• 2019年第20卷第5期文章目次
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    • >综述
    • 主要农作物骨干亲本形成与研究利用

      2019, 20(5):1093-1102. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190505003 CSTR:

      摘要 (1878) HTML (0) PDF 1.14 M (4296) 评论 (0) 收藏

      摘要:骨干亲本是新品种培育过程中用到的不可或缺的种质类型,是实现品种升级换代的关键。长期的育种实践表明,主要农作物品种更替与新型骨干亲本的挖掘创制和有效利用具有紧密联系。鉴于骨干亲本对作物育种的重要作用,对主要农作物骨干亲本的研究进展进行概述,期望在骨干亲本所具有的特征、生产贡献和利用价值、形成的遗传基础和创新利用等方面提供参考,并提出了今后的研究方向和重点任务。

    • 作物野生近缘种的原生境保护

      2019, 20(5):1103-1109. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190513002 CSTR:

      摘要 (1900) HTML (0) PDF 1.21 M (3209) 评论 (0) 收藏

      摘要:作物野生近缘种是作物种质创新和品种改良的天然基因库, 全球 30%的作物增产得益于野生近缘种在作物育种中的使用。然而, 由于生境破坏和污染、资源过度利用、盲目引种和气候变化等致使大量自然群体消失和群体遗传多样性丧失,对作物野生近缘种的存续和进化形成了严重威胁。原生境保护是在自然条件下对作物野生近缘种及其进化过程进行保护,维持其进化潜力,保护物种与环境互作的进化过程,是保护作物的野生近缘种的重要途径之一。本文总结了国内外原生境保护政策和技术手段的基础上总结了作物的野生近缘种原生境保护技术路线,综述了国内外对作物野生近缘种进行原生境保护所取得的进展, 并基于我国实际情况提出了作物的野生近缘种存在的问题, 探讨了未来作物的野生近缘种原生境保护和野生近缘种遗传资源可持续利用的发展方向和工作重点,强调把基因组、表型组和环境气候因子相关大数据与作物的野生近缘种保护、研究和利用紧密结合,为作物的野生近缘种的高效保护和有效利用提供强有力的理论和信息支撑。

    • 我国加入《粮食和农业植物遗传资源国际条约》的选择和建议

      2019, 20(5):1110-1117. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190322001 CSTR:

      摘要 (1408) HTML (0) PDF 1.08 M (2286) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国是植物遗传资源大国,我国粮食和农业植物遗传资源的保护和利用取得了巨大的成就,但还没有加入《粮食和农业植物遗传资源国际条约》(以下简称《条约》)。在过去的十余年间,《条约》的实施日渐深入,并在不同方面对我国产生了影响。当前我国粮食和农业植物遗传资源的保护和利用工作面临诸多新的挑战,加入《条约》能够使我国便利地获取多边系统中的粮食和农业植物遗传资源,能够保障我国粮食和农业植物遗传资源的可持续利用,能够使我国有资格参与多边系统中的惠益分享活动和获得《条约》供资战略的支持,能够使我国有资格参加粮食和农业植物遗传资源领域的国际谈判和规则制定活动。为了推动我国加入和实施《条约》,建议国家主管部门采取相关的措施。

    • 玉米茎腐病研究进展

      2019, 20(5):1118-1128. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181223001 CSTR:

      摘要 (2075) HTML (0) PDF 1.35 M (3758) 评论 (0) 收藏

      摘要:茎腐病是国内外玉米生产中的重要病害之一,近年来,随着机械收获和籽粒直收,茎腐病已成为玉米生产中最具威胁性的病害,利用抗病品种是防治玉米茎腐病最为经济、有效的措施。因此,本文从茎腐病的发生与为害、病原菌种类、抗茎腐病种质资源筛选、抗性遗传和抗病基因发掘与定位等几个方面阐述了国内外玉米茎腐病的研究进展,旨在为该病害的综合治理奠定重要的理论基础。

    • 甘肃省冬小麦抗条锈菌 CYR34 育种思考

      2019, 20(5):1129-1133. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190211001 CSTR:

      摘要 (1212) HTML (0) PDF 1.14 M (2382) 评论 (0) 收藏

      摘要:小麦条锈病是发生于甘肃省冬小麦生产上最主要病害,种植抗病品种是防治该病最经济有效且有利于保护环境的措施。本文结合近年来甘肃省小麦条锈菌 CYR34 消长动态及致病性特点、冬小麦抗条锈育种研究现状与进展,提出了后 CYR34时期抗病育种及抗病品种应用的思路,以期为持续控制甘肃省小麦条锈病、保障国家粮食安全生产提供技术支撑。

    • 植物三螺旋Trihelix转录因子家族与环境相互作用的研究进展

      2019, 20(5):1134-1140. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190227001 CSTR:

      摘要 (1908) HTML (0) PDF 1.25 M (3377) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物中 Trihelix 转录因子的共同特征是 DNA 结合域含有 3 个连续的α -螺旋。该家族最早被发现能与光应答元件GT 元件特异性结合,所以该家族也被称为 GT 因子家族。最新研究表明 Trihelix 转录因子家族不仅参与光反应应答,还广泛地参与植物对生物和非生物胁迫的应答。本研究主要介绍了植物 Trihelix 转录因子结构特征、家族分类,以特殊耐盐种质资源甜菜 M14 品系中 Trihelix 转录因子 GT-1 亚家族响应盐胁迫基因表达模式的分析为例,结合最新的研究进展,重点阐述了Trihelix 转录因子与环境相互作用的功能。为今后深入探索 Trihelix 转录因子参与植物光响应、生物及非生物胁迫等方面的分子机理奠定良好的基础。

    • >论文
    • 绿豆种质资源抗旱性鉴定评价

      2019, 20(5):1141-1150. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190129001 CSTR:

      摘要 (1520) HTML (0) PDF 1.36 M (2790) 评论 (0) 收藏

      摘要:培育抗旱品种是应对全球气候干旱最经济、有效的途径之一,而抗旱种质的鉴定与筛选是其前提和基础。本研究 以303份绿豆种质资源为材料,在新疆奇台县自然条件下,于2017、2018年连续两年开展绿豆种质抗旱性研究。通过考察不同 种质单株产量、单株荚数、单株粒数、单株生物量、株高等指标,计算各指标在旱胁迫与灌水条件下的比值,运用相关性分 析确定抗旱指标;采用抗旱系数、隶属函数和抗旱指数法,评价绿豆的抗旱性;比较3种评价结果,选择最适宜的评价方法, 进而筛选抗旱种质。结果表明,抗旱系数与单株荚数、单株粒数、单株生物量、小区产量在旱胁迫与灌水条件下的比值呈极 显著正相关,从而遴选这4项指标作为绿豆抗旱性鉴定的评价指标;抗旱系数、隶属函数和抗旱指数三者呈极显著的正相关, 3种评价方法抗旱分级结果一致性较高,但抗旱指数法筛选的高抗、抗旱资源在旱胁迫和灌水条件下平均单株产量高于通过其 他2种方法筛选的相应级别的平均单株产量,故认为抗旱指数法更适宜于自然条件下大规模的绿豆抗旱性鉴定;2年抗旱指数 评价结果一致的种质103份,其中,高抗种质9份、抗旱种质11份、中抗种质61份、敏感种质8份和14份极敏感种质。本研究为 绿豆种质抗旱性研究提供理论指导和信息支撑。

    • 小豆种质资源苗期抗旱性评价及抗旱资源筛选

      2019, 20(5):1151-1159. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190213001 CSTR:

      摘要 (1528) HTML (0) PDF 1.39 M (2586) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨小豆苗期抗旱性特点,建立抗旱性鉴定指标评价体系,筛选抗旱基因型材料,本研究以苗期盆栽控水方式,对不同来源的 235 份小豆种质资源进行了干旱胁迫试验。在测定其根系形态、株高、生物量和冠层萎蔫等 15 项指标的基础上,利用隶属函数值法、主成分分析和聚类分析对抗旱性进行了综合评价。结果表明,干旱胁迫条件下主根长、侧根长、总根长和根冠比值均比对照组高;主根表面积、侧根表面积、总根表面积、主根体积、侧根体积、总根体积、地上部干重、地下部干重、整株干重和株高值均低于对照组。各性状隶属函数值相关性分析表明隶属函数值平均值与总根表面积相关性最大。主成分分析将 15 个性状归纳成 3 个主成分(累积贡献率为 82.8%),其中第 1 主成分的载荷主要是根表面积,第 2 主成分的载荷主要是干重,第 3 主成分的载荷主要是主根长。聚类分析将 235 份小豆种质资源聚成抗旱型、中间型和敏感型 3 类,分别占供试材料的 8%、63%、29%。根据隶属函数值法和主成分分析法结合不同类型根系形态,可将总根表面积作为小豆苗期抗旱性评价的主要指标。初步筛选出 15 份小豆耐旱资源材料,为进一步开展小豆抗旱育种和挖掘抗旱基因提供了基础材料。

    • 沿黄稻区灌浆期气候和遮阴后冠顶生态环境分析及抗耐弱光粳稻品种筛选

      2019, 20(5):1160-1169. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181031001 CSTR:

      摘要 (1180) HTML (0) PDF 1.37 M (3004) 评论 (0) 收藏

      摘要:水稻灌浆期经常遇到阴雨寡照天气,从而导致水稻减产和品质下降。本研究通过分析沿黄稻区近6年水稻灌浆期的气象数据发现,灌浆期日照时数减少是在该时期影响沿黄稻区水稻生产的主要气候因子;以生育期适合沿黄稻区种植的80个粳稻品种为材料,在灌浆期用65%的黑色遮阳网遮阴30 d,检测了水稻冠层顶部晴天、阴天和雨天3种天气下光、温度和湿度等生态环境,分析了灌浆期遮阴对水稻千粒重、加工品质和垩白性状的影响,并进行了抗耐弱光品种的筛选。结果表明遮阴后水稻冠层顶部阳光在能量和信号两个层面都发生了变化,即辐射量减少和R/FR比值降低;灌浆期遮阴后千粒重降低、糙米率、精米率和整精米率下降、垩白粒率和垩白度增加,其中对千粒重和垩白性状影响最大;以遮阴后千粒重降幅、垩白粒率和垩白度增幅为指标,通过聚类分析从中筛选出了方四落、新丰5号、早香3和小香共4个优质抗耐弱光品种。

    • 漳浦野生稻农艺性状的遗传多样性分析及稻瘟病抗性评价

      2019, 20(5):1170-1177. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190327003 CSTR:

      摘要 (1218) HTML (0) PDF 1.25 M (2182) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究对 45 份福建漳浦野生稻的 43 个农艺性状进行质量和数量性状的遗传多样性、相关性和聚类分析。结果表明:(1)漳浦野生稻具有丰富的遗传多样性,有 22 个质量性状均出现不同程度的分化,其遗传多样性指数范围为 0.245-1.430,其中叶色的遗传多样性指数最高;12 个数量性状的遗传多样性指数范围为 1.86-2.06,其中茎秆长度的遗传多样性指数最高,表明该性状遗传多样性最丰富,可作为特异性资源利用。(2)12 个数量性状间的相关性分析发现,穗长度与剑叶叶舌长度、倒二叶叶舌长度、剑叶长度和剑叶宽度均呈极显著正相关;百粒重与开花时间、芒长呈极显著正相关。(3)45 份漳浦野生稻可聚类为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ共 5 个类群,其中第Ⅴ群仅 1 份,为 M2042。

    • 8个籼型恢复系相关农艺性状的配合力分析

      2019, 20(5):1178-1185. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190122003 CSTR:

      摘要 (1172) HTML (0) PDF 1.25 M (2401) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究杂交组合的遗传特性,挖掘优异的种质资源对于杂种优势利用具有重要意义。本试验以 8 个恢复系为父本、21 个不育系为母本,按照不完全双列杂交 8×21(NCII)设计配制 168 个组合,对 8 个农艺性状的配合力及遗传参数进行分析。 结果表明:有效穗、穗长、千粒重主要受基因加性效应影响,株高、实粒数、结实率主要受基因非加性效应互作影响;杂交 组合的株高、有效穗数、穗长、千粒重、单株产量的表现主要依赖于母本,总粒数受父本影响更大,实粒数、结实率取决于 双亲的表现;有效穗、单株产量在后代遗传中的稳定性较差,易受环境和基因非加性效应影响;843A、宜香 1A、沪旱 7A、昌 恢 871、昌恢 T025、雅占为配合力好的亲本,宜香 1A、昌恢 T025 具有最好的一般配合力(GCA)效应值;宜香 1A/昌香恢 1 号、千乡 059A/昌恢 121、广 8A/昌恢 881 为较优组合,宜香 1A/昌香恢 1 号特殊配合力(SCA)最优。对恢复系主要农艺性状 进行配合力分析,为杂交水稻恢复系的选育提供了一定的科学依据。

    • 228份引进大蒜资源的表型多样性分析及适应性初步评价

      2019, 20(5):1186-1196. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190119001 CSTR:

      摘要 (1433) HTML (0) PDF 1.35 M (2798) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解引进大蒜资源遗传多样性和引进后的适应性,对国家无性繁殖及多年生蔬菜种质资源圃从 34 个国家引进的228 份大蒜(Allium sativnm L.)资源进行了表型性状评价。结果表明:13 个数量性状的变异系数分布在 18.94%~56.36%之间,质量性状中除叶形仅一种表现型,其他质量性状表型丰富;25 个性状的多样性指数分布在 0~2.03 之间,遗传多样性指数高,类型丰富。通过聚类分析,将引进的大蒜资源分为 3 个类群, 类群 Ⅰ 地上部分植株矮小、细弱,叶片短而细,鳞茎表现较差,为丰产性较差的类群;类群 II 鳞茎横茎小,鳞芽数少,鳞茎形状为高圆型;类群 III 植株高大开展,叶片长且宽,鳞茎重且鳞茎横茎大。主成分分析中,选取累积贡献率为 69.94%的 3 个因子来评价该批资源。大蒜鳞茎部分性状的相关分析表明,鳞茎横径、鳞茎高、鳞芽高、鳞芽背宽均与单头鳞茎重存在显著的正相关关系,在选育高产大蒜品种时,这些性状将作为主要的目标性状;引种前后的鳞茎相关性状对比分析表明,不同种质在引种后的适应性表现差异较大,部分资源种植后鳞茎高和鳞茎横茎较引种时明显增大,表现出了较好的适应性。相关结果将为大蒜种质资源的利用及品种选育等提供重要参考。

    • 600份葡萄种质资源果柄耐拉力鉴定评价

      2019, 20(5):1197-1212. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181213002 CSTR:

      摘要 (1567) HTML (0) PDF 1.77 M (2870) 评论 (0) 收藏

      摘要:葡萄(Vitis L.)是我国重要的经济果树之一,部分品种经过长途运输和贮藏后,易脱粒和腐烂,失去商品价值,选育和推广耐贮品种是解决这一问题的有效措施之一。为探究不同葡萄种质资源果柄耐拉力特性,以绯红、蜜尔紫、红巴拉多、灰比诺、沪培 2 号和京可晶 6 个质地不同葡萄品种为材料,分析其果实发育过程中的果柄耐拉力变化情况;以国家果树种质郑州葡萄圃的 600 份葡萄种质资源为试材,利用数显拉力计对其果柄耐拉力进行了鉴定评价,同时分析了果柄耐拉力与果柄、果蒂、果刷等性状的相关性。结果表明:6 个品种果实发育过程中果柄耐拉力呈先下降后趋于稳定的趋势,硬肉品种果柄耐拉力均强于软肉品种。600 份葡萄种质资源的果柄耐拉力变化范围在 0.72~9.16N 之间,耐拉力分布连续且符合正偏态分布。经过聚类分析,将果柄耐拉力分为强(P>6N)、中(3N<P≤6N)、弱(P≤3N)3 个等级,所占比例分别为 2.5﹪、23.8﹪和 73.7﹪,说明供试材料整体的果柄耐拉力较弱,其中果柄耐拉力强的种质有红地球、牡丹红、芳香等。果柄耐拉力与单粒重,果柄、果刷长,单位果柄、果蒂和果刷横截面面积等,均呈显著正相关,与单位面积果刷承受自身重量呈显著负相关。通过系统的鉴定评价,得到 15 份果柄耐拉力强的种质,以期为耐贮葡萄新品种的选育提供参考。

    • 182 份黄淮海麦区小麦品种(系)苗期抗叶锈病基因分析

      2019, 20(5):1213-1222. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190110001 CSTR:

      摘要 (1207) HTML (0) PDF 1.31 M (3235) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究利用 KHST、FHKT 和 FHJT 三个小麦叶锈菌混合菌株对 182 份小麦品种(系)进行苗期抗叶锈鉴定,对筛选出的抗性品种利用 15 个小麦叶锈菌生理小种进行基因推导,结合与 20 个抗叶锈基因连锁的 25 个分子标记进行抗叶锈基因分析。182 份小麦品种(系)中,14 个品种(泰科麦 5303、驻麦 305、豫圣麦 118、存麦 18 号、轩麦 6 号、农丰川、丹麦 118、郑麦 103、郑麦 119、赛德麦 5 号、郑麦 369、许科 918、豫麦 668 和 AF116-120)表现抗性,其余品种(系)均表现高感;基因推导结果显示,驻麦 305、存麦 18 号、农丰川、郑麦 119、赛德麦 5 号、郑麦 369、许科 918 含有抗叶锈基因 Lr33+34;郑麦 103 含有抗叶锈基因 Lr10 和 Lr33+34;AF116-120 含有抗叶锈基因 Lr10、Lr16、Lr20 和 Lr33+34;泰科麦 5303、豫圣麦118、丹麦 118 和豫麦 668 可能含有其他抗叶锈基因;分子检测结果显示,农川丰、轩麦 6 号、郑麦 103 和许科 918 含有抗叶锈基因 Lr1 和 Lr26;泰科麦 5303、豫圣麦 118、郑麦 119 和郑麦 369 含有抗叶锈基因 Lr1;驻麦 305、存麦 18 号和豫麦 668含有抗叶锈基因 Lr26;AF116-120 含有抗叶锈基因 Lr1 和 Lr2c;丹麦 118 含有抗叶锈基因 Lr26 和 Lr37。所检测小麦品种含抗叶锈基因丰富度低,缺乏有效抗叶锈基因。182 份黄淮海麦区小麦品种对小麦叶锈菌的抗病性及抗性品种中抗性基因组成 的分析,可以为该地区小麦品种推广、合理布局及叶锈病防治与抗病育种提供科学依据。

    • 黄瓜核心种质幼苗耐热性评价及GWAS分析

      2019, 20(5):1223-1231. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181226001 CSTR:

      摘要 (1637) HTML (0) PDF 1.48 M (3205) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究黄瓜苗期耐热性及筛选耐热核心种质材料,本试验选取86份核心种质,在夏季利用日光温室,采用开关风口方式控制高温环境(50±4℃),对三叶一心的幼苗进行耐热性处理及鉴定。以幼苗受害症状划分热害等级,以相应的热害指数为指标进行黄瓜苗期耐热性评价。结合核心种质重测序结果,进行幼苗耐热性全基因组关联分析。结果表明,供试黄瓜核心种质耐热性差异显著,两次调查变异系数分别为21.9%和22.5%。利用热害指数为指标进行聚类分析,把86份黄瓜核心种质划分为四大类群。全基因组关联分析共检测到7个与苗期耐热性相关位点gHII4.1、gHII5.1、gHII5.2、gHII6.1、gHII7.1、gHII4.2、gHII6.2。其中位于4号染色体的gHII4.1和gHII4.2,与幼苗耐热性关联最大,在此区段预测到67个候选基因。

    • 水稻叶片早衰突变体wss1的性状鉴定及基因定位

      2019, 20(5):1232-1239. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181223002 CSTR:

      摘要 (1371) HTML (0) PDF 1.51 M (3120) 评论 (0) 收藏

      摘要:叶片早衰直接降低作物产量,了解控制作物早衰的分子机制对实现作物的高产稳产具有重要的意义。本研究利用EMS诱变水稻品种金刚30,获得稳定遗传的叶片早衰突变体wss1,其在分蘖盛期叶片开始出现水浸状斑点,并发展至孕穗期叶片坏死症状。与野生型相比,突变体wss1株高降低30%、结实率降低22%、穗粒数减少50%。生理分析发现wss1产生水浸状斑点后,叶片叶绿素含量显著低于野生型。台盼蓝细胞组织化学染色显示wss1叶片细胞膜系统被破坏。在wss1叶片中衰老标志基因明显上调表达,对水稻白叶枯病菌PXO99A的抗性显著减弱。wss1表型受一对隐性基因控制,该基因被定位在水稻第11染色体长臂着丝粒区附近1200 kb范围内,为进一步克隆Oswss1基因及深入研究其功能奠定了基础。

    • 抗稻瘟病基因 Pib、Pita、Pi5、Pi25 和 Pi54 在我国水稻微核心种质中 的分布

      2019, 20(5):1240-1246. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190116002 CSTR:

      摘要 (1704) HTML (0) PDF 1.26 M (3643) 评论 (0) 收藏

      摘要:稻瘟病抗性基因 Pib、Pita、Pi5、Pi25 和 Pi54 等对我国不同稻区的稻瘟病菌表现广谱抗性,在 水稻育种中具有较高的利用价值。本研究利用各基因的功能性分子标记,检测并分析了 Pib、Pita、Pi5、Pi25 和 Pi54 在我国水稻微核心种质中的分布情况。结果显示,124 份种质携带 1~4 个目标基因,其中黄丝桂占 携带基因 Pib、Pita、Pi5 和 Pi54;南雄早油占和乌嘴红谷分别携带 3 个基因 Pita、Pi25 和 Pi54 及 Pita、Pi5 和 Pi54;叶里藏花和辽粳 287 等 35 份分别携带 Pi5 和 Pi54、Pita 和 Pi54、Pib 和 Pi54、Pib 和 Pita、Pi25 和 Pi54、Pib 和 Pi5、Pita 和 Pi5、Pita 和 Pi25、Pi5 和 Pi25;抚宁紫皮粳子和隆化毛葫芦等 86 份分别携带 单个目标基因。为了解我国水稻微核心种质的抗稻瘟病基因型,以及有效利用优异种质改良水稻抗瘟病性 提供了信息。

    • 水稻矮杆小粒突变体 dsg7 的图位克隆

      2019, 20(5):1247-1254. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181219003 CSTR:

      摘要 (1441) HTML (0) PDF 1.38 M (2372) 评论 (0) 收藏

      摘要:水稻是世界上最重要的作物之一,株高是决定水稻产量的重要因素,不断发掘新的水稻株高调控基因,阐明水稻株高调控机理具有重要的意义。本研究中我们在Kitaake的EMS (甲基磺酸乙酯)诱变后代中筛选到一个矮杆小粒突变体dsg7,与Kitaake相比,dsg7株高变矮,千粒重下降。通过叶鞘切片观察证实,由于细胞数目减少导致小粒表型的出现。利用图位克隆,将DSG7定位到第七染色体长臂237kb的区间内,经过生物信息学分析和测序证实Os07g0616000为突变基因,编码一个植物中广泛存在的蛋白。本研究证实DSG7参与水稻株高发育调控,为阐明水稻株高调控提供新的理论基础,有助于水稻株高发育分子机制的进一步阐释。

    • 一个新的水稻D17/HTD1基因等位突变体的分子鉴定

      2019, 20(5):1255-1261. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181222001 CSTR:

      摘要 (1506) HTML (0) PDF 1.33 M (3095) 评论 (0) 收藏

      摘要:株高和分蘖是水稻重要的农艺性状,直接影响到产量。本研究从粳稻品种日本晴的组培苗后代中分离出一个可稳定 遗传的半矮化多分蘖突变体 t489,相比野生型,突变体株高明显下降、分蘖能力明显增强。遗传分析表明该性状受 1 对隐性 基因控制。进一步基因鉴定发现,突变体中编码植物激素独脚金内酯(Strigolactones, SLs)合成途径中的类胡萝卜素裂解双 加氧酶 7 即 D17/HTD1 基因编码区第 916 位的碱基由 G 突变为 T,导致蛋白翻译提前终止,仅编码 305 个氨基酸组成的蛋白, 但此突变并未造成该基因转录水平的改变。基于此突变位点开发的 dCAPS-D17 标记与突变体和日本晴构建的 BC1F2群体中的 矮化多分蘖植株共分离,这表明 G916T 突变与表型相关,t489 可能是一个新的 D17/HTD1 等位突变体。

    • 水稻苗期耐低钾品种筛选及相关性状的QTL定位

      2019, 20(5):1262-1270. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190121002 CSTR:

      摘要 (1253) HTML (0) PDF 1.34 M (2363) 评论 (0) 收藏

      摘要:对159份遗传差异较大的水稻品种进行耐低钾筛选,根据综合指数筛选出18份耐低钾和10份低钾敏感的水稻品种。利用筛选得到的耐低钾水稻品种台农67和低钾敏感品种制西构建重组自交系,对 耐低钾相关性状进行QTL 分析和定位,共检测到27个耐低钾相关性状的QTL,LOD 值为2.52~9.23,可 解释表型变异为2.22%~7.25%,其中贡献率最高的QTL是 qKC-2,该 QTL 定位在水稻2号染色体上,可能是1个控制水稻钾含量的未知基因,可进一步通过构建次级群体对该基因进行精细定位和克隆。本研究中设计的 Indel 标记可快速筛选水稻育种材料中的耐低钾基因型,缩短育种时间,而且重组自交系中可以选 出农艺性状好又耐低钾的株系直接应用于育种。

    • 甘蓝花色性状QTL定位及候选基因变异分析

      2019, 20(5):1271-1277. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181228001 CSTR:

      摘要 (1225) HTML (0) PDF 1.54 M (2342) 评论 (0) 收藏

      摘要:花色性状是甘蓝的一个重要性状,在吸引和指示传粉者、保护花器官、维持花组织能量平衡、测定品种异交率及 纯度、检测性状转移等方面有重要作用。为了鉴定控制和影响甘蓝花色的遗传位点和候选基因,本研究利用芥蓝(白花)与 野生甘蓝(黄花)构建了 F2分离群体,并分别利用基于分子标记遗传连锁图谱和基于 SNP 芯片分析的 QTL 扫描技术,对甘 蓝花色性状进行了 QTL 定位。具体研究结果如下:利用分子标记遗传连锁图谱对花色表型进行 QTL 扫描,将花色 QTL 初步 定位在甘蓝的 C02 和 C03 染色体上,其中 C03 上的 QTL 为主效位点,解释 78%的表型变异,表现部分显性效应,C02 上的 位点为微效 QTL,解释 8%的表型变异,表现加性效应;进一步采用油菜 60K SNP 芯片分析了 63 份白花和 31 份黄花 F2材料, 采用 QTL-seq 分析策略在 C03 染色体 48.08~48.92Mb 的位置鉴定到显著的峰值区间,该区间位于初定位鉴定到的 C03 QTL 区 间内部,跨度 0.84 Mb,且覆盖一个与油菜已知花色基因同源的基因 BoCCD4;RT-PCR 检测结果显示 BoCCD4 在黄色花瓣中 基本不表达,而在白色花瓣中存在不同程度的表达;双亲重测序结果发现 BoCCD4 的 CDS 第 778~780bp 处存在 3 bp 的 indel, 以此设计的 indel 标记 LJ04 在 133 份甘蓝 F2材料中与花色共分离,并在 101 份油菜 DH 系(白花性状来源于白花芥蓝)中与 花色性状共分离。本研究结论如下:甘蓝花色性状由 C03 染色体上一个部分显性主效 QTL 位点控制,并受到 C02 上一个微 效加性 QTL 的影响;主效 QTL 候选基因 BoCCD4 编码区 778-780 bp 处 3 个碱基的插入极可能导致 BoCCD4 功能丧失,从而呈 现黄色表型。本研究确认了控制甘蓝白花性状的主效 QTL 位置,鉴定到了候选基因并发现了与文献报道不同的新变异位点, 为进一步了解芸薹属物种花色的遗传和变异提供了新的数据。

    • 基于茄子基因组重测序的InDel标记开发及应用

      2019, 20(5):1278-1288. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190130001 CSTR:

      摘要 (1347) HTML (0) PDF 1.40 M (3189) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究基于2 份在果实与抗性上存在显著差异的茄子的全基因重测序数据,鉴定出151327 个InDel 位点,随机选择并设计了180 个InDel 标记,利用重测序材料及其杂交一代进行有效性鉴定,结果显示:180 个InDel 标记均可获得PCR扩增产物,其中62 个标记具有多态性,多态率为34.7%。基于InDel 标记聚类分析结果揭示出24 份茄子自交系和143 份茄子品种的遗传多样性。基于2 对InDel 标记的茄子品种纯度鉴定结果与田间鉴定结果相吻合。

    • 海岛棉WRKY转录因子的全基因组鉴定及响应黄萎病菌侵染的表达分析

      2019, 20(5):1289-1300. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181210004 CSTR:

      摘要 (1079) HTML (0) PDF 2.56 M (2570) 评论 (0) 收藏

      摘要:WRKY 蛋白是植物中一类重要的转录因子,其在很多生物过程中都发挥有重要作用。目前,关于海岛棉(Gossypium barbadense)WRKY 转录因子的研究相对较少。本研究利用生物信息学方法在海岛棉基因组中鉴定出 180 个 WRKY 转录因子 (GbWRKY)。根据基因结构及系统进化关系,可将 GbWRKY 基因分为三组(I–III),II 组又可细分为五个亚组(IIa–IIe)。 GbWRKY 基因在染色体上分布不均匀。基因重复事件分析表明,全基因组复制及区段重复事件是 GbWRKY 基因数量增多的主要 原因。表达分析发现,有 61 个 GbWRKY 基因在黄萎病菌(Verticillium dahliae)侵染条件下呈现差异表达,表明它们在黄 萎病菌胁迫应答过程中发挥作用。本研究结果揭示了海岛棉 WRKY 转录因子的结构、进化及表达特征,为进一步研究棉花 WRKY 基因的功能提供了理论指导。

    • SbSBP5基因参与高粱对干旱胁迫的响应

      2019, 20(5):1301-1308. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181210003 CSTR:

      摘要 (1077) HTML (0) PDF 3.03 M (2200) 评论 (0) 收藏

      摘要:SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN box (SBP-box)基因编码一类植物特有的转录因子,其功能涉及植物生长发育的诸多过程,包括植物叶片的形态建成、胚胎发生、营养生长到生殖生长的更替等,在作物遗传改良方面具有重要的实际应用价值。本文克隆了高粱SbSBP5基因,分析了其序列特征及其在不同逆境下的表达模式。结果表明SbSBP5编码800个氨基酸,含有一个典型SBP 结构域,其启动子区含有MBRE,ARE和MBS等逆境相关顺式元件;SbSBP5可受PEG和外源ABA诱导上调表达,表达峰值时分别是对照的12倍和11倍,SbSBP5启动子在转基因拟南芥中可驱动GUS报告基因表达,并且其活性可受干旱和ABA诱导增强,分别是对照的3倍和4倍。本文结果进一步证明SbSBP5参与了植株对干旱和外源ABA的响应,为深入研究SbSBP5的功能奠定了基础。

    • 大麻状罗布麻的全基因组分析和 SSR 标记开发

      2019, 20(5):1309-1316. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181218002 CSTR:

      摘要 (1275) HTML (0) PDF 1.32 M (2466) 评论 (0) 收藏

      摘要:大麻状罗布麻是重要的经济和生态作物,但是其基因组缺乏和分子标记少限制遗传研究工作的开展。本研究利用Illumina测序平台对大麻状罗布麻的基因组大小进行测定,通过生物信息学方法对其基因组杂合度和重复序列等基本信息进行预估,并做了基因组的初步组装,在此基础上并对其基因组序列进行了SSR查找。研究结果表明,总测序量为31.94 Gb,测序质量正常(Q20≥90%,Q30≥85%),与NCBI核苷酸数据库(NT)比对显示样本不存在外源污染;K-mer分析(K=17)结果显示,大麻状罗布麻基因组大小为239.02 Mbp,杂合率为0.56%,重复序列占全基因组比例为36.72%,初步预估大麻状罗布麻基因组为复杂基因组;采用K-mer=41进行基因组初步组装,共获得273,336条contigs,N50为3,838 bp,总长为222,723,253 bp,进一步将contigs进行连接、延长,组装得到224,587条scaffolds,N50为6,421 bp,总长为226,378,236 bp;此外,对基因组数据进行SSR分子遗传标记分析,共鉴定出117,511个SSR,不同类型核苷酸重复差异较大,单核苷酸重复最多,六核苷酸重复最少。该研究为后续全基因组de novo测序及组装策略提供依据。

    • 沙冬青脱水素基因的分子克隆与序列分析

      2019, 20(5):1317-1324. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190129002 CSTR:

      摘要 (1210) HTML (0) PDF 1.39 M (2222) 评论 (0) 收藏

      摘要:脱水素(Dehydrin)是晚期胚胎发生蛋白(LEA)家族中最具特色的一组蛋白,对植物抵抗非生物逆境胁迫起到非 常重要作用。本文从抗逆性较强的常绿阔叶灌木沙冬青中克隆出 4 个含有完整 ORF 的脱水素基因:命名为 AmDHN3.2F、 AmDHN5.1F、AmDHN6.2F 和 AmDHN7.2,并进行了相关生物信息学分析。使用 DNAMAN 软件预测结果显示,4 个基因都含有一个 K 片段和 S 片段。理化性质分析表明,4 种脱水素蛋白均为亲水性蛋白,其中 AMDHN3.2F 为碱性蛋白,AMDHN5.1F、AMDHN6.2F 和 AMDHN7.2 为酸性蛋白;理论相对分子质量最大的是 AMDHN7.2(21.42kD),最小的是 AMDHN3.2F(10.69kD);理论等电点最 大的是 AMDHN3.2F(9.01),最小的是 AMDHN6.2F(6.21)。蛋白二级和三级结构预测结果发现,四种蛋白均由三种结构组成: α-螺旋(7.50%-32.63%)、不规则卷曲(55.79%-73.00%)和延伸链(11.58%-19.50%)。采用邻接法构建系统进化树,并结合 同源相似性分析发现,4 种脱水素蛋白均与蒺藜苜蓿 MtDHN3 和拟南芥 AtDHN10 亲缘关系较近。利用 XSTREAM 软件分析结果显 示,AMDHN5.1F、AMDHN6.2F 和 AMDHN7.2 三个蛋白序列具有串联重复单元,且主要集中在脱水素的中间部分。通过 DOTTER 软 件生成点阵图发现,在中间区域存在大量的短片段重复,说明脱水素序列的收缩或扩张主要发生在中间部分。这些研究结果 为进一步开展沙冬青 DHN 基因家族的功能分析奠定了基础。

    • 基于丹霞梧桐转录组数据的 EST-SSR 标记开发

      2019, 20(5):1325-1333. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190121001 CSTR:

      摘要 (1354) HTML (0) PDF 1.29 M (2355) 评论 (0) 收藏

      摘要:以丹霞梧桐转录组序列为基础,开发丹霞梧桐 EST-SSR 标记位点,并利用其对丹霞梧桐群体进行遗传多样性分析,评价丹霞梧桐群体的遗传多样性水平,为丹霞梧桐的合理利用和保护提供依据。应用 Primer 3.0、GenAlEx6.3、FSTAT 和MS-tools 等软件进行引物设计和相关遗传参数分析。17, 858 个 SSR 位点分布于 79, 920 个 unigene 序列,SSR 位点密度为 1/4.78kb。SSR 重复基序中,三核苷酸(43.64%)为优势核苷酸,其次为四核苷酸(23.52%)和二核苷酸(15.54%)。三核苷酸和二核苷酸优势重复基序分别为 AAG/CTT 和 AG/CT。以 16 个样本为材料,从设计的 73 对引物中共筛选出 16 对多态性 EST-SSR引物,多态性信息含量(PIC)的平均值为 0.546,所开发位点具有较高的多态性。主成分分析(PCA)表明,这些位点具有很好地鉴别不同地区样本,甚至单株的能力。三个群体的遗传多样性参数对比结果表明,丹霞梧桐群体具有中等程度的遗传多样性,其期望杂合度(He)的变化范围为 0.550-0.605。地质、历史气候变化及人为干扰等因素可能是造成丹霞梧桐群体偏离哈代-温伯格平衡的主要原因。本研究所开发的 EST-SSR 多态性位点可为丹霞梧桐遗传结构分析和分子辅助育种等相关研究奠定良好基础。

    • >研究简报
    • 低异交率短翼瓣型蚕豆材料的发掘及利用

      2019, 20(5):1334-1339. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181212001 CSTR:

      摘要 (1413) HTML (0) PDF 1.11 M (2440) 评论 (0) 收藏

      摘要:蚕豆属常异花授粉作物,平均异交率30%左右,高异交率导致其在推广应用中品种一致性、稳定性降低。受媒介及气候因素影响,由传统种质中选育得到的低异交率品种稳定性差。选育具有特殊花器结构的蚕豆品种,减少虫媒觅食授粉,可降低自然异交率,使品种一致性、稳定性得以稳定保持。本研究从云南地方资源中发掘自然变异短翼瓣型蚕豆材料1份,命名为81-37。短翼瓣型花器可避免虫媒与花器接触,即短翼瓣花器结构不利于虫媒驻足采蜜,大幅减少虫媒为介质的异交现象,实现自花授粉,使异交率由30%左右降低至5%以内。以短翼瓣型蚕豆材料、普通型蚕豆材料为亲本进行杂交或回交,从子代中选育具有短翼瓣型花器结构的高产优质蚕豆品种进行推广应用。使品种熟期、花色、种皮种脐颜色、子叶颜色、株高、荚形及营养品质得以稳定保持,提高农产品质量,稳固产量;使品种抗逆性、适用性得以稳定保持,增加原种使用年限,推进产业发展。为蚕豆种质资源保存、品种选育及良种繁育提供优良材料及技术支撑。

    • 陕西省柿种质资源遗传多样性分析

      2019, 20(5):1340-1348. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181213001 CSTR:

      摘要 (1256) HTML (0) PDF 1.35 M (2390) 评论 (0) 收藏

      摘要:以陕西柿栽培种 112 份为主要实验试材,陕西君迁子 16 份及河南柿栽培种 11 份为对照,选用 10 个多态性强、重 复性好的 SCoT 标记引物,对 139 份柿属种质资源的 DNA 进行扩增,通过多态位点统计、聚类分析、主坐标分析、群体结构分 析、不同地区遗传多样性分析等方法对陕西省柿种质亲缘关系进行解析。结果表明,10 个 SCoT 引物共获得 99 个多态性标记 位点,聚类分析显示 16 份君迁子单独聚为一类,与柿栽培种有较远的遗传距离;河南省及陕西省的柿栽培种交织在一起,遗 传距离较近。遗传结构分析、遗传多样性分析等结果表明,陕西省各地区的 112 份柿栽培种存在着较强的基因交流,且它们 之间的遗传距离均较小,亲缘关系较接近。其中,宝鸡市和西安市的遗传多样性最高,陕南地区最低。试验结果为陕西省柿 资源遗传分布、调查收集、品种鉴定提供科学理论依据。

    • 极小种群植物距瓣尾囊草的核型及5S rDNA-FISH分析

      2019, 20(5):1349-1354. DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190128004 CSTR:

      摘要 (960) HTML (0) PDF 1.27 M (2245) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用改良的去壁低渗火焰干燥法制片,对距瓣尾囊草(Urophysa rockii Ulbr.)的染色体数目和核型进行分析;并以 5S rDNA 为探针,利用荧光原位杂交技术对 5S rDNA 位点进行定位。结果表明,距瓣尾囊草的染色体总数为 14 条,染色体基数为 7,倍性为二倍体;该植物的染色体相对长度组成为2n=14=2L+2M2+10M1;染色体核型公式为 2n=2x=14m,无随体,着丝粒平均指数为 44.09,核型不对称系数为 55.91,染色体核型属于“1A”型,在系统进化上处于比较原始的状态;同时,具有 2 个 5S rDNA 位点,且位于一对同源染色体(1 号染色体)长臂的近着丝粒位置,由此可见 5S rDNA 可以作为该植物染 色体识别的有效标记。终上所述,本研究解析了该植物的系统学和细胞学特征。

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