2018, 19(6):1019-1029. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180423002 CSTR:
摘要:本文解释了《粮食和农业植物遗传资源国际条约》核心制度——获取和惠益分享多边系统的法律构造,综述和评析了多边系统的实施进展和改革动态。从本文的综述来看,多边系统的实施取得了显著进展,但面临着诸多挑战。管理机构酝酿从修改《标准材料转让协议》和扩大多边系统的范围两方面入手对多边系统进行重大改革,相关措施和方案已经成形并提交给管理机构供考虑。
马小凤 , 刘子金 , 郑超星 , 王星 , 李洪杰 , 张根发
2018, 19(6):1030-1037. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180402001 CSTR:
摘要:烯醇化酶ENO2是糖酵解过程中的一个限速酶,广泛存在于动植物体中。近年来,发现ENO2除了参与糖酵解途径以外,还具有多种其他功能。在植物体中,ENO2能够影响植物的生长和生殖发育、应答非生物胁迫,并且具有转录调控功能。尤其是,该基因能够进行选择性翻译产生ENO2和MBP-1两种蛋白。因此,本文详细阐述了植物ENO2基因的多样化功能及相关研究进展,并指出了未来研究的重点和方向,以期为相关领域的科研人员提供借鉴和参考。
孙洋洋 , 陈红新 , 刘伟华 , 韩海明 , 周升辉 , 杨欣明 , 李秀全 , 张锦鹏 , 李立会
2018, 19(6):1038-1044. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180411001 CSTR:
摘要:冰草是小麦遗传改良的重要野生近缘植物之一,有目标的导入冰草外源优异基因是拓宽小麦遗传基础的有效途径。前期研究表明小麦-冰草衍生系II-23(2n=38W+6P)由19对小麦染色体(缺少4B和7A)和3对冰草染色体(2P、4P和7P)组成。本研究报道从II-23的回交后代中分离鉴定出1个自发易位系7-20。基因组原位杂交(GISH)鉴定表明7-20是一个整臂易位系;经非变性荧光原位杂交(ND-FISH)检测发现,小麦的7A染色体发生易位;进一步利用小麦7A染色体特异SSR标记以及冰草7P染色体特异STS标记对7-20易位系中的外源易位片段大小以及易位染色体的组成进行鉴定,确定7-20为T7PL.7AL罗伯逊易位系(Robertsonian translocation line)。对该易位系与小麦品种Fukuhokomugi构建的BC1F2和BC2F1世代分离群体进行田间农艺性状考察,发现该易位系阳性株系和阴性株系在有效分蘖数和千粒重性状上无显著差异,在株高上表现为阳性材料显著低于阴性材料,但同时出现穗粒数下降的现象。总之,本研究表明易位系7-20为T7PL.7AL罗伯逊易位,该创新材料不仅为我们后续利用断裂—融合机制创制出更多的补偿易位材料提供了理论依据,而且也为今后向小麦中转移冰草优异性状提供了重要的中间桥梁材料。
冯爱卿 , 陈深 , 杨健源 , 汪聪颖 , 汪文娟 , 苏菁 , 曾列先 , 朱小源
2018, 19(6):1045-1054. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180503004 CSTR:
摘要:选育和应用抗病品种是防治水稻细菌性病害最经济、有效的方法,抗性资源的筛选及利用是选育抗病品种的前提。本研究利用苗期喷雾法对国内59个水稻品种组合、318份国外稻种资源以及13个抗白叶枯病近等基因系进行了细菌性条斑病抗性评价。测定的59个国内水稻品种组合对测试的细菌性条病病原均表现出感病;在鉴定的318个国外稻种资源中,抗细菌性条斑病的材料有82个,其中高抗和抗的稻种资源如POPONG、IR63372-8、WEDA HEENATI、BALAYAN、GHARIBE等17份;在测试的13个抗白叶枯病近等基因系中,仅有IRBB5表现出抗细菌性条斑病,对白叶枯病抗谱较广的IRBB21、CBB23对测试的病菌表现出高感。应用SPSS统计软件,对95份水稻资源进行了白叶枯病和细菌性条斑病的抗性相关性分析,82个抗细菌性条斑病的稻种资源和13个抗白叶枯病近等基因系对细菌性条斑病和白叶枯病的抗性相关性分析结果分别为r值0.103和p值0.358>0.05 、r值0.527和p值0.064>0.05 ,表明测试稻种对两病的抗性没表现出相关性。利用xa5基因功能标记,对79个抗细菌性条斑病资源进行了基因检测,结果显示有30个品种含有xa5基因,其余49个不含xa5基因。本研究筛选出的49个抗性稻种资源对抗细菌性条斑病基因的挖掘以及品种的创制具有重要的价值。
金名捺 , 潘英华 , 丘式浚 , 严维 , 邓汉超 , 陈慧 , 梁云涛
2018, 19(6):1055-1063. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180429001 CSTR:
摘要:植物中广泛分布着单核苷酸多态性(SNP)位点。在此基础上发展而来的SNP标记因其具有高分辨率和共显性等优点,已成为当前作物遗传研究重要的分子工具。本研究拟建立基于高分辨率熔解曲线(HRM)技术的SNP分子标记,从而实现对栽培稻和野生稻的高效基因分型,为今后水稻的基因挖掘、品种鉴定以及分子育种等提供可靠、快捷的技术工具。利用水稻全基因组9K SNP芯片对栽培稻品种黄华占和野生稻Y605进行扫描,寻找两者之间的SNP位点,并将其开发成基于HRM技术的特异分子标记。然后,利用这些分子标记对亲本黄华占、野生稻Y605以及两者的BC3回交群体进行分子检测,以验证其有效性。水稻9K基因芯片在黄华占与野生稻Y605之间总共找到了4,198个SNP位点,它们在12条染色体上较均匀分布。在水稻第1号染色体上随机挑选出5个SNP位点开发成基于HRM技术的特异分子标记。利用这些标记对黄华占与野生稻Y605的BC3F1和BC3F2群体进行检测分析,发现它们都能准确区分亲本的纯合与杂合基因型。并且,在回交后代的第1号染色体ZY1-1~ZY1-4标记区间检测到野生稻片段插入。水稻全基因组9K SNP芯片可以很好地应用于水稻SNP标记的开发。开发的SNP特异标记能准确、高效地对栽培稻和野生稻进行基因分型。进一步完成基于HRM技术的水稻全基因组SNP标记的开发,可为今后野生稻的分子遗传研究、有利基因挖掘和育种应用提供高效的分子检测手段。
王旭东 , 李向华 , 高桥祐也 , 王文君 , 曹瑶瑶 , 曹然然 , 张郑伟 , 王克晶
2018, 19(6):1064-1072. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180411002 CSTR:
摘要:2011-2015年和2017年配合实施科技部“西北干旱区抗逆农作物种质资源调查”项目对西北地区甘肃、宁夏、陕西及内蒙古东部等部分县市(区、农场)进行了野生大豆的搜集考察。搜集54个县市(区、旗)134个乡镇(场)173个村(点)222份资源(220个居群)。搜集资源海拔范围在332-1623米,约70%资源分布在海拔1000米以上。鉴定出高耐旱资源2居群15株;13544个单株Kunitz蛋白质电泳结果显示83.90%的频率是Tia类型,16.69%的频率是Tib类型,发现两个新的变异体Til和Tim型, 并识别出一个稀有的Tiab1类型。测序确认至少15.76%Tib类型是Tibi7等位基因;Til型是Tibi7等位基因第57号的异亮氨酸(Ile)突变为缬氨酸(Val),Tim型是Tiab1型第159号的精氨酸(Arg)突变为色氨酸(Trp)和第169号遗传密码发生一个无义碱基突变(TTA→CTA)。调查显示?组皂角苷成分普遍存在于中国野生大豆,而我国西北陕甘的大豆含有高比率的?组皂角苷成分品种。目前只有在中国大豆发现有?组皂角苷成分,从化学成分地理分布的角度我们提出栽培大豆最早驯化地在我国渭河流域可能性。
崔杰印 , 武婷婷 , 宋雯雯 , 贾鸿昌 , 吴纪安 , 韩天富
2018, 19(6):1073-1082. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180402002 CSTR:
摘要:一年生野生大豆是栽培大豆的祖先种,具有遗传变异丰富、蛋白质含量高、抗逆性强等特点。我国东北北部地区野生大豆分布广泛,但对该地区野生大豆种质资源的性状鉴定和育种利用相对滞后。本试验选用来自黑龙江中上游地区、生育期相近的30份野生大豆资源,在人工控制水分的条件下进行全生育期多性状抗旱性鉴定。试验结果表明,不同性状对干旱胁迫的反应存在一定差异,其中产量和株高反应敏感,生育期性状及百粒重反应钝感。对所得抗旱性度量值(D)进行聚类分析,将供试材料划分为5个级别,其中I级(高抗旱型)2份(锦05015,C05038)、II 级(中度抗旱型)4份、III级(弱抗旱型)12份、IV级(水分敏感型)10份、V级(水分高度敏感型)2份。抗旱性度量值(D)与营养生长期长度(V)、分枝数及单株产量呈极显著正相关,与生殖生长期长度(R)及R/V比值呈负相关,表明在干旱胁迫条件下,营养生长期(V)相对较长、生殖生长期(R)相对较短、R/V较小的材料抗旱性较高。作者提出,根据多性状指标计算的抗旱性度量值(D)是评价野生大豆资源抗旱性的可靠指标。营养生长期长度、R/V、分枝数和单株产量等性状可作为野生大豆抗旱性评价的简便指标。
王黎明 , 焦少杰 , 姜艳喜 , 严洪冬 , 苏德峰 , 孙广全 , 张 华
2018, 19(6):1083-1091. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180314001 CSTR:
摘要:对173份不同来源的帚高粱种质资源及其杂交后代进行了表型性状的遗传多样性分析。结果表明,各来源的帚高粱品种主要在生育期、株高、穗长、糜子数及伸出程度等性状上差异较大。杂交后的育种材料在多个性状上表现优良,与来源于不同国家的品种有很大差异,利用各来源品种特有的优异性状可有效进行帚高粱的品种改良。遗传距离为0.64时将所有品种划分为5个类群。由于来源于各国的帚高粱品种间有一定的相似性,不能按其来源进行类群的明确划分,而改良后的育种材料类群划分比较集中。帚高粱的多个性状间存在显著相关性,在种质创新中要同时进行考虑,应选择生育期适宜、株高较矮、穗较长、糜子数多、穗柄较粗以及脱粒后单穗重、单穗粒重、千粒重均高的性状,但伸出程度和穗柄不宜过长。
左倩倩 , 纠松涛 , 王晨 , 房经贵 , 吴伟民 , 樊秀彩 , 刘崇怀
2018, 19(6):1092-1099. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180319002 CSTR:
摘要:为认识葡萄(Vitis spp.)品种资源果刷特征以及果刷脱落后对果粒的影响,本研究对126个葡萄品种成熟期的果刷性状以及74个品种果洞褐化情况进行分析,研究结果表明,果刷特性在品种之间存在一定差异。果刷可分为完整和不完整两类,果刷拔出后粘连果肉情况不同,欧亚种(Vitis vinifera L.)果刷与果肉粘连程度高于欧美杂种(V. vinifera×V. labrusca L.);欧亚种葡萄果刷耐拉力与果刷长度、果刷粗度之间均呈极显著正相关;欧美杂种葡萄果刷耐拉力与果刷长度之间无相关性,与果刷粗度之间极显著正相关;欧亚种与欧美杂种葡萄果刷耐拉力之间存在显著性差异,且欧亚种耐拉力明显大于欧美杂种葡萄品种耐拉力;果肉褐化速度和褐化程度在品种间差异大,且成熟度愈高褐化程度愈轻。不同品种果洞褐化速度不一致,果洞的大小不同对果实造成损伤程度有异,在一定程度上影响采后果实的耐贮性,通过对果刷性状的研究,以期为葡萄种质资源评价以及新品种的育种工作提供一定的理论依据。
2018, 19(6):1100-1105. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180316001 CSTR:
摘要:采用具有代表性的41份杂草稻种质材料,开展宁夏杂草稻稻米功能型品质的研究。结果表明,杂草稻的黄酮、维生素B1、维生素B2以及铁、锌、硒含量存在较大变异,变异系数均达13%以上;杂草稻的黄酮、维生素B1含量低于选育品种,铁、锌、硒元素含量与选育品种相似,杂草稻的维生素B2(0.032 mg/100g)含量总体高于地方品种(0.026 mg/100g)和选育品种(0.027 mg/100g)。通过功能型品质性状综合分析,筛选出了9份优异杂草稻资源,为改善宁夏水稻品质,拓宽宁夏水稻遗传基础奠定基础。
汤翠凤 , 张恩来 , 董 超 , 阿新祥 , 张斐斐 , 申时全 , 韩龙植
2018, 19(6):1106-1116. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180423003 CSTR:
摘要:以来自云南16个州(市)新收集的1189份水稻地方品种为试验材料,分析了17个农艺性状的多样性指数在县(市)、州(市)、稻作生态区及稻作民族区的差异和分布。结果表明,在县(市)分析单元内,滇南、滇西南的芒市、盈江、陇川、腾冲、勐海、沧源等县(市)的多样性指数为1.6010~1.6822,高于其他县(市)。在州(市)分析单元内,滇南、滇西南的德宏(1.6951)、普洱(1.6746)、临沧(1.6723)等州(市)的多样性指数较其他州(市)高。在稻作生态区分析单元内,有效穗数、穗粒数、千粒重和结实率等产量性状及株高、谷粒长等生物学性状的多样性指数为南部边缘水陆稻区(Ⅱ)略高于滇西北高寒粳稻区(Ⅲ)和滇南单双季籼稻区(Ⅰ);17个性状的多样性指数在Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ稻作生态区间的差异不显著,而结实率、谷粒宽、谷粒长宽比、剑叶长和剑叶宽5个性状的多样性指数在南部边缘水陆稻区(Ⅱ)与滇东北高原粳稻区(Ⅴ)间存在显著差异;除剑叶角度、倒伏性、种皮色和叶片茸毛外,其他13个性状的多样性指数在南部边缘水陆稻区(Ⅱ)与滇中一季粳籼稻区(Ⅳ)间也有显著差异。在稻作民族区分析单元内,哈尼族、汉族、景颇族和彝族稻作区的多样性指数为1.7033~1.7308,高于其他稻作民族区;其中,在同一州(市)不同稻作民族区间,德宏州景颇族(1.3735)、傈僳族(1.3714)和汉族(1.3526)的多样性指数平均值较高;同一稻作民族区不同州(市)间,德宏、保山和临沧汉族及红河州彝族的多样性指数平均值最大(1.6190~1.6808)。大穗和大粒型资源分别为173份和84份,主要分布于德宏、西双版纳和普洱等州(市);长粒型资源主要分布于德宏州和临沧市。总体而言,位于滇南和滇西南地区的县(市)、州(市)及稻作生态区是云南水稻地方品种性状多样性分布中心,而哈尼族、汉族、景颇族和彝族等的稻作表型多样性高于其他民族。
屈 旭 , 焦禹顺 , 李毅君 , 王同华 , 刘少云 , 刘国祥 , 佟英 , 张兴伟
2018, 19(6):1117-1125. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180118001 CSTR:
摘要:“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”湖南项目组经过系统调查共收集到烟草种质资源32份。本研究从收集到的烟草种质资源中筛选出23份特色种质材料,对它们的22个农艺性状进行鉴定和遗传多样性分析,结果表明供试种质材料遗传多样性丰富,其中数量性状的多样性指数普遍较高,多样性指数最高的3个数量性状分别是节距、叶数和叶宽,质量性状以叶形的多样性指数最高;性状变异系数最大的是叶柄,其次是株高和叶宽。对新收集烟草种质资源进行聚类分析,可以将它们分为3个类群,其中第Ⅱ类群的种质叶片数多,第Ⅲ类群的植株较高,可用于高产育种实践或作为中间材料使用。对特色烟草种质进行主要病害的抗性鉴定,发现13份种质材料对黑胫病、TMV或CMV表现出抗性,其中2份种质兼抗黑胫病和TMV,可用于抗病育种。由此可见,开展烟草种质资源的普查收集工作意义重大,可以为新品种的选育提供更丰富的亲本材料或中间材料。
赵佳佳 , 乔玲 , 郑兴卫 , 李晓华 , 曹勇 , 马小飞 , 杨斌 , 姬虎太 , 乔麟轶 , 郑军 , 张建诚
2018, 19(6):1126-1137. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180409001 CSTR:
摘要:研究山西省小麦育成品种的品质及高分子量麦谷蛋白亚基的演变,有助于优异种质资源的挖掘和创新,可以为小麦品质改良和品种推广提供依据。对山西小麦育成品种的品质及HMW-GS组成进行演变分析,结果表明山西小麦整体上以中筋为主,除硬度指数呈逐年下降趋势外,其他品质指标在90s之前均逐渐提升,而后呈现下降趋势;山西省小麦品种HMW-GS的Glu-1位点等位变异丰富,Glu-A1位点有1、2*和Null 3种亚基类型,Glu-B1位点有7种亚基类型(7+8、7+9、6+8、13+16、14+15、17+18、20),Glu-D1位点有6种亚基类型(2+12、2+10、5+12、5+10、4+12和2.2+12),且优质亚基的变化与品质演变趋势一致;Glu-D1位点对蛋白质含量、硬度、容重、湿面筋含量、延伸性和吸水率的效应较大,其中4+12和2+10对蛋白质含量和湿面筋含量具有正效应,Glu-B1位点主要影响沉降值、形成时间、稳定时间、拉伸面积、最大抗延阻力等指标,其中7+8、7+9亚基对拉伸面积具有正效应,Glu-A1位点的2*对沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、形成时间和拉伸面积具有正效应;共检测到亚基组合类型32种,“Null, 7+8, 2+12”出现频率最高,“2*, 7+8, 4+12”和“1, 7+9, 2+10”亚基组合对品质性状效应较高。
窦文文 , 沈镝 , 麦尔旦·努尔阿伍提 , 董洪霞 , 邱杨 , 李锡香
摘要:以黄瓜(Cucumis sativus L.)嫩果皮绿色自交系‘1613’(P1)和嫩果皮白色皮自交系‘JD7’(P2)为试验材料构建重组自交系(RIL)群体(142?个株系),对各自交系嫩果皮色进行表型鉴定,利用重测序技术对各自交系进行基因分型,结合表型和基因型数据进行QTL 定位研究。结果F1代黄瓜嫩果皮颜色表现为绿色,并将控制嫩果皮颜色的基因定位到黄瓜第3号染色体上,在4.2?M的区段内定位到成簇分布的三个位点,它们在连锁图谱上的位置分别为1.01?cM、3.31?cM和6.10?cM处,与两翼标记的连锁距离分别为1.01?cM/0.09?cM,0.21?cM/0.29?cM,0.11?cM /0.19?cM。通过生物信息学分析预测出16?个候选基因,其中Csa3G904080,Csa3G904100,Csa3G903500和Csa3G902950极有可能是调控黄瓜果实颜色的关键基因。
彭敏 , 徐礼羿 , 王丽鸳 , 韦康 , 成浩 , 谭礼强
2018, 19(6):1143-1148. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180406001 CSTR:
摘要:利用杂交一代(F1)作图群体进行遗传定位是研究茶树数量性状的重要手段,然而F1群体大小对定位有显著影响。本研究以327份‘龙井43’ב白毫早’F1群体及它们的春季发芽期、新梢颜色和叶形指数三个性状的田间观测数据为基础,采用随机抽样的方法生成60个不同大小的作图群体(n = 50, 100, 150, 200, 250或300),并利用基于SSR分子标记的连锁图谱进行QTL定位分析,以探讨F1群体大小对茶树QTL定位结果的影响。结果表明QTL效应估计受群体大小的影响显著;当群体达150份时可基本保证检出效应在10%以上的QTL,但并不能实现对QTL效应值的准确估计,且最高与最低估计值相差可达2.8倍。因此在研究和育种工作中,建议在条件允许的情况下应尽量扩大作图群体,对于从较小F1群体中得到的QTL效应值应谨慎对待
陈腾君 , 曾丹 , 张帆 , 周永力 , 石英尧 , 黎志康
2018, 19(6):1149-1153. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180308002 CSTR:
摘要:水稻胁迫相关蛋白激酶(OsSAPKs,stress-activated protein kinase genes in rice)在调控水稻非生物胁迫信号传导中起着重要作用。本研究对OsSAPK9在水稻耐铝(Al)胁迫中的功能进行了初步研究。结果表明10 mmol/L Al处理后12h以上,OsSAPK9过表达转基因水稻植株根部Al的吸收量显著低于野生型植株;Al胁迫处理20d,OsSAPK9过表达转基因植株株高降低百分比显著低于野生型植株。进一步分析发现OsSAPK9过表达转基因水稻植株根部超氧化歧化酶(SOD,Superoxide Dismutase)和过氧化物酶(POD,Peroxidase)的活性高于野生型,而根上部的SOD、POD和过氧化氢酶(CAT, Catalase)的活性则低于野生型植株。上述结果为改良水稻的耐铝性以及进一步揭示OsSAPK9调控水稻耐铝胁迫反应的分子机制提供了信息。
刘丽霞 , 刘正文 , 王国宁 , 张艳 , 张松雨 , 柯会锋 , 李志坤 , 吴金华 , 杨君 , 阎媛媛 , 孙正文 , 吴立强 , 张桂寅 , 马峙英 , 王省芬
2018, 19(6):1154-1169. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180522001 CSTR:
摘要:NDR1/NIN1-like基因家族是从拟南芥基因组数据库中发掘出来的与拟南芥NDR1基因和烟草HIN1基因序列同源的基因,已有研究证明拟南芥NHL基因可在抗病中发挥作用。本研究从海岛棉和陆地棉中分别鉴定出了100个、118个NHL基因,并对其进行生物信息学分析。海岛棉和陆地棉NHL基因家族成员几乎遍布棉花各条染色体上,并可分为3个亚组,都含有3个与拟南芥保守基序相似的保守结构。利用接菌后抗病陆地棉的转录组数据,分析陆地棉NHL基因家族各成员表达变化,发现在黄萎病菌胁迫下,有57个陆地棉NHL基因在根和茎中的表达都发生了明显的变化,其表达模式可分为3种类型:接菌前高接菌后表达下降、接菌前较高接菌后表达先降后升、接菌前低接菌后表达升高。第一类基因的表达在接菌后一直受到抑制,推测其在棉花抗黄萎病中起负向作用;后两类基因受黄萎病菌诱导表达升高,推测其在棉花抗病中起正向作用。本研究结果为分析成员较多的NHL基因家族在棉花抗黄萎病中的作用提供了理论依据。
2018, 19(6):1170-1179. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180510001 CSTR:
摘要:HbWRKYs是橡胶树中的一类转录因子基因家族,参与橡胶树的产胶、衰老和抗逆胁迫等生理生化过程,植物激素类物质刺激(如乙烯利、茉莉酸、水杨酸等)、病原菌侵染和机械伤害均能诱导HbWRKYs基因的表达。目前,该基因家族的大部分基因已被克隆和分析,但这些基因在染色体上的具体位置尚未确定。本研究以巴西橡胶树‘热研7-33-97’品种为材料,利用荧光原位杂交技术(FISH)和原位PCR技术对HbWRKYs基因家族中10个成员(HbWRKY1、HbWRKY2、HbWRKY3、HbWRKY4、HbWRKY5、HbWRKY7、HbWRKY9、HbWRKY11、HbWRKY27和HbWRKY75)进行了物理定位分析。结果表明:HbWRKY1、HbWRKY4和HbWRKY5基因同时定位在第9号染色体上,其中HbWRKY1和HbWRKY4在第9号染色体短臂上,其信号位点距离着丝粒的平均百分距分别为57.38和4.57,HbWRKY5在第9号染色体长臂上,其信号位点距离着丝粒的平均百分距为31.67;HbWRKY2、HbWRKY3、HbWRKY7、HbWRKY9、HbWRKY11和HbWRKY75基因分别定位在第8、3、4、10、2和7号染色体的短臂上,信号位点距离着丝粒的平均百分距分别为6.00、12.30、4.40、45.21、5.74和26.11;HbWRKY27基因定位在第6号染色体长臂上,其信号位点距离着丝粒的平均百分距为38.88。本文还讨论这些基因与其他已定位基因之间的位置关系。
徐蕊 , 周丽 , 李瑞国 , 岳思君 , 毛桂莲 , 郑蕊
2018, 19(6):1180-1186. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180324001 CSTR:
摘要:在宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)品种“宁杞1号”及其雄性不育突变体“宁杞5号”花药发育差异蛋白质组学研究的基础上,克隆了一个花药发育相关基因Lb14-3-3b,证实该基因在花器官中优势表达。本实验进一步利用荧光定量PCR技术分析枸杞Lb14-3-3b基因在花药发育过程中不同时期的表达特征,并通过构建植物过表达载体Lb14-3-3b-pCambia1305.1-35s,经根瘤农杆菌介导法转化模式植物烟草,探究该基因在植物生长发育中的功能。结果表明,在枸杞花药发育的各个时期,Lb14-3-3b都有表达,在花药二核花粉粒时期表达量最高。与野生型烟草相比,转Lb14-3-3b基因烟草生长发育迟缓,植株矮小,花器官畸变,花瓣缺少致使花型趋于四角化,雄蕊及花丝数目缺少且发育异常。推测枸杞Lb14-3-3b基因在烟草生长发育及花器官发育中起调控作用,研究结果为进一步探讨该基因在枸杞生长发育中的调控作用提供参考依据。
杜久军 , 左力辉 , 刘易超 , 于晓跃 , 董研 , 王进茂 , 杨敏生
2018, 19(6):1187-1196. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180425001 CSTR:
摘要:榆树材质优良,具有良好的耐旱、耐寒和耐盐碱能力,从温带、暖温带到亚热带都有分布。本研究对榆科植物(裂叶榆)的叶绿体基因组进行De novo测序,裂叶榆叶绿体基因组序列全长为158,953 bp,为典型的四段式结构,其中LSC区长度为88,032 bp,SSC区长18,846 bp,两个IR区长26,037 bp,GC含量为35.57%。裂叶榆叶绿体基因组总共编码139个基因,包括85个蛋白编码基因、8个rRNA和46个tRNA基因。裂叶榆的叶绿体基因组存在755个SSR位点,SSR序列长度主要以6 ~ 8 bp的短序列为主,SSR共有49个重复单元,以A/T和AT/AT为主,占所有SSR位点的66.09%。选取42个物种叶绿体基因组的共有蛋白编码基因进行系统进化分析表明,裂叶榆与大麻科、桑科物种亲缘关系最近,榆科与大麻科、桑科均属于荨麻目,与传统分类学相吻合。本研究报道了裂叶榆的叶绿体基因组序列,对以后的榆树的光合作用研究、CP-SSR引物开发、进化研究及叶绿体转基因工程等研究具有重要意义。
2018, 19(6):1197-1204. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180228002 CSTR:
摘要:谷胱甘肽-S-转移酶(Glutathione S-transferases, GSTs)是一类存在于动植物中的多功能蛋白,对植物抵御逆境胁迫和解除细胞毒素具有重要作用。为探讨GST基因在苎麻耐镉机制中的作用,本研究在苎麻镉胁迫转录组的基础上,采用RACE方法从苎麻(Boehmeria nivea L.)品种中苎一号中克隆到BnGSTU1基因(GenBank登录号为MG941011)的全长cDNA序列,该基因开放读码框为636 bp,编码211个氨基酸,蛋白质分子量为24.07 kD,等电点为5.29。保守结构域分析表明,BnGSTU1蛋白具有GSTs所特有的N端和C端结构域,并含有典型的G位点和H位点,属于Tau类GST亚家族。系统进化树分析表明,BnGSTU1蛋白与拟南芥、橡胶树等物种Tau类GST蛋白的亲缘关系最近。组织表达特异性分析表明,BnGSTU1在苎麻的叶片中表达量最高,其次为茎,根中表达量最低,存在明显的组织特异性。胁迫诱导表达分析表明,BnGSTU1的表达显著受镉的诱导,且表达量随着镉浓度的升高表现出不断增加的趋势。以上结果表明BnMYB1是一个镉应答基因,可能在植物对镉胁迫的适应中发挥重要作用。
2018, 19(6):1205-1209. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180326001 CSTR:
摘要:玉米叶色与叶绿体及结构相关,调控光合产量,因而对调控叶色基因的遗传研究或克隆将有助于玉米光合产量的遗传改良和植物光合作用理论机制的解析。本研究以玉米W22::Mu介导的以综31为遗传背景的导入系群体为材料,获得了细胞核单隐性基因控制、叶绿体结构和数目异常、色素缺失和PSII显著降低的叶色突变体。使用覆盖B73基因组的SSR标记将突变位点定位于约2.95 Mb区间(bnlg1863-umc2075)。基于区段标记开发和1200单株分离群体将突变位点精细定位于约900 Kb区间(B73 RefGen_V4;S1-S7区间),经区段内基因表达和功能分析获得了候选基因Zm00001d010000,该基因编码硫氧还蛋白,与突变体表型形成相关。该研究将为光合产量的遗传改良和植物光合作用理论机制解析提供重要的基因或标记资源。
丁银灯 , 胡相伟 , 聂石辉 , 王仙 , 冯国郡 , 耿洪伟 , 郭丁
2018, 19(6):1210-1221. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180320001 CSTR:
摘要:本研究对国内外124份谷子种质资源进行表型及SSR遗传多样性分析。表型性状分析表明,幼苗叶姿、穗颈2个质量性状变异较丰富;单株秆重、单株生物产量、单穗重3个数量性状变异系数较大,遗传多样性指数较高,表现出丰富的遗传多样性。表型性状聚类采用Ward法,在遗传距离7.0处分为6大类群,各类群性状差异明显。SSR遗传多样性分析表明,52对引物在124份材料中共扩增特异性条带52条,平均遗传相似系数0.834,变化范围为0.615~0.962。聚类分析表明,遗传相似系数为0.746时,124份材料被分为4大类群,第Ⅰ、Ⅱ类群均来自中国河北;第Ⅲ类群来自哈萨克斯坦;第Ⅳ类群占参试材料的87.90%,没有明显的地理聚类特征。但遗传相似系数为0.843、0.870时,进一步可分9个亚群、7个亚亚群,材料又基本按地区聚为一类。表型性状及SSR聚类分析均存在明显的地理聚类特征,结合表型性状鉴定出12份适宜新疆种植的谷子优异种质。
尹明华 , 石光禹 , 郁雪婷 , 陈茂光 , 廖玉 , 万志庭 , 蔡红 , 陈荣华
2018, 19(6):1222-1228. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180424002 CSTR:
摘要:本文对我国三叶青种质资源64个样本的遗传多样性进行SRAP分析。结果表明,从30条引物中筛选出10条条带清晰、重复性好的引物对64份供试材料的基因组DNA 进行扩增.扩增出了57个多态位点,多态百分数为66.67%-100%,平均多态百分数为90.38%,引物EM3ME3扩增得到的多态位点最多,为 10个;引物EM2ME2、EM6ME6和EM17ME17扩增得到的多态位点最少,为4个,10条引物扩增得到的多态位点平均为5.7个;遗传多样性分析显示,平均检测等位基因数(Na)为1.9038,平均有效等位基因数(Ne)为1.51501,64个样本的平均Nei’s 基因多样性指数(H)为0.3009,平均Shannon 多样性指数(I)为0.45259。64个样本遗传相似系数的变异范围为0.4603-0.9206。根据相似系数矩阵按 UPGMA 法进行聚类,在遗传相似性系数为0.7256处,64份供试材料可分为了9组;在江西三叶青种质中,既可与湖北、湖南、福建、广西等地三叶青种质聚为一类,也可与浙江三叶青种质聚为一类。这种现象说明,江西是三叶青遗传多样性起源中心或许是三叶青各类种源的过渡区;另外,根据 10 个SRAP引物的扩增结果,筛选出引物EM3ME3、EM13ME13和EM14ME14扩增的DNA 指纹图谱可用于供试 64个三叶青种质的鉴定。本实验结果可为我国三叶青种质资源的评价、鉴定和新品种选育提供参考。