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49万份，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。

摘要:水稻是全球最重要的粮食作物之一，而土地盐碱化严重制约着全球水稻的生产发展。水稻对盐胁迫表现出中度敏感，目前大部分学者都将研究重点集中于水稻苗期耐盐性，而缺乏对水稻生殖生长期耐盐表型的鉴定，因而选育全生育期耐盐水稻品种是改良盐碱地的重要途径之一。近年来，利用分子生物学手段已定位大量的水稻耐盐QTL，同时在耐盐水稻新品种选育方面也取得了显著进展。本文综述了水稻耐盐基因组学、表观遗传学、蛋白质组学和代谢组学等方面的最新研究进展，为进一步探索水稻耐盐性的分子机理及培育耐盐水稻品种提供参考依据。

摘要:水稻是我国最重要的粮食作物之一，稻田杂草是影响水稻产量和品质的主要因素。随着水稻直播稻等轻简化栽培种植面积的日益扩大，各种除草剂的应用日益普遍，除草剂的用量也逐渐增大，稻田抗性杂草及土壤高残留问题也日益严重。因此，加快各类除草剂抗性水稻种质创制与利用具有重要的意义。本文从除草剂的类型及其作用机理、我国抗除草剂水稻种质创制及应用等方面进行了综述，指出了我国抗除草剂水稻种质创制及应用过程中存在的问题并对今后抗除草剂水稻种质创制及应用的可能发展方向进行了探讨。

摘要:MicroRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的、长度约为20-24个核苷酸的小非编码单链RNA分子，通过序列互补降解或抑制其靶标基因转录后的翻译过程，对植物的器官形成、生长发育、维持基因组完整性以及非生物胁迫应答等方面起重要作用。miRNA169家族是植物中广泛存在且较为保守的microRNA家族，调控植物中一类保守的转录因子NF-YA (Nuclear transcription factor Y subunit A)，miR169/NF-Y可能在植物的根系发育、侧生器官形成、花器官形成、气孔形成及胁迫应答方面具有重要作用。然而目前对于miRNA169的研究主要集中在植物的生长发育调控方面，其参与应答非生物胁迫调控网络方面报道较少。本文从miRNA169家族的起源进化机制和参与植物的生长发育过程及高盐、干旱、低温、及重金属等非生物胁迫响应等方面展开论述，同时对其他生物胁迫进行概述，以期为 miRNA169家族的发展概况及响应相关胁迫的研究提供参考。

摘要:亚麻作为一种经济作物，综合利用价值高，亚麻籽丰富的营养成分和活性物质以及优质的纤维品质使得亚麻越来越受到青睐，因而培育高品质亚麻品种成为当前的育种目标。传统育种方法因周期长、选择有限等原因限制了育种进程，随着分子生物学和分子标记等技术的发展，传统育种手段结合分子育种在一定程度满足了育种需求。文章对分子标记在亚麻研究中的应用、遗传连锁图谱构建、数量性状座位定位、抗性及育性标记定位、全基因组关联分析等研究进展作一综述，并探讨亚麻分子标记辅助育种研究中存在的问题，为今后亚麻育种提供一些参考。

摘要:矮化是作物中的一种重要的的农艺性状，可减少倒伏，增强抗逆性并提高产量。油菜素类固醇是一种重要的新型植物激素，在植物生长发育过程中调控着植物的株高。导致油菜素类固醇水平降低或油菜素类固醇信号传导受损的突变都会产生矮化。本文重点综述了各途径中导致矮化表型出现的突变基因。这些基因的发现，拓展了矮化作物育种的种质和遗传基础，为矮化种质资源创制和矮化新品种快速选育提供理论依据。

摘要:非生物胁迫严重影响植物的生长发育及农作物的产量。植物AREB（ABA responsive element binding protein）/ABF （ABRE binding factors）转录因子是特异识别ABA响应元件（ABA-responsive element，ABRE）的一类碱性亮氨酸拉链蛋白，参与调控ABA响应基因的表达，在植物响应非生物胁迫的过程中具有重要作用。本文介绍了ABF转录因子的结构特征及识别的顺式作用元件、调控修饰途径及其在应答非生物胁迫中的作用，为应用ABF转录因子培育优良抗逆作物品种奠定基础。

摘要:南方水稻黑条矮缩病是一种以白背飞虱为主要传播介体的病毒性病害,近年来给我国水稻生产带来巨大危害。为筛选具有南方水稻黑条矮缩病抗性的稻种资源,本研究采用田间自然诱发鉴定和室内人工接种鉴定方法相结合,对2812份来自国内外的栽培稻种质资源进行了南方水稻黑条矮缩病抗性鉴定。结果表明,供试材料中抗病材料比例仅为0.46%,不同地理来源、不同种质类型、不同亚种类型的抗病性水平不一致；感病材料比例达99.54%,其中包含多个我国近年来水稻生产中的主推品种,表明栽培稻资源的总体抗性水平低。结合田间自然诱发鉴定、室内人工接种鉴定和农艺性状考查,获得7份抗病表现稳定且农艺性状较好的优异抗源材料,可作为抗源亲本用于南方水稻黑条矮缩病抗性基因挖掘和水稻品种抗南方水稻黑条矮缩病改良。

摘要:特种稻是一类具有特殊遗传性状和用途的水稻品种，目前已成为杂交水稻育种的一个重要方向，选择和利用不同来源特种稻种质资源并对其特殊性状基因型进行鉴定和遗传特性分析，对进一步促进特种稻的遗传改良及新品种的选育具有重要意义。本研究利用特异性分子标记InDel-E2、FMbadh2-E7、CAPSRa和CAPS-Ra以及自主开发设计的特异性功能标记FMbadh2-E2、FMbadh2-E7A、FMbadh2-E7B、Ra-CAPS1和Ra-CAPS2并结合基因克隆和测序技术对来自不同地区的32份优质香型水稻亲本材料的香味基因和8份黑米水稻品种的黑色种皮基因进行了基因型鉴定和分析。研究发现，在32份香型水稻材料中，有28份香味性状来源于水稻第8号染色体上编码甜菜碱脱氢酶基因Badh2的功能缺失突变，且为常见的badh2-E7等位突变类型，其在Badh2基因第7外显子处发生8-bp缺失和3个单核苷酸（SNPs）位点多态性突变；2份（板仓香糯和八桂香）表现为香味基因杂合型（Badh2/badh2）；2份（溪香和莉香占）在Badh2基因第2和第7外显子处均未发生碱基缺失突变，且具有完整的Badh2基因位点编码序列，其香味性状可能不受Badh2等位基因控制。另外，研究发现，8份黑米水稻品种的黑色种皮均由位于水稻第4号染色体上的Ra/Pb基因控制，其在第7外显子处均表现为2-bp（GT）的缺失突变。同时本研究通过构建多个杂交F2群体对Badh2和Ra基因进行了遗传特性分析，发现其香味和黑色种皮性状分别受1对细胞核隐性和1对细胞核显性主效基因控制。本研究通过对不同来源优质香型水稻亲本材料的香味基因和黑米水稻品种的黑色种皮基因进行鉴定、特异性功能分子标记的开发以及遗传特性分析，为进一步通过分子标记辅助选择育种技术，选育优质、高产且具有香味的杂交水稻新品种及黑米品种提供了重要的理论基础，可明显提高特种稻的选育效率，同时在进一步为发现和挖掘新的香味控制基因及黑色种皮基因的研究上具有重要意义。

摘要:中国西南地区是国际公认的荞麦起源地，其复杂的地理环境和多样的气候类型孕育了丰富的野生荞麦资源。部分西北地区因拥有相似的生态环境气候，也有大量的野生荞麦分布，形成极具地域特色的民族植物资源群体，是中国荞麦现代育种的重要依托。为探明中国野生荞麦属植物的分布现状，抢救性收集野生荞麦种质资源，全国野生荞麦资源普查与收集行动自 2016 年起深入中国西部 6 个省（区），42 个县（市、区）进行了系统考察，采集野生荞麦种质资源 1014 份。根据表型鉴定进行分类研究，并对中国荞麦属植物的分类进行了修订。结果表明，收集的资源包括荞麦属 21 个种的稀有材料（含 1 个新种Fagopyrum longistylum），各个荞麦野生种间具有丰富的遗传多样性，多个稀有野生种存在独特的性状变异或优良品质。这些稀有的种质资源作为珍贵的基因库，为荞麦的产量和品质改良提供宝贵的材料基础。该研究不仅能够促进荞麦属的分类与进化研究，在遗传育种、优质基因发掘、植物资源保护等方面均具有重要意义。

摘要:穗粒腐病是玉米主产区普遍发生的穗部真菌性病害,发掘优异的抗性种质资源和选育优良抗病品种,是防治玉米穗粒腐病最为经济有效的措施。本文采用针刺果穗注射接种法,在北京通州和小汤山两个试验点,对国内外324份玉米自交系种质资源进行禾谷镰孢菌抗性鉴定。相关性分析结果表明,自交系在两个环境下的抗性表现存在正相关。综合2个试验点的抗性评价结果,鉴定到了9份禾谷镰孢菌穗粒腐病表现高抗的自交系,分别为OQ603、百黄混、PI 539921、Mo17、PI 406119、F321、X178、B09和PHG39。有48份自交系对禾谷镰孢菌的穗粒腐病抗性,在2个试验点均为抗级以上(包括HR和R)。从不同种质类群自交系的抗性分布情况来看,P群种质整体上表现出较强的抗性,Iodent群和X群次之,而在其他类群中抗性分布趋势并不明显。这些自交系的鉴定,丰富了我国玉米穗粒腐病抗性种质资源,也为抗病育种和理论研究提供了重要的抗原材料。

摘要:本研究通过构建小麦 EMS 突变体库，创制特殊突变材料，从而丰富遗传多样性，并从中筛选出优异种质资源。利用 EMS 诱变处理济麦 22 种子构建了 M2 代突变体库，对其表型性状突变率进行了统计分析。此外，对前期筛选出的农艺性 状优良且遗传稳定的济麦 22 M8代籽粒品质性状进行了分析测定。结果表明：（1）通过对 22599 株 M2代材料进行农艺性状 和其他生物学性状的调查，共筛选出 5002 个表观突变体，突变率为 22.13%，包括育性、生育期、穗、芒、叶部、株型、分 蘖、株高、粒色等，并筛选出大穗、多蘖、矮杆等优良农艺形状的材料和独杆、多粒、无蜡质、叶退化、不育等具有极端性 状的材料。（2）对 M8 诱变材料的籽粒和品质性状进行筛选和鉴定，发现粒形、粒长、饱满度和粒色等性状产生了突变。经 EMS 诱变后 8 个品质性状的变异系数由大到小依次为最大拉伸阻力>拉伸面积>稳定时间>沉降值>硬度>蛋白含量>湿面筋含 量>吸水率。综合这些性状初步筛选出 8 份品质优于野生型的突变材料，其中 403-1、403-2、403-3、85-2，这 4 份材料各有至 少 3 个品质性状显著优于野生型。这些突变体为小麦育种和功能基因研究提供了重要的种质资源和材料基础。

摘要:为了进一步揭示棉花优质品种的纤维产量和品质性状之间的遗传关系，筛选纤维品质突出的优异材料，本文以优质品种中棉所127为父本，与高产品系sGK中156为母本杂交，构建F2和F2:3分离大群体，对分离群体的纤维产量与品质进行初步评价分析。结果表明F2和F2:3世代中铃重、衣分、纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、伸长率和整齐度指数性状均呈正态分布，表现双向超亲分离，群体内存在丰富的遗传变异，纤维上半部平均长度的超高亲比例分别为61.38%和69.5%，断裂比强度的超高亲比例分别为42.12%和61.00%，铃重的超高亲比例分别为41.75%和28.43%。两个分离世代上半部平均长度和断裂比强度呈现出极显著正相关，衣分与上半部平均长度和断裂比强度这两个主要纤维品质性状呈极显著负相关，表明同步对纤维产量和品质进行改良具有一定的难度。筛选出同时在F2和F2:3世代中断裂比强度大于38.0 cN?tex-1的优异材料10个，且上半部平均长度均大于31.0 mm。本研究为棉花纤维产量和品质QTL挖掘及分子聚合育种等储备了大量的基础材料。

摘要:多倍体植株具有少核、有效成分含量高、树形矮化、抗逆性强等特点，在大田作物和果树育种中均有应用。‘梨橙’是我国自主选育的优质甜橙品种，种子单胚，也有少量多胚种子出现。至今未见关于‘梨橙’多倍体及‘梨橙’单胚种子杂种性的报道。本研究以‘梨橙’为材料，开展多倍体发掘和遗传鉴定研究。流式细胞术筛选与染色体显微观察相结合，对其自然产生的单胚种子萌发植株进行筛选，获得了三倍体2株、四倍体1株；InDel标记分析证实这些多倍体均为有性胚产生，其纯合位点比例较高，可能产生于第二次减数分裂核复原（SDR, second meiotic division restitution）以及减数分裂后加倍（PMD, post-meiotic genome doubling）；多胚/单胚分子标记（MITE-P2）分析表明，‘梨橙’基因组DNA扩增出了清晰的短片段和模糊的长条带，可能与其能产生多胚种子有关；而3株多倍体后代均只扩增出了清晰的短条带，该3株多倍体可能不能产生多胚种子。本研究表明：‘梨橙’后代中多倍体比例较高，通过‘梨橙’单胚种子可获得有性多倍体，自‘梨橙’后代获得单胚四倍体是可能的。本研究为以‘梨橙’为亲本培育多倍体以及单胚四倍体筛选提供了重要参考。

摘要:为合理开发和利用草果资源，2019 年对云南、广西 16 个产地进行资源调查，基于物种分布信息，结合最大信息熵模型和地理信息系统分析其适宜产区，同时对 57 份种质资源的 15 个果实及果穗性状进行评价。最大信息熵模型预测结果显示，草果的地理分布范围 99.1～112.8 °E、20.5～30.4 °N，高度适生区面积为 48.14×104 km2；主要分布在云南、贵州、四川及广西西部；各气候因子中，六月份降水量、温度季节性变化标准差、降水量季节性变异系数、年平均温度、10 月份太阳辐射、最干月降水量对该物种的地理分布影响较大；资源调查发现云南是草果的主产区，产地包括滇东南、滇西北和滇西；产地间生境差异大，形成多种草果种植模式：⑴尼泊尔桤木林+草果、⑵杉木林+草果、⑶核桃林、漆树林或喜树林+草果，⑷混合原生林+草果；草果表型数据分析显示，其表型变异式样丰富，15 个性状变异系数均值为 27.34%，各性状中，挥发油得率的变异系数最大（53.54%），果宽变异系数最小（7.43%）；相关性分析表明，果实、果穗等性状间相关性较强；基于性状的聚类分析显示，57 份资源可分为 7 类，其中Ⅰ类、Ⅲ类和Ⅴ类包含不同的产地；主成分分析显示，前 5 个主成分累计贡献率达 80.53%，可解释性状的大部分信息，综合性状特征筛选出 18 份种质资源，尤以怒江州贡山县的果实为佳。以上研究结果为揭示草果资源地理分布特征、合理规划种植区、筛选优质草果资源提供理论依据。

摘要:本研究以198份国内外大麻种质资源为材料，开展了14个农艺和品质性状多样性鉴定，并进行变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析的综合评价，为我国大麻种质资源创新和资源高效利用提供基础材料和技术参考。结果表明，198份国内外大麻种质资源具有较为丰富的遗传多样性，14个性状的变异系数范围为4.79%~64.45%，变异系数最大的是CBD含量，最小的是雌花开花日数，平均值为27.78%，大麻酚（CBN）、大麻二酚（CBD）、大麻二酚酸（CBDA）、次大麻二酚（CBDV）4种大麻素含量的变异系数均大于40.0%，品质性状表现出更好的变异性；相关性分析表明，CBD含量与CBDA、CBDV和CBN的含量均为极显著正相关，CBDA含量与CBN含量极显著正相关，株高与茎粗极显著正相关，CBDA含量与多个农艺性状呈现显著的相关性，株高、茎粗的改良，有利于大麻素CBDA含量的提高；主成分分析把14个性状综合为6个主成分，累计贡献率达到69.204%，表明6个主成分反映了大麻种质资源大部分的性状信息。聚类分析得到3个类群，其中第Ⅰ类群的69份资源在大麻素含量、株高和茎粗上表现较好，可以进一步筛选作为育种研究的亲本材料。

摘要:为了解紫肉甘薯中的花青苷组分构成及其多样性分布，以来自国内外多家培育单位的68份紫肉甘薯品种资源为试验材料，利用液质联用技术测定了6类共计68种花青苷的含量。结果表明，6类花青苷中，矢车菊类和芍药类花青苷的含量较高，分布范围较广，天竺葵类花青苷的含量整体最低，分布范围最狭窄。相关性分析结果表明，检测到花青苷的总含量和矢车菊类、芍药类及矮牵牛类花青苷的含量均呈极显著正相关。系统聚类分析结果表明，68份紫肉甘薯品种资源被聚为6个类群，其中第II类群6类花青苷的含量均较高，第IV类群各类花青苷的含量均较低。68种花青苷在68份紫肉甘薯品种中的检出情况表明，有8种花青苷能够在全部的紫肉甘薯品种中检出，9种分别只能在43、12、12、44、48、44、47和47份材料中检出。68种花青苷含量的相关性分析结果表明，每类花青苷中均有几种花青苷的含量相等或呈极显著正相关。本研究通过对紫肉甘薯品种资源花青苷组分构成及多样性的分析与评价，筛选出6类花青苷含量较高的紫肉甘薯品种3份，单类花青苷含量较高的品种7份，为优质甘薯的推广和后续优质品种的选育提供了材料基础。

摘要:高粱籽粒有粳（非糯）、糯之分，我国传统名酒如茅台、五粮液等，均以糯高粱为主要原料，快速鉴别高粱的粳糯对育种和原料采购均具有重要意义。现有高粱粳糯的鉴定方法主要有染色法和蒸煮法等，但均存在鉴定效率不高的问题，影响糯高粱育种进程。本文在前人基础上，经过反复试验，总结出如下4种适合不同情形的高粱粳糯快速鉴别方法，即：刀切法，籽粒捣碎开水糊化法、冷水捣碎染色法和田间花粉染色法。综合利用这4种方法，可使鉴定效率大大提高。论文还讨论了4种鉴定方法在育种中的应用前景，探讨了4种鉴定方法的适用性和鉴定效率。

摘要:甘肃陇南是小麦条锈病的常发易变区，是条锈菌新小种的策源地。小麦条锈病是发生于该区域小麦生产上最主要的病害，种植抗病品种是防治该病害最经济有效且绿色环保的措施。本文对贵农 19、贵农 21、贵农 22、贵农29、贵农 775 进行多年抗条锈病性监测，发现由于 CYR34 的发生流行，贵农 19、贵农 21、贵农 22 在甘肃陇南田间已丧失抗条锈病性而失去利用价值，贵农 29、贵农 775 目前在田间仍表现出较好的抗条锈病特性，可作为一线抗条锈病资源材料进一步利用。

摘要:株高是影响小麦产量的重要农艺性状。本研究对从国际玉米与小麦改良中心（CIMMYT）新引进的152份合成小麦在三个环境下的株高进行了观察和统计，并利用55 K单核苷酸多态性（SNP，Single nucleotide polymorphism）芯片进行全基因组关联分析(GWAS，Genome-wide association study)，以挖掘与株高相关的新的遗传位点。结果表明：合成小麦株高呈正态分布，变异丰富。不同环境下的平均株高为97.9 cm，显著高于栽培小麦（70.5 cm），但低于黄淮麦区农家小麦（114.8 cm）。方差分析显示合成小麦株高在基因型、环境、环境与基因型互作方面的差异均达极显著水平。对获得的55K SNP标记经最大杂合率、最小等位基因频率及最大等位基因频率过滤，我们在合成小麦群体中发现 37916个有效SNP，其中A、B和D三个亚基因组上各有14404、14566和8946个。群体结构分析结果表明，152份合成小麦可分为三个亚群。利用混合线性模型(MLM，Mixed liner model)对不同环境下平均株高和最佳线性无偏预测值(BLUP，Best linear unbiased prediction)进行GWAS分析，筛选到24个显著标记(P≤0.0001)，分别位于1A、3B、4A、4B、4D、5A、5B、6A、6D和7B染色体上，单个标记可解释12.33%-20.1%的表型变异。对BLUP值分析获得的10个显著标记左右3 Mb距离内的669个基因进行转录组数据筛查，得到131个在茎或叶中高表达（TPM≥5）。通过与水稻同源基因的比较，明确其中5个基因可能与小麦株高发育有关。鉴于这些位点与以往已定位的株高数量性状位点并不重叠，我们的工作可为小麦株高改良提供新的种质和分子标记。

摘要:本研究从籼稻中恢8015经甲基磺乙酯（Ethylmethylsulfone，EMS）诱变的突变体库中分离鉴定出了一个无花粉型雄性不育突变体tip2-zh。突变体tip2-zh与野生型中恢8015在株高、分蘖数、分裂角度、抽穗期等农艺性状上无显著差异，但其花药瘦小、细长且呈半透明状，花药中无成熟花粉细胞；花药半薄切片观察结果显示，tip2-zh减数分裂异常，花粉母细胞不能生成小孢子细胞，绒毡层空泡化、降解延迟，最终不能形成有活力的花粉粒。扫描电镜结果显示，突变体花药外壁的蜡质和角质等线状物质更加浓缩、内壁呈光滑圆润但不规则分层状态、花粉细胞最终降解破碎。遗传分析表明，该突变性状受一对隐性核基因控制，且对目的基因的图位克隆证实，该突变位点位于水稻第1号染色体长臂JX21和JX26之间27 kb区间内；测序分析发现该区间内bHLH转录因子TIP2/bHLH142（LOC_Os01g18870）的第1个外显子区存在1处单碱基替换，由野生型的C替换成T，使得其编码的氨基酸直接替换为终止密码子，转录和翻译提前终止，导致出现该不育表型。qPCR检测结果表明，tip2-zh突变体中许多雄性不育相关基因的表达量受到了该突变位点的影响，进一步证明TIP2-ZH在水稻花药发育的脂质合成、绒毡层降解以及花粉壁形成等生物学过程中具有重要作用。

摘要:水稻穗顶部退化在水稻生产中时有发生，影响水稻的穗粒数，严重时会导致水稻产量下降。目前，虽然从水稻穗顶部退化突变体中已经鉴定出了一些基因如PAA1、PAA2、TUT1等，但是对穗顶部退化发生的分子机制的认知仍十分有限。本研究报道了一个穗顶部退化的隐性突变体tutou3的基因定位及克隆结果。该突变体在营养生长时期表现为株高变矮，穗发育后期穗顶部发生严重退化，穗粒数、穗长、千粒重显著降低。遗传分析表明，tutou3受1对隐性基因控制。利用tutou3 × IRAT129杂交组合F2分离群体中的856个穗顶部退化极端个体，将基因TUTOU3定位在了4号染色体长臂端的29kb区间内，测序研究发现，区间内一个编码质膜H+-ATP酶基因LOC_Os04g56160的第8外显子存在1个C→A单碱基替换，导致第608个氨基酸从丙氨酸突变为天冬氨酸。qRT-PCR分析发现，TUTOU3基因在水稻中呈组成型表达，在突变体中该基因表达量下降。诱发穗顶部细胞程序性死亡的基因OsVPE2和OsVPE3在突变体tutou3中表达量显著上升。对TUTOU3基因的深入研究将会揭示H+-ATP 酶在穗顶部细胞的生长发育中的作用，有助于深入阐明穗顶部退化在细胞水平上发生的机制。

摘要:芒是小麦重要的穗部器官之一，在小麦的光合作用、抗虫、防鸟和产量形成中都起着重要的作用。但是麦芒形成的分子机制仍不是十分清晰。本研究利用Wheat 90K SNP芯片对206份来自于黄淮海地区的小麦材料进行全基因组关联分析，结果显示检测到的与小麦芒性显著关联的SNP位点主要分布于1A、2A、2B、5A和7A染色体上，但显著性较高的位点集中在5A染色体上。同时借助Wheat 660K SNP芯片对一个重组自交系群体进行BSA分析，共检测到500个差异SNP，其中有158个位于5A染色体上，且主要集中在696.6~706.6 Mb区间。结合两种分析方法结果，并根据中国春参考基因组注释最终确定候选基因为前人所报道的B1位点，将其命名为Tipped1；进一步对该基因进行克隆和多态性分析，结果表明小麦芒的调控可能是由位于Tipped1基因启动子区-346 bp处25 bp的插入/缺失多态性和-284 bp处的连锁型SNP多态性共同调控的。本研究能够为解析小麦芒发育的遗传机制和分子育种提供重要参考信息。

摘要:叶宽是水稻株型的重要组成部分，适宜的叶宽有助于提高光利用效率进而提高水稻产量。利用水稻叶宽突变体，阐明新的水稻叶宽调控相关基因的功能，有助于进一步阐明水稻叶宽发育调控机制。本研究利用育种中间材料中发现的窄叶突变体zhaiye1（zy1），与野生型相比，zy1出现明显的窄叶表型，株高也出现显著降低，穗型减小，种子呈现开颖畸形。组织观察结果说明，zy1中是由于叶脉数量减少导致窄叶表型的出现。通过计算F2群体的表型分离比，发现窄叶表型显示由2个隐性遗传位点控制。图位克隆最终将突变基因分别定位到11染色体短臂顶端76kb和12染色体短臂顶端150kb的区域内，利用测序和PCR扩增验证最终证明突变基因为Os11g01130和Os12g01120，二者为重复基因，编码一个OsWOX3A转录因子。进化树分析表明，ZY1蛋白与疣粒野生稻中的同源蛋白进化关系最近。ZY1蛋白亚细胞定位于细胞核中。转录组分析结果说明ZY1突变后差异表达基因分布在多个信号途径中，同时ZY1可能通过生长素信号途径调控水稻叶宽发育。综上所述，ZY1不仅调控水稻叶宽发育，而且参与水稻株高、穗型、颖壳等多个性状的发育调控。

摘要:利用春小麦 ‘Worrakatta’ × ‘Berkut’ 重组自交系（recombinant inbred line，RIL）的309份家系为材料，在正常灌溉和干旱胁迫两处理下，分别对小麦开花期、灌浆期和成熟期的叶面积指数（leaf area index，LAI），抽穗期、开花期和灌浆期的旗叶叶绿素含量（chlorophyll content，CC）进行了表型鉴定，并结合小麦50K SNP芯片进行QTL（quantitative trait locus）分析。结果表明：与正常灌溉相比，在干旱胁迫下LAI与CC均呈极显著降低趋势。两处理下各生育时期双亲及RIL群体的LAI、CC均呈现较大差异，存在明显的超亲分离现象。QTL定位结果显示，正常灌溉下在开花期和成熟期分别检测到2个和1个LAI相关QTL，分布于5BS、2BL和1BL染色体上，QLAI.xjau-5BS、QLAI.xjau-2BL.1和QLAI.xjau-1BL可解释表型变异的6.8%~8.2%；在抽穗期和开花期同时检测到与CC相关QTL位点QCC.xjau-1DS，该位点分布于1DS染色体，可解释表型变异的5.3%~5.8%。干旱胁迫下在成熟期共检测到1个LAI相关QTL位点QLAI.xjau-2BL.2 LAI，位于2BL染色体，可解释表型变异的13.8%。对上述所发现QTL位点进行基因挖掘，共筛选到7个与LAI和CC相关的候选基因，其中包括2个F-box家族蛋白和MYB相关基因、GATA相关基因、编码脱落酸受体基因、BTB/POZ相关基因及WUS相关基因各1个。这些基因参与调控作物的生长发育以及信号转导，还参与响应干旱等胁迫反应。本研究为小麦叶面积指数和叶绿素含量的基因发掘及分子育种提供了参考信息。

摘要:栽培大豆起源于我国黄淮海地区，我国具有悠久的大豆种植历史和丰富的大豆遗传资源。然而，近年来我国大豆进口依赖度极高，严重威胁到我国的粮食安全，因此培育高产优质的大豆品种至关重要。株高，籽粒大小等是影响大豆产量的重要农艺性状，因此，挖掘调控这些农艺性状的基因，及解析其分子机制具有重要意义。FRUITFULL（FUL）基因属于MADS-box类转录因子，在植物的开花，生长发育，果实成熟等方面起着重要的作用。本研究通过生物信息学分析发现，在大豆中含有6个FUL基因，它们均具有一个保守的MADS-box和一个较为保守的K-box结构域，并主要在豆荚中表达，说明该基因家族可能能够调控大豆种子相关性状。其中，只有GmFUL3b基因在叶片中高度表达，说明该基因在进化过程中功能可能产生了分化。此外，还发现6个FUL之间的进化规律不同。为进一步确定其生物学功能，利用CRISPR/Cas9技术，分别构建6个FUL基因的敲除突变体载体，转化大豆毛根进行靶点验证，并成功鉴定出其中5个基因的有效靶点，为进一步获得稳定的大豆突变体材料及解析GmFULs家族基因的功能提供了重要的理论基础。

摘要:纤维长度和强度是陆地棉（Gossypium hirsutum L.）纤维品质性状中的两个关键性状，其遗传基础的解析对优质棉品种培育具有重要意义。本研究以315个陆地棉品种系为关联分析群体，利用混合线性模型（MLM，mixed linear model）对来自五个环境的纤维长度和强度进行全基因组关联分析（GWAS，genome-wide association study）。结果表明，五个环境下纤维长度和强度的表型值均呈现出一定的差异，且广义遗传力较高，纤维长度变异系数为3.97%～8.44%，纤维强度变异系数为7.85%～11.26%。方差分析表明，基因型、环境型和基因型×环境型互作对纤维长度和强度均有极显著影响（P＜0.001）。聚类分析和群体结构分析表明，315份材料可分为2个类群。GWAS共检测到5个与纤维长度和强度显著关联的SNP，其中位点D12_57032285与纤维长度和强度均显著关联。与纤维长度显著关联3个SNP位点，分别位于A05、D11和D12染色体上，解释8.05%、12.47%和8.79%的表型变异，优异等位变异类型分别为A05_15144433（AA）、D11_24483544（TT）和D12_57032285（CC）；与纤维强度显著关联3个SNP位点，分别位于A08、D09和D12染色体上，解释9.03%、7.94%和7.90%的表型变异，优异等位变异类型分别为A08_84604654（TT）、D09_43463271（TT）和D12_57032285（CC）。通过两组不同转录组数据的基因表达模式分析，筛选出30个可能与纤维发育相关的候选基因。通过GO富集分析和KEGG代谢途径分析发现，候选基因主要参与蛋白质或蛋白质复合物及5'-三磷酸腺苷（ATP）选择性且非共价地相互作用，代谢途径主要为核糖体代谢途径。本研究结果可为棉花纤维品质性状的分子遗传改良提供理论依据。

摘要:Squamosa启动子结合类蛋白（SPL）基因家族，作为一类在植物中广泛存在的转录因子，在植物生长发育、信号转导及生理生化过程等方面具有重要作用。本研究通过生物信息学方法，从萝卜基因组中鉴定出分布于8 条染色体上的26 个SPL基因，并将其按照所处染色体位置命名为RsSPL1 ~ RsSPL26。其氨基酸数目在139 aa ~ 1021 aa，蛋白分子量范围在16167.7 Da到112 219.48 Da，等电点分布在5.77 ~ 9.67，外显子数量从2到11 个不等。microRNA结合位点预测发现12 个RsSPL含有miR156的结合位点，11 个RsSPL含有miR157的结合位点。对它们在不同组织和发育时期的表达模式研究发现，该基因家族成员具有一定的时空表达差异性，且同一个亚家族的成员具有相似的表达模式。本研究为萝卜SPL基因家族的功能研究奠定了基础。

摘要:TGA（TGACG motif-binding factor）转录因子是bZIP转录因子家族中重要的一组，对植物病原菌侵染具有广谱抗性。本研究鉴定了‘月月粉’月季（Rosa chinensis ‘Old Blush’）TGA家族成员，并对其理化性质、亚细胞定位、进化特征和表达模式进行分析。鉴定获得7个RcTGAs，均包含bZIP1(cl21462)和DOG1(pfam14144)的保守结构域，氨基酸大小为324～545aa，分子量在36.68～60.17KD之间，等电点在5.52～8.96之间，二级结构主要为α-螺旋，均为亲水性蛋白，主要位于细胞核内。进化分析将来自‘月月粉’月季、拟南芥（Arabidopsis thaliana）、野草莓（Fragaria vesca）、水蜜桃（Prunus persica）、苹果（Malus domestica）的TGAs分为6个亚组。qPCR实验表明，灰葡萄孢菌侵染月季花瓣RcTGA4表达量无显著变化，RcTGA6随侵染时间的延长表达量呈下降趋势。RcTGA1/2表达呈显著上升的趋势，RcTGA3/5/7呈现先上升后下降的趋势，表明RcTGA1/2/3/5/7可能在月季-灰霉菌互作过程中发挥了重要作用，这5个基因可作为进一步抗病研究和功能分析的候选基因。通过VIGS沉默RcTGA2基因，灰葡萄孢菌侵染48 h后，月季花瓣病斑直径显著增大，表明RcTGA2与月季对灰葡萄孢菌的抗性有关。

摘要:为进一步加大Tuxpe?o种质在育种中的利用，发挥Reid-Lan.种质的遗传优势，本研究在Reid-Lan.渗入Tuxpe?o形成新种质群体（RLT）选系的基础上，选取1个Reid-Lan.种质代表自交系和6个RLT种质选系为被测系，5个不同类群代表系为测验种，采用NCⅡ遗传交配设计获得的35个杂交组合为材料，在贵州省贵阳和德江对不同组合的产量性状进行鉴定，结合6万个Maize SNP50基因芯片对所涉及到的12个自交系进行遗传评价。结果表明，RLT种质选系QB2539的产量一般配合力（GCA）最高为7.28，高于Reid-Lan.选系QB662。遗传距离（GD)分析结果显示，QB662与QR273的GD值为0.3689；而Tuxpe?o代表性种质赞S122与QR273的GD值为0.3554；QB2539与QR273的GD提高到0.3732。35个组合中，产量排前3位的是RLT种质选系与Suwan种质组配的组合，其中QB2539 × QR273产量最高，较对照黔单16增产29.66%。这些研究结果初步揭示了Reid-Lan.渗入Tuxpe?o形成的新种质RLT在育种中具有广泛的应用潜力，将为下一步的种源创新提供新的改良方法和材料支撑。