摘要:玉米是世界上最重要的作物之一，我国玉米总产量占全国粮食总产量的41.5%。茎腐病严重危害玉米安全生产，降低玉米的产量和品质，增加机械化收获的难度，其致病菌产生毒素污染粗饲料，威胁牲畜安全。目前，国内外分离出了30余种茎腐病的真菌致病菌，其中镰孢菌和腐霉菌是我国最主要的致病菌类型。土埋法、伤根法、注射法和牙签法是进行玉米抗茎腐病鉴定较为常用的接种方法，从数千份玉米资源中鉴定出了一批具有优异抗性的种质。针对部分抗病材料进行了抗性遗传分析和基因定位研究，鉴定出了46个茎腐病抗性的位点。克隆出了ZmCCT和ZmAuxRP1两个与茎腐病抗性相关的基因并进行了机制解析。尽管如此，抗性研究用于生产实践的实例仍很少，生产上缺乏高产优质的抗茎腐病玉米品种。本文从玉米茎腐病致病菌的复杂性及地域分布特征、茎腐病毒素、抗茎腐病种质资源的鉴定、玉米对茎腐病的抗性遗传、抗性基因克隆与抗性机制解析等相关研究进行了总结，提出了一些当前面临的问题和对未来研究的展望，以期为玉米抗茎腐病研究提供参考。

摘要:花青素（Anthocyanins）是黄酮类多酚化合物，在植物体内各个器官广泛分布，在维持植物正常生理活动中发挥重要作用。作为一种天然可食用色素，花青素因具有强抗氧化性，能够增强人体免疫力，具有保护视力和美容养颜等功效。bHLH转录因子作为植物中仅次于MYB转录因子的第二大转录因子超家族，在植物花青素的合成过程中起着重要调控作用。bHLH蛋白不仅能直接作用于花青素合成相关结构基因，还能通过与MYB、WD40蛋白形成复合体的形式调控植物花青素的生物合成，且bHLH转录因子发挥作用的过程中受环境因子以及激素信号的影响。本文综述了花青素生物合成途径及其调控机制，总结了bHLH类转录因子的结构特征、参与花青素合成调控的主要方式以及环境因素和激素信号对其在花青素积累过程中发挥作用的影响，以期为进一步研究花青素生物合成调控机制、花色调控、园艺植物育种等奠定基础。

摘要:我国是世界上草莓属植物的主要分布区之一，具有丰富独特的野生种质资源。遗传资源的有效利用是草莓种质创新和产业发展的重要推动力。为了厘清我国野生草莓种质资源的种类和分布规律，从2016-2023年历时8年时间对我国的草莓野生资源进行了调查收集研究。共在云南、黑龙江、湖北等10个省、自治区26个县域收集草莓野生资源172份。根据生物学性状，可归类为8个草莓野生种，其中五叶草莓（Fragaria. pentaphylla）60份、黄毛草莓（F. nilgerrensis）42份、西南草莓（F. moupinensis）29份、森林草莓（F. vesca）8份、东方草莓（F. orientalis）5份、东北草莓（F. mandschurica）15份、中国草莓（F. chinensis）10份、伞房草莓（F. corymbosa）3份。总体的分布情况可划分为4个区域，西部地区主要分布五叶草莓、黄毛草莓、西南草莓和中国草莓4个种，华中地区主要分布黄毛草莓和中国草莓，华北地区主要分布伞房草莓，东北地区主要分布森林草莓、东方草莓、东北草莓3个种。同时，通过考察获得了特异的草莓野生资源，如粉果类型的五叶草莓、极芳香的黄毛草莓、果实风味好的东方草莓等。本研究结果深化了对我国草莓野生种质资源的认识，也将为资源的保护、利用和科学研究提供有利的参考。

摘要:为了探究花器官性状和衣分对高温的响应，并筛选出耐高温的海岛棉资源，于2022年在新疆阿瓦提县对534份海岛棉资源的5个性状（4个花器官性状和衣分）进行了评价，并据此筛选出了36份具有极端性状的资源。统计分析发现，534份海岛棉资源5个性状变异系数范围在8.57%~26.56%之间。相关性分析揭示了花柱长度与其余4个性状均呈极显著正相关。2023年，在阿瓦提县对筛选出的36份具有极端性状的海岛棉资源进行了增温棚高温胁迫试验，并测定23个表型性状。结果显示，36份极端资源在农艺性状上表现出了不同程度的变异，其中14个性状与对照相比表现出明显差异。主成分分析识别出6个主成分，解释了总方差的85.34%。聚类分析将资源分为耐热、中耐热、热敏感和高度热敏感4类，相关性分析表明有效铃数、有效果枝台数等性状与耐热性（综合评价值）均呈正相关关系。多元回归分析显示花器官性状、衣分和花粉活力与综合评价值的拟合优度不高。本研究为海岛棉耐高温育种提供了重要的理论基础和种质资源。

摘要:采用基因型及基因型与环境互作遗传模型对366份长绒陆地棉种质资源5个品质性状和5个产量性状的两年数据进行遗传分析，并对表型进行遗传多样性分析和对基因型值进行相关性分析、聚类分析、主成分分析和多元线性回归分析，以明确各类种质资源的利用价值。结果显示，366份长绒陆地棉两年品质性状变异系数在1.34%~11.80%之间，产量性状变异系数在7.95%~54.09%之间；两年品质性状多样性指数在1.55~2.03之间，平均遗传多样性为1.879， 两年产量性状多样性指数在1.42~1.99之间，平均遗传多样性为1.782，说明366份种质资源之间差异性较大，种质类型丰富。聚类分析将366份中长绒陆地棉种质资源分为5类，第Ⅰ类包含63份种质，属于铃重大、衣指高、整齐度好的材料；第Ⅱ类包括41份种质，属于衣分高、单株铃数多、单株皮棉产量高的高产材料；第Ⅲ类包括71份种质，属于绒长短、铃重低的材料；第Ⅳ类包括84份种质，属于绒长较长、马克隆值较低、断裂比强度较高的材料；第Ⅴ类包括107份种质，属于绒长最长、马克隆值最低、断裂比强度最高的优质材料。通过计算综合得分（F值），筛选出18份优异资源，其中综合得分大于对照金刚（0.87）的品种有9份，介于对照晶刚和对照中棉-3（0.80）之间的品种有4份，介于对照中棉-3和对照新陆中87（0.74）之间的品种有5份。构建了绒长和单株皮棉产量的多元线性回归模型。本研究结果可为陆地棉种质创新和遗传育种提供参考借鉴，筛选的优异种质资源可作为优质亲本提高当地陆地棉纤维品质。

摘要:为了解梨种质资源萼片性状的多样性，分析萼片对果实外观的影响，本研究对200份梨种质资源萼片相关性状进行多样性分析、相关性分析和聚类分析。结果表明，脱萼率极高和极低的梨种质资源数量显著高于中间各组，不同脱萼率包含的种质资源数量呈“U”形分布。在萼片脱落的种质资源中，萼片发育过程可分为离区形成前（落花后2~4 d）、离区形成期（落花后5~7 d）和离区形成后（落花后8~10 d）三个阶段。在萼片宿存和残存的种质资源中，萼片姿态以聚合和直立为主。在东方梨（包括白梨、秋子梨、砂梨、新疆梨、杂交培育品种）中，脱萼果一般没有萼凸，宿萼果上的萼凸对果形有较小的影响；萼片表型数据分析表明，萼片厚度、萼片面积在不同种质资源中变异较大，但对果形没有直接影响。在14份西洋梨种质中，萼片一般薄而小，对果形影响不大。萼片宿存对果实畸形的分析结果表明，33个宿萼品种均存在不同程度的畸形果现象，宿萼果的畸形果主要包括偏斜果和突萼果2种类型，而残萼果中畸形果为偏斜果，说明萼片的存在会一定程度上影响果形，但并不是唯一因素。相关性分析表明，脱萼率与萼凸呈极显著负相关。系统聚类将200份梨种质资源分为以脱萼率为主要特征 （80.7%~100.0%、16.6%~40.2%、45.5%~78.5%、0~11.9%）的4个类群。本研究结果为梨种质资源的利用及品种选育提供重要参考。

摘要:为探究新疆西天山栒子属各居群之间的遗传多样性水平及亲缘关系，利用ISSR分子标记对新疆西天山15个野生居群112份栒子属植物进行遗传多样性分析。研究发现，15条ISSR引物共扩增出166个条带，其中多态性条带143个，平均多态性条带比例为86.29 %，新疆西天山15个野生居群112份栒子属植物的Nei′s基因多样性指数和香农信息指数分别为0.2124和0.3254，各居群间遗传分化系数为0.4259，基因流为0.6740，表明栒子属野生居群水平的遗传分化程度极大且各居群间存在一定的基因交流。新疆西天山栒子属植物在整体水平上的遗传差异明显，遗传多样性较高。在居群水平上，特克斯县北山毛溜沟居群的遗传多样性最为丰富。聚类结果显示，绝大部分地理位置相近的居群聚为一类，但也有部分地理位置相近的居群并没有聚在一起。本研究结果可为新疆西天山栒子属种质资源的有效保护及开发利用提供重要参考依据。

摘要:为客观科学描述石斛数量性状，以85个石斛品种为研究对象，分析20个数量性状分布特点，采用最小显著差法和极差法确定分级范围，通过变异系数、遗传多样性指数及相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法评价遗传多样性水平。结果表明，植株大小、假鳞茎长度等15个性状符合正态分布，采用最小显著差法分级；而花数量、花序梗长度等其他5个性状不符合正态分布，采用极差法分级，确定了20个数量性状的分级范围。各数量性状在品种内表现较稳定，品种间变异丰富，品种内和品种间的变异系数分别为5.44%~17.33%和24.99%~124.03%，遗传多样性指数在1.16~2.05之间，表明供试品种适合作为分级研究的对象。各性状间普遍呈极显著或显著相关且相关系数绝对值较大，花纵径与花横径、侧萼片长度、花瓣长度，中萼片长度与侧萼片长度、花瓣长度，侧萼片长度与花瓣长度的相关系数均在0.95以上，表现出高度相关性，可以减少此类性状，提高DUS测试效率。主成分分析显示，前2个主成分累计贡献率为84.78%，其中第1主成分贡献率为73.54%，代表花的大小，第2主成分贡献率为11.24%，代表花的数量和植株高度。在欧式距离约为60处可将85个石斛品种分为两个类群，主要体现在植株大小和花纵横径上的差异；第Ⅱ类群在欧式距离约为30处又可分为2个亚类群，主要表现在花数量、花序梗长度上的差异。综合主成分分析和聚类分析结果，花数量在品种间区分能力强，可新增作为石斛DUS测试分组性状。

摘要:中国糜子拥有众多的品种类型和丰富的遗传多样性，为糜子新品种的选育提供了宝贵的亲本资源。然而，关于如何从庞大的种质资源库中构建骨干种质资源的研究鲜有报道。本研究以490份糜子种质资源为材料，按照品种类型和穗型分组，运用平方根比例法确定取样数量。组内聚类分析质量性状与数量性状（20个），并结合随机取样法，建立骨干种质；利用均值、方差、变异系数、遗传多样性和性状保留比例等指标具体评估糜子骨干种质的代表性，并利用直方图、主成分分析和相关性分析明确全部种质与骨干种质的一致性。结果显示，本研究构建的55份糜子骨干种质占全部种质的11.22%，包括地方品种26份（47.28%）、育成品种9份（16.36%）、野生品种9份（16.36%）和国外品种11份（20.00%）。显著性分析结果表明，全部种质与骨干种质在表型性状的遗传多样性、变异系数、方差、均值等方面均不存在显著的差异性，所建立的骨干种质基本能覆盖全部种质。

摘要:云南省保山市地处世界茶树发源中心地带，古茶树资源极为丰富，是普洱茶和滇红茶核心产区，研究该地区古茶树资源表型和生化组分多样性，对优异茶树种质资源挖掘利用、整合与保护，以及核心种质构建和优良新品种选育具有重要意义。本研究测定了保山市73份代表性古茶树资源的形态学和生化组分共50个性状，利用变异系数、遗传多样性指数、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法，系统评价了古茶树资源多样性。结果显示，23个质量性状多样性指数在4.135~4.277之间，平均为4.234；27个数量性状多样性指数在3.545~4.287之间，平均为4.187，变异系数介于7.88%~153.13%之间，大部分性状表现出极为丰富的遗传变异。27个数量性状相关性分析表明，部分性状间呈显著或极显著相关。主成分分析结果显示，前6个主成分累积贡献率为68.419%，其中，生化组分、叶片性状和茶树花性状是茶树变异的主要因素。通过对不同区域间有差异的21个数量性状分析表明，不同区域古茶树资源在叶片性状、茶树花性状和生化组分含量间存在一定差异。根据27个数量性状将73份古茶树资源分为5类，其中第 Ⅰ类、第Ⅱ类和第Ⅳ类属适制绿茶类型资源，第Ⅲ类和第Ⅴ类属红绿茶兼制型资源，从73份古茶树资源中筛选出特异资源36份，其中高茶多酚（≥25%）资源6份、高氨基酸（≥5%）资源29份、低咖啡碱（≤1.5%）资源1份。本研究为保山市古茶树资源有效开发利用研究提供了基础性种质资源信息和科学依据。

摘要:随着全球气候变暖日益加剧，高温严重威胁水稻生产和粮食安全，发掘耐热基因、培育耐高温新品种是应对高温危害的关键途径之一。以热敏感品种周南稻与耐热品种赣早籼58号杂交构建的RIL群体为材料，利用2022年极端自然高温鉴定水稻抽穗期耐热性，基于高密度遗传图谱鉴定抽穗期耐热相关的QTL。自然高温胁迫下RIL群体结实率显著降低，不同家系高温结实率存在较大变异，RIL群体自然高温结实率呈现连续的近似正态分布；检测到6个调控每穗颖花数、每穗实粒数和结实率的QTL，检测到5个耐热相关QTL，分别为qHTSFI4、qHTSFII4、qHTC2、qHTC4和qHTC6，其中qHTSFI4、qHTSFII4和qHTC4位于4号染色体相同区域，组成调控耐热性状的主效QTL簇qHTH4；基于高密度遗传图谱和极端家系基因型确定qHTC2、qHTH4和qHTC6具有调控抽穗期耐热性的功能且存在累加效应，聚合2个以上主效QTL的RIL株系耐热性显著增强，利用生物信息学分析3个主效QTL目标区域候选基因，筛选出14个调控生长发育和抗逆响应相关的候选基因，为水稻耐热遗传改良和关键基因克隆及功能解析奠定了基础。

摘要:紫玉米（Zea mays L.）含有较高的花青素和其他功能性植物化学物质，广泛应用于功能食品和医药等行业，为玉米产业带来了较大的经济效益。为探究紫玉米中花青素生物合成的调控机制，利用生物信息学法，从玉米全基因组数据库中鉴定出分布于10条染色体上的83个花青素生物合成相关基因（ZmABGs）；系统发育树将这些基因分为五组。ZmABGs启动子区的顺式作用元件分析表明，ZmABGs基因在参与激素信号通路和胁迫响应中起重要作用。通过对ZmABGs在玉米不同组织的表达分析发现，与非授粉组织相比，多个ZmABGs基因在授粉组织中表达，尤其是在玉米种皮中。利用qRT-PCR技术对与粒色相关的15个关键ZmABGs基因在籽粒发育不同时期的表达分析表明，调控基因（ZmPAP1-b和ZmLBD38-a）及其靶结构基因（ZmF3H-b、ZmDFR-b、ZmCHS-b、ZmF3′H-b、ZmPAL1-b、ZmPAL1-i和ZmC4H-c）的共同上调可能促进了Zi 2-1在籽粒发育早期阶段（授粉后10~34 d）的花青素积累，而在后期发育阶段（授粉后34~46 d）这些 ZmABGs 则表现出下调。本研究结果有助于更好地了解玉米中花青素积累的遗传机制和调控网络，同时为促进高花青素玉米品种的选育提供一定的理论基础。

摘要:大豆［Glycine max （L.） Merr.］能与根瘤菌形成共生关系，实现生物固氮。油菜素类固醇（BR， brassinosteroid）是调控植物生长发育的重要激素，对大豆结瘤具有负调控作用，但油菜素甾醇受体BRI1在大豆共生固氮方面的功能尚不明确。因此，鉴定与解析GmBRI1基因家族成员的特征与功能对于揭示GmBRI1在大豆生长发育中的作用至关重要。本研究利用生物信息学方法在大豆基因组中共鉴定出6个GmBRI1基因，非均匀地分布在4条染色体上，氨基酸数量在1136~1211 aa之间，亮氨酸占比最高，均为酸性稳定蛋白。系统发育分析显示，GmBRI1基因家族可分为3个亚家族，同一亚家族的基因结构和保守基序分布高度相似。共线性分析表明片段复制是GmBRI1基因家族扩张的主要原因。GmBRI1基因家族的启动子上含有丰富的调控大豆光响应、激素响应、逆境响应和生长发育过程的顺式作用元件。GmBRI1的潜在磷酸化位点数量在111~132个之间。同时预测了与GmBRI1互作的蛋白有19个，直接结合的有9个，通过与多种蛋白互作参与到BR信号转导途径中调控多种生物学过程。GmBRI1家族基因在根和根瘤中均表达，而且GmBRI1a、GmBRI1b、GmBRL1a和GmBRL1b在受到根瘤菌侵染后下调表达。本研究为大豆GmBRI1基因的功能研究提供了新的理论依据，并证明了它们在根瘤菌侵染早期发生响应，这为深入了解GmBRI1基因家族在大豆共生结瘤中的功能与分子机制提供了基础信息。

摘要:目前普通菜豆中克隆到的枯萎病抗性基因较少，因此，从种质资源中鉴定挖掘枯萎病抗性基因对于普通菜豆的分子育种具有重要的意义。课题组前期通过全基因组关联分析定位到PvFWR1 （Fusarium Wilt Resistance 1），并且通过单倍型分析推断其可能与普通菜豆枯萎病抗性相关，在此基础上对该基因进行深入研究。在抗病材料土褐腰子豆、感病材料龙芸豆3号中克隆PvFWR1基因序列，经序列比对分析发现，PvFWR1是一个无内含子基因，CDS全长1104 bp，编码367个氨基酸，属于LRR-RLKs家族蛋白。RT-qPCR发现PvFWR1在抗性材料根组织中表达量为感病材料的2.1倍，且在接种枯萎病病原菌后，根组织中表达量明显上升。利用VIGS技术在抗病材料中对PvFWR1沉默，接种病原菌后，植株抗性减弱；同时，基于普通菜豆毛状根转化法在感病材料中对PvFWR1过表达，接种病原菌后，过表达植株抗性显著增强。综合以上分析，认为PvFWR1基因是枯萎病抗性基因。研究结果为普通菜豆枯萎病抗性机制解析及该基因的育种利用奠定了基础。

摘要:探究油莎豆中Oleosin基因家族特征及筛选响应油脂储存的关键Oleosin基因对于解析其块茎储存油脂的调控机理具有重要意义。利用生物信息学方法对油莎豆和其他多个物种中Oleosin基因进行了家族分析，并进一步开展了CeOLEs的组织表达分析及功能验证等相关研究。结果显示，油莎豆全基因组共鉴定到6个Oleosin基因家族成员（CeOLE1~6），分布在3个进化谱系（U、SL和SH亚家族）；这6个基因在油莎豆块茎中表达水平较高，而在根、叶、分蘖节、匍匐茎等组织中表达水平极低。相应地，油脂含量检测发现，油莎豆块茎中油脂含量最高可达24.68%，而根、叶、分蘖节和匍匐茎中油脂含量均小于1.00%。可以看出，油莎豆油脂含量可能与CeOLEs的表达水平密切正相关。另外，CeOLE1、CeOLE2、CeOLE3和CeOLE5的表达水平较高，并且它们的表达模式与块茎中油脂含量变化速率一致（先升后降），说明这4个CeOLEs可能是影响油莎豆块茎中油脂含量的关键基因。拟南芥中过表达CeOLE1、CeOLE2、CeOLE3和CeOLE5均可显著提高拟南芥种子的油脂含量，验证了这4个CeOLEs在油脂储存中的功能。

摘要:品质性状是衡量牧草优劣的重要指标，在牧草的定向改良和品种选育中有着举足轻重的地位。优质牧草可有效改善牲畜饲喂效率，促进畜牧业的可持续发展。本研究以包含150个株系的高丹草F₂群体及其亲本为材料，在4个不同环境情况下，基于前期构建的高丹草高密度遗传连锁图谱，采用区间作图法对其可溶性碳水化合物含量、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量、磷含量和钾含量五个品质性状进行QTL定位分析，并在置信区间内筛选与其相关的候选基因。结果显示，以LOD≥3为阈值，共定位到198个QTL，其中，有16个QTL在多个环境下被重复检测到，主要分布在LG3、LG4、LG6、LG7和LG8连锁群上，单个贡献率为8.8%~13.7%，包含7个主效位点（表型贡献率≥10%），与可溶性碳水化合物含量相关的主效位点1个，与酸性洗涤纤维和钾含量相关的主效位点各3个；通过基因预测和功能注释筛选出13个与高丹草品质性状相关的候选基因，这为今后深入开展高丹草分子育种及功能基因研究提供了理论依据和新思路。

摘要:籽粒茴香为中国卤制品和烧烤重要香料之一，其雄性不育材料的缺乏严重限制了培育优质籽粒茴香品种的研究进程。本研究从贵州省地方品种可育材料（FvGZKY001）中筛选获得籽粒茴香雄性不育（FvGZBY001）材料，并对其不育性状进行观察和鉴定，以及对二者籽粒脂质成分差异进行液相色谱-质谱（LC-MS，liquid chromatograph-mass spectrometer）分析。结果表明，与可育材料FvGZKY001相比，FvGZBY001在植株形态上无明显差异，但其花丝无明显伸长，且花药中无花粉粒。在FvGZBY001和FvGZKY001籽粒中均检测出7类49个脂质分子小类，其脂质类物质分别为1353和1351种；二者中共鉴定出41种有显著差异的脂质类物质，其中29种脂质类物质在FvGZBY001材料中上调表达（以鞘磷脂为主），12种脂质类物质在FvGZKY001材料中上调表达（以甘油磷脂为主）。LION富集分析表明，41个差异脂质物主要富集在22个不同物质上，以含不同碳数的脂肪酸为主。推测茴香FvGZBY001为细胞核雄性不育，该不育特征可用于茴香杂交育种中，其与FvGZKY001籽粒脂质物成分的差异可用于茴香籽粒油品质的评价及利用。

摘要:作物田间耐直播性是一个复杂的数量性状，准确的表型鉴定是数量性状基因发掘和遗传基础研究的关键。在大田条件下进行水稻种质资源耐直播表型鉴定的方法一直是直播稻育种工作者所关注的技术难题。本文针对这一问题，在多年田间稻种资源耐直播性鉴定和研究基础上，对田间耐直播性鉴定体系进行探索优化，总结制定了包括一般要求、整地、备种、播种、施肥、水层管理、病虫草害防治、苗期群体耐直播性调查与评价等全过程的操作规范和基本要求，为作物种质资源苗期田间耐直播性鉴定提供技术参考。该技术规程适用于西北地区每年春季（3月中旬-6月下旬）的田间苗期耐直播性鉴定。