摘要:花青素和甜菜色素同为植物水溶性天然色素，在植物中分布和功能相似。前者为苯丙氨酸衍生色素，后者为酪氨酸衍生色素，含有生色团甜菜醛氨酸。花青素在植物中分布广泛，但在石竹目植物中，甜菜色素已经取代了花青素。值得注意的是，从未在同一植物中同时发现花青素和甜菜色素，这种互斥现象可能是由进化中的偶然导致，也可能是因为两种色素共存会对植物的生存造成问题，这一问题一直未解。本文综述了花青素和甜菜色素的概况、生物合成途径及其调控、人工诱导两种色素共存的案例，以及两者互斥的可能原因等研究进展。此外，还讨论了两种色素互斥的可能机制、未来可以开展的研究方向以及在分子育种等各方面的潜在应用价值。本文旨在通过对前人研究的综述及展望，更好地理解花青素和甜菜色素之间的关系，揭示它们存在互斥的原因，并为相关领域的研究和应用提供新的思路和方法。

摘要:十字花科菘蓝为我国大宗常用中药材植物，其叶和根分别是大青叶和板蓝根的原料。本文总结了菘蓝的基因组结构、生物活性成分及其生物合成途径、远缘杂交及新材料创建等方面的研究进展。菘蓝（2n=2x=14）的基因组大小为300 Mb，为tPCK 核型，3万余蛋白编码基因。高质量的基因组测序解析了菘蓝的主要生物活性成分吲哚生物碱、苯丙烷类、萜类的合成途径及其候选基因。由于染色体消除，菘蓝（父本）与白菜及甘蓝型油菜的族间有性杂交只产生了具有少数菘蓝遗传成分的非预期杂种。菘蓝与萝卜的体细胞杂种具有双亲染色体，但自交及回交均未产生后代。菘蓝与白菜的体细胞杂种具有加倍的菘蓝染色体组，花粉部分可育而雌性不育。菘蓝与甘蓝型油菜的体细胞杂种与甘蓝型油菜连续回交后创建了全套的7个甘蓝型油菜-菘蓝附加系，一些附加系具有比菘蓝更强的广谱抗病毒效果；体细胞杂交中发生的双亲线粒体基因组重组导致甘蓝型油菜新细胞质雄性不育系的产生，菘蓝特定染色体上的育性基因导入培育了恢复系。最后讨论了这些附加系对菘蓝遗传研究的价值及开发利用前景。

摘要:内蒙古东北部是我国大豆重要产区，也是转基因大豆安全生产试验区域。为了了解当地野生大豆资源概况，给转基因大豆安全种植提供参考，本研究对兴安盟科右前旗、呼伦贝尔市扎兰屯市和阿荣旗61个野外非连续地块进行了野生大豆资源种群概况实地调查。结果显示，54个地块（88.52%）有野生大豆分布，包括野生种群、野生-半野生混合种群和首次发现的全部由半野生大豆构成优势型的种群。该区域种群片段化严重，大部分种群的面积比较小，1000 m²及以下的种群占72.2%；500 m²及以下的占59.3%。约46%的地块野生大豆样方频率在80%以上，约41%地块野生大豆样方频率在40%~60%，约13%地块野生大豆样方频率在20%以下。从54个种群搜集到836份野生和半野生型单株资源，其种皮色有黑、双、褐、褐绿、绿、黄绿6种，叶形有长椭、椭圆和披针3种。该区域野生大豆百粒重偏小，1.5 g及以下类型占84.57%，平均1.19±0.49 g。根据调查结果估算出扎兰屯、阿荣旗和科右前旗分别约17.92%、29.48%和40.10%的剩余闲置土地可能有野生大豆潜在分布。调查发现，种植业发达程度较高会降低野生大豆天然种群植株密度；常年大豆种植面积越大的地域半野生型出现的概率越高。本文还对内蒙古东部地区未来安全种植转基因大豆，同时对野生大豆资源进行保护的措施进行了探讨。

摘要:大麦属（Hordeum）隶属于禾本科（Poaceae）小麦族（Triticeae），自然群落分布广阔、生态迥异，部分物种具有重要的经济利用价值。由于大麦属各物种之间在形态上辨识度低，同名异物、同物异名的现象时常发生，降低了野外资源考察鉴别物种的效率和准确度。构建完整且详细的分组分种检索表及各物种电子名片，将为物种分类检索及快速识别大麦属物种提供重要的参考模本以及实践数据，推动大麦属植物资源的调查、收集、评价和利用。本研究选取32个大麦属物种的38份材料，于2020和2021年度开展大麦属各物种的温室种植试验，调查统计了45个质量性状和15个数量性状。通过对整株、穗部、三联小穗等重要表型性状拍照以及各物种细微差异比较，可以精确区分大麦属各个物种，并构建了大麦属物种分组分种检索表和各物种的电子名片。

摘要:地方品种资源是小麦新品种选育的重要亲本来源，充分应用其优异性状对于育种实践具有重要意义。本研究利用分子标记检测甘肃省种质库地方品种春化（Vrn-A1、Vrn-B1、VrnD1和Vrn-B3）和光周期（Ppd-D1）基因的等位变异。结果表明：（1）445份地方品种共携带6种春化基因显性等位变异，分布频率差异较大，分别为Vrn-A1a （2.5%）、Vrn-B1a （11.0%）、Vrn-B1b （1.6%）、Vrn-B1c （0.5%）、Vrn-D1 （67.4%）和Vrn-B3（0.5%）；在检测材料中光周期非敏感等位变异Ppd-D1a分布频率为17.8%。（2）除Vrn-B1a+Vrn-D1外，其余显性春化基因等位变异组合的材料全部分布在春麦区；从春麦区到冬麦区，春化基因显性等位变异分布频率呈降低趋势，而隐性等位变异频率呈升高趋势；Ppd-D1a在甘肃省不同麦区均有分布，且冬麦区分布频率远高于春麦区。陇东旱塬冬麦区分布频率最高（35.6%），洮岷高寒春麦区分布频率最低（5.1%）。（3）比较基于资源目录记载的冬春性和春化基因显性等位变异推断的冬春性的一致性，发现春性和弱冬性品种的一致性较高，冬性和强冬性品种的一致性较低，从甘肃省春麦区到冬麦区，一致性逐渐降低。（4）筛选出83、119和82份地方品种，可分别在春麦区（甘肃省中西部及洮岷高寒春麦区等）、冬季较为温暖的秋播冬麦区（陇南嘉陵江上游、天水南部渭河上游等）及较为寒冷的冬麦区（如平凉、庆阳的泾河流域及天水、定西的北部等）的育种中广泛应用。研究结果为现代小麦育种中发掘利用优异地方种质资源提供参考。

摘要:以220份玉米自交系为材料，通过两年两点田间试验对6个苞叶相关性状进行鉴定，利用遗传多样性分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归分析进行苞叶性状的综合评价与评价指标筛选。结果表明：供试自交系苞叶相关性状的变异系数为13.41%~51.79%，遗传多样性指数为1.71~2.08，遗传变异丰富。主成分分析将6个性状转化为3个主成分，其累积贡献率为86.674%，第1主成分主要和苞叶干重、苞叶长度有关；第2主成分和第3主成分主要与苞叶包裹度和苞叶层数有关。220份自交系综合评价D值范围为0.161～0.728，其中101314的D值最高，7026B的D值最低。聚类分析将220份自交系划分为3类，其中第I类有62份自交系，其苞叶层数少、苞叶短且窄、干重和包裹度低。逐步回归分析表明苞叶长度、宽度和包裹度3个性状可作为玉米种质苞叶性状综合评价的关键指标。以上结果为适宜籽粒机收玉米种质资源的精准鉴定提供了理论参考。

摘要:为了挖掘优异地方种质资源，提高广西玉米育种效率，本研究利用10K SNP芯片对169份广西玉米地方品种进行全基因组扫描，研究广西玉米地方品种的遗传多样性与群体遗传结构。结果表明，广西玉米地方品种总体的遗传多样性较高，5877个SNPs标记在169份地方品种中基因多样性平均值为0.37，多态信息含量（PIC）平均值为0.30。种群水平上，桂东北区域地方品种的遗传多样性最高（基因多样性=0.39，观察杂合度=0.27，最小等位基因频率=0.30，PIC=0.31）。群体遗传结构分析、主成分分析和进化树分析将地方品种划分为两大类群，种群间遗传关系和类群归属与地理位置不完全相关，品种杂合率差异较大且总体遗传相似系数较低。分子变异方差分析结果显示2%的遗传变异来自种群间，98%的遗传变异来自种群内。群体间遗传分化系数（F_ST）平均为0.049，群体间遗传分化较小。研究结果确定了广西不同地理来源的玉米地方品种多态性及亲缘关系，为广西玉米种质改良和指导新品种培育提供理论依据。

摘要:大豆Lox可以使大豆产生豆腥味，7S球蛋白是潜在的致敏源，很大程度上限制了人们对大豆的食用。因此，选育Lox和7S球蛋白缺失或高11S/7S比值的大豆品种，有助于提高大豆自身的营养价值，培育适合加工不同豆制品的大豆新品种。我国具有丰富的大豆种质资源，但是尚未见大范围开展大豆蛋白亚基组成分析的报道。本研究利用优化后的大豆蛋白SDS-PAGE提取方法，测定了来源于我国大豆种质资源库的2713份大豆种质的蛋白亚基组成，并对影响蛋白亚基含量的遗传和环境因素进行分析。研究结果表明，大豆7S球蛋白与11S球蛋白之间呈极显著负相关，地方品种11S/7S比值大于选育品种，年份对7S和11S球蛋白含量及比值有显著影响，蛋白质含量、油分含量对大豆亚基组成无显著影响。研究筛选出大豆蛋白亚基组成特异种质资源15份，包括4份11S/7S比值大于3.0且无亚基结构变异的材料，5份Lox缺失材料，1份α'亚基缺失材料，2份α亚基缺失材料，1份β亚基缺失的材料，1份11S/7S比值大于3.0且Lox缺失的材料和1份7S亚基完全缺失材料，这些种质资源的鉴定为大豆优质育种和不同豆制品加工奠定了材料基础。

摘要:蚕豆（Vicia faba L.）是我国重要的食用豆作物，在我国南方为秋播作物，主要生产大粒鲜食型蚕豆，对该地区蚕豆资源进行粒型性状关联分析，发掘与其关联的分子标记，有助于鲜食型蚕豆分子标记辅助育种。本研究以90份秋播区蚕豆资源为材料，于2019 年和 2020 年对其粒型性状进行了表型鉴定；采用 67对多态性的 SSR 标记对群体进行基因型鉴定，共扩增出278个等位变异，平均等位基因数目为4.1，聚类分析将该资源分成 3大类，其中粒长、粒宽和百粒重3个性状值较大的品种主要分布在A类群。在群体结构分析的基础上，利用TASSEL软件的MLM（Q+K）模型分析了67 个SSR标记与粒型性状的相关性，通过关联分析共检测到50个与粒型性状显著相关联的分子标记（P<0.001），其中有29个标记P值小于0.0001。在多年多点的分析中，ICS48和ICS455同时与粒宽和粒重显著关联。根据关联分子标记的稳定性和贡献率，得到3个与粒型相关的优势等位位点：ICS48-H1、ICS51-H1以及ICS455-H3（P<0.0001；r²>18%）。本研究将有助于我国秋播区蚕豆的分子标记辅助选择和分子设计育种。

摘要:以100份澳洲坚果种质为研究材料，通过相关性分析、聚类分析和主成分分析等方法对12个果实数量性状进行综合评价分析。结果表明：12个数量性状变异系数介于9.66%~23.62%，单果重和果仁重的变异程度较大。相关性分析表明单果重与果仁重呈极显著正相关，是选育大果的重要参考。聚类分析分为2大类，Ⅰ类果实外观品质较差：果小、出种率与出仁率相对低，属于育苗种质资源类型；Ⅱ类果实实外观品质较好：果大、出种率与出仁率较高，符合市场及选育需求。主成分分析把12个果实数量性状分为4个主成分，累计贡献率为79.902%。主成分1特征值最大，为4.280，贡献率最高，为35.667%，主要与果实外观性状大小有关；主成分2的贡献率为20.177%，主要反映了果仁性状；主成分3的贡献率为13.026%，主要反映了出种率；主成分4的贡献率为11.032%，主要反映了出仁率。果实性状综合评价得分为-2.333~0.983，筛选出综合性状前10的优异种质：花纹、SS14、壮圆1号、临沧47号、桂热1号、南亚2号、A4、B2、临沧1号、贵3；并筛选出单果重最大的FS3、果仁最重的桂热1号、出种率最高的选育8号、出仁率最高的A4。通过这些综合评价数据及筛选出的种质，为后期选育或杂交提供重要参考。

摘要:花瓣中挥发性成分对观赏植物的开发和利用起着重要作用。本研究采用顶空固相微萃取气质色谱联用技术，对5种蔷薇盛花期花瓣中挥发性成分进行检测分析，结果表明：5种蔷薇植物花瓣中共鉴定出91种挥发性成分，包含萜烯类、醇类、酯类、醛类、烷类、酚类、酮类、醚类和酸类9个类型。其中，百叶蔷薇共检测到45种挥发性成分，无特有成分，百叶蔷薇品种摩洛哥共检测到52种挥发性成分，5种特有成分；格拉斯共检测到40种挥发性成分，2种特有成分；菲茨詹姆斯共检测到57种挥发性成分，8种特有成分；大马士革蔷薇共检测出63种挥发性成分，11种特有成分。2-苯乙醇、香叶醇、香茅醇、乙酸香叶酯等是5种蔷薇花瓣中主要的挥发性成分，大马士革蔷薇花瓣的挥发性物质含量最多，达3622.68 ng/g，其次是摩洛哥、菲茨詹姆斯、格拉斯和百叶蔷薇，挥发性物质含量分别为2507.0 ng/g、2445.9 ng/g、1394.54 ng/g和883.38 ng/g。基于5种蔷薇花瓣中挥发性成分含量进行聚类分析发现，大马士革蔷薇与菲茨詹姆斯聚类关系较近，萜烯类挥发性成分种类和含量在5种蔷薇中差异较大。本研究为蔷薇属植物资源的开发和利用提供理论参考。

摘要:通过杂交育种进行花香特征改良是花香育种重要方式。本研究采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）对满庭芳华及其父母本盛开期花瓣挥发性物质进行了测定和比较分析。结果表明：满庭芳华及其父本弯刺蔷薇、母本伊丽莎白女王盛开期花瓣中分别检测到25种、36种及22种挥发性有机物，包括醇类、萜烯类、酯类、烃类、醚类、醛类、酮类和酸类8类，共计59种组分。满庭芳华与弯刺蔷薇存在10种共有成分，与伊丽莎白女王存在13种共有成分，8种特有成分，其香气成分种类与母本更为相似。满庭芳华花香成分总释放量为579.70 ng/g，低于父本（13939.42 ng/g）、母本（1157.10 ng/g），其中，萜类和苯类/苯丙素类化合物含量低于父母本，但其倍半萜类物质的种类和含量高于父母本，脂肪酸及其衍生物类总含量介于父母本之间；主成分分析及相对含量表明，β-荜澄茄油烯、β-杜松烯、β-石竹烯等为主要影响满庭芳华香气的挥发性组分。本研究可以为蔷薇属植物花香代谢遗传改良提供参考，具有重要的理论价值和实践意义。

摘要:为分析油茶杂交子代花器官性状的变异程度、杂种优势及遗传倾向，以322株油茶杂交子代（徳油2×华硕）及其亲本为试材，调查花横径、花纵径、花瓣数、花药数、花柱裂数、雄蕊群长、花柱长和雌蕊长8个花器官数量性状，并进行遗传变异分析、正态性检验和概率分级、杂种优势分析及聚类分析。结果表明：（1）子代群体花器官性状变异系数区间为11.74%～22.10%，平均为16.26%。（2）K-S正态性检验和频率分布显示，花横径、花纵径、花药数和雄蕊群长符合正态分布；花瓣数和花柱长为双态分布；花柱裂数与雌蕊长呈偏态分布特征。频率分布占比最高的位于Ⅲ级，平均占比43.05%；Ⅴ级占比最低，平均为8.07%。（3）花器官各性状的中亲优势范围为-28.48%～5.65%，超高亲优势范围为-49.29%～-9.12%，超低亲优势范围在-18.06%～29.12%。除超高亲优势全为负值，存在一定程度的衰退现象外，其余2个优势度量指标呈现正负双向分布趋势，其中花柱裂数和花药数在中亲优势、超低亲优势中均表现为正向，优势明显且稳定；花柱长和雌蕊长在超低亲优势中显示为正值。相对遗传力分析结果显示，父本的花药数和花柱裂数优于母本，子代具有亲父倾向；其余6个数量性状中母本更占优势，子代倾向于母本特性。（4）聚类分析将试验材料分为三大类群，其中，第Ⅱ类群综合表现最优，具有较高的杂种优势利用价值。以上结果表明，杂交子代群体的遗传变异程度较高，杂种优势明显，可为丰富油茶综合评价体系以及早期优株筛选提供参考依据。

摘要:以二倍体和三倍体的紫果西番莲满天星（Passiflora edulis）为研究对象，对其生长、叶片形态特征、叶绿素含量以及光合参数进行测定及分析。结果表明：（1）紫果西番莲满天星二倍体与三倍体相比，三倍体植株呈现矮壮、叶柄更短、叶片更窄和叶片之间的距离变短的现象。（2）三倍体的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量较二倍体更多，类胡萝卜素含量相差不大。（3）光合作用日进程中，两个倍性均有光合作用“午休”现象，而三倍体全天的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO₂浓度（Ci）均高于二倍体，较二倍体分别提高了19.5%、6.9%、4.5%和3.9%。（4）二倍体和三倍体满天星的月光合作用变化相似，均在8月份达到最高值，12月份下降到最低点，均为单峰曲线。三倍体满天星的Pn、Tr、Gs均优于二倍体。（5）两个倍性植株各指标之间均有相关性，表明各性状之间相互影响、相互促进，使得植株正常生长；且气孔的大小、开闭都显著影响着植物叶片的Pn和Tr。以上结果表明，三倍体满天星随着基因剂量的增加，增强了三倍体满天星的光合作用能力及对光能的利用能力，提高了三倍体满天星的叶绿素含量的积累。

摘要:为研究野生黄花型扁蓿豆分类归属问题，提供扁蓿豆物种鉴定和分属依据。对野生黄花型扁蓿豆（Medicago ruthenica L.）、扁蓿豆和黄花苜蓿（Medicago falcata L.）的花粉形态特征进行了观察和测量，比较三者之间的差异。结果表明，两种扁蓿豆和黄花苜蓿的花粉均属N₃P₄C₅型单粒花粉，两种扁蓿豆花粉大小相近，均小于黄花苜蓿。但三者花粉外壁纹饰存在较大差异。黄花型扁蓿豆和扁蓿豆花粉表面具蜡质，黄花苜蓿花粉表面蜡质极少；黄花型扁蓿豆花粉外壁纹饰以穴状纹饰为主、伴有少量脑状纹饰，扁蓿豆花粉外壁纹饰整体为穴状纹饰，黄花苜蓿花粉外壁纹饰则整体为脑状纹饰。研究结果显示：黄花型扁蓿豆花粉外壁纹饰与扁蓿豆相近，与黄花苜蓿差异较明显，可作为扁蓿豆物种及不同种质的区分依据。

摘要:基于农业行业标准《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 辣椒》（辣椒DUS测试指南），利用47个基本性状作为形态学标记对457份近十年新育成辣椒品种进行数量性状分析、性状间相关性分析、品种聚类分析及多年栽培的稳定性分析等，综合分析目前我国新育成辣椒栽培品种特性及遗传多样性。利用11个数量性状进行分析发现供试品种呈现较好的多态性分布，品种间变异系数在23%~93%之间，而品种内平均变异系数均小于20%，说明供试品种内表达较为一致且品种间表达状态丰富，性状相关性分析发现数量性状中有4组之间显著相关；品种聚类分析在遗传相似系数0.52处可将457份种质资源划分成10大类，大部分品种集中在3个大类；通过两年栽培试验分析品种年度间稳定性和性状年度间稳定性，结果显示品种年度间表现较为稳定，平均相关系数为88.0%，年度间相关性中个体测量性状稳定于群体目测性状，群体测量性状年度间稳定性最低。本研究通过对457份新育成辣椒品种的形态学数据进行多层次综合分析，以此研究辣椒种质资源的遗传多样性，同时通过稳定性分析，进一步分析目前我国新育成辣椒栽培品种特性，为辣椒品种资源做出客观、严谨的评价，为辣椒品种选育提供基础。

摘要:qPh-3D为1个控制株高的主效QTL，可在科农9204×京411衍生的重组自交系群体（KJ-RILs）的14组环境数据中被稳定检测到，定位于科农9204基因组3D染色体KN3D：515.08~539.08 Mb区间内，其降低株高的等位基因来自京411。本研究继续深入分析该QTL降秆机制，并利用包含187个家系的KJ-RILs群体及316份育成品种（系）组成的自然作图群体，对其进行遗传效应解析，进一步明确其对产量性状的影响。基于KJ-RILs群体分析结果表明，来自京411的qPh-3D降秆基因型通过降低穗部以下各节间长度进而显著降低株高，但对穗长无显著影响。qPh-3D在降低株高的同时，可一定程度降低单株产量。在qPh-3D靶区间内选择2个紧密连锁的标记AX-110160363和AX-111109273，对316份自然作图群体进行产量性状遗传效应和靶区段选择效应分析。结果表明，降秆基因型在降低株高的同时，对穗长具有一定正效应，但对单株产量具有显著负效应。qPh-3D靶区段育种选择效应分析结果表明，北京和陕西对qPh-3D降秆基因型利用率较高；而四川、青海、山东以及国外地区对其利用率较低，且在不同年代中，降秆基因型利用率均较低。随着时间的推移，qPh-3D的增秆基因型利用率呈上升趋势。此外，本研究还开发了1个与qPh-3D紧密连锁的基于PCR技术检测的InDel分子标记。研究结果可对未来qPh-3D分子育种应用提供理论参考。

摘要:旱直播技术可有效提升水稻生产效率。中胚轴长度（ML，mesocotyl length）是影响旱直播水稻出苗和幼苗活力的重要性状。选育长中胚轴品种是促进旱直播技术推广最为经济、有效的方式。旱直播在南亚和东南亚地区的籼稻种植区已有一定推广面积，在粳稻种植区推广面积较少。前人已发现一批中胚轴伸长相关候选基因，但其可靠性及适用性尚待验证。基于已报道的97个中胚轴伸长相关候选基因，在不同来源的TROP和TEMP两个粳稻自然群体开展候选基因关联分析，鉴定到4个显著候选基因，解释4.7%~6.3%和5.4%~6.7%的遗传变异。其中，LOC_Os01g44130、LOC_Os03g50560和LOC_Os05g27790在TROP和TEMP群体中均显著关联，而LOC_Os11g10990和LOC_Os10g20860分别在TROP和TEMP群体中显著关联。候选基因所编码蛋白主要参与植物激素合成与代谢、信号转导和植物生长进程。进一步在TROP群体（LOC_Os05g27790-Hap3和LOC_Os05g27790-Hap6、LOC_Os03g50560-Hap1、LOC_Os01g44130-Hap1和LOC_Os11g10990-Hap1和LOC_Os11g10990-Hap3）和TEMP群体（LOC_Os05g27790-Hap6、LOC_Os01g44130-Hap1和LOC_Os10g20860-Hap5）中分别鉴定到6个和3个可用于分子标记辅助育种的优异单倍型。本研究鉴定到的显著关联候选基因及其优异单倍型可应用于水稻长中胚轴分子育种实践中。

摘要:穗顶部退化型在生产中十分常见，它影响穗粒数、结实率和单株产量，需要在育种实践中尽量避免；而直立密穗型是一种能够适应密植栽培的穗型。分离和克隆这两个性状的相关基因对水稻的分子设计育种具有重要意义。本研究报道了一个水稻穗部突变体zhao1的研究结果。zhao1表现为密穗和穗顶部退化的双重表型，利用该材料与 IRAT129杂交，F₂群体中分离出穗型和顶部退化两个独立遗传的性状。遗传分析表明，直立密穗性状为单基因显性性状，而穗顶部退化性状可能涉及不多于两对的基因。分别对这两个性状开展了连锁分析和图位克隆，发现密穗性状的候选基因为DEP1，其突变方式与dep1的突变方式相同。穗顶部退化性状的连锁和图位克隆结果将穗顶部退化候选基因确定在第3号染色体6.85~6.93 Mb区间内。该区间包含8个推测的基因，其中基因LOC_Os03g12790的表达量下调了27倍，是可能的候选基因，为最终克隆穗顶部退化候选基因奠定了基础。

摘要:大麦（Hordeum vulgare L.）的芒是其穗部小花的外稃上端延伸出的针状特化结构，内部有绿色组织细胞和维管组织。芒在大麦的防御、光合作用、籽粒自然脱落后在土壤中的固着和萌发出土等方面均具有重要作用。在禾谷类作物中，大麦是少数仍保留着芒结构的栽培作物，在自然群体中其形态变异丰富。研究大麦芒形态的遗传调控与变异分布，具有重要的理论与应用价值。本研究鉴定了1个大麦的钩芒突变体M7966，通过分离群体遗传分析证实该突变由单个显性遗传位点控制；随后利用遗传群体的分离单株混池测序分析，定位和克隆了引起钩芒表型的目标基因HvKNOX3。在突变体中，该基因第4内含子中的一处305 bp序列原位重复与钩芒突变表型共分离；HvKNOX3为homeobox类转录因子，在发育早期1~1.5 cm长的幼穗及播种后35 d的穗轴中特异性表达，在大麦泛基因组包含的20个品种间保守性高，仅在其外显子区域发现少数核苷酸序列变异，其余序列变异均位于非编码区域。通过设计共显性分子标记对我国不同地区来源的238份栽培大麦地方品种进行了基因型鉴定，结果发现该305 bp突变在西藏地方品种中具有较高的分布比例，为钩芒突变起源于喜马拉雅地区的理论假设提供了证据。

摘要:矮小型棉花具有抗倒伏、适合密植等特点，利于塑造棉花的理想株型，优化群体结构，提高光合生产率，增加单位面积产量。本课题组在远缘杂交品系N31中发现了一个株型矮小突变体，经过连续多代自交，获得了稳定遗传的纯合体并命名为df31。表型鉴定结果表明：突变体df31株高矮、果枝夹角小、节间距短、生育期长，与N31呈极显著差异。遗传学分析表明： df31与N31杂交，F₂分离群体中突变表型与正常表型符合1∶3分离，矮小突变由隐性单基因控制。细胞学观察结果表明：与N31相比，df31叶柄、下胚轴和茎的单位面积薄壁细胞数量增加，维管束较多，形成层欠发达。随着营养生长，df31中赤霉素、油菜素类固醇呈明显下降趋势，生长素含量稳定，生长速度缓慢。本研究分析了矮小突变体的综合表型和遗传基础，并从细胞和生理水平分析了矮小突变体的变化，为进一步突变基因定位、克隆奠定基础。

摘要:双单倍体技术被广泛应用于加速植物育种，近年来，利用含有功能未知结构域DUF679膜蛋白（DMP）突变的玉米（Zea mays L.）株系作为单倍体诱导株系。本研究搜索与玉米DMP基因氨基酸序列同源率60%以上的大豆DMP基因，对其进行生物信息学分析；并结合2214份重测序数据库探究GmDMP基因在大豆中的分子机理及生物多样性。分析结果表明： GmDMP1（Glyma.18G097400）与GmDMP2（Glyma.18G098300），与玉米DMP基因的进化关系亲缘度极高，基因全长均为645 bp，氨基酸序列同源率高达95%以上，编码氨基酸数目与等电点完全一致，磷酸化分布仅有1个位点差异。GmDMP1与GmDMP2基因均有1个相同的结构域DUF679，定位于内质网的可能性较大，均为跨膜的不分泌亲水蛋白。GmDMP1与GmDMP2基因在2214份种质资源中分别发生了3个与1个非同义突变，各组成3种和2种单倍型。GmDMP1^H3在驯化中受到了强烈的选择，GmDMP1^H1与GmDMP1^H2单倍型的突变位点在结构域DUF679上。将大豆的两个DMP基因突变后可能获得单倍体诱导系，从而缩短大豆育种年限。

摘要:簇毛麦是小麦遗传改良的重要基因资源之一，其2V染色体上携有抗白粉病、护颖颖脊刚毛、光周期响应、长穗多粒等许多普通小麦所不具备的优良基因，但缺乏足够的分子标记，不能准确鉴定导入小麦的2V染色质。为了开发2V染色体上特异分子标记，本研究设计了2套引物，一套是基于普通小麦第2群染色体不同区段表达序列标签设计的序列标记位点引物30对，另一套是基于小麦2D、黑麦2R测序结果同源比对的差异设计的内含子定位引物296对，分别筛选出2个和33个2V染色体特异分子标记，占总引物数6.7%和11.1%，说明基于新一代高通量测序技术设计内含子定位引物是一种开发染色体特异性标记的高效方法。研究结果进一步发现，大多数位于小麦2D染色体上的基因可以分别对应2V染色体相同区段上的基因，但也有例外，说明簇毛麦2V染色体与普通小麦2D染色体之间存在复杂的共线性关系。本研究共开发出35个标记，并对其可靠性进行了验证，其中lfz8187_-1100定位于2VS FL0.68-1.00，lfz8387_-280、lfz8462_-760和lfz8470_-200定位于2VS FL0.00-0.26，其余31个标记定位于2VL。这些分子标记为鉴定2V染色体结构变异提供了有效工具，也为鉴定导入普通小麦的2V染色体携带的有益基因提供了技术支撑。

摘要:甘薯茎线虫病由马铃薯腐烂线虫引起，是严重影响甘薯产量和品质的检疫性病害。挖掘抗茎线虫病基因并通过分子设计育种培育抗病品种是防控茎线虫病的有效途径。本研究前期以抗茎线虫病甘薯品种美国红为父本，感病品种徐紫薯8号为母本，通过控制授粉有性杂交方式构建了包含274个F₁子代的分离群体。以该F₁群体为材料，利用室内人工接种法对F₁子代的茎线虫病抗扩展性进行鉴定，结果表明，甘薯茎线虫病抗扩展性呈连续性偏峰态分布，甘薯茎线虫病发病体积比与扩展直径和扩展长度呈极显著正相关，与薯块直径、薯块长度和薯块长宽比无相关性，说明薯块的大小和薯形对抗扩展性鉴定结果无影响。甘薯茎线虫病抗扩展性遗传力为75.7%，表明抗扩展性主要受遗传因素控制。基于前期构建的甘薯SNP遗传图谱对抗扩展性进展QTL定位，获得与抗扩展性紧密连锁的QTL 10个，解释6.6%～10.7%的表型变异。候选基因功能注释表明，苯丙素生物合成、植物激素信号转导、植物病原互作代谢等通路参与抗病胁迫。筛选5个关键候选基因进行荧光定量表达分析，在接种茎线虫后候选基因itf13g19570表达量显著增高。研究结果为甘薯茎线虫病抗病基因挖掘和抗病机理解析提供了重要参考。

摘要:为获取蓖麻耐盐基因的序列信息，挖掘盐胁迫下差异表达基因及相关代谢途径，本研究以盐胁迫（300 mmol/L NaCl）处理0、12和24 h后通篦5号的幼苗真叶为试验材料，借助高通量测序技术进行转录组测序分析。结果表明，在盐胁迫12 h和24 h分别有4822和3103个差异表达基因。对共有的1872个差异表达基因进行共表达模式聚类分析，发现这些基因共有3种表达模式。KEGG代谢通路分析结果显示，缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解（ko00280）、植物昼夜节律调控（ko04712）以及淀粉和蔗糖代谢（ko00500）3个通路在盐胁迫适应过程中显著富集；GO功能富集分析结果显示，多数差异表达基因被富集到生物过程中，其中细胞进程（GO：0009987）和响应非生物胁迫（GO：0009628）过程富集到差异表达基因的数目最多。另外，共有19个转录因子参与蓖麻的盐胁迫响应。植物激素信号转导通路中有42个差异表达基因，其中有97.6%的基因分别在12 h和24 h是上调表达的。此外，还筛选出包括光合作用途径、抗氧化调节、Na⁺、K⁺和Ca²⁺转运相关参与蓖麻幼苗盐胁迫的差异表达基因。qRT-PCR结果证明了上述试验结果可靠。综上，该研究可为蓖麻耐盐基因挖掘及盐胁迫适应机制的解析提供理论依据。

摘要:大麻是一年生草本植物，一种多用途、可持续的作物。迄今为止，关于大麻遗传结构的研究还很少。本研究通过EST-SSR分子标记分析大麻的遗传多样性和种群结构。结果表明，20对引物共扩增出113个清晰条带，其中113个（100%）是多态性的；共检测到232个等位基因，平均每对引物检测到4.0176个等位基因；观测杂合度（Ho）平均为0.7102，期望杂合度（He）平均为0.6935；200个个体香农信息指数介于0.7204～2.4625之间，平均值为1.5368；多态信息含量（PIC）变化范围为0.3519~0.8801，平均为0.6558；平均基因流（Nm）平均值为13.6525。基于种群遗传结构、主成分分析和未加权的算术平均对组法（UPGMA）分析，将大麻材料聚类为3组。不同聚类方法之间结果相似，但3种模型的少数个体植株分布不同。聚类结果、基因多样性和遗传相似系数表明，大麻个体总体亲缘关系较为密切。同时用5对核心引物能够区分参试种质，并为每份种质构建了指纹图谱。研究结果为今后的大麻育种、遗传改良和核心种质资源收集提供了参考。

摘要:赤霉病严重影响小麦的产量和品质，利用抗病基因改良品种的赤霉病抗性是防治赤霉病危害的有效途径。为创制适用于黄淮麦区抗赤霉病小麦新品系，提高半冬性品种抗赤霉病育种效率。本研究以携带赤霉病抗性主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5的高秆抗赤霉病品系L06486为供体，与黄淮麦区丰产、广适但高感品种济麦24进行杂交，得到的杂种再与矮秆种质206A杂交，于F₃至F₆连续进行大规模育种田弥雾接种鉴定。通过田间选择，在F₇获得106个新品系。采用单花滴注法对106份品系进行抗性评价，同时利用7个与抗赤霉病主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5紧密连锁的分子标记进行基因型分析。结果表明，与亲本济麦24相比，F₇品系的赤霉病抗性明显提高。106份新品系中，有98份赤霉病抗性水平达中感以上；有105份携带1~4个抗病基因。Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5的检出频率分别为96.23%、41.51%、18.87%和87.74%。携有单个或多个抗性基因的小麦品系较不携带抗性基因的品系表现出更强的赤霉病抗性，聚合抗病基因越多，品系的赤霉病抗性越强。创制的14份携有Fhb1基因组合、中抗赤霉病且农艺性状优良的小麦新品系将为黄淮麦区小麦赤霉病抗性的改良提供帮助。