摘要:水芹［Oenanthe javanica（Bl.）DC.］是伞形科水芹属多年生水生蔬菜植物，其营养成分丰富、富含多种功能性生物活性成分，也是一种具有保健功能的药食同源蔬菜。我国水芹种质资源丰富，其利用涉及食用、药用、污水净化、提取加工等方面，但育种及其分子机理方面的研究较少。本文综述了近20年来水芹种质资源、营养品质、生理生化、育种、基因及组学研究的进展，具体内容包括：（1）伞形科植物及水芹种质资源研究；（2）水芹营养品质及生长调控研究；（3）水芹生理生化及次生代谢物质研究；（4）水芹功能基因及组学（包括基因组学、转录组学、代谢组学及蛋白质组学）研究，旨在为我国水芹资源创新和保护、遗传育种、基因挖掘、加工、栽培及环境治理等方面的进一步研究利用提供理论依据。

摘要:菥蓂（Thlaspi arvense L.）属于十字花科菥蓂属，是一种兼具药食同源功效的草本植物，生态适应能力强，种子富含油脂，具备较高的资源开发利用价值。近年来，随着现代生命科学研究的不断进步，菥蓂的诸多优势得以被发掘，国内外已陆续开展了关于菥蓂的基础和应用研究。目前国内的报道多集中于菥蓂的功能活性物质提取及其在临床医疗上的作用，国外研究则偏向于探索菥蓂在农业生产循环中的生态价值与脂质代谢调控机制。大量研究表明，菥蓂具备开发生物柴油和补充油料生产的优异潜质，也是新型药物开发的良好备选原料。同时，得益于菥蓂全基因组信息的公布，对菥蓂开展分子育种改良已成为可能，例如通过基因编辑技术改变其种子脂肪酸构成以获得更符合食用油需求的品质，以及挖掘菥蓂的其他重要功能基因用于提高作物生产和抗逆性。利用代谢工程手段优化菥蓂的脂质特性以制备新型植物油甚至异源生产高价值脂肪酸（神经酸等）将潜力巨大，是菥蓂最具前景的开发方向之一。本文综述并展望了近年来菥蓂在资源开发利用和脂质代谢工程研究等方面的报道，以期为菥蓂在我国的基础研究和推广应用提供参考。

摘要:本实验室前期以东乡普通野生稻和日本晴为亲本创制了强耐盐染色体片段置换系CSSL91，本研究将其与日本晴和强耐盐种质Pokkati比较，结果显示CSSL91耐盐性与Pokkali相当。以CSSL91与日本晴构建的F_2：3群体为试验材料，日本晴和CSSL91为对照，以耐盐等级和幼苗存活率为指标。结果表明2个指标均成正态分布，QTL连锁定位分析共检测到5个耐盐相关QTL，分别分布于第4、9、10号染色体上，LOD 值介于2.95~3.97，表型贡献率为9.83%~18.48%；其中耐盐等级QTL-qST4的表型贡献率最高，其定位在第4号染色体DX-C4-1~DX-S4-16标记间。分离群体分组分析法（BSA，bulked segregation analysis）分析检测到第4号染色体0~5.0 Mb区间有一个超过阈值的QTL，该区间与QTL-qST4重合，QTL连锁分析方法和BSA方法均在第4号染色体的0~5.0 Mb区间定位到耐盐等级QTL，说明QTL-qST4是可靠的耐盐位点；耐盐等级QTL-qST4-1和幼苗存活率QTL-qSSR4均定位在第4号染色体DX-C4-12和DX-C4-13标记间，LOD值分别为3.36和3.92，表型贡献率分别为13.97%和9.49%；在第9号、10号染色体还定位到两个耐盐等级QTL-qST9和QTL-qST10；其中QTL-qST4-1、QTL-qSSR4和QTL-qST10是本研究新定位的耐盐性QTL。本研究结果将为水稻耐盐性相关基因克隆和分子标记辅助改良水稻品种的耐盐性奠定基础。

摘要:以来源于内蒙古10个盟市及地区的143份冰草属种质资源为研究对象，通过变异系数、遗传多样性指数、相关性分析、主成分分析、聚类分析和灰色关联法等方法，鉴定了143份内蒙古地区冰草属种质资源表型性状的多样性水平，并筛选了优异种质资源。结果表明：冰草属种质的17个表型性状变异较大，遗传多样性丰富，变异系数在11.47% ~93.92%之间，平均为42.80%，其中叶片宽度的变异系数最高，种子长的变异系数最低；遗传多样性指数（H'）为 1.279~2.025，平均为1.721，其中颖长度的多样性指数最大，小穗长的多样性指数最小。相关性分析表明，17个表型性状间存在不同程度的相关性。主成分分析显示，前6个主成分因子贡献率为 5.934%~20.885%，累计贡献率达 69.866%。聚类分析将143份种质划分为3大类，第Ⅰ类综合性状较好，小穗数和小花数指标突出，具有高产潜力，包含27份资源；第Ⅱ类综合性状一般，种子综合性状较好，包含23份资源；第Ⅲ类综合性状较差，株高较高，包含93份资源。采用灰色关联方法综合评价冰草属种质的表现，结果表明千粒重、小穗数、叶舌长度、叶片宽度和叶面积可作为种质评价指标，并筛选出编号18、22、23、24、25、35和43等优异冰草材料及编号92、136和142等多花冰草材料，综合性状协调，可供冰草属种质遗传改良与育种利用。

摘要:小麦穗发芽会造成小麦产量和品质的显著降低，近年来在黄淮地区逐渐加重，威胁我国、特别是黄淮区域小麦生产安全，抗性种质及功能分子标记的筛选和利用是减轻穗发芽危害的根本途径。本研究以多年田间自然鉴定的77份抗穗发芽种质及128份导入了6个抗穗发芽种质的轮回群体创制的高代品系为材料，采用整穗发芽法和籽粒发芽法对穗发芽抗性进行鉴定和评价，明确穗发芽功能标记Vp1B3、Dorm-B1和PM19在抗性种质中的分布并评估其育种效果。结果表明种质资源中49.35%（38份）达到中抗水平，其中仅57.89%（22份）含有Vp1Ba或（和）Dorm-B1b抗性位点，西农172、Kalango、淮麦40、豫农186同时含有2个抗性位点；高代品系中36.72%（47份）达到中抗以上，其中87.23%含有抗性位点，17.02%（8份）同时含有2个抗性位点。抗性位点的累加可提升抗性水平。种质资源中不含有抗性位点的穗发芽率和发芽指数分别为36.65%和34.99%，而含有2个抗性位点的分别为18.17%和23.87%，高代材料也呈现相同的趋势。高代材料中达到中抗及以上水平的材料与其他材料之间含有的抗性位点数目存在显著差异，其中17.02%的中抗水平材料含有2个抗性位点，而未达到中抗水平的其他材料中仅有4.94%含有2个抗性位点，表明利用优异等位变异可显著改良抗性。本研究结合分子标记和表型鉴定进行抗穗发芽种质筛选，通过轮回选择进行种质创新，有望提升黄淮麦区的小麦穗发芽抗性水平。

摘要:大麦条纹病是对大麦产量及品质影响最为严重的病害之一，为探明我国不同来源的大麦种质对条纹病的抗性差异并挖掘与大麦抗条纹病相关联的候选标记，本研究利用97个SSR标记对137份大麦品种进行遗传多样性及群体结构分析，并结合抗性鉴定结果进行关联分析。结果表明，人工接种大麦条纹病菌后共鉴定出18份免疫、27份高抗、28份中抗、42份中感和22份高感大麦材料；在97对SSR引物中挑选出85对多态性较好的引物，85对SSR标记共检测到651个等位变异，平均每个标记为7.57个；SSR标记的基因多样性指数变幅为0.0401~0.8646，平均值为0.5799；多态性信息含量变幅为0.0393~0.8498，平均值为0.5155，137份大麦材料的遗传距离范围为0.1021~0.4807，平均值为0.2774；聚类分析及群体遗传结构分析均将137份大麦种质分为4大类群；根据一般线性模型（GLM，general linear model）共获得7个与大麦抗条纹病显著关联的标记（P<0.05），解释率在5.80%~17.89%之间，其中标记EBmatc0039的解释率最高；标记EBmac77和MGB357与大麦条纹病抗性呈极显著相关（P<0.01），二者在一般线性模型中解释率分别为6.07%和9.60%。本研究结果可为大麦抗条纹病育种提供参考。

摘要:通过分析新疆帕米尔高原杏资源的果肉、种核及其种仁甜苦性状，解析人类驯化栽培杏果实特性的同时筛选出优异寒地杏种质。以塔什库尔干县6个乡的60份实生杏树的果实为研究对象，对其果实、种核的15个质量性状和20个数量性状及苦杏仁苷含量进行测定，并通过相关性分析、主成分分析及综合评价等方法对其特性进行鉴定。结果表明，60份杏种质分布海拔在2329.5~2730.0 m。80.00%的杏果实风味为甜，96.67％的果实有茸毛；果实的可溶性固形物的平均值为16.07%，61.67%的果实可溶性固形物大于15.00%。杏仁以甜为主，果肉大部分为离核；种核的13个数量性状变异系数在8.66%~22.00%之间。杏仁苦杏仁苷含量在0.41~14.59 mg/g之间，其中78.33%的种仁为甜仁，苦杏仁苷含量在0.41~2.24 mg/g之间；21.67%的种仁为苦仁，苦杏仁苷含量在2.76~14.59 mg/g之间。相关性分析发现单果重与果实纵径等10个性状呈极显著正相关，与出核率呈极显著负相关。主成分分析表明前5个主成分的累计贡献率为83.255%，单果重、果实纵径、果实横径、单核重、核形指数、果形指数、出仁率、出核率、杏核侧径等性状可反映20个数量性状的基本信息。综合评价表明，库科9、库尔11、其如16、库科13是较优异的寒地资源，其中较高的果实可溶性固形物和甜仁是人类驯化引种的重要目标性状。

摘要:为了解内蒙古酸枣资源果实表型性状变异特征，合理筛选优异资源，本研究采用统计分析、方差分析、相关性分析等方法对10个酸枣自然居群的果实性状开展分析比较，并利用层次-灰色关联法对其仁用价值进行综合评价。结果表明：（1）16个果实表型性状的平均变异系数为17.96%，其中多仁率的变异系数最高。居群间果实表型性状的平均变异系数介于10.69%~31.01 %，其中阿拉善左旗腾格里额里斯镇的变异系数最高。（2）相关性分析结果显示，果实、果核及种仁各性状间存在着不同程度的相关。此外，果实横径、核纵径与经度，果实纵径、核纵径与纬度均呈显著正相关，果实横径、果实纵径、核纵径与海拔呈显著或极显著负相关；单仁率与年均气温呈显著负相关；种仁药用成分皂苷A、斯皮诺素含量与经纬度、年均降雨量、海拔均无显著相关性。（3）运用层次-灰色关联度分析方法建立酸枣仁用品质综合评价模型，评价结果显示，10个居群的仁用综合品质从优到劣依次为：P8、P5、P1、P7、P2、P9、P4、P3、P6、P10。其中，杭锦旗巴拉贡居群在仁用方面的综合表现最佳。本研究为酸枣资源的保护利用及仁用品种选育提供了科学依据和种质基础。

摘要:为解析江西省辣椒育种骨干亲本材料的遗传多样性并构建其DNA指纹图谱，本研究利用毛细管电泳和SSR分子标记技术对江西60份辣椒种质材料进行位点检测。结果表明，49对SSR引物共检测到202个等位基因，平均4.122个，平均有效等位基因为2.172个，平均香农信息指数为0.850，平均多态信息含量为0.414，说明60份供试材料具有较为丰富的遗传多样性；平均期望杂合度0.475大于观测杂合度0.126，表明多代自交导致材料纯合度较高。聚类分析、群体结构分析和主坐标分析结果一致，即江西辣椒育种亲本材料以南方地区和小果型尖椒材料为主，遗传背景狭窄且保持较纯的血统。此外，本研究根据多位点匹配分析确定了PM1、CAMS-855、CO911525S、PM22、HpmsE015和Hpms1214为核心引物，并利用这6对核心引物构建了60份辣椒育种亲本的指纹图谱，为江西辣椒资源的鉴定和保护提供了有力支撑，为分子辅助育种中亲本的选择提供理论依据。

摘要:为了挖掘优异西葫芦（Cucurbita pepo L.）种质资源，提高外观品质优的嫩瓜选择效率，本研究利用色差仪对本单位创制的54份西葫芦自交系进行不同嫩瓜皮色分类，并以其中7份（重点4份）代表性材料为研究对象，对西葫芦嫩瓜皮叶绿素合成代谢与其皮色形成的关联性进行分析。结果表明，叶绿素是决定偏白色、浅绿色、翠（青）绿色、绿色和深绿色西葫芦嫩瓜皮色的主要色素。其中，叶绿素a含量占总含量的49.20%~60.58%，是决定嫩瓜皮色深浅的主要因素。颜色最鲜艳且更加偏绿色的翠（青）绿色嫩瓜皮材料，其色度值（C）显著大于其他皮色，而叶绿素a/叶绿素b和红绿值（a^*）分别显著大于和小于偏白色、浅绿色和深绿色皮色。深绿色、翠（青）绿色和偏白色嫩瓜皮叶绿素合成存在胆色素原转化为尿卟啉原Ⅲ和粪卟啉原Ⅲ转化为原卟啉IX两个受阻点，且后一转换阶段是导致偏白色和翠（青）绿色嫩瓜皮叶绿素合成受阻、叶绿素含量骤降的主要原因。叶绿素合成减弱与叶绿素代谢中的叶绿素酶降解活性增强以及抗氧化酶中的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性减弱之间呈显著相关，这也证明了嫩瓜皮偏白色的成因。超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性与嫩瓜皮叶绿素含量呈显著相关，这两种酶延缓了翠（青）绿色和深绿色嫩瓜皮叶绿素含量降低速率。本研究结果为深入解析不同嫩瓜皮色，特别是翠（青）绿色嫩瓜皮呈色机理以及挖掘、利用相关优异特异资源提供了理论依据和技术支撑。

摘要:采用田间农艺观察、单因素方差分析、相关性分析和分子鉴定等方法对我国梭梭属2个物种梭梭和白梭梭的主要生物学性状以及肉苁蓉寄生情况进行比较分析。结果表明梭梭和白梭梭在形态特征、农艺性状及花粉结构方面均存在显著差异，其中成熟的梭梭种子果翅长度和千粒重显著低于白梭梭，但发芽率和发芽势显著高于白梭梭；梭梭花粉网眼较深，网脊颗粒结构的数量显著少于白梭梭，且花粉体积小于白梭梭。相关分析表明梭梭和白梭梭农艺指标与气温和相对湿度等气候因子显著相关，其中梭梭对水分及光照等环境因子变化适宜能力较强，分布较广；而白梭梭受水分等因子限制，仅在新疆准噶尔盆地长势较好。核基因内转录间隔区（ITS，internal transcribed spacer）分子鉴定技术可以有效鉴别梭梭和白梭梭，并且证明二者均可被肉苁蓉寄生，但二者寄生的肉苁蓉持续成活率存在差异。根据梭梭和白梭梭生物学性状特征和肉苁蓉寄生情况，适宜推广梭梭作为寄主植物生产肉苁蓉药材。本研究为我国梭梭属植物的分类鉴定、引种栽培以及肉苁蓉优良寄主种质筛选提供科学依据。

摘要:氮素是影响玉米生长发育、产量和籽粒品质形成所必需的营养元素。为挖掘早期发育的玉米胚乳响应低氮胁迫的关键基因，揭示玉米胚乳抵御低氮胁迫的生理响应及分子机制，本研究在低氮和足氮处理下，对授粉后第6天的自交系B73玉米胚乳进行氨基酸含量、氨基酸衍生物含量分析和转录组测序。生理测定表明，低氮胁迫下，玉米胚乳中10种氨基酸或氨基酸衍生物含量升高，其中苏氨酸、β-氨基异丁酸、组氨酸、β-丙氨酸、赖氨酸含量升高程度最大，其升高范围介于71.1%~153.1%；而其余21种氨基酸或氨基酸衍生物含量降低，其中鸟氨酸、胱氨酸、天冬酰胺、苯丙氨酸、α-氨基丁酸含量下降程度最大，其下降程度范围介于51.6%~65.8%。转录组测序结果表明，与足氮处理相比，低氮胁迫下玉米胚乳中鉴定到3185个显著上调和2612个显著下调的差异表达基因。进一步检测到参与氮代谢途径和氰基氨基酸代谢途径的差异表达基因分别为12和9个，AP2/ERF-ERF、bZIP、WRKY差异表达转录因子家族成员分别为20、10和21个。这些候选基因可能是玉米胚乳抵御低氮胁迫响应的重要基因资源，其为玉米胚乳应答低氮胁迫的分子机制及耐低氮玉米新品种培育奠定基础。

摘要:藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）营养丰富且抗逆性较强。本研究以M059（胚根生长快）和M024（胚根生长慢）两种藜麦种质材料为研究对象，采用PEG-6000模拟干旱胁迫，观察种子表型的解剖结构，对发芽种子进行糖含量测定，并对正常水处理和干旱处理的材料进行转录组测序。种子表型及糖含量测定结果显示：与正常水处理相比，15% PEG-6000处理24 h后M059和M024胚根长度分别降低68.65%和71.43%；在正常水处理条件下，M059的可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖和果糖含量较M024高18.58%、97.84%、70.54%和32.77%；在15% PEG-6000处理24 h后，M024的蔗糖含量比M059高23.01%，M059的可溶性总糖和葡萄糖含量比M024分别高7.26%和25.00%。韦恩图分析结果表明，C1vsD1、C2vsD2、C1vsC2和D1vsD2比较组中共有差异表达基因211个，特异性差异表达基因分别为132个、1270个、578个和914个。GO富集分析表明，与干旱胁迫下藜麦种子糖代谢的分子响应密切相关的GO通路有5条。KEGG富集分析表明，与干旱胁迫下藜麦种子糖代谢密切相关的代谢途径有3条。根据差异表达基因的功能注释，有10个差异表达基因（LOC110702784_AGAL2、LOC110719866_INV1、LOC110717843_TPPJ、LOC29490_CELB、LOC110719843_bg1x、LOC110689796_SUS1、LOC110690728_MAN6、LOC110729879_HK2、LOC110712726_EGLC、LOC110 734349_FK7）与糖代谢相关，且这10个差异表达基因的qRT-PCR验证结果与转录组结果一致。本研究结果将对深入解析藜麦响应干旱的分子调控机制提供参考。

摘要:以条纹自交系西瓜（TD）和网条突变体西瓜（WT）为材料，通过分离群体的条纹性状比例探索西瓜的条性状遗传基础；以转录组测序及表达差异分析为基础，探索网条突变体西瓜在不同发育阶段的表达谱变化，筛选出条纹自交系与网条突变体西瓜之间表达差异显著的基因 57 个，主要富集于光合作用天线蛋白通路、生物碱生物合成通路、氨基酸代谢通路等7种代谢途径；通过加权基因共表达网络对核心基因的进一步分析，初步挖掘出部分网条突变体西瓜中有关生物胁迫抗性的基因变化情况，进一步筛选确定西瓜深绿条纹基因（ClGS，watermelon dark-green stripe）、类半胱氨酸蛋白酶抑制剂5编码基因、UDP-葡萄糖基转移酶编码基因、类长春碱合成酶编码基因、叶绿素a-b结合蛋白编码基因可能是决定西瓜网条果皮性状的核心基因；qRT-PCR验证结果表明，条纹自交系西瓜与网条突变体西瓜在基因表达上存在明显差异。本研究为西瓜不同果皮条纹育种提供了新的种质资源，也为阐明西瓜不同果皮条纹性状形成的分子调控机制提供了一定的理论依据。

摘要:镉（Cd）胁迫严重限制植物生长，因此鉴定与植物镉胁迫耐受性相关的基因尤为重要。课题组前期通过转录组数据筛选获得番茄UDP-糖基转移酶基因（SlUDP）响应植株镉胁迫反应。本研究克隆SlUDP基因编码区全长序列，该基因在叶片和果实中表达量较高，受镉胁迫诱导上调表达。酵母耐镉性分析表明，转入SlUDP基因提高了酵母镉胁迫的耐受性。进一步获得SlUDP过表达拟南芥株系，CdCl₂胁迫下（40、60、80 μmol/L），与野生型相比，过表达拟南芥株系的子叶失绿程度下降；发芽率、根长和种子存活率提高，而丙二醛含量下降，可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性增加，且金属离子转运蛋白基因ZIP1、IRT1、CSD1和COPT2的表达水平显著高于野生型。结果表明，SlUDP过表达株系通过调节抗氧化酶系统，提高植株清除活性氧能力，降低膜脂过氧化程度，提高金属离子转运等方面提高植株耐镉性。本研究为糖基转移酶基因在植物耐受镉胁迫中的作用研究提供一定的理论依据，并为园艺植物抗性分子育种提供了候选基因。

摘要:三角梅花期长、花量大、抗逆性强且应用形式多样，现已成为我国南方地区花卉朝阳产业中发展最快的木本花卉。随着园艺技术的提升与国际交流的扩大，三角梅品种数量逐年攀升，同名异物及同物异名的现象频繁发生，给资源的收集与保存带来一定的难度。为促进三角梅种质资源的管理，厦门市园林植物园作为国家三角梅种质资源库，基于B/S模式，利用现代化的管理信息系统，初步建成国家三角梅种质资源库信息管理系统与服务平台，实现种质资源库的高效管理。本文详细地介绍了平台架构、数据库设计、技术实现及平台功能构成等内容，通过提高信息管理效率，以期促进三角梅种质资源的收集、保护、研究、评价和应用。此外，该平台的设计与开发实现方法可为其他花卉的信息管理系统与服务平台建设提供借鉴。