• 2019年第20卷第2期文章目次
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    • >综述
    • 辣椒果实类胡萝卜素生物合成研究进展

      2019, 20(2):239-248. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180720002 CSTR:

      摘要 (1704) HTML (0) PDF 1.32 M (2862) 评论 (0) 收藏

      摘要:辣椒是全世界广泛栽培的蔬菜作物之一,成熟的辣椒果实中含有α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、玉米黄质、叶黄素、 隐黄质、辣椒红素及辣椒玉红素等多种不同的类胡萝卜素;由于类胡萝卜素生物合成途径存在差异调控方式,最终在辣椒果 实中积累不同成分和含量的类胡萝卜素,从而导致不同辣椒果实颜色的形成。本文系统概述了辣椒果实颜色与类胡萝卜素组 分,类胡萝卜素生物合成途径,关键酶基因的功能及相关转录调控机制等方面的研究进展,总结了当前研究中存在的问题, 并提出相应的研究展望,对今后高类胡萝卜素辣椒新品种选育,人为调控类胡萝卜素生物合成,改善辣椒果实品质具有重要 的意义。

    • 草莓育种新动态及发展趋势

      2019, 20(2):249-257. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181102001 CSTR:

      摘要 (2482) HTML (0) PDF 1.91 M (3386) 评论 (0) 收藏

      摘要:草莓作为重要的浆果类作物之一,其栽培面积和产量一直居于世界小浆果生产的首位,业已成为我国效益最好的农业产业。栽培草莓选育始于19世纪初的英国,我国草莓育种起步较晚始于20世纪50年代,本文按照时间节点介绍了国内外草莓育种历程及代表性草莓品种。八倍体栽培草莓基因组中亚基因组间存在高度同源性,到目前为止未组装出较为完整的参考基因组;二倍体森林草莓基因组经过多次修订具有较高的完整性和精密性。随着测序技术的发展,大量的草莓品质和抗性相关的分子标记被开发,这些标记也被应用于草莓育种项目中,大大提高了育种效率。我国草莓育种存在亲本遗传背景狭窄、育种方法单一等问题,针对这些问题本文提出了我国草莓育种未来方向和发展趋势。

    • 早熟甘蓝型油菜研究进展及其应用

      2019, 20(2):258-266. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180712001 CSTR:

      摘要 (1527) HTML (0) PDF 1.38 M (2722) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着油-稻-稻三熟制种植模式的推进和油菜机械化生产的要求,早熟性状已经成为油菜理论研究和品种选育的关键性状。本文从油菜早熟性状的理论研究、品种选育以及生产应用的层面开展了综合论述。首先介绍了早熟油菜的界定标准及其生长特性和选择依据。随后从早熟性状的遗传特性、早熟基因的定位等层面介绍了早熟性状的理论研究现状。在品种选育和应用层面,文章从早熟品种选育的必要性、早熟品种的选育途径、育种现状以及早熟油菜品种生产应用现状和前景等方面开展了论述。最后针对油菜早熟性方面存在的问题和对策作了简要概述。本文将为我国早熟油菜种质创新和品种选育提供参考。

    • >论文
    • 水稻全生育期耐盐性鉴定评价方法研究

      2019, 20(2):267-275. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180815003 CSTR:

      摘要 (2041) HTML (0) PDF 4.30 M (3041) 评论 (0) 收藏

      摘要:全生育期耐盐性是水稻种质各生育阶段耐盐性的综合反应。科学、准确、高效的水稻全生育期耐盐性鉴定评价方 法是正确判别水稻种质耐盐真实性的关键所在。本研究挑选19 份不同耐盐性水稻种质作为研究材料,在正常环境与0.2%、 0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%盐处理浓度下,调查11 个农艺性状表型值并计算其耐盐系数,并运用品种间四分位差法分析, 明确水稻全生育期耐盐性鉴定最适盐浓度;综合采用主成分分析、隶属函数分析、回归分析、聚类分析等多种多元统计分析 方法,探索了水稻全生育期耐盐性鉴定合理评价方法。结果表明,在6 种盐胁迫浓度下各性状的耐盐系数均呈偏态分布,其 中0.3%盐胁迫浓度下多数农艺性状耐盐系数品种间四分位差最大,认为0.3%盐胁迫浓度是水稻全生育期耐盐性鉴定最适盐浓 度。主成分分析结果表明,11 个农艺性状的耐盐系数可简化为3 个主成分。利用主成分贡献率和隶属函数分析,进一步将3 个主成分值简化为水稻耐盐性综合评价指标D 值。再利用逐步回归分析,建立了D 值与11 个农艺性状耐盐系数最优线性回归 方程:D=-0.365+0.647PL+0.152PN+0.274TW。从该方程可知穗长、穗粒数和总干物重的耐盐系数是影响D 值得关键指标。利 用回归分析建立的模型,可准确完成对D 值预测。根据D 值对19 份水稻种质进行聚类分析结果表明,可分为5 个类群,正好 对应于水稻耐盐性划分的极强、强、中、弱、极弱5 个等级,验证了以D 值来评价耐盐性的可行性,认为D 值可作为水稻种 质耐盐性评价的重要指标。

    • 44份玉米自交系对镰孢穗腐病的抗性鉴定

      2019, 20(2):276-283. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180814001 CSTR:

      摘要 (1787) HTML (0) PDF 15.59 M (3419) 评论 (0) 收藏

      摘要:在2016 年和2017 年分别对44 个不同来源的在自然发病条件下对穗腐病表现为抗病或感病的玉米自交系,分别 人工接种拟轮枝镰孢和禾谷镰孢,对其抗性进行了鉴定。结果表明,塘四平头群的自交系发病最重,旅大红骨群的自交系发 病最轻,瑞德群的自交系之间抗性差异较大。玉米自交系吉V203,承351 和丹598 对拟轮枝镰孢和禾谷镰孢均表现为高 抗,而PHTD5 和掖81162 对两种致病菌均表现为高感。44 份自交系在不同的年份的抗性评级存在一定的差异,说明玉米穗 腐病的发病受环境因素影响较大,也在一定程度上说明玉米穗腐病抗性遗传的复杂性。高抗和高感的玉米自交系在不同年份 发病稳定,而中等抗性水平的自交系在不同年份的发病程度存在差异,受环境因素影响较大。本研究结果将为玉米穗腐病的 抗性遗传改良提供一定的参考依据。

    • 室内冷冻法鉴定小麦抗寒性的研究

      2019, 20(2):284-296. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180719001 CSTR:

      摘要 (1628) HTML (0) PDF 8.97 M (2362) 评论 (0) 收藏

      摘要:冬季冻害是制约我国北方小麦生产的重要因素之一,田间鉴定小麦抗寒性方法易受环境影响。本研究以209份抗寒性存在显著差异的小麦种质资源为材料,进行人工冷冻处理,测定不同冷冻温度处理下植株电导率及冷冻成活率,分析相对电导率、冷冻成活率和半致死温度与田间冻害等级的相关性,以建立室内鉴定小麦抗寒性的最适方法,为小麦抗寒性育种提供优良品种资源。结果表明,-14℃处理3h后的冷冻成活率与冻害等级呈显著负相关,该方法可快速、准确鉴定小麦不同品种抗寒性,同时鉴定出河农05(9)7-11-4-15、冀麦585、乐639、石麦15、保5108、石新828、众麦1号和河农7069等抗寒性较强品种。

    • 丹红杨×通辽1号杨杂交子代苗期抗旱性初步评价

      2019, 20(2):297-308. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180717001 CSTR:

      摘要 (1287) HTML (0) PDF 1.41 M (2362) 评论 (0) 收藏

      摘要:杨树是重要的用材林和防护林树种,土壤干旱不仅影响杨树正常生长发育,甚至降低木材产量与品质。评价杨树全同胞家系抗旱性,筛选抗旱指标,对培育抗旱新品种、干旱土地的利用及生态环境建设具有重要意义。本研究以123个丹红杨 × 通辽1号杨杂交子代无性系为材料,采用盆栽控水试验,在中度干旱胁迫下,测定植株的生长、光合、叶形和水分生理等12个指标; 建立田间试验林,测定一年生田间生长量。结果表明,干旱胁迫对杂交子代各指标均有极显著影响 (P<0.01),其中气孔导度(Ga)变异系数最大。相关性分析发现,各抗旱性状之间呈现不同程度的相关性。利用主成分分析法和隶属函数法进行苗期抗旱性综合评价,将杂交群体划分为干旱敏感型、中等抗旱型和高抗旱型三种类型,分别包含30、72和21个无性系,DX-27、DX-4、DX-3等10个无性系抗旱性强于父本通辽1号杨,其中无性系DX-55和DX-81抗旱性D值(均为0.60)最大,抗旱能力最强。逐步线性回归分析和相关性分析表明基径(D)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Ga)和蒸腾速率(Tr)对抗旱性影响显著,可作为苗期抗旱性评价指标,其中Ga对抗旱性直接效应最大。采用布雷金多性状综合评价法对杂交子代田间生长性状综合评价,将杂交群体划分为4级,亲本丹红杨和通辽1号杨分别隶属优级和差级,6个抗旱性强于父本通辽1号杨的无性系(DX-76、DX-78、DX-53、DX-55、DX-3、DX-20)隶属优级和良级,初步筛选为抗旱速生材料。本研究为杨树抗旱遗传改良及苗期抗旱性鉴定提供理论依据。

    • 菜用黄麻种质萌发期耐盐性评价

      2019, 20(2):309-320. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180726001 CSTR:

      摘要 (1264) HTML (0) PDF 1.97 M (2358) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确不同盐胁迫对菜用黄麻种子萌发的影响,并综合评价菜用黄麻种质的耐盐性,本研究以13份菜用黄麻种质为试验材料,以2份纤用黄麻为参照种质,分别测定在不同浓度(0、50、100、150、200 mmol/L)的两种单盐NaCl、Na2SO4处理下种子的发芽率、发芽势、胚芽长度、胚根长度,采用隶属函数法和系统聚类分析法对其耐盐性进行综合评价。结果表明,不同种类和不同浓度的盐胁迫对菜用黄麻发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长存在不同程度的影响。随着盐浓度的增加各指标均在盐浓度为200 mmol/L显著低于对照。NaCl胁迫对菜用黄麻萌发期各指标的抑制作用由大到小依次为胚根长>发芽势>胚芽长>发芽率,Na2SO4胁迫对菜用黄麻萌发期各指标的抑制作用由大到小依次为胚根长>胚芽长>发芽势>发芽率。Na2SO4对菜用黄麻种子萌发的抑制作用高于NaCl。根据对13份菜用黄麻种质以及2份参照种质的综合评价及聚类分析,将15份黄麻种质划分为高耐盐、中度耐盐、盐敏感3种类型,筛选出高耐NaCl的菜用黄麻4份分别为14MCB-1、粤引2号、埃及麻菜、福农1号,高耐Na2SO4种质1份为桂麻菜2号及对2种单盐均表现敏感的菜用黄麻种质平果麻菜。[ 收稿日期:2018-07-26 修回日期:2018-10-10 网络出版日期: URL: 第一作者研究方向为麻类作物育种与栽培技术研究, E-mail:houwenhuan1112@126.com *通信作者: 李初英,主要从事麻类作物育种与栽培技术研究, E-mail:lcy6689@126.com 基金项目: 国家麻类产业技术体系资助项目(CARS-16-S15),广西科技重大专项(桂科AA17204045-7),广西农业科学院基本科研业务专项项目(2015YT65) Foundation project: China agriculture research system foundation(CARS-16-S15),Science and technology major projects in guangxi(Guike AA17204045-7),Guangxi academy of agricultural sciencesbasic scientific research project (2015YT65) ]

    • 宁夏水稻核心种质及后代抗稻瘟病基因型分析

      2019, 20(2):321-334. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180731001 CSTR:

      摘要 (1065) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1861) 评论 (0) 收藏

      摘要:以96份宁夏水稻核心种质资源和47份杂交后代为试验材料,采用宁夏稻瘟病菌生理小种人工接种和自然诱发相结合的方法对其进行稻瘟病抗性的大田鉴定和病圃鉴定,评价了每个材料的稻瘟病抗性;同时采用8个主效抗稻瘟病基因的功能标记对上述材料进行抗病基因的分子检测,得到了28个不同的抗稻瘟病基因型,将不同基因型的稻瘟病抗性评价进行了差异显著性分析。结果表明,同时含有Pita、Pib、Pikm、Pikh、Pi9和Pi5共6个抗病基因组成的基因型的水稻材料对稻瘟病的抗性极显著高于其他基因型的抗性。Pita基因单独与Pikm、Pikh、Pi2、Pi5基因聚合时均表现出正向聚合效应,其中Pita与Pikh基因的聚合效应最强。当Pib与Pita+Pikh聚合时,表现出负向聚合效应。这为宁夏地区通过基因聚合方法选育广谱持久抗稻瘟病水稻新品种提供了重要的参考依据。

    • 黄瓜发芽期耐热性评价及全基因组关联分析

      2019, 20(2):335-346. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180624001 CSTR:

      摘要 (1304) HTML (0) PDF 5.10 M (2602) 评论 (0) 收藏

      摘要:高温会降低作物种子活力,减慢或完全抑制发芽,是制约黄瓜生产的重要非生物胁迫之一。本研究以96份黄瓜核心种质为试材,在42℃下进行发芽试验,利用相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数和相对胚根长度计算出的综合评价值,对核心种质发芽期耐热性进行鉴定评价;并利用重测序数据,对核心种质发芽期的耐热性进行全基因组关联分析。通过鉴定,筛选出了两份耐热极强的材料CG109和CG110,综合评价值均大于0.9。通过全基因组关联分析,检测到五个与相对发芽率关联的位点,分别是GGP4.1、GGP4.2、GGP5.1、GGP5.2和GGR6.1;两个与相对发芽势关联的位点,分别是GGV4.1和GGV5.1;两个与相对发芽指数关联的位点,分别是GGI4.1和GGI5.1;两个与相对胚根长度关联的位点,分别是GRL6.1和GRL7.1。在以上位点中,GGI4.1、GGV4.1和GGP4.1均位于Chr.4的同一区间;GGI5.1、GGV5.1和GGP5.2均位于Chr.5的同一区间。这两个区段的关联位点利用相对发芽率、相对发芽指数和相对发芽势三个指标均可检测到,由此推测该区域存在与发芽期耐热性相关的基因。

    • 甘薯种质资源花青素积累的遗传多态性分析

      2019, 20(2):347-358. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180630002 CSTR:

      摘要 (1441) HTML (0) PDF 16.28 M (2067) 评论 (0) 收藏

      摘要:甘薯种质资源中花青素的积累呈现极为丰富的形态学多态性,作为花青素天然原料开发具有明显的优势,因而开 展花青素积累的遗传多态性研究对优质专用型甘薯新品种的选育具有重要参考意义。本研究以66 份来源不同的甘薯种质资源 为材料,分析了不同生长位点之间花青素积累的关联性,并针对主要花青素合成基因设计TRAP 等分子标记,探索了该表型 多态性产生的原因。结果表明:(1)甘薯薯块和叶片的花青素积累性状在形态学上相对独立,与其它生长位点无必然关系; 薯皮色、须根色与须根根原基色之间紧密关联。(2)TRAP 分子标记分析表明花青素合成途径IbCHS、IbDFR 等基因在甘薯 基因组中存在多个拷贝,不同种质资源之间存在较大遗传多态性差异;转录因子IbMYB1-2a/b 仅与薯块花青素积累直接相关, 且并非所有紫心甘薯存在IbMYB1-2a/b 基因。(3)研究筛选出CHSRV1/AN4 引物组合为较理想的TRAP 分子标记,能较好 的区分66 份甘薯种质资源,相对于形态学标记,其聚类分析图能更客观地反映甘薯种质资源之间的遗传关系。本研究为培育 茎叶菜用型和紫心甘薯新品种提供了研究基础,也为追溯紫心甘薯起源提供了重要线索。

    • 峨眉山地区杨叶木姜子群体遗传多样性研究

      2019, 20(2):359-369. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180812001 CSTR:

      摘要 (1537) HTML (0) PDF 21.97 M (1977) 评论 (0) 收藏

      摘要:杨叶木姜子在中医药、天然香精香料、趋避剂等领域具有重要应用价值,但其分布地域狭窄,仅在四川省部分地区分布,严重影响杨叶木姜子的开发和利用。本研究以四川盆地西南边缘峨眉山地带的杨叶木姜子为材料,在峨眉山全分布区内根据地理位置和海拔高度的差异选择7个不同区域采集到84个样本,利用简化基因组测序(GBS)技术对其进行遗传多样性分析。基于GBS文库,共检测获得到48,795个SNP位点,主要变异来源于内含子区域(47.69%)和基因间区(30.71%)。系统进化树分析、主成分分析和群体结构分析均显示7个杨叶木姜子居群聚类到3个大群体。这3个群体分别来自不同的祖先,分别位于峨眉山以金顶为中心向外延伸的2条主要山脉和峨眉山断层向外延伸的山谷区域中,表明峨眉山区地理差异是造成遗传多样性的主要因素。3个群体平均观测杂合度(Ho)为0.27218,平均期望杂合度(He)为0.20635。群体内变异百分率达到96.28%,而群体间变异仅为3.72%。结果表明,峨眉山杨叶木姜子群体间具有较低的遗传多样性水平,但其在群体内具有较高的核苷酸多样性,变异主要来源于群体内变异。研究结果为杨叶木姜子遗传育种和物种多样性保护提供依据,在家系选择方面需注意群体内大量采样,种质资源保存应尽量选择较低海拔。

    • 糜子 EMS 突变体库构建和突变体筛选

      2019, 20(2):370-376. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180810001 CSTR:

      摘要 (1599) HTML (0) PDF 40.01 M (2984) 评论 (0) 收藏

      摘要:糜子(Panicum miliaceum L.)具有抗旱、耐瘠、适应性广、生育期短等特点,是我国北方地区的杂粮作物。本试验选用糜子品种伊选大红糜进行EMS化学诱变而构建突变体库,对获得的2333个M2代材料进行了突变频率和全生育期表型多样性等特征的分析。结果显示,所构建的糜子突变体库材料变异类型非常丰富,共发现103个形态性状突变株系,突变频率为4.4%,包括叶色、叶型、株高、生育期、育性、穗型、种皮颜色等性状,该突变体库的构建将为糜子功能基因组学研究和育种提供丰富的突变体资源和新型种质。

    • 烟草航天诱变突变体变异检测及分析

      2019, 20(2):377-386. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180605001 CSTR:

      摘要 (1522) HTML (0) PDF 5.56 M (2450) 评论 (0) 收藏

      摘要:为预测控制烟草重要性状的关键基因并研究航天诱变机理,对经航天诱变选育的烟草突变体材料NC89-M与野生型NC89进行全基因组重测序,测序深度30×,并对各种类型变异进行检测注释。NC89中检测到单核苷酸多态性位点(Single nucleotide polymorphism, SNP)1848013个,小片段插入缺失(insertion-delection, Indel)398922个,结构变异(Structure variation,SV) 41969个;NC89-M中检测到SNP 1876219个,Indel 402011个,SV 42699个。NC89-M和NC89对比共得到271655个SNP,分布在8378个基因上,23450个Indel造成2156个基因突变。分析结果表明NC89-M中SNP变异数目最多,其转换类型和颠换类型的比值为2.053,说明航天诱变对烟草基因组的变异以单碱基突变为主,突变类型以转换为主;在Indel中,插入突变数目明显多于缺失突变,证明航天诱变造成的Indel中以插入突变为主;在SV中,航天诱变主要造成了插入,缺失,倒位,染色体内部迁移和染色体间的迁移5种结构变异类型;变异基因KEGG注释表明,与代谢通路和次生代谢产物合成两方面基因突变数目最多;变异基因功能注释表明,突变体中调控开花时间的MADS-box基因,调控侧生器官发育与叶缘形状的KNOX1基因和萜类化合物合成相关基因等发生了变异。

    • 荞麦属植物多年生种间杂种的鉴定

      2019, 20(2):387-395. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180802001 CSTR:

      摘要 (1324) HTML (0) PDF 17.70 M (3402) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨SSR分子标记是否可用于荞麦种间F1杂种的真假性鉴定,为今后荞麦杂交育种研究提供一定的指导。利用235对SSR引物对荞麦5个亲本进行PCR扩增,以获得多态性较高的引物,在此基础上对种间杂种进行SSR分子标记分析,同时对真杂种进行形态学观察。获得2对多态性较高引物(SSR2159/58和SSR6790/89),鉴定出三个真杂种:大苦1号╳红心金荞、小米荞╳红心金荞、巨荞╳红心金荞。SSR分子标记可以用于荞麦种间杂种鉴定。

    • SSR标记在辣椒DUS测试中的应用研究

      2019, 20(2):396-405. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180808001 CSTR:

      摘要 (1250) HTML (0) PDF 1.99 M (2268) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了评价SSR分子标记在辣椒(Capsicum)品种特异性、一致性、稳定性(DUS)测试中的应用潜力,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术和毛细管电泳技术,对辣椒SSR引物进行筛选,采用入选的30对核心引物,构建130份不同来源品种的指纹图谱。30对引物共检测到等位基因163个,每对引物等位基因变幅为2~15,平均等位基因数为5.4,多态信息量(PIC)的变异范围为0.17~0.76,平均为0.43。聚类分析表明,该套引物可以将所有参试品种区分开来,遗传基础相近的品种优先聚在一起。130个品种的遗传距离为0.01~0.91。有20对品种遗传距离小于0.10,其中3对品种有1个位点的差异,采用差异位点数判断品种特异性更适合目前辣椒品种现状。采用10对引物对品种0313963-4进行了一致性检测,综合一致性比率R值为96.5%,低于DUS测试中对表型性状一致性的要求。因此SSR标记直接用于辣椒DUS判定还需进一步研究,但是可用于近似品种筛选。

    • 428份玉米自交系籽粒脱水速率的比较分析

      2019, 20(2):406-411. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180720001 CSTR:

      摘要 (1552) HTML (0) PDF 1.20 M (2452) 评论 (0) 收藏

      摘要:玉米籽粒的脱水速率是决定收获期籽粒含水量的关键因素。本研究同时在新乡原阳、商丘虞城和周口郸城调查428份玉米自交系在授粉后35~55 d不同时期的籽粒脱水速率及相关农艺性状。结果表明:428份自交系的籽粒脱水速率在三地均表现出丰富的遗传多样性,与穗轴含水量、苞叶含水量呈显著相关,与籽粒含水量呈极显著相关,与穗位高、株高、雄穗分枝数、抽雄期、吐丝期无显著相关,但与苞叶数及生理成熟期的相关性并不明确;在428份玉米自交系中,授粉后35~55 d籽粒脱水速率仅与授粉后35~40 d籽粒脱水速率(生理成熟期前)存在极显著相关,与50~55 d的籽粒脱水速率(生理成熟期后)无显著相关。这表明生理成熟期前的籽粒脱水速率对授粉后35~55 d籽粒脱水速率的影响更为显著。依据生育期、授粉后35~55 d籽粒脱水速率及授粉后55 d的籽粒含水量,共筛选出生育期不同、籽粒含水量低(低于25%)、籽粒脱水速率快(大于1%)的玉米自交系共计42份。

    • 贵州省主要栽培茶树品种指纹图谱构建与遗传结构分析

      2019, 20(2):412-425. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180801002 CSTR:

      摘要 (1473) HTML (0) PDF 1.89 M (2597) 评论 (0) 收藏

      摘要:贵州是中国目前茶树种植面积最大的省份,同时也拥有丰富的茶树种质资源。对品种真实性以及遗传结构的准确鉴定是种质识别以及杂交亲本选配的关键。本研究以包含贵州省内主要栽培品种和新选育品系的54份茶树资源为材料,首先利用35对SSR引物对它们进行遗传鉴定 ,35对引物共检测到317个等位基因位点,多态信息含量介于0.22~0.92之间,平均0.73;利用PI和PIsibs两个参数评估了每对引物的鉴别力,表明任意两对引物组合都能够区分本研究中的茶树材料,并从中筛选出5对核心引物构建了这些材料的指纹识别图谱,这5对核心引物组合足够用于更大群体的个体鉴定。然后利用GBS方法对这54份材料进行了全基因组SNP挖掘,共鉴定到698117个高质量SNPs;基于这些SNPs进一步对这54份材料进行系统进化分析、主成分分析以及遗传结构分析。54份材料被划分为4个类群,育成品种与新选育品系间遗传背景呈现高度重叠;并据此推测出了前期贵州茶树育种的一般模式,表明贵州前期茶树育种过多依赖福鼎大白茶以及云南地方种质资源,预示着在后续育种实践中,加大对省外优良品种以及贵州省内古茶树资源的杂交利用力度将有助于茶树种质创新以及新品种的选育。

    • 基于SLAF-seq技术鉴定甘蓝型油菜叶缘裂刻性状候选基因

      2019, 20(2):426-435. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180814002 CSTR:

      摘要 (1583) HTML (0) PDF 16.62 M (3363) 评论 (0) 收藏

      摘要:叶缘裂刻性状是甘蓝型油菜遗传育种的理想形态标记。叶缘裂刻性状变异材料的创建对丰富甘蓝型油菜叶片形态和优良品种改良至关重要。本研究以甘蓝型油菜常规品种‘中双11’和甘蓝型油菜叶缘裂刻新品系‘Y176’为亲本(通过甘蓝型油菜与蔊菜远缘杂交获得),从F2群体中分别挑选出叶缘裂刻和正常叶形的植株各50株,构建了两个极端性状混池DNA文库,借助SLAF-seq-BSA技术,挖掘甘蓝型油菜叶缘裂刻性状相关候选基因。共开发出177,941个SLAF标签,通过分析SLAF 标签的多态性,共获得150,168个SNP,其中亲本间共获得128,200个SNP。对ED方法和SNP-index方法得到的关联区域进行综合分析,获得1个与目标性状紧密关联的候选区域,位于甘蓝型油菜A10染色体上的14,528,149~17,353,693区域,总长度为2.83 Mb,约有666个编码基因。与前人研究定位在同一染色体上,但本研究定位的区间与前人研究不同,说明本研究存在控制叶缘裂刻新基因的可能性大。并对该区域内基因进行功能注释,666个基因注释到NR数据库;517个注释到SwissProt数据库;587个注释到GO数据库;151个注释到KEGG通路;258个注释到COG数据库,对候选基因进行注释有助于进一步分离相关基因。

    • 种子有刺毛与无刺毛胡萝卜转录因子DcTTG1的分离及表达分析

      2019, 20(2):436-443. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180807001 CSTR:

      摘要 (1376) HTML (0) PDF 24.25 M (3426) 评论 (0) 收藏

      摘要:胡萝卜种子中刺毛严重影响胡萝卜播种质量。在胡萝卜播种前需要将种子上的刺毛用机械或者人工方法去除,增 加种子生产成本及加工过程中会浪费种子和破坏种子。转录因子TTG1(TRANSPARENT TESTA GLABRA 1)是调节植物刺毛 发育的主要因子之一,而在胡萝卜中未有研究报道。本论文报道一种从武汉洪山区野生胡萝卜(‘武野’)中,筛选到植株、 茎叶及种子均无毛的材料(命名为:‘武野-无毛’),并对其毛发育调节转录因子DcTTG1 进行研究。结果表明‘武野’和‘武 野-无毛’材料的DcTTG1 长度均为1011 bp,均可编码336 个氨基酸残基。两个材料的DcTTG1 序列上有3 个位置不同,导致 其推导的氨基酸有3 个位点不同。两个材料DcTTG1 蛋白序列,均含有4 个WD-40 基序。以拟南芥为外群,进化分析上胡萝 卜的DcTTG1 与其它伞形科的TTG1 处在同一分枝上,其它科植物的TTG1 也处在同一分枝上。表达分析表明,DcTTG1 在 ‘武野’材料中的茎、叶及授粉5 d 的花,表达量显著高于‘武野-无毛’。在未授粉及形成种子(授粉20 d)后, DcTTG1 在 ‘武野’中高于‘武野-无毛’,但不存在显著性。

    • 枸杞液泡膜H+‐转运焦磷酸酶基因LbVP1克隆及表达分析

      2019, 20(2):444-450. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180711001 CSTR:

      摘要 (1328) HTML (0) PDF 25.68 M (4108) 评论 (0) 收藏

      摘要:液泡膜H+‐转运焦磷酸酶在调节植物生长发育和逆境胁迫应答中发挥重要作用。本研究在已构建的枸杞本地数据库中先进行VP基因电子克隆,然后结合RT-PCR方法克隆到一个枸杞液泡膜H+‐转运焦磷酸酶编码基因LbVP1,并对其序列结构、时空表达模式进行了初步分析。LbVP1开放阅读框全长2301 bp,编码766氨基酸残基。多序列比对显示该基因与拟南芥AVP基因相似性达87.9%,序列结构生物信息学预测和亚细胞定位实验表明,该基因具有液泡膜H+-转运焦磷酸酶的保守结构域和跨膜区,可能在液泡膜发挥作用。荧光定量PCR结果显示,LbVP1在花、叶和不同发育阶段果实中存在时空表达差异,干旱胁迫处理下叶片和果实中该基因表达量与对照存在(极)显著差异(p<0.01,p<0.05)。研究结果将为阐明该基因在枸杞抗旱分子调控机制中的作用提供基础理论依据。

    • 发状念珠藻NfwspA3基因的克隆及其耐旱能力分析

      2019, 20(2):451-458. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180508002 CSTR:

      摘要 (1235) HTML (0) PDF 5.34 M (2290) 评论 (0) 收藏

      摘要:水分胁迫蛋白(Water Stress Protein,WSP)在植物耐干旱过程中起着重要作用。发状念珠藻具有极强的耐旱、耐盐和抗辐射等能力。本研究以发状念珠藻基因组DNA为模板,利用PCR技术克隆到一个发状念珠藻水分胁迫蛋白基因的开放阅读框(ORF)序列,命名为NfwspA3,其序列全长1 017 bp。生物信息学预测表明,该基因可编码338个氨基酸残基, 预测等电点为4.31,分子量为34.67 kDa,为亲水性稳定蛋白,分布在细胞质中。构建了NfwspA3基因的重组表达菌株pET32a-NfwspA3,以聚乙二醇-6000(PEG-6000)对其模拟干旱胁迫,发现重组菌株最高可忍耐60% 浓度的PEG-6000,表现出较强的耐旱性,且具有较高的半乳糖苷酶活性。研究结果为探知发状念珠藻WSP蛋白逆境响应机制及其遗传改良提供了理论依据和基因元件。

    • 上海农作物种质资源库管理信息系统建设

      2019, 20(2):459-465. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180709003 CSTR:

      摘要 (1437) HTML (0) PDF 6.17 M (2721) 评论 (0) 收藏

      摘要:种质资源管理工作是一项基础性工作,环节多,而且复杂、流程长、所涉及的相关信息量大。随着国家对种质资源工作的重视,以及第三次全国农作物种质资源普查与收集工作的开展,今后种质资源的收集、保存量还会进一步增大。与此同时,我国育种水平和育种技术进一步提高、对种质资源的需求越来越多,导致种质资源的对外服务量也不断增加,进而种质资源库的进出库量也成倍增加,因此种质资源库需要利用现代化的管理系统来进行高效管理、规范种质资源进出库的每一个流程。 上海市农业生物基因中心以本中心的种质库为基础,基于十多年的运行经验,建立了一套种质资源库管理系统。本文详细介绍了本种质资源库管理信息系统的建设原则、总体设计框架和、主要功能模块这三个方面,并着重介绍了库位管理、种子信息管理、种子进出库管理、种子预警、统计汇总、用户管理、反馈管理等方面的功能,希望为其他资源库建立类似的库管系统提供参考。

    • >研究简报
    • 百脉根TALE转录因子家族的鉴定与生物信息学分析

      2019, 20(2):466-475. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180816002 CSTR:

      摘要 (1799) HTML (0) PDF 4.12 M (2695) 评论 (0) 收藏

      摘要:三胺酸环延伸(TALE)蛋白是一类在植物生长发育过程中调控分生组织分化的转录因子。本研究通过生物信息学手段从豆科模式植物百脉根(Lotus japonicus)全基因组中筛选出分布于6条染色体上的40条TALE家族基因,并对其保守结构域、基因结构、系统进化、在染色体上的分布、理化性质、以及部分典型基因的组织表达差异等进行分析。根据结构域不同可将百脉根TALE家族分为BELL和KNOX两个亚族;百脉根TALE家族在进化上较为保守,分化上与大豆存在较大差异;该家族基因有外显子4-6个,氨基酸序列长度在290-792之间,家族成员蛋白均为弱酸性蛋白。Real-time PCR分析表明该家族基因表达与motif元件数之间存在相关性;BELL亚族主要在顶芽表达,KNOX亚族则主要在根组织中表达。研究结果为进一步克隆百脉根TALE基因和分析其功能奠定基础。

    • 巨龙竹木质素合成关键基因CCoAOMT的克隆及表达分析

      2019, 20(2):476-483. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180731002 CSTR:

      摘要 (1266) HTML (0) PDF 3.56 M (2159) 评论 (0) 收藏

      摘要:咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(caffeoyl-CoA O-methyltransferase,CCoAOMT)是木质素合成过程中关键酶之一。研究通过逆转录PCR(RT-PCR)从巨龙竹(Dendrocalamus sinicus)发育早期的竹笋中克隆了CCoAOMT基因(DsCCoAOMT),基因全长cDNA序列为777bp,编码258个氨基酸,理论分子量28.85kDa,等电点为5.35,蛋白质结构预测的结果显示该蛋白含有丰富的α-螺旋和无规则卷曲。系统进化分析表明,巨龙竹CCoAOMT基因与禾本科植物CCoAOMT基因同源性最高,亲缘关系最近;与非禾本科单子叶植物的亲缘关系次之,然后是裸子植物,与双子叶植物的亲缘关系最远,说明CCoAOMT基因在双子叶植物和单子叶植物之间的差异可能在被子植物进化之前就已经存在。DsCCoAOMT基因密码子偏好性分析的结果显示,该基因选择偏性较强且偏好以G/C结尾;密码子使用频率比较结果发现,DsCCoAOMT基因在微生物中异源表达分析时采用酵母表达系统更为合适,而模式植物拟南芥、烟草、番茄与巨龙竹CCoAOMT密码子使用频率差异较小,尤其烟草、番茄可能是该基因进行转基因功能验证时最为理想的受体。实时荧光定量PCR分析巨龙竹不同组织及竹笋发育过程中DsCCoAOMT基因表达水平的结果显示,该基因在巨龙竹不同组织中的表达具有明显差异,竹笋中表达量最高,茎秆中次之,叶片中最少;随着竹笋的发育,DsCCoAOMT基因的表达量上调并在竹笋发育中期维持较高水平,表明DsCCoAOMT基因可能在巨龙竹快速生长中发挥重要调节作用。本研究的结果为进一步阐明DsCCoAOMT基因的功能和作用机制奠定了基础。

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