• 2016年第17卷第4期文章目次
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    • >遗传资源
    • 燕麦种质资源重要农艺性状适应性和稳定性评价

      2016, 17(4):577-585. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.001 CSTR:

      摘要 (1878) HTML (0) PDF 8.05 M (1923) 评论 (0) 收藏

      摘要:为客观评价燕麦种质资源重要农艺性状的适应性和稳定性,本研究利用加权隶属函数法分析了81份燕麦种质材料在7个试验点的株高等7个重要农艺性状的遗传差异,以加权隶属函数值(D值)构建基因型×环境的GGE双标图,分析裸燕麦、皮燕麦在不同试验点的适应性和稳定性。结果表明:主穗粒重是裸燕麦材料在所有试验点中变异程度最大的性状,有效分蘖数是皮燕麦中变异程度最大的性状,其余5个性状的变异程度与皮裸性几乎无关;加权隶属函数法结合GGE双标图在对燕麦农艺性状进行综合分析时具有很好的应用价值;坝莜三号、73014-336、二莜麦、Bauntebue、坝燕一号等材料可用于实际生产,其中的坝莜三号、坝燕一号已是当下河北等地区的主栽品种;晋8609-1、LY03-02、二秋莜麦、64燕麦、品16、Banner、LY01-12等可作为杂交育种的亲本材料。

    • 大麦主栽品种亲缘系数和对叶斑病的抗性分析

      2016, 17(4):586-598. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.002 CSTR:

      摘要 (1673) HTML (0) PDF 10.23 M (1989) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确我国大麦主栽品种的遗传多样性及其对叶斑病的抗性来源,采用亲缘系数(Coefficient of parentage,COP)分析方法对155个主栽大麦品种的遗传系谱进行聚类分析,同时对其中79个供试大麦品种在苗期和成株期分别接种2个强毒性菌株进行抗性鉴定。结果显示,155个品种聚为6个类群,有亲缘关系品种的比例占全部品种14.77%。在品种间组成的11935个组合中,1763个组合间存在亲缘关系,其COP值变化范围在0.0000~0.7500之间,亲缘系数总和为157.5867,平均值为0.0132。根据系谱分析发现了不同育种单位所育品种的核心亲本,并追溯其主要的祖先亲本。此外,通过对叶斑病的抗性鉴定,发现大多数供试的大麦品种感叶斑病,高抗品种主要集中在垦啤麦系列品种和蒙啤麦3号,部分华大麦和驻大麦系列的品种在苗期或成株期中抗叶斑病。系谱分析及抗性鉴定结果揭示了我国大麦叶斑病抗性基因存在不同来源,分析结果有利于提高抗叶斑病基因筛选效率和缩小筛选范围,也将促进抗叶斑病新基因资源发掘和利用。

    • 基于SSR标记的陆地棉早熟相关种质遗传多样性分析

      2016, 17(4):599-606. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.003 CSTR:

      摘要 (1614) HTML (0) PDF 7.44 M (3723) 评论 (0) 收藏

      摘要:丰富的遗传变异对于提高作物的环境适应性和遗传改良进度至关重要。为了解我国早熟陆地棉种质资源遗传多样性,本研究利用136对SSR引物对186份陆地棉材料(96份早熟陆地棉材料和90份晚熟陆地棉材料)进行了遗传多样性分析,共检测到等位基因变异355个,平均2.61个。在早熟棉材料中,有134对多态性SSR引物,扩增出341个条带,平均2.54个;晚熟材料中有133对多态性SSR引物,扩增出345个条带,平均2.59个。早熟棉材料的位点多态信息含量(PIC)、有效等位基因数(Ne)、基因型多样性(H′)分别为0.684、3.994和1.361;晚熟棉材料的PIC、Ne、H′分别为0.668、3.852和1.343。早熟棉材料和晚熟棉材料的Jaccard相似性系数分别在0.349-0.935和0.270-0.907之间, 平均为0.635、0.666 。遗传相似性系数总体平均值接近, 但早熟棉变化范围较晚熟棉小。用类平均法(UPGMA)进行聚类可将186份材料分成2个类群。总体上来看,供试材料遗传相似性系数较高,说明我国陆地棉早熟相关种质遗传基础狭窄。本研究结果为早熟棉育种亲本选配,早熟棉种质创新提供依据。

    • 基于表型与分子数据的斑茅核心种质构建

      2016, 17(4):607-615. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.004 CSTR:

      摘要 (1780) HTML (0) PDF 8.72 M (1906) 评论 (0) 收藏

      摘要:斑茅(Erianthus arundianceus)是重要的“甘蔗复合群”野生资源,在我国分布广泛,但目前尚未在遗传育种研究中得到很好的利用。本研究以国家甘蔗种质资源圃保存的来自全国9省区的147份斑茅无性系为原始种质,首先基于表型数据筛选58份材料构建了斑茅初级核心种质,然后基于SSR和AFLP分子标记数据筛选16份材料构建斑茅微核心种质,分别占原始种质的39.46%和10.88%。通过表型与分子遗传多样性参数的比较分析,验证了斑茅核心种质具有较好代表性。最后对甘蔗种质资源和遗传育种研究中斑茅核心种质的构建方法和利用策略等问题进行了探讨,以期为“甘蔗复合群”野生类群核心种质的构建及创新利用提供参考,促进资源研究工作重心由数量保存型向创新利用型转变。

    • 北京市华北落叶松优树群体遗传多样性分析

      2016, 17(4):616-624. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.005 CSTR:

      摘要 (1705) HTML (0) PDF 8.89 M (1900) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:利用SSR分子标记对北京市华北落叶松人工林5个群体的220棵优树进行遗传多样性和群体结构分析。20对SSR引物共检测到81个等位基因,每个位点等位基因数2~8个不等,平均4.05个。群体观测和期望杂合度平均值分别为0.429和0.440,Shannon信息指数和多态信息含量分别为0.756和0.380。5个群体中,百花山和云蒙山遗传多样性水平最高,雾灵山遗传多样性水平最低。AMOVA分析结果显示,2.65%的遗传变异来自于群体间,剩余97.35%的遗传变异来自于群体内。遗传分化系数仅为0.023,表明北京市华北落叶松优树群体遗传分化程度很低。基于Nei氏遗传距离可以将5个群体划分为3个类群,四海镇和雾灵山归为第Ⅰ类,松山归为第Ⅱ类,百花山和云蒙山归为第Ⅲ类。STRUCTURE群体结构分析结果与上述聚类分析结果大体一致。以上研究为华北落叶松人工林遗传多样性评价和优良种质资源收集、保护和利用提供理论依据。

    • 三年桐EST-SSR标记的开发与种质遗传多样性分析

      2016, 17(4):625-636. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.006 CSTR:

      摘要 (1660) HTML (0) PDF 10.34 M (1824) 评论 (0) 收藏

      摘要:以三年桐品种‘对年桐’发育中种子为材料,构建cDNA文库,获得3202个原始EST序列,经过去除冗余和低质量序列后,获得1047条非冗余单一序列,利用MISA软件从其中的173个非冗余EST序列中搜索得到212个 SSR位点。其中,二核苷酸重复类型为主导(68.39%),其次是三核苷酸重复类型(25.94%),其优势基元为AG/CT(43.87%)、AT/AT(19.34%)和AGC/GCT(5.66%)。针对可设计引物的68个序列进行EST-SSR引物设计,结合PCR扩增,数据分析,鉴定出14对多态性标记,用该14对引物对169份三年桐种质资源进行遗传多样性检测,共得到41个等位基因(Na),平均每对引物扩增出2.93个等位基因,期望杂合度(He)变幅为0.08~0.63,平均值为0.33,多态信息含量(PIC)变幅为0.08~0.56,平均值为0.30,表明14 对EST-SSR标记多态性较高,能较好反应三年桐种质的遗传多样性。三年桐种质资源按群体进行非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类分析,群体间的相似度变幅为0.9604~0.9986,遗传距离变幅为0.0022~0.0404,表明三年桐群体间的遗传多样性相对较低,亲缘关系较近。对169份三年桐种质资源个体聚类分析,显示不同地理种源的遗传关系缺乏明显的地理结构。

    • 山西省干旱地区农作物种质资源普查与分析

      2016, 17(4):637-648. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.007 CSTR:

      摘要 (1794) HTML (0) PDF 7.71 M (1884) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究对山西省干旱地区右玉县、阳曲县、隰县、临县、石楼县、繁峙县、灵丘县、五台县、浑源县、武乡县、五寨县和兴县12个县的农作物种质资源进行了普查和数据分析。通过查阅文献和实地调查相结合的方法,完成了12个县农作物种质资源普查表的编制,分析了1980年到2010年30年来普查县气候及植被变化趋势,并阐述了普查县大宗农作物种植面积、产量和大面积种植品种的变化情况,在此基础上提出了农作物种质资源保护面临的问题及对策建议。研究结果为干旱地区农作物种质资源的保护、研究和利用提供了参考。

    • 极危植物中甸刺玫的分布及种群数量动态

      2016, 17(4):649-654. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.008 CSTR:

      摘要 (1841) HTML (0) PDF 5.45 M (2203) 评论 (0) 收藏

      摘要:中甸刺玫是云南香格里拉特有的“极危”植物和著名的高山花卉。通过对其分布及种群现状进行全面系统的调查,绘制了中甸刺玫的地理分布图及基于株高和冠幅的年龄结构图,编制了相应的种群静态生命表并绘制了相应的存活曲线。结果表明,除人工引种保存的69株个体外,中甸刺玫自然分布在香格里拉县小中甸镇沿硕多岗河的狭长型地带内,现有自然分布点44个,植株623株,其中幼苗61株。大多数分布地点仅有1至几株成年植株,几乎没有更新。个体数多的分布点中植株的表型变异较大,花型、瓣性和花色等丰富。中甸刺玫Ⅱ龄级至Ⅴ龄级的个体数较多,幼苗和老年个体较少,种群年龄结构在一段时间内比较稳定,但长远来说处于衰退状态。中甸刺玫的死亡率随着龄级的增加而增加,株高结构中存活数在Ⅱ龄级最高,冠幅结构中存活数则在III龄级最高,随着龄级的增加存活数降低。

    • 15份多花黑麦草优良引进种质的表型变异分析

      2016, 17(4):655-662. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.009 CSTR:

      摘要 (1765) HTML (0) PDF 7.05 M (1885) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)是世界栽培牧草中的优良禾本科牧草。为更好地利用多花黑麦草种质资源,本研究对引自国外的15份多花黑麦草种质的15个形态性状和农艺性状进行了变异系数、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明:15份材料间存在较大变异,除单株干重外,其余性状在供试材料间均表现出显著性差异,变异系数范围为10.28%~39.15%,变异系数平均值为19.49%,从小到大依次为小穗数˂小穗长˂株高˂分蘖数˂千粒重˂花序长˂倒二叶长˂小花数˂茎粗˂第一节间长˂倒二叶宽˂旗叶宽˂旗叶长˂单株干重˂单株鲜重。主成分结果表明,前5个主成分累积贡献率达到84.50%,第1主成分以株高为主要特征;第2主成分以旗叶和倒二叶长、宽为主要特征;第3主成分以花序长和小花数为主要特征;第4主成分以千粒重为主要特征;第5主成分以产草量为主要特征。15份种质材料经基于欧氏距离的UPGMA聚类分析被划分为3大类,类别间存在较显著的差异,其中第2类因其植株高大、叶片宽大的特点,有具备选育高产种质的潜力。

    • 基于EST-SSR分子标记的青海高原以礼草属主要物种的遗传多样性分析

      2016, 17(4):663-670. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.010 CSTR:

      摘要 (1618) HTML (0) PDF 7.00 M (1872) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用EST-SSR分子标记技术对青海高原以礼草属3个物种的21份材料进行遗传相关分析。在遗传多样性分析中发现97对引物中共有60对引物扩增出103条条带,各个引物的扩增条带数从1到5,每个位点的平均等位变异数1.70。经过Popgene pc软件分析,梭罗草的遗传多样性水平最高[PP=62.14%,h=0.2345],糙毛以礼草次之[PP=58.25%,h=0.2211],大颖草最低[PP=44.66 %,h=0.1687]。在遗传相似性分析中发现梭罗草和大颖草的遗传距离最小,相似性程度最高,糙毛以礼草与梭罗草和大颖草的遗传距离都较远。其中梭罗草居群中1号居群与其他居群遗传距离相对较远,糙毛以礼草居群中14号材料与其他居群遗传距离相对较远,大颖草居群中18号居群与其他居群遗传距离相对较远。利用NTSYS2.10e聚类分析表明21个居群可分为三个组群,梭罗草居群10个;糙毛以礼草居群7个;大颖草居群4个。本研究可为拓宽小麦族植物的遗传基础及物种合理布局提供科学参考。

    • 烤烟SSR标记多样性及与致香物质的关联分析

      2016, 17(4):671-682. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.011 CSTR:

      摘要 (1669) HTML (0) PDF 11.10 M (1943) 评论 (0) 收藏

      摘要:了解烤烟品种的遗传多样性,寻找与烤烟致香物质含量关联的分子标记,挖掘高致香物质含量的优异等位变异与种质,对香气品质分子标记辅助育种具有重要意义。本研究检测了山东和四川两生态区60份烤烟种质中76种致香物质的含量;筛选覆盖全基因组的1914个SSR标记,利用得到的390对多态性引物扩增供试群体。用基于Nei’s(1983)遗传距离的邻接法(Neighor-joining, NJ)进行聚类分析。在分析群体结构的基础上,利用混合线性模型进行关联分析,并进一步发掘极显著关联标记的优异等位变异和种质。结果检测到928个等位变异,平均每个位点2.38个等位变异,变化范围为2-5个。PIC值的变化范围分别为0.141-0.733,平均值0.332。这说明供试群体遗传多样性较丰富。聚类分析将该群体划分为两个亚群,划分结果体现了烤烟品种间的亲缘关系;群体结构分析与聚类结果基本一致。关联分析结果显示:在P<0.05水平下,共有56个SSR标记位点与41种致香物质同时在两个生态区显著关联。P<0.01水平下,共5个标记与6个性状在两个生态区极显著关联,6种致香物质为草酸、肉豆蔻酸、2,4-庚二烯醛、芳樟醇、a-松油醇和gamma-壬内酯,关联标记分别为PT50662、PT60191、PT52263、PT60597、PT60597和PT52722。关联位点表型解释率为12.54%-42.20%。进一步分析发掘了14种致香物质的优异等位变异,并筛选出含增效等位变异较多的种质:净叶黄、抗9201、单育二号、满屋香、金星6007、秦烟95等。这对香气品质分子标记辅助选择育种以及亲本材料选配等奠定了基础。

    • 新疆野苹果(Malus sieversii)植物学性状遗传多样性及相关性分析

      2016, 17(4):683-689. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.012 CSTR:

      摘要 (1874) HTML (0) PDF 6.41 M (2129) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】为加强野苹果种质资源利用与研究,促进野苹果研究工作,【方法】以三年来调查收集的新疆野苹果(赛威士苹果)的129单株资源为材料、对单果重、果实纵横经、叶片大小,等12个数量性状和叶片颜色、叶尖类型,等5个质量性状进行遗传多样性及相关性分析。【结果】分析结果表明:叶片颜色、叶尖类型、叶姿、叶缘、叶面状态5个质量性状分布频率较集中;单果重、果实纵横经、叶柄长、叶片长宽、可溶性固形物、干周、树高都存在较大的变异,变异系数幅度为16%-51%。各性状多样性指数也较大,均值为1.9264,叶片长的多样性指数最小,为1.7359;果梗长的多样性指数最大,为2.0525.【结论】新疆野苹果资源拥有丰富的遗传多样性,在于果实相关性状的多样性指数高,且变异幅度大,表明丰富的遗传多样性是新疆野苹果资源的重要特征。

    • 薏苡新品种特异性、一致性和稳定性测试指南研制

      2016, 17(4):690-695. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.013 CSTR:

      摘要 (1651) HTML (0) PDF 5.22 M (2191) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物新品种满足特异性、一致性和稳定性(合称DUS)是授予品种权的前提条件之一。DUS测试指南是开展DUS测试的技术依据。本文详细介绍了薏苡DUS测试指南的研制过程,包括适用范围、繁殖材料的要求、测试性状的选择、性状表达状态和相应代码的确定、标准品种的筛选、DUS判定标准和技术问卷的设计等。薏苡指南的研制对促进中国薏苡新品种保护,鼓励品种创新及加强品种管理具有重要意义。

    • 小麦品系19HRWSN-76的抗叶锈性研究

      2016, 17(4):696-700. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.014 CSTR:

      摘要 (1568) HTML (0) PDF 4.57 M (2026) 评论 (0) 收藏

      摘要:小麦叶锈病是影响小麦产量的最主要病害之一,CIMMYT材料中的19HR WSN-76高抗小麦叶锈病,小麦抗病品系19HR WSN-76与感病品种郑州5389杂交得到F2群体,利用叶锈菌生理小种FHJP对F2群体接菌鉴定,结果显示群体的抗感比例符合3:1的理论比值,推测19HR WSN-76的抗叶锈性由一对显型基因控制,暂命名为LrHR76。利用分子标记技术和分离群体分组分析法对F2群体进行分子标记检测,位于3DL的SSR标记barc71与该抗病基因连锁,遗传距离为3.0 cM。

    • >基因挖掘
    • 小麦高分子量麦谷蛋白亚基鉴定及其品质效应研究进展

      2016, 17(4):701-709. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.015 CSTR:

      摘要 (2088) HTML (0) PDF 10.92 M (2138) 评论 (0) 收藏

      摘要:高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS, high molecular weight glutenin subunits)是小麦子籽粒贮藏蛋白的重要组成成分,其组成、搭配、表达水平及含量决定面团弹性和面包加工品质。本文主要介绍了小麦HMW-GS编码基因的克隆、分子特征、功能分子标记开发及其在小麦育种中的应用,并综述了不同HMW-GS与面粉加工品质之间的关系,以及HMW-GS基因遗传转化、微量配粉和突变体培育等方面的研究进展,分析了目前研究中存在的主要问题,认为通过分子标记辅助选择和转基因技术聚合优质亚基,培育优质面包小麦品种和明确各个HMW-GS基因的品质效应是今后的研究重点。

    • 小麦亲缘种属添加系耐低磷胁迫性状鉴定与基因染色体定位

      2016, 17(4):710-718. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.016 CSTR:

      摘要 (1597) HTML (0) PDF 7.40 M (1937) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究采用缺磷和全营养对照处理,以70个以中国春-野生亲缘种属二体添加系及其遗传背景中国春小麦为材料,根据苗期表观遗传性状,磷吸收率和利用率相对生物量对其进行耐低磷胁迫能力筛选鉴定和基因染色体定位。结果表明:大麦4H和长穗偃麦草7E染色体上携带有耐低磷胁迫的优异基因;长穗偃麦草6E、黑麦1R和6R、卵穗山羊草4Ug和6Mg、易变山羊草4Sv染色体携带促进小麦根系生长发育的基因;拟斯比尔托山羊草5S和簇毛麦4V染色体分别携带高磷吸收率和磷利用率的基因。通过染色体工程技术,可以将携带耐低磷胁迫基因的外源染色体片段导入普通小麦,为小麦耐低磷胁迫育种和了解植物耐低磷胁迫的分子机理奠定基础。

    • 大豆异黄酮合成途径相关基因差异表达分析

      2016, 17(4):719-725. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.017 CSTR:

      摘要 (1665) HTML (0) PDF 6.25 M (2221) 评论 (0) 收藏

      摘要:大豆异黄酮是一种应用广泛、具有医用和保健功能的活性物质。为揭示异黄酮合成途径相关基因表达差异,本研究采用实时定量PCR技术分析相关基因在不同大豆品种、发育时期及组织部位的表达。结果发现,苯丙氨酸解氨酶基因PAL、肉桂酸羟化酶基因C4H、香豆酸辅酶 A 连接酶基因4CL在高异黄酮品种中豆27 R2期叶片中的表达量显著高于低异黄酮品种楚秀;查尔酮合成酶基因CHS、异黄酮合成酶基因IFS在中豆27 R8期子粒中的表达量显著高于楚秀;细胞色素还原酶基因CPR在中豆27 R7期叶片与子粒的表达量与楚秀相比显著降低。这些差异表达的基因可能是形成大豆品种异黄酮含量高低的重要原因。

    • 杜仲橡胶合成相关酶基因HMGR的克隆与表达分析

      2016, 17(4):726-731. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.018 CSTR:

      摘要 (1559) HTML (0) PDF 7.67 M (1847) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究HMGR基因在杜仲橡胶生物合成过程中的作用,本文以杜仲良种‘华仲6号’叶片和果皮为材料,参考杜仲基因组和转录组数据库,获得了杜仲HMGR基因,命名为EuHMGR,全长1773 bp,编码590个氨基酸。采用实时荧光定量PCR的方法测定该基因在杜仲果皮和叶片不同发育时期的表达模式发现,EuHMGR基因在果皮中的表达量于5月中旬达到最大值,而在叶片中于7月中旬达到最大值。并通过索氏提取的方法测定相应时期果皮和叶片的橡胶含量表明,果皮中橡胶含量在4月中旬到5月下旬迅速增加,而叶片中的橡胶含量一直呈较平稳的增长。,比较不同发育时期果皮和叶片EuHMGR基因表达量和含胶增长速率的变化趋势发现:果皮EuHMGR基因在不同发育时期的相对表达量和含胶增长速率的变化趋势基本完全吻合,而叶片EuHMGR基因在不同时期的相对表达量与其含胶增长速率的变化趋势无明显相关性。因此,推测EuHMGR基因的表达与杜仲果皮橡胶生物合成相关。

    • 大麦HvLEC1基因的克隆及其表达特征分析

      2016, 17(4):732-737. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.019 CSTR:

      摘要 (1656) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3094) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物LEC蛋白是NF-Y转录因子的一类B亚基,在植物胚状体形成过程中起重要作用。为了研究大麦小孢子体外培养形成胚状体的机理,本研究利用RACE技术在大麦中克隆了一个新的LEC基因,该基因cDNA全长为1004 bp,开放阅读框全长为597 bp,编码198个氨基酸,其蛋白1-59位氨基酸含有LEC结构域,命名为HvLEC1。HvLEC1在大麦的根、茎、叶和小孢子培养过程中均能表达,其中小孢子培养7天时表达量最高;、小孢子培养7(d)天时HvLEC1在大麦品系BI04中的表达量比基19高,BI04愈伤产量也比基19高,表明HvLEC1表达量和愈伤产量有相关性;受盐胁迫后HvLEC1在大麦的根中快速上调表达,提示HvLEC1的功能可能不仅参与小孢子胚状体发生,而且参与盐胁迫响应。

    • 高丹草杂种和亲本叶片基因差异表达研究

      2016, 17(4):738-747. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.020 CSTR:

      摘要 (1590) HTML (0) PDF 9.38 M (1902) 评论 (0) 收藏

      摘要:以4份高粱不育系和5种类型苏丹草为亲本,按照NCⅡ设计配制成20个杂交组合,分析各杂交组合及亲本的表型值和中亲优势及超亲优势并筛选出8个杂种优势强的杂交组合为材料,利用cDNA-AFLP技术,分析杂种与亲本苗期叶片基因差异表达类型与主要产量性状的杂种表现及杂种优势的关系。研究表明:(1)12对引物共扩增出315条TDFs,高丹草杂种与亲本间基因表达类型有:单亲表达一致一型 (P1F1型)、单亲表达一致二型 (P2F1型)、杂种特异表达类型 (F1型)、单亲表达沉默一型 (P1型)、单亲表达沉默二型 (P2型)、双亲共沉默类型 (P1P2型)和杂种亲本表达一致型(P1F1P2型)七种。(2)在差异展示类型与产量构成因素的相关分析中,有效分蘖数与P1F1型、单株鲜重与P1P2型呈显著正相关,成株期叶片数与F1型、叶长与P2型呈显著负相关。在与中亲优势相关分析中发现,穗长与P2F1型、单株鲜重与P1和P2以及P1F1P2型呈显著正相关,叶宽与P1P2型呈显著负相关。在与超亲优势进行相关分析后发现,穗长与P2F1型呈显著正相关,叶宽与P2F1与P1P2型呈显著负相关。(3)差异展示类型P1F1、P2F1、 P1和P2是显性效应类型,共占总检测的91.4%。差异展示类型F1和P1P2表现超显性,共占总检测的4.8%,说明各个性状的杂种表现主要受到的是(超)显性效应影响。(4)对8个与高丹草杂种优势相关的TDFs进行回收及BLAST分析均得到同源核苷酸,并且找到7个同源蛋白,这些蛋白质在控制植物生长发育方面具有重要作用。(5)通过克隆测序获得差异片段的核苷酸序列,采用半定量RT-PCR进行了验证。为进一步揭示高丹草杂种优势的分子机制和提高高丹草强优势组合的筛选效率以及种质资源的创建提供依据。

    • 油茶种仁鲨烯合酶基因的分子特性与表达分析

      2016, 17(4):748-755. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.021 CSTR:

      摘要 (1552) HTML (0) PDF 15.28 M (1883) 评论 (0) 收藏

      摘要:角鲨烯含量是高品质植物食用油评判标准的重要指标之一。鲨烯合酶是角鲨烯合成直接相关的上游调控关键酶。本研究在已构建的油茶种仁转录组数据库基础上,设计特异引物,采用RACE技术获得油茶鲨烯合酶基因的全长cDNA克隆,命名为CoSQS(GenBank登录号为JX914592)。生物信息学分析结果表明:该基因全长1554 bp,开放阅读框为1245 bp,编码415个氨基酸残基,CoSQS蛋白为弱碱性非分泌型蛋白,具有2个明显的跨膜区和2个角鲨烯和番茄红素合成酶的特异信号区。与柿DkSQS同源蛋白亲缘关系最近,属于疏水性蛋白。亚细胞定位实验结果显示该基因定位于叶绿体。实时荧光定量PCR分析表明,5月-10月间,油茶种仁中CoSQS基因表达量呈现先上升后下降的趋势,转录最高峰在9月下旬。通过关联分析明确CoSQS基因表达量与角鲨烯含量密切相关。

    • 葡萄CHS和STS基因家族生物信息学鉴定和表达分析

      2016, 17(4):756-765. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.022 CSTR:

      摘要 (2014) HTML (0) PDF 11.19 M (1971) 评论 (0) 收藏

      摘要:查尔酮合成酶(Chalcone Synthase,CHS)是植物体类黄酮类化合物合成的第一个关键酶,限速酶,它催化丙二酰-CoA 和对香豆酸-CoA 合成柚皮素查尔酮。二苯乙烯合成酶(Stilbene synthase,STS)是芪类化合物合成路径的关键酶,和查尔酮合成酶有共同的作用底物,二者之间具有很高的相似度。为更好的了解葡萄中CHS和STS基因的种类和数量,本文采用生物信息学方法检索获得葡萄(Vitisvinifera L.)基因组数据库中的CHS和STS基因,通过分析其染色体定位、系统进化和保守基序,发现葡萄基因组可能含有33个STS基因,9个CHS基因,这些基因集中分布在6条葡萄染色体上,部分家族基因在染色体上形成基因簇。葡萄CHS和STS基因家族蛋白长度、基因结构和蛋白基序非常保守,具有很近的进化关系。葡萄芯片数据结果表明,葡萄CHS和STS基因在葡萄果实不同发育时期的果皮和果肉中均有表达,尤其葡萄CHS Groups Ⅲ亚家族基因在葡萄果皮中大量表达。葡萄STS基因家族在果实中的表达量较低,部分探针在葡萄果实成熟期的果皮中表达量急剧增加。本研究结果为葡萄CHS和STS基因在果实发育过程中的功能研究提供参考。

    • 基于叶绿体DNA变异的湖北梨属种质系统进化及遗传多样性分析

      2016, 17(4):766-772. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.023 CSTR:

      摘要 (1676) HTML (0) PDF 5.67 M (1998) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用trnL intron、trnT-trnL、trnS-psbC和accD-psaI等4个叶绿体DNA片段对来自湖北省的88份梨属种质资源进行系统进化和遗传多样性分析。结果表明,4个cpDNA片段共检测到变异位点11个,其中单一突变位点6个,插入/缺失(Indel)位点5个。accD-psaI多态性最高,其变异位点数、核苷酸多态性和单倍型多样性均为最高。供试梨种质的核苷酸多样性和单倍型多样性分别为0.00112和0.769;Tajima's D检验值在P > 0.10水平上均不显著,表明所检测的4个区域以及合并后的片段均遵循中性进化模型;4个序列合并共检测到叶绿体单倍型10个,其中荆门和兴山梨种质检测到的单倍型最多。Hap2和Hap5是两个主要单倍型,分别占总样本的31.82%和30.68%;中介邻接网络图显示东方梨和西洋梨独立进化,而较为原始的稀有单倍型Hap8和Hap9均位于荆门,暗示该地区可能为砂梨的起源中心和多样性中心之一。

    • >种质创新
    • 应用分子标记技术改良京作1号的稻瘟病抗性

      2016, 17(4):773-780. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.024 CSTR:

      摘要 (1571) HTML (0) PDF 10.19 M (2372) 评论 (0) 收藏

      摘要:稻瘟病是危害水稻产量的重要生物胁迫之一。实践证明,解决这一问题的最有效方法是培育具广谱、持久稻瘟病抗性的品种并推广种植。本研究以优质、高产、感稻瘟病的京粳1号为轮回亲本,与稻瘟病抗性基因Pi9、Pigm 和pi21的供体材料进行杂交、回交和复交,结合分子标记辅助选择和农艺性状筛选,培育不同的单基因导入系和聚合系。苗期人工接种多个稻瘟病菌的结果显示,Pi9抗性改良系的抗性频率达到100%,Pigm抗性改良系平均为90%,均极显著高于轮回亲本京粳1号的抗性频率,且农艺性状与京粳1号基本一致。pi21抗性改良系的抗性水平与京粳1号没有明显差异,单株产量极显著低于京粳1号。与轮回亲本相比,Pi9和pi21聚合系的抗性频率极显著提高,达到93.33%,但单株产量明显降低。研究结果证实了Pi9和Pigm基因在大幅度提高抗瘟性的同时对主要农艺性状影响小,都具有较大的育种利用价值。基因pi21抗谱较窄,抗性不强,且可能存在对产量的负效应,不宜单独用来改良水稻品种的稻瘟病抗性,需要与抗性强的主基因聚合,通过多次回交和自交打破该基因与产量的不利连锁累赘。

    • 甜荞种质资源创新方法的研究

      2016, 17(4):781-785. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.025 CSTR:

      摘要 (1613) HTML (0) PDF 4.61 M (2085) 评论 (0) 收藏

      摘要:甜荞是异花授粉作物。自然界中的甜荞种质资源多存在生物学混杂现象[1]。每份甜荞种质资源可以分化出若干份新的遗传资源类型。其遗传背景复杂,降低育种效率和科学评判。简化甜荞种质资源的遗传背景,准确描述新品种的亲子代关系和遗传背景一直是世界荞麦工作者面对的技术难题。甜荞种质资源的繁育需要采取隔离措施,隔离措施实施需要考虑甜荞花粉粒大小,甜荞授粉机制,访问昆虫种类以及种子量多少等。为解决上述问题,我们建立了以隔离杂交圃、隔离单繁圃、隔离扩繁圃、隔离比较圃和田间试验圃的荞麦繁育新方法—“五圃法”。目的是开发出不同类型的新的荞麦资源,在育种中可针对性的配制强优势组合,为新品种选育提供种质材料。

    • >遗传资源
    • 贵州蔬菜资源的民族传统文化初步调查

      2016, 17(4):786-790. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.026 CSTR:

      摘要 (1600) HTML (0) PDF 4.91 M (2451) 评论 (0) 收藏

      摘要:贵州是我国少数民族聚集区,蔬菜资源多样性十分丰富,然而,近些年来随着经济发展,外来文化的渗透,该地区正经历着较大的变迁,少数民族文化和蔬菜资源正在逐步消失。为了保护和发扬少数民族的传统文化和蔬菜资源,对该地区的15个县和9个民族进行了系统的菜蔬习俗与蔬菜资源调查,旨在为国家保护和发扬少数民族传统文化,制定蔬菜资源保护政策和科学研究提供基础数据和研究材料。

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