• 2019年第20卷第1期文章目次
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    • >综述
    • 中国作物种质资源安全保存理论与实践

      2019, 20(1):1-10. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180905001 CSTR:

      摘要 (2127) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3992) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国是作物种质资源大国,目前收集已经保存340 种作物,保存资源总量达50 万份,如何确保安全保存是种质资 源管理的首要课题。自“九五”开始,系统地开展了作物种质资源安全保存理论与技术的研究,首次提出种质安全保存理论, 揭示了种质活力丧失存在关键节点及其生物学机制;明确了发芽率低于关键节点更新,导致群体遗传完整性丧失;提出了种 质安全保存寿命的概念,以及延长安全保存寿命的关键因素。研发了种质活力监测预警、繁殖更新与离体保存等关键技术, 制定了种质资源入库圃保存,监测预警,繁殖更新,离体保存和设施建设等技术规程,创建了中国作物种质资源安全保存技 术体系。该体系应用于全国作物种质资源的保存实践,最大程度延长种质安全保存寿命,并监测预警出需更新的种质,避免 因活力和遗传完整性丧失而导致种质资源“得而复失”,为实现我国作物种质资源长久安全保存提供了有力保障。

    • 麻类作物特色资源的创新与利用

      2019, 20(1):11-19. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180913001 CSTR:

      摘要 (1835) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2439) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文总结了近5年来我国麻类作物资源收集保存、鉴定创新、分发利用的成绩,重要农艺性状基因的定位和挖掘及其分子机理解析的发现,介绍了功能性叶用黄麻、强重金属吸附黄麻和药用工业大麻等特色资源的挖掘、创制和产业化创新应用现状和前景,期望麻类种质资源研究能更好地为服务麻类产业和区域经济发展、精准扶贫和乡村振兴。

    • >论文
    • 外引玉米种质对两种穗腐病原镰孢菌抗性鉴定

      2019, 20(1):20-25. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180530001 CSTR:

      摘要 (1888) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2456) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用双牙签接种技术,2016~2017年连续2年,对从美国、加拿大、罗马尼亚、德国、法国、荷兰等国家引进的177份玉米种质资源抗玉米穗腐病原拟轮枝镰孢(F.verticillioides)和禾谷镰孢(F. graminearum)进行了鉴定。结果表明,供鉴定177份玉米种质资源中,对拟轮枝镰孢表现1级、高抗(HR)的资源2份,占总数的1.13%;3级、抗病(R)38份,占总数21.47%;5级、中抗(MR)75份,占总数的42.37%;7级、感病(S)48份,占总数的27.12%;9级、高感(HS) 14份,占总数的7.91%。供鉴定177份玉米种质资源中,对禾谷镰孢(F. graminearum)表现3级、抗病(R)12份,占鉴定资源总数的6.78%;5级、中抗(MR) 66份,占总数的37.29%;7级、感病(S)64份,占总数的36.16%;9级、高感(HS) 35份,占总数的19.77%,未发现对禾谷镰孢菌表现高抗的材料。在177份玉米种质资源中,兼抗两种穗腐病原镰孢菌的种质资源有12份。

    • 基于全基因组SNP的贵州久安古茶树遗传关系分析

      2019, 20(1):26-36. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180529001 CSTR:

      摘要 (1684) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2825) 评论 (0) 收藏

      摘要:贵州久安分布着大量的古茶树资源。为了明晰这些茶树资源间的遗传关系,本研究以分布于久安5个不同区域的100份古茶树为材料,首先利用GBS (genotyping by sequencing )技术对它们的全基因组SNPs进行了鉴定,然后基于鉴定到的SNPs进行了系统进化树构建、主成分分析以及遗传结构分析。100份古茶树材料共获得548597个高质量SNP,并对这些SNPs进行了变异类型注释。系统进化树、主成分分析以及遗传结构分析的结果高度一致,结果表明同一区域内的材料间亲缘关系较近;100份资源可以分为3个类群;古茶园(G)的材料与其他4个区域的材料遗传背景差异较大,其余4个区域的资源可能有相同的亲本来源。

    • 新麦草种质的SSR遗传多样性及群体结构分析

      2019, 20(1):48-59. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180612002 CSTR:

      摘要 (1722) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3049) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用38对SSR引物对来源于不同国家与地区的171份野生和栽培新麦草单株种质进行遗传多样性和群体结构分析。研究结果显示,有效引物在新麦草单株材料间共获得308个位点,多态性位点275个,多态性百分率为89.29%,供试新麦草材料的遗传相似性系数介于0.537~0.899,平均为0.742。群体结构分析、主成分分析与NJ聚类法均将供试材料分为3个类群,且类群间的材料相互渗透形成混合类群,分类结果与遗传相似性系数分析表明171份新麦草单株种质分布较集中;3种分类方法对新麦草材料3个不同类群的划分结果基本一致,但混合类群的划分存在差异,每个类群的新麦草单株材料来源背景不同,未表现出明确的地域性规律。

    • 黑龙江省部分育成粳稻资源的遗传多样性分析

      2019, 20(1):60-68. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180725002 CSTR:

      摘要 (1523) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2255) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了阐明黑龙江省不同育种单位育成粳稻间的亲缘关系,本研究利用45对SSR多态性分子标记对收集于黑龙江省8个育种单位的104份粳稻资源的遗传多样性和群体结构进行了分析。结果表明,上述标记能够高效鉴别参试材料的多样性水平,共检测到154个等位基因,每个位点检测等位基因(Na)变异范围为2~8,平均为3.42;基因多样性指数(H)变异范围为0.02~0.77,平均为0.38;多态性信息含量(PIC)变异范围为0.02~0.73,平均为0.34。进一步分析发现,黑龙江省农业科学院黑河分院育成材料的遗传多样性水平较高,平均多态性信息含量(PIC)为0.33,而东北农业大学育成材料的多样性水平较低,平均多态性信息含量(PIC)为0.18。UPGMA聚类和遗传结构分析表明,黑龙江省农业科学黑河分院材料与其它单位材料间亲缘关系较远,而黑龙江省农垦科学院水稻研究所与黑龙江省农业科学院佳木斯水稻研究所的材料间亲缘关系则较近。建议在今后的育种中,应该加强引入亲缘关系较远的外单位水稻种质资源用作杂交亲本,以期丰富本地区粳稻的遗传多样性水平。

    • 利用微卫星标记分析山西糜子的遗传多样性

      2019, 20(1):69-78. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180718001 CSTR:

      摘要 (1529) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2740) 评论 (0) 收藏

      摘要:山西是中国糜子主产区之一,有丰富的地方品种和农家种种质资源。利用微卫星标记分析糜子资源的遗传多样性,搞清其遗传背景,便于加强糜子各品种之间的基因交流以及优异种质的筛选和利用,同时对种质资源的亲缘关系分析提供科学依据。利用27对SSR引物分析57份山西糜子的遗传差异,利用PowerMarker 3.25计算每对引物的多态性信息含量,利用PopGen1.32计算每对引物和两个生态区的观测等位基因等遗传参数。用MEGA5.0构建 Neighbour-Joining聚类图,利用Structure 2.3.4 鉴定遗传类群,利用Ntsys2.11进行主成分分析。结果显示27对SSR引物共检测出71个等位变异,平均每个位点扩增出2.6296个等位基因,各引物对的有效等位基因占观测等位变异的76.94 %。各引物对的基因多样性指数为0.4140~1.0446,平均为0.7686; PIC为0.0601~0.7158,平均为0.5667。两生态区的观测杂合度等遗传参数相差不大。基于N-J遗传距离将57份材料分为3个类群,类群Ⅰ属于黄土高原春夏糜子区,类群Ⅱ、类群Ⅲ属于北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区。遗传结构分析将57份糜子材料分为3个类群,绿色类群的基因多样性指数和PIC比蓝色、红色类群高。两种聚类结果基本一致,分布方式均与地理位置相关。主成分分析将晋北部材料从晋中、晋南部材料中区分开来,说明两生态区糜子的遗传背景因地理气候因素有明显差异,与遗传结构群体分析结果一致。研究表明,山西省糜子资源的遗传多样性丰富。

    • 苹果属栽培种楸子的遗传多样性与遗传结构分析

      2019, 20(1):79-89. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180522002 CSTR:

      摘要 (1815) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2176) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用荧光SSR分子标记,对新收集的苹果属栽培种楸子种质资源进行了遗传多样性和群体结构分析,明确群体内和群体间的遗传多样性和结构,为苹果属植物种质资源的收集保存和砧木育种亲本选择提供参考。利用荧光SSR构建研究材料的指纹数据,主要利用GenAlEx 6.501软件分析遗传多样性,利用POPULATION 1.2软件基于Nei遗传距离构建Neighbour-Joining(NJ)树,并利用STRUCTURE 2.3.4软件进行群体结构分析。结果表明:19对SSR引物共检测出390个多态性等位基因,平均等位基因数20.526,平均有效等位基因数9.399,观察杂合度和期望杂合度的平均值分别为0.706和0.868,香浓多样性指数为2.446,高于以往研究的苹果属植物的遗传多样性。基于Nei遗传距离的聚类分析在遗传距离0.9167处155份材料可以分成3个类群,三个类群间的遗传距离较近,并没有完全按来源地划分为相应的类群。群体结构分析将155份材料划分成了2个稳定的群体,群体结构分组与NJ聚类有相似的结果,其中150份材料的Q值均大于0.6,血缘相对单一。

    • 玉米SAUR基因家族的鉴定与生物信息学分析

      2019, 20(1):90-99. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180707001 CSTR:

      摘要 (1887) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3579) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究玉米早期应答生长素基因SAUR(Small auxin-up RNA)家族,本研究采用全基因组信息鉴定出91个玉米SAUR基因,命名为ZmSAUR,并分析了玉米SAUR家族成员的基因结构、氨基酸特点、染色体定位和基因进化。结果表明,SAUR基因家族在染色体上呈现不均匀分布,其中2号染色体上数量最多为22个,基因的扩增模式为分散复制与片段复制。SAUR基因家族具有相对保守的结构,即包含1个保守的Rna DNA结构,SAUR蛋白的3D结构含有3个α螺旋和3个β折叠。根据多物种SAUR蛋白进化树分析将其分为9个分支,并分析发现玉米与物种相近的谷子聚在一起。这些信息为玉米SAUR基因家族功能分析奠定了一定的工作基础。

    • 新疆冬小麦萌发期抗旱性综合评价

      2019, 20(1):100-112. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180507001 CSTR:

      摘要 (1559) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2553) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究新疆冬小麦萌发期对旱胁迫的响应,并进行抗旱性综合评价,为小麦萌发期抗旱品种的评价和筛选提供理论依据。本研究采用20% PEG-6000胁迫剂并利用位于5BS染色体上的功能标记TaNRX-a1和TaNRX-b1分别进行萌发期抗旱鉴定和分子标记检测从而对83份新疆冬小麦品种(系)进行萌发期抗旱性综合评价。测定小麦发芽率、发芽势、发芽指数、根数、最长根长、苗高和胚芽鞘长度7个指标,结果表明,较对照处理分别下降30.86%、23.91%、31.37%、0.43%、31.07%、50.27%和6.60%。在83份新疆冬小麦品种(系)中TaNRX-a和TaNRX-b变异类型频率分别占83.1%和16.9%。具有种子萌发期高抗旱能力等位变异TaNRX-a为优势等位变异。在种子萌发期高抗旱能力的优势等位变异TaNRX-a变异类型的材料中地方品种、引进品种和自育品种的分布频率依次为93.8%、82.1%和79.5%。通过加权隶属函数法及分子标记检测相结合表明,抗旱性最强且具有TaNRX-a变异类型的品种(系)有昌冬5号、旱洋麦、卡衣木红、纳瓦提然和高加索。相关性分析表明,胚芽鞘长、最长根长分别与D值的相关性最大分别为0.557、0.516,可作为小麦抗旱性快速鉴定指标。本研究将表型和分子标记相结合,能更有效的评价小麦萌发期抗旱能力。

    • 甘蓝型油菜育种亲本单株产量与农艺性状相关性分析

      2019, 20(1):113-121. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180705001 CSTR:

      摘要 (1729) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2561) 评论 (0) 收藏

      摘要:油菜是我国重要的油料作物,提高油菜产量是油菜育种的首要目标之一。油菜育种中,考察和分析油菜种质的主要农艺性状是筛选育种亲本材料配制优良组合的前提基础,可以为高效开展重要性状的改良提供有效的科学依据。以213份长江流域油菜主产区育种单位提供的甘蓝型油菜育种亲本为材料,采用相关分析、通径分析、多元回归分析及主成分分析等方法,探讨在成都平原气候条件下,油菜单株产量与10个相关农艺性状之间的关系,明确甘蓝型油菜产量形成的主要决定因子。结果表明,不同地区油菜资源农艺性状存在较大差异;单株产量与株高、主花序长、一次有效分枝数、主序有效角果数、角果长度、每果粒数和千粒重极显著正相关,与营养生长天数显著负相关;对单株产量直接影响最大的是株高,其次是每果粒数和一次有效分枝数,间接作用最大为主序有效长度,其次是主序有效角果数和一次分枝高度。逐步回归分析表明,株高、每果粒数、一次分枝高度和一次有效分枝数是决定单株产量的主要因子;通过主成分分析,可将相关性状综合为4大类:株高控制因子、生育期控制因子、产量性状控制因子和株型控制因子。本生态区域内决定产量形成的关键性状为株高、每果粒数、一次分枝高度和一次有效分枝数,本研究得出的结果对于充分利用各育种单位亲本材料优良性状提供了有价值的参考。

    • 基于InDel标记的国内绿豆品种遗传多样性分析及指纹图谱构建

      2019, 20(1):122-128. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180524002 CSTR:

      摘要 (1778) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2700) 评论 (0) 收藏

      摘要:绿豆是一种具有强抗逆性、适应性广的作物。本研究选取19对多态性丰富、条带稳定的引物用于全部参试样品的遗传多样性分析及指纹图谱构建。19对InDel引物有效等位基因数变幅介于1.100~1.996之间,平均为1.750;期望杂合度(He)变幅介0.0918~0.5049之间,平均为0.421;Nei’s基因多样性指数变幅介于0.0907~0.4989之间,平均为0.416。多态性信息含量PIC值变幅介于0.0866~0.3744之间,0.25<PIC<0.50为中度多态性位点,本研究所采用的InDel标记平均PIC含量为0.325。利用UPGMA构建42份主栽绿豆种质资源的聚类树状图,在遗传相似系数为0.55的阈值处可将42个绿豆品种(系)分为2大类群,遗传分析说明主栽绿豆种质资源基本已脱离地域的影响。利用19对InDel引物扩增结果,构建了42个绿豆主栽品种的DNA指纹图谱,可以将42个绿豆品种区分并准确鉴定。本研究中的InDel标记带型易读简单,适宜用于构建DNA指纹图谱和进行绿豆品种真伪鉴定,为绿豆名品种保护、原产地溯源管理等提供科学依据。

    • 基于ISSR分子标记的野生桃儿七遗传多样性研究

      2019, 20(1):129-136. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180504001 CSTR:

      摘要 (1351) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2504) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 通过对甘肃,青海桃儿七遗传多样性研究,为野生桃儿七资源的保护提供依据。方法 采用ISSR分子标记技术,对13个野生桃儿七居群的153份DNA进行扩增,对其扩增条带进行遗传多样性分析,在所得遗传距离的基础上进行UPGMA聚类和Mantel检验地理距离,对野生桃儿七居群间遗传多样性差异进行分析。结果 11条ISSR引物共检测到155个条带,每条引物10-17个,平均 14.1个,共1320个多态性位点;居群平均多态性位点百分率(PPL)65.50%;Nei’s 遗传多样性指数(H)为 0.2101,Shannon 信息指数(I)为0.3191;遗传距离变化范围 0.0316-0.3769;Mantel检验p=0.4220。结论 甘肃,青海13个野生桃儿七居群间具有较高的遗传多样性,种群内的基因流十分丰富,居群内的遗传分化明显比居群之间的分化要大,各居群间遗传距离与地理距离无相关关系。

    • 重庆地区豌豆( Pisum sativum L. )种质资源收集与多样性分析

      2019, 20(1):137-145. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180528001 CSTR:

      摘要 (1789) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2579) 评论 (0) 收藏

      摘要:“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”重庆项目组于2015—2017年历时3年,从重庆19个区县收集豌豆地方种质资源56份。豌豆种质资源在重庆地区分布呈现出范围广、海拔跨度大的特点。本文对上述豌豆资源的14个性状进行了遗传多样性分析,结果表明该批资源多样性丰富,其中多样性指数最高的质量性状和数量性状分别是荚形和株高;变异系数最大的是分枝数。聚类分析将该批豌豆资源划分为5大类群,第Ⅰ类群为直立型、早熟型材料;第Ⅱ类群为籽粒食用型材料;第Ⅲ类群为叶用型兼食荚型材料;第Ⅳ类群为高产、中粒型材料;第Ⅴ类群为大籽粒和食荚型材料。这些豌豆资源经重庆不同地区和民族农民长年选择后,在抗逆性、食荚性、食叶性、籽粒特性等方面发展出了独特性状,利用好这些资源将为今后的豌豆产业发展注入新的活力。

    • 云南省龙陵县药用植物资源调查与分析

      2019, 20(1):146-158. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180329001 CSTR:

      摘要 (1853) HTML (0) PDF 0.00 Byte (5849) 评论 (0) 收藏

      摘要:为摸清云南省龙陵县药用植物资源的分布状况,2015年1月至2016年12月,开展全国第 四 次中药资源普查云南省第二批试点县龙陵县的普查工作.按照普查工作要求,普查队对云南省龙陵县的野生药用植物资源、栽培药用植物资源、传统医药知识及中药材市场进行调查。在龙陵县10个乡镇37块样地进行了野外普查、样线调查、标本采集、药材采集、实地采访及标本鉴定,调查采集药用植物腊叶标本653号,通过鉴定和查证有明确药用功效的植物有142科,437属,606种。调查到重点药材84种,其中包括野生药材基源植物48种,栽培药材基源植物36种(其中3种既有野生,也有栽培);调查到国家珍稀濒危药用植物24种,根据调查,龙陵县野生分布较多、分布广泛的重点品种主要有石松、白茅根、金荞麦、葛根、常山、黄精、天南星等20余种;栽培药用植物主要有石斛、草果、重楼、龙胆、附子、续断、三七、白花蛇舌草、丹参、桔梗、半支莲、黄精、当归、玛卡、栀子等10余种,其中栽培面积较大的中药材主要有石斛、草果、重楼3种。本文对当地药用植物资源的分布概况、消长情况及调查、收集到的药用植物资源种类进行鉴定评价及分析,为龙陵县药用植物资源的可持续发展提供参考依据。

    • 大麦黄花叶病相关基因WRKY55的克隆及功能研究

      2019, 20(1):159-167. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180529002 CSTR:

      摘要 (1613) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3210) 评论 (0) 收藏

      摘要:大麦黄花叶病是我国长江中下游地区大麦种植区域的主要病毒病害,由大麦黄花叶病毒(Barley yellow mosaic virus, BaYMV)及大麦和性花叶病毒(Barley mild mosaic virus, BaMMV)引起,自然条件下病毒寄生于禾谷多黏菌中,通过感染大麦根部导致病害发生。本研究通过分析RNA-seq数据,获得感染BaMMV后上调表达的基因HORVU1Hr1G069640(WRKY55)。荧光定量PCR分析发现WRKY55在感病品种中的表达水平极显著高于抗病材料,说明WRKY55参与到大麦感染黄花叶病的过程。WRKY55全长870 bp,在415-594位核苷酸之间含有WRKY保守结构域,系统进化分析显示该基因位于独立的进化分枝。组织表达分析发现该基因主要在根部和幼嫩组织中表达,而其它成熟部位表达较少甚至没有。农杆菌介导的烟草亚细胞定位实验发现WRKY55位于整个细胞。酵母转录因子活性分析实验未检测到转录激活活性,酵母双杂交实验未检测到WRKY55与感病基因编码蛋白eIF4E和PDIL5-1存在物理相互作用。这些结果显示WRKY55参与大麦黄花叶病病毒感染。

    • 萝卜全基因组中LBD基因家族成员的鉴定与分析

      2019, 20(1):168-178. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180503002 CSTR:

      摘要 (1855) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3724) 评论 (0) 收藏

      摘要:LBD基因家族是植物所特有的一类转录因子,在植物生长发育过程中起到非常重要的作用。本研究利用生物信息学方法,从萝卜基因组中鉴定出分布于9条染色体上的59个LBD基因。该家族成员结构比较简单,内含子数均不超过3个。萝卜LBD基因可分为Class I和Class II两大类,分别包含50和9个成员。它们在染色体上的分布不均匀,1号染色体上基因数目最多,有18个,而7和8号染色体分别仅有1个LBD基因。对它们在不同组织和发育时期的表达模式研究发现,该基因家族具有一定的时空表达特异性,预测其参与萝卜不同的发育过程。本研究为萝卜LBD基因家族的功能分析奠定了基础。

    • 基于简化基因组的花生InDel标记开发和功能解析

      2019, 20(1):179-187. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180517003 CSTR:

      摘要 (1226) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2725) 评论 (0) 收藏

      摘要:InDel在基因组中的分布密度仅次于SNP,可作为动植物群体遗传分析、分子辅助育种等研究领域的有效分子标记。花生是世界范围内重要的油料作物之一。目前,花生栽培种全基因组已经公布,为准确挖掘花生基因组信息提供了重要参考。本研究通过169份花生核心种质的GBS(Genotyping-by-sequencing)测序和比对,共获得大小分布在1~14 bp范围内的10,401个InDels。染色体Arahy.16上分布InDels最多,达741个;而在染色体Arahy.08分布最少,有263个。参考基因组注释信息,仅有1,167个InDels分布在功能基因相关区域。经GO注释,InDel分子功能主要包括催化活性(catalytic activity)和结合(binding);生物过程主要涉及代谢过程(metabolic process)、单组织过程(single-organism process)和细胞过程(cellular process)。经KEGG通路分析发现,InDels所在的基因区域的功能主要与代谢相关。本研究开发出全基因组水平的InDel标记,并做了相应功能分类和注释,为进一步分子验证和利用提供丰富的基因资源。

    • 西葫芦CpActin内参基因的分离及其作为内参基因的初步应用

      2019, 20(1):188-198. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180607001 CSTR:

      摘要 (1718) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3478) 评论 (0) 收藏

      摘要:荧光定量PCR(qRT-PCR)是研究分子生物学中基因表达的一种新型核酸定量技术, 具备快速高效、特异性强、重复性好、灵敏度高和自动化程度高等优点, 因而根据相应的实验材料选择适宜的内参基因对于提高qRT-PCR分析的准确性显得尤为重要。Actin基因表达范围广、且表达稳定, 常常作为内参基因应用于qRT-PCR表达分析中。前期利用转录组测序(RNA-seq)技术获得了西葫芦低温弱光转录组数据库,本研究从中筛选到1条长达2,543 bp的cDNA,并对其进行了序列分析。生物信息学分析结果表明, 该序列包含1个开放读码框(ORF), 大小为2,064 bp, 预测共编码氨基酸数为682个, 理论分子大小约为79.67 kD, 蛋白质等电点为6.28。Wolf Psort分析发现, CpActin蛋白亚细胞定位于细胞核(Nucleus)中。Motif Scan分析显示, CpActin蛋白质的氨基酸序列207-406位和558-682位分别为Actin的中端和C端保守区域。同源性分析表明, 基因编码的蛋白质与同为南瓜属的中国南瓜和印度南瓜同源蛋白的相似性达到99%, 具有高度的保守性。基于所获得的基因全长cDNA序列, 设计了基因ORF全长引物对CpActin-F、CpActin-R,经PCR扩增得到一条特异、明亮的条带, 经测序验证, 序列与RNA-seq数据库的cDNA序列一致, 基因命名为CpActin,Genbank登录号为MH211008。在此基础上, 设计了一对荧光定量PCR引物CpActin-Fq、CpActin-Rq, 分析显示, 该引物具有较高的特异性和扩增效率, 且在西葫芦不同组织(根、茎、花和果)和不同胁迫处理[正常(25℃, 300 umol·m-2·s-1)、低温处理(4℃, 300 umol·m-2·s-1)、弱光处理(25℃, 80 umol·m-2·s-1)、低温弱光处理(4℃, 80 umol·m-2·s-1)、强光处理(25℃, 2000 umol·m-2·s-1)和高温处理(38℃, 300 umol·m-2·s-1)]叶片中均能稳定表达, 适合在西葫芦基因qRT-PCR表达分析的研究中作为候选内参基因。该研究结果为开展西葫芦重要功能基因的表达模式分析和低温弱光调控分子机理的研究奠定了坚实基础。

    • 基于rpl16序列分析大百合的遗传多样性及遗传结构

      2019, 20(1):199-206. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180427001 CSTR:

      摘要 (1846) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2680) 评论 (0) 收藏

      摘要:大百合是百合科大百合属一种重要的野生植物资源,本文采用基因测序法,利用叶绿体DNA rpl16序列对10个大百合居群进行了遗传多样性和遗传结构分析,旨在为其资源保护和开发利用提供理论基础。结果显示:rpl16序列矩阵长度为699 bp,共检测到14个变异位点和12个单倍型,单倍型多态性(Hd)为0.604;总的遗传多样性(HT)为0.660。该居群间遗传变异(71.53 %)大于居群内遗传变异(28.47 %),说明居群间变异是其居群的主要变异来源;居群间遗传分化很高(Gst-= 0.677,Nst-= 0.614,Fst = 0.71531),基因流较低(Nm = 0.0995)。失配分析结果表明种群在进化过程中曾经历过快速扩张,中性检验支持上述结果:Tajima's D = - 1.74368(P > 0.05);Fu and Li's D = -2.69366(P < 0.05);Fu and Li's F = -2.79896(P < 0.05)。研究结果表明:大百合居群遗传多样性较高,居群间存在较高的遗传分化,主要与其生活史特征相关。基于得到的居群遗传信息,建议采取就地保护为主的保护策略。

    • 大麻THCA合成酶基因(CsTHCA)RNA干扰载体的构建及遗传转化

      2019, 20(1):207-214. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180524001 CSTR:

      摘要 (1408) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2274) 评论 (0) 收藏

      摘要:大麻THCA合成酶基因CsTHCA在调控大麻THC含量方面起着重要的作用。通过RT-PCR方法从大麻中克隆了CsTHCA,该基因开放阅读框全长1638 bp,共编码545个氨基酸。通过pSKint中间载体,构建CsTHCA RNA干扰植物转化载体并转化大麻茎尖,获得转基因植株,通过分析大麻中THCA合成酶基因的表达并结合薄层色谱法和SPE-HPLC法发现,转基因植株中基因表达量降低且THC含量降低,这表明CsTHCA通过某种机理正调控THC的含量。

    • 一个新的番茄黄绿叶突变体表型鉴定与遗传分析

      2019, 20(1):215-220. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180518001 CSTR:

      摘要 (1184) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2679) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物黄绿叶突变体不但在植物的光合作用、叶绿素的合成代谢途径、叶绿体的遗传分化与发育等一系列基础研究中具有重要作用,而且还可以作为标记性状应用到育种研究上。本研究以前期化学诱变得到的一个番茄黄绿叶突变体为材料,对其主要表型与光合作用特征特性进行鉴定分析,发现突变体从第一片真叶开始变黄,植株矮小,叶片叶绿素含量和净光合速率相对野生型显著降低,叶绿体类囊体片层结构畸形。突变体和野生型进行正反交,分析其遗传方式。发现其F2群体正常叶与黄绿叶的分离比为3:1,表明黄绿叶是由单个基因突变引起的隐性性状。本研究为后期的基因定位奠定了基础。

    • 1980S-2010S华北夏谷区主栽谷子品种SSR遗传多样性分析

      2019, 20(1):221-228. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180525001 CSTR:

      摘要 (1518) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2361) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对20世纪80年代以来具有代表性的华北夏谷区审(鉴)定的20个主栽谷子品种进行SSR标记多态性分析,研究了华北地区育成谷子品种的遗传多样性。49对引物在20个谷子品种中扩增出具有多态性的条带,共检测出142个等位变异,平均每个位点检测出的等位变异数为2.96个。标记位点多态性信息含量( PIC) 变幅为0.0904~0.6896,平均为0.4168。20份材料间的遗传距离变幅为0.0173~0.9000,聚类分析将其分成3大类群,其中谷丰1号自成一类,表明谷丰1号的遗传距离较其他品种大。不同年代谷子品种间遗传距离分析结果显示,各年代品种之间的平均遗传距离由大到小依次是1980s>1990s>2000s>2010s,表明随着年代的递进育成品种的遗传差异减小,亲缘关系增近。

    • 薏苡属种质资源的主要表型性状多样性研究

      2019, 20(1):229-238. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180604003 CSTR:

      摘要 (1692) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2846) 评论 (0) 收藏

      摘要:旨在评价薏苡属种质资源的表型多样性,为品种改良和亲本选择提供科学依据。本文对108 份薏苡属种质资源的22 个表型性状进行了多样性分析和分类。结果表明,全部材料涵盖了薏苡属的2 个种和4 个变种,除了花药色表现一致,9个描述型性状(芽鞘色、叶鞘色、幼苗叶色、柱头色、幼果颜色、果壳色、喙的有无、总苞形状、总苞质地)的多样性指数在0.55~1.65 之间,12 个数值型性状(株高、着粒层、主茎粗、叶长、叶宽、总分蘖数、有效分蘖数、主茎节数、分枝节位、百粒重、粒长、粒宽)的变异系数范围为13.0%~60.1%。相关分析发现,大部分数值型性状间存在显著相关性,而主成分分析将表型性状分为5 个主成分,累积贡献率为77.4%。聚类分析将108 份资源划分为3 个类群,Ⅰ类主要分布在较高纬度地区,表现为植株矮小、叶片小、节数少和分枝节位低等特点;Ⅱ类主要分布在中国的长江中下游、西南和南方地区及东南亚的较低纬度地区,表现为植株高度、茎粗、节数及叶片大小等表现中等、分蘖数偏低等特点;Ⅲ类分布中国西南地区,主要表现为植株茎秆高大粗壮、叶片大、节数多和分枝节位高、分蘖多、生物量大等特征。大部分材料均表现出比较明显的地域性和不同的表型特征,可以作为薏苡新品种选育和改良的优异亲本材料。

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