数达?0.49。荷兰豆和青豌豆两大群体间8个性状分化系数在6.01%~92.45%区间,其中维生素C含量是分化最明显的性状,含水量分化不明显。基于品质性状数据信息的聚类分析可将100份种质划分为3个品种群,青豌豆品种主要聚集在品种群Ⅱ,多数荷兰豆品种集聚在品种群I,5份性状特异的荷兰豆构成品种群III,揭示了品种间的亲缘关系。基于性状数据特征等结果筛选出WD-123、WD-135、WD-147等优质青豌豆品种,其中WD-123可溶性蛋白含量高达73.26 mg/g;以及WD-057、WD-072、WD-112等优质荷兰豆品种,其中WD-072的维生素C含量高达199.64 mg/kg。本研究揭示的豌豆品质性状遗传变异特征及种质间亲缘关系,可为菜用豌豆品种栽培应用及后续遗传育种提供优质种源和技术依据。
    优先出版日期:  2025-01-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240803001
    摘要:
    甘蓝类蔬菜是重要的蔬菜作物,在生产和制种过程中,常发生未熟抽薹和亲本花期不遇等现象,利用分子设计育种改良甘蓝的耐抽薹性,可以有效地解决这些问题。然而甘蓝类蔬菜变种丰富,开花习性差异大,抽薹开花调控基因研究相对分散。本文在简述了植物抽薹开花5种途径的基础上,归纳总结了春化途径、赤霉素途径和光周期途径中影响甘蓝类蔬菜抽薹开花的调控基因及其变异,并构建了抽薹开花调控基因网络,该工作将为甘蓝类蔬菜耐抽薹性的改良提供参考。
    优先出版日期:  2025-01-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240818001
    摘要:
    针对江苏高粱产业缺乏本地适宜品种和优异种质资源问题,本研究以400份来自国内外的高粱种质资源为试验材料,利用Shannon-weaver多样性指数、相关分析、聚类分析和主成分分析,对其在江苏淮北地区的遗传多样性进行了综合分析。结果表明,供试高粱遗传多样性较丰富,其中质量性状芽鞘色、幼苗叶色、主脉色、穗型、穗形、颖壳色、粒色、分蘖性和颖壳包被度的遗传多样性指数H′值分别为1.0366、0.2235、0.6631、1.3980、0.9619、1.7641、1.7039、1.0631和0.9908;而数量性状全生育期、株高、茎粗、穗长、穗柄长、穗粒重、千粒重、着壳率和角质率的H′值普遍高于质量性状,分别为2.048、1.925、2.047、1.982、2.053、2.031、2.069、1.437和1.927。相关分析结果表明,株高与全生育期、穗长、穗柄长、穗粒重和着壳率呈极显著正相关,与千粒重呈显著负相关;穗粒重与全生育期及千粒重呈极显著正相关,穗长与穗柄长和着壳率呈极显著正相关,与千粒重呈极显著负相关。数量性状的聚类分析表明,在欧式距离为15时,供试高粱可以分为3大类。其中类群I植株高大,穗粒重和千粒重较小,可作为能源开发;类群II穗长和穗柄长较长,可从中筛选适合粮饲兼用型育种利用的资源;类群III矮秆、大穗、早熟,可作为粒用高粱材料创新及杂交育种的基础材料。数量性状的主成分分析结果显示,4个主成分因子对表型变异的累计贡献率达到85.153%;其中第1主成分方差贡献率达到了33.209%,载荷较高的性状有穗长和穗柄长;第2主成分贡献率为25.189%,穗粒重载荷量最高;第3主成分贡献率为15.427%,千粒重载荷最高;第4主成分贡献率为11.328%,载荷较高的性状有全生育期、株高、茎粗以及角质率。从供试高粱种质中,筛选出8份全生育期较短、株高较矮、穗型偏散可供江苏地区育种利用的优良资源。
    优先出版日期:  2025-01-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240902002
    摘要:
    多倍体育种是木薯种质创新的重要途径。为探讨木薯多倍化对植株表型、生长势、主要光合生理指标等的影响,本研究对8个木薯二倍体及其诱导获得的同源四倍体资源的27个质量性状和19个数量性状进行了鉴定评价,对植株生长势、光合作用相关生理指标等进行了比较分析。结果表明,8个木薯品种在40个表型性状上表现差异,二倍体与同源四倍体间“裂叶形状”性状差异明显,同源四倍体较对应二倍体品种大多表现出裂叶比例降低、株高变矮、块根数量减少等表型性状。8个品种中X048、SC12同源四倍体地下部重量大于二倍体,NZ199、SC14同源四倍体干物质含量大于二倍体。植株生长势指标调查发现,同源四倍体株高大多表现低于对应二倍体;同源四倍体同期叶片数少于对应二倍体,并于8月底至10月初达到叶保留最高点;染色体加倍对各品种茎粗的影响规律不明显;8个同源四倍体资源的净光合速率均表现为显著高于对应二倍体。本研究明确了8个木薯二倍体品种及其同源四倍体的表型差异及生长发育特征,解析了染色体加倍对植株的影响和发生规律,为木薯多倍化研究提供了材料和理论基础。
    优先出版日期:  2025-01-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240907001
    摘要:
    花生网斑病是发生在花生叶部的一种真菌性病害,严重时会影响花生的产量和品质。因此挖掘抗病种质资源对花生生产具有重要意义。本研究以“花育44”和“DF12”构建的807份高世代RIL群体为研究材料,对网斑病抗性进行遗传模型分析和QTL定位,分析表明,花生网斑病抗性主要受MX1-A-AI模型控制,该模型结合了一对加性主基因及加性与上位性交互的多基因。在三种不同环境条件下,这些主基因的遗传率依次为63.44%、60.70%和74.64%;共检测到5个与网斑病抗性相关的QTL,分别为qDIA02.1、qDIA02.2、qDIB07、qDIB08、qDIB09,分布到4个连锁群上,可解释4.68%~15.91%的表型变异,其中,qDIA02.1、qDIB07、qDIB09在三个环境下被重复检测到,分别解释了5.15%~9.43%、7.62%~15.91%、5.24%~6.16%的表型变异,且qDIB07为主效QTL,说明花生网斑病抗性以主基因效应调控为主。本研究成果既为花生网斑病抗性基因的准确定位提供了依据,同时也为花生抗病遗传改良提供了一定的理论依据。
    优先出版日期:  2025-01-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240816005
    摘要:
    小麦籽粒色泽性状亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)是小麦品质的重要指标。为挖掘调控小麦籽粒色泽相关性状的遗传位点,对黄淮麦区243份小麦材料组成的自然群体进行了4个环境下籽粒色泽性状表型调查,群体基因型信息由小麦 660K SNP芯片表征,并在此基础上进行了全基因组关联分析。结果表明,与籽粒色泽关联的显著SNP 位点共有785个,可解释11.4%~23.4% 的表型变异,其中与L*关联的SNP 位点主要分布在1A 和2B染色体上,与a*关联的SNP 位点主要分布在2A、2B、2D、4B、5B、5D、7A 和7D染色体上,与b*关联的SNP 位点主要分布在2B、5B、5D、7A、7B和7D染色体上。51个显著SNP 位点为一因多效位点。通过基因功能注释挖掘到了36个和籽粒色泽相关的候选基因,其中仅8 个基因在籽粒中表达,包括已知的 Pinb 基因。进一步通过基因多态性分析发现仅有Pinb 基因和UDP-葡萄糖/GDP-甘露糖脱氢酶基因TraesCS5B02G399800与目标性状显著关联。单倍型分析挖掘到位于TraesCS5B02G399800基因内部的差异单倍型与b*显著关联。本研究挖掘到的候选基因对小麦籽粒色泽的分子辅助选择和全基因组预测提供了参考。
    优先出版日期:  2025-01-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240812001
    摘要:
    稻米蛋白质含量是影响稻米品质的重要因素之一,解析稻米蛋白质含量的遗传机制对培育优质食味稻米至关重要。本研究以稻米蛋白质含量有显著差异的镇粳2400和嘉禾218构建的RIL群体为材料,利用QTL-Seq方法对RIL群体中的高低蛋白质含量极端家系进行混池重测序以定位稻米蛋白含量QTL位点,之后构建局部遗传连锁图谱,通过QTL Ici Mapping 4.1软件验证结果并精细定位。F8:9代采用△SNP指数法分析得到4个QTL,分别位于第1、2和12染色体;F9:10代使用ED方法分析得到分布于第1、2、6、7、8、9和11染色体上共8个QTL,其中位于第1染色体的35.9~37.8 Mb区间的QTL与F8:9代检测到的第1染色体34.4~38.0 Mb区间的QTL重合,该QTL命名为qGPC1,位于标记1-3782~1-3834之间,物理距离为516 kb,表型贡献率和LOD值分别为13.20%和3.91。通过测序分析发现,双亲在已报道的调控籽粒蛋白质含量基因OsAAP6上没检测到差异,因此该区间可能有一个新的基因调控稻米蛋白质含量,同时筛选出低蛋白型优质食味种质镇稻1818,米饭食味分显著高于对照品种,株高、结实率和千粒重比对照品种显著增加。本研究为进一步克隆稻米蛋白质含量基因及解析遗传调控机制奠定了基础,且提供了可资育种利用的优异种质资源。
    优先出版日期:  2025-01-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240809003
    摘要:
    为筛选适宜性较好的优质棉花品种,服务于生产。以24个早熟和早中熟陆地棉品种为材料,进行为期三年3年的品种比较试验,使用相关性、主成分、聚类、灰色关联度等方法进行分析。三年3年误差项变异系数(CEV)在0.40%~4.18%之间,2022年变异系数相对较高,在1.01%~20.48%之间,单株成铃数和单铃重变异程度更大最大;6对性状之间相关性达到显著水平,14对达到极显著水平,农艺性状与产量、纤维品质性状间相关性错综复杂,纤维品质性状内部相关性较为密切;筛选出5个主成分,解释79.87%的变化率;根据品种特性聚类得到5大类群。以隶属函数、灰色关联模型和AHP模型为基础,提出一套资源综合评价体系,筛选得到金丰6号、J8031、新农大棉1号等综合品质较优品种。在两套不同陆地棉资源群体分别在资源群体和优良品系中验证构建的综合评价体系,评价结果与田间表现一致,证明评价体系具有进一步推广的基础。
    优先出版日期:  2025-01-07 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240626003
    摘要:
    苯丙氨酸解氨酶(phenylalanin ammonia-lyase, PAL)是苯丙烷代谢途径中的关键酶和限速酶,在植物生长发育、抗逆等方面发挥重要作用。本研究在甘薯全基因组中筛选PAL基因家族成员,对甘薯PAL基因家族成员的理化性质、系统进化、保守结构域、染色体定位及基因表达进行了分析。结果表明:在甘薯全基因组中共鉴定出33个PAL成员,不均匀地分布于2、6、9和15号染色体上,PALs蛋白理化性质差异小,保守基序和基因结构相近。IbPALs启动子上存在多个逆境胁迫应答、激素响应和生长发育调控相关的顺式作用元件。甘薯IbPALs与拟南芥、三浅裂野牵牛和三裂叶薯PALs基因存在共线性关系。甘薯转录组数据显示,IbPALs基因在甘薯不同组织部位中存在表达,并且受到干旱胁迫的诱导表达。本研究为进一步探明甘薯PAL家族基因的功能提供了参考,为甘薯遗传改良奠定了基础。
    优先出版日期:  2024-12-23 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240919002
    摘要:
    油体蛋白(Oleosin)是油体表面含量最丰富的蛋白,对植物油体形成和油脂储存起着至关重要的作用。油莎豆(Cyperus esculentus L.)是一种独特的块茎类油料作物,探究油莎豆中Oleosin基因家族特征及筛选响应油脂储存的关键Oleosin基因对于解析其块茎储存油脂的调控机理具有重要意义。本研究利用生物信息学方法对油莎豆和其他多个物种中Oleosin基因家族成员进行了系统进化及共线性分析,并进一步开展了CeOLEs的组织表达分析、不同组织的油脂含量检测以及拟南芥过表达CeOLEs功能验证。生物信息学分析显示,油莎豆全基因组共鉴定到6个的Oleosin基因家族成员(CeOLE1 - 6),数目相对较少,分布在3个进化谱系(U、SL和SH亚家族),同玉米、水稻的Oleosin基因家族成员存在较高的进化保守性和共线性。qPCR分析显示,6个CeOLEs在油莎豆块茎中表达水平较高,而在根、叶、分蘖节、匍匐茎等组织中表达水平极低。相应地,油脂含量检测发现,油莎豆块茎中油脂含量可达24.68%,而根、叶、分蘖节和匍匐茎中油脂含量均小于1.00%。可以看出,油莎豆油脂含量可能与CeOLEs的表达水平密切正相关。另外,通过不同发育时期块茎的CeOLEs表达水平和油脂含量分析,发现CeOLE1、CeOLE2、CeOLE3和CeOLE5的表达水平较高,并且它们的表达模式与块茎中油脂含量变化速率一致(先升后降),说明这4个CeOLEs可能是影响油莎豆块茎中油脂含量的关键基因。拟南芥中过表达CeOLE1、CeOLE2、CeOLE3和CeOLE5均可显著提高拟南芥种子的油脂含量,验证了这4个CeOLEs在油脂储存中的功能。综上所述,本研究结果明晰了油莎豆中Oleosin基因家族特征,筛选和功能验证了响应油脂储存的关键Oleosin基因,为进一步的油莎豆油脂储存机制解析及遗传改良奠定基础。
    优先出版日期:  2024-12-17 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240705002
    摘要:
    套袋蟠桃因裂果轻、品相好、果面金黄或稍带红色而越来越受消费者喜爱。作为近几年发展迅速的油蟠桃‘中油蟠9号’,其果实套袋后外果皮色泽微红,有花色苷合成,风味更好,将这种不受光诱导的花色苷合成模式称为光不敏感型花色苷合成模式。此类型桃适宜套袋栽培,满足消费者对色泽品相的追求,但光不敏感型桃花色苷合成表型如何产生的还尚不清楚。本研究以‘中油蟠9号’盛花后89天和盛花后102天套袋果实外果皮样品为试验材料进行转录组、代谢组以及双组学联合分析,解析‘中油蟠9号’套袋遮光后光不敏感表型形成机制。结果表明,转录组分析共鉴定2652个显著差异基因,其中与花色苷合成相关的差异表达基因有16个,如苯丙烷途径早期结构基因PpPAL,PpC4H,Pp4CLs,PpCHSs,PpCHIs,F3H,F3’H,晚期结构基因PpDFR,PpANS,PpUFGT,PpGST,以及56个特异性上调表达的转录因子,这些基因均上调表达,表达模式与花色苷含量相关。高效液相串联质谱(UPLC-MS/MS)法检测发育阶段外果皮中类黄酮代谢物的相对含量变化,共检测到112种显著差异代谢物,其中矢车菊素-3,5-二-O-葡萄糖苷显著上调,Log2FC差异倍数最高为16.8。矢车菊素-葡萄糖苷的不断积累是‘中油蟠9号’套袋后外果皮呈现红色的主要代谢物。双组学联合KEGG富集分析结果表明,套袋遮光下转录因子PpBL、PpNAC1上调表达激活花色苷调节基因PpMYB10.1的表达,促进花色苷结构基因催化合成矢车菊素-3,5-二-O-葡萄糖苷,使外果皮呈现红色。研究结果有助于解析遮光下桃果实花色苷合成机制,为筛选更多适宜套袋栽培的优质蟠桃品种提供理论依据,具有重要科学意义与应用前景。
    优先出版日期:  2024-12-10 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240620004
    摘要:
    探讨燕山板栗(Castanea mollissima Bl.)资源表型多样性,并运用多种分析方法对其重要坚果外观和经济性状指标进行靶向性评价。采集118份燕山板栗品种资源的坚果表型性状数据(11个描述型性状和15个数值型性状),结合遗传多样性指数、主成分分析、隶属函数、聚类分析等方法开展评价,旨在依据各品种坚果表型特性指导匹配适宜的利用方式。结果表明:11个描述型性状的多样性指数为0.33(茸毛多少)~1.14(坚果颜色),变异系数为11.63%(筋线明显程度)~51.07%(接线形状);15个数值型性状变异系数变化范围为3.09%(出仁率)~24.69%(种壳重),其中种壳重、单蓬重、种仁重和单粒重的变异系数大于20.00%;遗传多样性指数变化范围为1.85(底座宽)~2.09(坚果长);大多数值型性状之间存在显著或极显著的相关性,主成分分析结果显示前4个主成分的累积贡献率达80.768%,其中第1主成分(坚果宽、厚、单粒重和果面弧长等)的贡献率最大,可作为坚果大小相关的综合指标;坚果经济性状综合得分较高的品种资源包括尖栗、南垂5号、兴隆1号、马兴栗、燕栗1号、大板红、燕丽、平泉(葛)、抚宁薄皮、替码实生。
    优先出版日期:  2024-12-10 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240618001
    摘要:
    浙江楠是我国珍稀濒危物种,研究浙江楠群体的遗传多样性和遗传结构,为有效保护和利用浙江楠种质资源提供科学依据。采用自主开发的15对SSR引物,对浙江楠10个群体共计175份种质资源进行毛细管电泳检测,解析浙江楠群体的遗传多样性和遗传结构。15对引物在175份浙江楠种质中共检测到114个等位基因位点(Na),平均每对引物含2.371个有效等位基因(Ne),多态引物信息含量(PIC)为0.323~0.844,平均值为0.629。浙江楠群体表现出中等程度的遗传多样性(Ho=0.621,He=0.478),群体内近交系数(Fis)为-0.237,群体近交系数(Fit)为0.082,杂合率较高,群体间表现出较高的遗传分化(Fst=0.275)和低水平的基因流(Nm=0.763)。分子方差分析(AMOVA)表明浙江楠种群内个体间差异是主要的遗传变异来源,占总变异的78.7%(P < 0.001)。群体结构分析与聚类分析将10个不同种源的浙江楠群体中分为3个类群,群体间存在一定的基因渐渗。生境破碎化和人为干扰可能是造成浙江楠濒危的主要原因,应采取就地保护和迁地保护相结合的措施,保护浙江楠的遗传多样性。
    优先出版日期:  2024-12-10 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240619001
    摘要:
    干旱是青藏高原地区影响青稞稳产增产的最主要逆境因子之一。鉴定青稞抗旱代表性种质资源、培育抗逆新品种,是提高青稞抗旱性的经济环保有效措施。本研究采用246份青稞自然品种开展苗期与成株期抗旱性鉴定,系统分析了青稞种质资源不同发育阶段的抗旱性特征。苗期,通过测定离子渗漏进行群体抗旱性逐级分类。成株期,通过测定株高、穗长、穗粒数、千粒重4个产量相关性状,采用相关性分析、主成分分析、隶属函数分析、聚类分析及逐步回归分析对成株期抗旱性进行综合评价,并建立了成株期抗旱性综合评价模型和筛选指标。结果表明,不同生育时期干旱胁迫均导致抗旱相关指标显著降低,其中成株期以穗长对干旱胁迫最为敏感和显著相关。此外,不同种质间的抗旱性也存在明显差异。结合苗期和成株期抗旱性鉴定结果,鉴定出3份均表现极强抗旱或强抗旱材料,26份均表现为极弱抗旱或弱抗旱材料,C195在苗期和成株期均表现极弱抗旱,但苗期的离子渗漏率值和成株期的综合抗旱性评价D值之间相关性不显著。以上鉴定到的抗性材料,可提供为抗旱育种的亲本材料,并为解析青稞关键生长时期抗旱作用机制提供基础研究材料。
    优先出版日期:  2024-12-03 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240524001
    摘要:
    睡莲属植物是重要的水生观赏植物,在水生态修复、园林绿化、园艺康养等方面发挥着重要的作用。睡莲属植物位于被子植物的基部位置,对于被子植物的系统进化研究具有重要的研究价值;同时睡莲属植物是最古老的开花植物类群,其形态、生殖生物学、基因功能等特征展示了开花植物的进化特点和特征,对观赏园艺植物的相关研究具有重要的参考价值。本文在简要介绍睡莲属植物的分类的基础上,系统综述了睡莲属植物的系统进化和亲缘关系、分子生物学、胚胎学、生理生化及繁殖、育种等方面的相关研究进展,并对睡莲属植物今后的研究内容进行展望,以期为后续研究提供参考。
    优先出版日期:  2024-12-03 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240614001
    摘要:
    分析江西芝麻种质资源表型性状的多样性,并获取可靠的芝麻初级核心种质群体,为促进芝麻种质资源高效利用提供理论依据和参考。以736份来源于江西省各县市的芝麻种质资源为试验材料,对24个表型性状进行多样性分析;利用QGAstation2.0软件,筛选最佳方案构建初级核心种质;对原始种质和核心种质的多个参数进行均值T检测和方差F检测,同时通过主成分分析法比较两个群体的特征值、贡献率和累计贡献率;在此基础上,选取了吉安地区的核心种质进行了分子验证,利用12对多态性标记对64份吉安地区原始种质及其16份核心种质进行了基因型数据分析。结果显示:736份江西省芝麻地方种质的表型变异较大,遗传多样性较丰富,表型性状的遗传多样性指数(GDI)范围为0.5129-2.0833,且数量性状的GDI(1.7140~2.0833)整体高于质量性状的GDI(0.5129~1.1054);“多次聚类优先取样法+15%取样比例+可变类平均法+欧式距离”构建的110份初选核心种质能够很好地代表原始种质群体的多样性;原始种质群体和核心种质的主成分比较分析显示,两者的累计贡献率分别为80.533%和82.631%,表明初级核心种质可解释原始种质群体80%以上的遗传信息;抽样开展的分子验证结果显示,16份核心种质保留了64份原始种质96.25%的多态性位点,两者多态性参数值基本保持接近,且均值t检测均无显著性差异,遗传相似程度基本接近,说明16份核心种质在分子上可以代表64份原始种质群体的遗传多样性。因此,进一步表明110份核心种质可以最大限度代表736份江西芝麻种质资源的遗传多样性加以利用。
    优先出版日期:  2024-11-29 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240417002
    摘要:
    为探究郁金香种质资源花器官表型性状的多样性,以60个郁金香品种为试验材料,对9个花器官表型性状进行主成分分析、聚类分析,研究其花器官表型性状的遗传多样性,为郁金香种质资源的评价鉴定与利用提供参考依据。结果表明:60个郁金香品种的5个数量性状(花冠纵径、花冠横径、柱头长度、柱头周长和柱头直径)和4个质量性状(花冠主色、花粉颜色、柱头形状和始花期)均存在不同程度的差异。花冠纵径变异系数为19.35%,花冠横径变异系数为23.41%,品种间的变异范围较大,离散程度相对较高,而在柱头长度、周长和直径方面变异范围较小,分布集中且离散程度相对较低。91.67%的供试品种柱头形状为三棱柱,有5个品种出现柱头形状变异的现象。根据始花期的观测,供试品种中早花、中花、晚花的比例分别为20%、38%、12%。主成分分析共提取到可以反映郁金香花器官各表型性状的5个主成分,累计贡献率为85.179%。通过构建郁金香表型性状综合评价模型,综合得分>0.5的共有12个品种,其中‘糖果王子’、‘狡猾狐步舞’得分最高,属于2个粉色系中花品种,柱头长且粗,花器官综合性状表现优异。对60个郁金香品种的9个花器官表型性状进行主成分聚类分析,可将60个郁金香品种分为4大类,第I类的51个品种主要以花型较大且颜色艳丽、柱头较粗且花器官综合性状表现优异的郁金香品种为主;第II类仅‘紫色梦想’1个品种,在花器官的表现特点为花冠细长且柱头粗长;第III类聚集了6个柱头短小且花器官性状综合表现一般的品种;第IV类是柱头形状变异的2个品种。研究结果可从形态学方面为郁金香品种的分类及其亲缘关系的演化提供支撑,为进一步开发郁金香的优异花器官观赏性状、种质创新和品种改良提供参考依据。
    优先出版日期:  2024-11-29 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240526001
    摘要:
    种质资源是新品种培育的物质基础,是保障国家粮食安全的战略性资源,蕴藏着许多具有优异特性的种质,受鉴定技术的限制,很大部分尚未被挖掘与利用。高通量表型分析技术的进步,为种质资源的规模化表型鉴定提供了基础和条件,为种质资源优异特性的挖掘与利用提供了崭新的视角。本研究在前期利用无人机收集的1,129份大豆种质时序性冠层覆盖度数据的基础上,对最大冠层覆盖度和封垄速度两个空间或时间维度性状进行了统计分析,旨在揭示不同生态区来源的种质资源在田间的动态生长特征和差异。研究结果表明,在江西南昌种植环境下,1,129份大豆种质资源的最大冠层覆盖度和封垄速度具有丰富的表型多样性,表型变异系数分别为16.09%和49.35%。就性状来讲,椭圆形叶片和有限结荚习性的种质具有更高的冠层覆盖度和更快的封垄速度,就地理来源讲,来自南方生态区的大豆种质比来自其它生态区的大豆种质具有更高的冠层覆盖度和更快的封垄速度,最终筛选出最大冠层覆盖度在0.9以上且封垄速度在0.3以上的优异种质21份。这些种质适合南方地区种植,在生长发育前期能够快速封垄,有效抑制杂草生长,从而降低田间管理成本,并且在生育前期能够快速积累较多生物量,从而在生育后期实现高产,为培育具有优异特性的高产大豆新品种提供材料基础,对于大豆生产具有重要意义。
    优先出版日期:  2024-11-29 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240528001
    摘要:
    为了研究朱砂根(Ardisia crenata Sims)种质资源表型多样性,对56份朱砂根种质资源的32个表型性状进行分析。多样性分析结果表明56份朱砂根种质存在丰富的变异,18个质量性状的Shannon-Wiener指数变化范围为0.3~1.247,均值为0.734;14个数量性状Shannon-Wiener指数1.931~2.071,均值2.007,变异系数8.98%~46.32%,均值23.3%。相关性分析结果表明,果枝部位颜色的相关性显著,主干和果枝的生长数量性状之间呈极显著相关。主成分分析结果表明,8个主成分累计贡献率达到76.34%,主要为植株与果枝长度,果实、叶片等颜色,是朱砂根种质表型差异的主要因素;筛选获得5个综合得分高的朱砂根优良种质资源。聚类分析可将56份朱砂根种质分为6个类群,不同类群间表型性状存在较大差异。丰富的表型多样性和变异类型为朱砂根优良种质资源的选育、开发和利用奠定了基础。
    优先出版日期:  2024-11-25 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240527001
    摘要:
    为明确知母(Anemarrhena asphodeloides)种内种质的遗传背景,本研究结合聚类分析和主成分分析等方法,对160份知母种质材料进行了基于表型性状和SSR分子标记的遗传多样性分析。结果表明:21个表型性状的多样性指数变化范围为0.99-2.03,均值为1.99;变异系数的变化范围为17.22%-151.07%,均值为43.42%。采用新开发的27对SSR引物对160份知母种质材料进行毛细管电泳,共检测到143个等位基因,有效等位基因数变幅为0.56-7.40,均值为3.54;Shannon’s信息指数变幅为0.17-0.51,均值为0.36;多态信息含量(PIC)变幅为0.15-0.50,均值为0.37。聚类分析表明160份知母种质材料并没有明显的分开,但部分同一来源的知母成簇出现。主成分分析与聚类分析相互验证,也呈现相似的结果,,这可能与不同地区的知母种植者频繁交换种子种苗有关。本研究通过卡方检验和T检验筛选出与6个表型性状相关联的9个SSR标记,可用于知母分子标记辅助育种。
    优先出版日期:  2024-11-15 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240619002
    摘要:
    为更好地保护、开发和利用乌饭树资源,本研究采用基因分型测序(Genotyping by sequencing,GBS)技术对采集于5个地区的70份乌饭树野生种质进行了SNP分子标记开发,利用开发的标记研究了乌饭树种质的遗传多样性和群体遗传结构。结果显示,通过测序数据分析共筛选得到9752个高质量SNP标记用于后续研究,乌饭树5个群体均具有丰富的遗传多样性,平均有效等位基因数(Ne)为1.52,平均期望杂合度(He)为0.21,平均观察杂合度(Ho)为0.23,其中江苏溧阳群体的遗传多样性最高。分子方差分析(AMOVA)显示整个群体的遗传变异主要来自个体间(65.45%)。群体间遗传分化系数(Fst)显示5个群体间遗传分化程度高,其中江苏溧阳与江西上犹群体间的Fst值最高(0.406)。NJ进化树显示乌饭树种质聚类为3个进化分支,种质的聚集与其地理来源无确定性关系;群体结构分析将乌饭树种质分为3个亚群,主成分分析结果与群体结构的结果类似,不同地区的乌饭树种质在3个亚群中均有分布,显示了乌饭树资源存在着广泛的基因交流。本研究可为今后乌饭树良种选育和资源保护提供参考。
    优先出版日期:  2024-11-13 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240918001
    摘要:
    紫玉米(Zea mays L.)含有较高的花青素和其他功能性植物化学物质,广泛应用于功能食品和医药等行业,为玉米产业带来了较大的经济效益。为探究紫玉米中花青素生物合成的调控机制,利用生物信息学法,从玉米全基因组数据库中鉴定出分布于10条染色体上的83个花青素生物合成相关基因(ZmABGs);系统发育树将这些基因分为五组。ZmABGs启动子区的顺式作用元件分析表明,ZmABGs基因在参与激素信号通路和胁迫响应中起重要作用。通过对玉米不同组织的表达分析发现,与非授粉组织相比,多个ZmABGs基因在授粉组织中表达,尤其是在玉米种皮中。利用qRT-PCR技术对与粒色相关的15个关键ZmABGs基因在籽粒发育不同时期的表达分析表明,调控基因(ZmPAP1-b和ZmLDB38-a)及其靶结构基因(ZmF3H-b、ZmDFR-b、ZmCHS-b、ZmF3’H、ZmPAL1-b、ZmPAL1-l和Zm4CH-c)的共同上调可能促进了紫玉米Zi 2-1在籽粒发育早期阶段(授粉后10~34 d)的花青素积累,而在后期发育阶段(授粉后34~46 d)这些 ZmABGs 则表现出下调。本研究结果有助于更好地了解玉米中花青素积累的遗传机制和调控网络,同时为促进高花青素玉米品种的选育提供一定的理论基础。
    优先出版日期:  2024-11-12 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20241007002
    摘要:
    随着全球气候变暖日益加剧,高温严重威胁水稻生产和粮食安全,发掘耐热基因、培育耐高温新品种是应对高温危害的关键途径之一。以热敏感品种周南稻与耐热品种赣早籼58号杂交构建的RIL群体为材料,利用极端自然高温鉴定水稻抽穗期耐热性,基于高密度遗传图谱鉴定抽穗期耐热相关的QTL。高温胁迫下RIL群体结实率显著降低,不同家系高温结实率存在较大变异,RIL群体高温结实率呈现连续的近似正态分布,高温结实率与对照结实率、耐热系数呈极显著相关;检测到6个调控对照环境颖花数、实粒数和结实率的QTL,检测到5个耐热相关QTL,分别为qHTSF4、qHTSFII4、qHTC2、qHTC4和qHTC6,其中qHTSFI4、qHTSFII4和qHTC4位于4号染色体相同区域,是调控耐热性状的主效QTL簇qHTH4;利用高密度遗传图谱、极端家系基因型及生物信息学确定qHTC2、qHTH4和qHTC6具有调控耐热性的功能且存在累加效应,聚合2个以上主效QTL的RIL株系耐热性显著增强,在3个主效QTL目标区域筛选到14个调控生长发育和抗逆响应相关的候选基因,这为水稻耐热遗传改良和关键基因克隆及功能解析奠定了基础。
    优先出版日期:  2024-11-12 , DOI:
    摘要:
    镉等重金属对土壤的污染越来越严重,它们不仅会干扰植物的生命周期,而且会降低作物产量,甚至导致植物死亡。因此,植物自身进化出一系列防御机制来抵抗重金属胁迫。植物的转录因子MYB是逆境胁迫的关键调控因子,它可与下游靶基因共调控来应对重金属胁迫,从而赋予植物对重金属的耐受性,减少其对植物的危害。了解植物应对重金属胁迫(尤其是镉胁迫)的分子机制是植物生物技术研究和农业育种的首要目标。本文主要从MYB家族成员的鉴定和特征、MYB的功能及调控靶基因的机制、MYB如何通过光合、激素等调控靶基因参与重金属胁迫应答5个方面进行综述;深入探讨在植物对重金属胁迫的适应机制中,MYB转录因子通过信号通路(活性氧稳态、脱落酸、赤霉素信号转导、光合等)结合靶基因或启动子的元件,参与植物对重金属的吸收调节、运输和螯合的机理。本文为进一步开发和利用MYB转录因子提供了理论基础。
    优先出版日期:  2024-11-08 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240602001
    [摘要] (73) [HTML] (0) [PDF 1.16 M] (1415)
    摘要:
    水稻是盐敏感植物,土壤盐渍化对于水稻产量影响巨大。发掘并聚合耐盐基因的优异单倍型,创制耐盐种质,对于水稻耐盐品种选育及我国盐碱地的高效利用都具有重要意义。本实验首先对水稻3K数据库的236份核心种质进行苗期及大田耐盐鉴定,筛选出一份来自澳大利亚的强耐盐种质‘71011’,其在150mM NaCl处理条件下存活天数25.5,耐盐等级5.2;大田盐胁迫浓度为0.3%~0.5%条件下耐盐存活率100%;利用236份核心种质对已报道的、功能清晰的20个耐盐基因进行单倍型分析,筛选出AKT1、CPK12、MYB48、P5CS1、SIK1、SKC1、SNAC1、HKT1共8个与耐盐性状相关联的基因单倍型。然后利用耐盐品种‘盐丰47’与普通品种‘农垦57’作为亲本,分析序列差异,表达量验证以及构建重组自交系,最终开发出AKT1、MYB48以及HKT1这三个耐盐相关基因的分子标记,利用分子标记聚合耐盐基因优异单倍型,创制出强耐盐的新品系。研究结果为水稻耐盐育种创制了可利用的分子标记、耐盐品种资源与创新种质。
    优先出版日期:  2024-11-08 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240412001
    摘要:
    为揭示黑稻材料的遗传背景,明确材料间的亲缘关系,本研究利用实验室前期筛选的30条SCoT引物对90份水稻材料(包括21份黑叶黑稻、24份紫叶黑稻、30份绿叶黑稻、15份白稻)进行遗传多样性分析。结果显示,SCoT引物共扩增出194个条带,其中多态性条带165条,多态性比例为85%。等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)以及Shannon’s信息指数(I)的平均值分别为1.9216、1.3922、0.2445和0.3836。供试水稻种质间的遗传相似系数为0.3798~0.9697。聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.73处,将90份水稻材料分为四类。群体结构分析与聚类分析结果一致性较好。说明SCoT标记适用于黑稻遗传背景及亲缘关系的研究,本研究为黑稻杂交育种中的亲本选择提供参考依据,同时为黑稻品种的遗传改良、新品种培育提供理论依据。
    优先出版日期:  2024-11-08 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240509001
    摘要:
    光合作用是植物赖以生存的基础,叶色突变体往往伴随着叶绿体结构异常、光合色素合成受阻等表型,因此,研究叶色突变体可为光合作用和光形态建成提供实验数据和理论支撑。本研究以2.48 Gy辐照剂量的快中子辐射诱变玉米自交系PH6WC筛选得到的玉米黄化突变体et9 (etiolation 9)为材料,通过表型鉴定、叶片内叶绿素含量测定、叶绿体结构显微观察、光合特性等分析,与野生型相比et9株高、穗位高显著降低,剑叶长、剑叶宽和倒三叶宽显著减小,抽雄、散粉、吐丝期均比野生型推迟10-12天;叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量都显著低于野生型;叶绿体结构松散,类囊体分布混乱,垛堞基粒数量较少;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均极显著低于野生型,胞间二氧化碳浓度极显著升高,叶绿体荧光参数除非光化学淬灭外均显著低于野生型,遗传模式分析表明其黄化表型受一个核隐性基因所控制,命名为Zmet9(Zea mays etiolation 9)。将其与玉米自交系B73杂交构建F2分离群体,通过BSR-seq方法将突变位点初步定位在玉米第9染色体20~22 Mb区间2 Mb范围内。进一步在初定位区间内开发4对KASP标记及2对InDel标记,利用约1100个突变表型单株进行精细定位,最终将Zmet9精细定位于玉米第9染色体标记KASP19和2040之间约160 kb的区间内。该区间内含有5个候选基因,其中Zm00001d045384编码一个铁超氧化物歧化酶,与拟南芥中的同源基因FSD2、FSD3突变后出现叶色漂白的表型类似。我们推测Zm00001d045384可能是Zmet9的候选基因。
    优先出版日期:  2024-11-08 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240816003
    摘要:
    通过对“第三次湖南省农作物种质资源普查与收集行动”项目收集的水稻种质资源进行主要农艺性状和抗病性鉴定评价,结果发现:湖南省三普收集的水稻种质资源分为籼亚种与粳亚稻,以籼亚种为主;粘稻与糯稻占比接近,分别为53.8%和46.2%;种皮颜色种类丰富,有41份红米、黑米、紫米、绿米和褐米种质资源。湖南省三普收集的水稻种质资源遗传变异丰富,多数表现为抗倒伏、茎秆角度适中、剑叶直立、颖尖秆黄色、颖色黄色、无芒且谷粒形状多为中长形;鉴定出14份生育期和株高适宜、结实率高和抗病性较强、穗大粒多和千粒重适宜的优良种质资源,同时,还筛选出优良糯稻种质资源13份、有色功能稻种质资源20份。上述优异水稻种质资源将为基础研究与新品种培育等提供重要的物质基础。
    优先出版日期:  2024-09-27 , DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240520002
    摘要:
    菊花(Chrysanthemum morifolium)具有重要的观赏与经济价值,干旱会降低其产量和品质,产生巨大经济损失。挖掘菊花中的抗旱基因,培育抗旱品种是解决上述问题的关键之一。MYB转录因子参与植物生长发育和响应非生物胁迫。本研究于拟南芥中异源表达菊花CmMYB15-like基因,通过观察干旱胁迫后的表型变化,测定相对含水量(Relative Water Content,RWC)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、可溶性糖(Soluble Sugars,SS)、超氧化物歧化酶(Super Oxide Dismutase,SOD)活性、木质素含量等指标,探究该基因的抗旱性功能。结果显示,较野生型相比,过表达CmMYB15-like提高了干旱胁迫后植株的RWC、SS含量以及SOD酶活性,降低了MDA含量,增加了主根长度和侧根数目。此外,AtPAL2、AtPAL4、At4CL1等木质素合成相关基因上调,木质素含量高于野生型。这些结果表明,CmMYB15-like参与拟南芥干旱胁迫反应,为菊花抗旱基因资源筛选和品种培育提供一定理论依据。
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    2018-2022年《植物遗传资源学报》优秀论文
    2022-2023年封面文章
    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
    2023年麦类作物专辑
    2023年高被引论文(被引5次以上))
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    2020,21(6):1435-1445, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200522001
    [摘要] (1209) [HTML] (0) [PDF 30.14 M] (46017)
    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] (525) [HTML] (0) [PDF 35.18 M] (34234)
    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] (5039) [HTML] (0) [PDF 29.26 M] (29993)
    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] (4380) [HTML] (0) [PDF 31.18 M] (23384)
    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。
    2017,18(6):1137-1144, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2017.06.015
    [摘要] (1625) [HTML] (0) [PDF 10.11 M] (21968)
    摘要:
    贵州省是野生葱类资源的重要分布地区,特别是赫章县野生韭菜的分布面积广。为了详细了解和研究野生韭菜的分布,对赫章县野生韭菜地理分布、生境及气候进行了专题调查,并对其主要营养成分进行了分析。结果发现,赫章县主要分布有3种野生韭菜,它们分别为多星韭(Allium wallichii Kunth.)、卵叶韭(Allium ovalifolium Hand.-Mzt.暂定名)和近宽叶韭(Allium hookeri Thwaites. 暂定名);对17种水解氨基酸检测表明,除脯氨酸外,野生韭菜的各种氨基酸含量均较栽培韭(Allaum tuberosum L.)的含量高;而野生韭的含糖量却明显低于普通的栽培韭;在9种微量元素中,卵叶韭的锰、锌、铁的含量明显高于栽培韭和其他野生韭菜;对4种重金属检测表明,镉的含量在3种野生韭中含量均超标,特别是卵叶韭中的镉含量明显高于栽培韭和其他2种野生韭,卵叶韭的砷、汞、铅的含量也较高,超出了国家限量标准;原生境的多星韭的叶片和薹维生素C含量均高于栽培韭菜。本次调查中的野生韭菜资源生物学特征有明显特异性,营养成分存在很大差异,对这些资源的收集与保存将对丰富我国韭菜资源保存的多样性具有重要意义,对韭菜营养品质改良具有很大的开发和利用价值。
    2020,21(5):1196-1206, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200109006
    [摘要] (1282) [HTML] (0) [PDF 31.37 M] (21540)
    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] (1325) [HTML] (0) [PDF 709.26 K] (21400)
    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。
    2017,18(5):867-873, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2017.05.008
    [摘要] (1457) [HTML] (0) [PDF 7.64 M] (20985)
    摘要:
    本文探究高粱穗部主要性状的遗传特性,评价最新引进和培育的高粱亲本材料的利用价值,为高粱穗型育种提供理论依据和参考。以13163A、1358A、128A和407A 共4个高粱不育系,以及9.1R、213R、272R、381R、矮182R和早21R共 6个恢复系为试验材料,按照不完全双列杂交设计(NCII),对其F1代的穗部主要性状进行配合力分析。结果表明:亲本穗部主要性状存在显著的遗传差异,其主要表现为加性基因效应遗传的性状有:穗长、一级枝梗数、二级枝梗数、穗粒数;狭义遗传力大小顺序分别为:二级枝梗数>一级枝梗数>穗长>穗粒数>穗粒重>千粒重。不同亲本的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)在不同穗部性状间存在较大差异。不育系407A和恢复系早21R、9.1R是综合性状较好的亲本材料,利用它们可配出产量较高的杂交组合。恢复系272R其组配的杂交种具有穗粒数较多、千粒重较小的特点,能满足市场上对小粒高粱的需求。深入分析高粱杂交亲本穗部主要性状表现,有利于对亲本材料的进一步了解和利用。
    2013,14(2):289-297, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2013.02.005
    [摘要] (5138) [HTML] (0) [PDF 10.61 M] (20486)
    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。
    2017,18(5):891-904, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2017.05.011
    [摘要] (1896) [HTML] (0) [PDF 14.14 M] (20340)
    摘要:
    本文以涵盖我国6个生态品种群的118份桃地方品种为试验材料,对其糖酸组分进行全面分析,以明确不同桃区果实糖酸组分分布特性,为优异糖酸种质筛选提供依据。应用斐林试剂测定果实可溶性糖含量;应用NaOH测定果实可滴定酸含量;应用高效液相色谱(HPLC)技术对果实糖组分、酸组分进行测定。结果表明:1)可溶性糖、山梨醇、蔗糖、总糖在云贵高原桃区、华南亚热带桃区品种中均表现出高数值分布特征,而在西北高旱桃区中则表现出低数值分布特征;果糖在长江流域、东北高寒桃区品种中表现出高数值分布特征。可滴定酸、柠檬酸、奎宁酸、苹果酸、总酸在华北平原桃区、长江流域桃区、华南亚热带桃区品种中均表现出低数值分布特征,而在西北高旱桃区则表现出高数值分布特征。糖酸比、固酸比、总糖/总酸在华北平原桃区、长江流域桃区、华南亚热带桃区品种中均表现出高数值分布特征,而在西北高旱桃区、云贵高原桃区、东北高寒桃区则表现出低数值分布特征。2)六个生态品种群的品种,果糖所占比例以长江流域桃区最高,葡萄糖以西北高旱桃区最高,山梨醇以华南亚热带桃区最高,而东北高寒桃区最低,蔗糖所占比例在不同生态区无明显差别。柠檬酸所占比例以长江流域桃区最高,而华南亚热带桃区最低,奎宁酸所占比例以华南亚热带桃区最高,琥珀酸、苹果酸所占比例在不同生态品种群间无明显差异。
    2014,15(1):113-119, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2014.01.015
    [摘要] (3983) [HTML] (0) [PDF 7.81 M] (19787)
    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] (7557) [HTML] (0) [PDF 546.74 K] (18079)
    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] (3944) [HTML] (0) [PDF 19.71 M] (17437)
    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] (4970) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (17325)
    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。
    2010,11(1):1-4, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2010.01.001
    [摘要] (5453) [HTML] (0) [PDF 422.92 K] (17244)
    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。
    2013,14(6):996-1012, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2013.06.003
    [摘要] (4891) [HTML] (0) [PDF 18.28 M] (16959)
    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(5):1393-1399, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220225002
    [摘要] (537) [HTML] (0) [PDF 44.50 M] (16721)
    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。
    2022,23(4):1076-1084, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220211001
    [摘要] (351) [HTML] (0) [PDF 36.21 M] (16656)
    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。
    2011,12(2):190-196, DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2011.02.009
    [摘要] (5665) [HTML] (0) [PDF 503.46 K] (16636)
    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] (4524) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (16402)
    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。

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