卢鑫宇,郭月,祁余容,王婷,李伟龙,吕欣蕾,钟詹斐,彭琦,高建芹,张洁夫,胡茂龙
2024, 25(12):2069-2080.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240319002
摘要:为明确抗ALS类除草剂油菜新种质M196的除草剂交互抗性效应及其抗性基因BnAHAS1-3R的功能,本研究以抗性油菜M196及野生型N131为材料,在油菜苗期3~5叶期,按照田间推荐使用浓度0×、1/4×、1/2×、1×、2×、4×的磺酰脲(SU)、磺酰胺羧基三唑啉酮(SCT)、咪唑啉酮(IMI)、三唑嘧啶(TP)和嘧啶水杨酸(PB)等5种ALS抑制剂除草剂进行喷施处理,鉴定评价M196对各类除草剂的抗性效应。结果表明,M196对SU和SCT除草剂交互抗性最强,对IMI、TP和PB抗性较低。大田鉴定进一步验证了温室交互抗性结果。转抗性基因BnAHAS1-3R拟南芥功能验证表明,转基因阳性植株对各除草剂交互抗性与油菜M196的抗性趋势一致。qRT-PCR分析与转基因拟南芥体外酶活抑制试验结果均表明,M196对ALS类除草剂交互抗性的产生,是由突变靶基因BnAHAS1-3R的表达量增加以及突变靶标酶对除草剂的敏感性下降导致。研究结果为预防和解决利用抗性基因选育的品种大面积推广后可能带来的杂草抗药性以及抗性基因漂移等问题提供了理论依据。
蒋云,郝明,刘登才,吕季娟,汤述尧,宣朴,郭元林,陈谦,王颖,肖俊,张洁
2023, 24(3):744-757.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220908001
摘要:分析了1949—2018年间,四川省的184个小麦育成品种、1个引进品种和2个地方品种的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成和品质指标的演变。结果表明,Glu-1A位点有1、N、2*等3种亚基类型;Glu-1B位点有7、20、22、7+8、7+9、6+8、14+15和23+18等8种亚基类型;Glu-1D位点有5+10、2+12和3.1t+11*t等3种亚基类型。共检测到23种亚基组合类型,“N/7+9/5+10”组合出现频率最高,为12.30%。随着育种进程的发展,四川小麦育成品种的HMW-GS组成多样性有所增加,优质强筋亚基1和5+10的比率逐渐上升。四川小麦品种整体上属于中、弱筋类型,除容重、沉降值上升外,其余品质指标呈先上升后缓慢下降的趋势。本研究可为四川小麦品质的进一步改良提供参考。
2023, 24(3):854-863.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20221018001
摘要:灌浆速率是水稻重要而复杂的农艺性状之一,直接影响产量和品质。淮稻5号是由7208×武育粳3号杂交后代选育而成的粳稻优良品种,具有较高的灌浆速率,但其重要的分子特征尚不清楚。对淮稻5号和武育粳3号受精后14 d的种子提取RNA进行转录组分析。采用实时荧光定量PCR分析籽粒灌浆速率相关基因的表达水平,采用Sanger测序法分析淮稻5号和武育粳3号中已克隆的灌浆速率相关基因序列差异。在淮稻5号和武育粳3号之间检测到3230个上调基因和1171个下调基因。GO富集分析表明,这些基因主要参与淀粉和蔗糖生物合成、光合作用、碳同化、激素生物合成和信号转导途径。与武育粳3号相比,淮稻5号激活了较多参与淀粉和蔗糖生物合成的基因。共检测到63个激素相关差异表达基因,其中38个基因参与生长素途径,表明生长素在水稻籽粒灌浆过程中起着重要作用。一些已知的灌浆速率相关基因(GFR1、OsPFP1、OsPHO1;2、OsSWEET13、OsCIN2)在淮稻5号中显著上调。Sanger测序表明GFR1Huaidao5可能是控制灌浆速率的优异单倍型。
王棕瑶,徐世锐,吉夏洁,韩海明,张锦鹏,周升辉,杨欣明,李秀全,李立会,刘伟华
2023, 24(4):944-953.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20221213003
摘要:冰草(Agropyron cristatum)作为小麦重要野生近缘植物之一,含有许多可以改良小麦的优异基因。小麦-冰草附加系含有一对完整的冰草染色体,是利用冰草P基因组优异基因的重要工具材料。由于冰草为多年生四倍体异交植物,其部分同源群的P染色体结构存在差别,从而使得同一部分同源群的小麦-冰草附加系材料在农艺性状中表现出不同。本研究通过细胞学鉴定、分子标记检测、农艺性状考察、抗病性鉴定等手段对3份小麦-冰草不同2P附加系的抽穗期、株型、穗部性状、籽粒性状、抗白粉病和叶锈病等主要特性进行了鉴定与分析。结果表明,小麦-冰草2P附加系II-9-3遗传稳定、株型紧凑、免疫叶锈病、高抗白粉病,可以用于小麦的株型改良和抗病育种。小麦-冰草2P附加系II-3-1b的株高降低效应明显、较早抽穗、免疫叶锈病,可用于小麦株高改良和抗叶锈病育种。小麦-冰草2P附加系II-23-72对叶锈病和白粉病流行小种近免疫,可用于抗病育种。3份2P附加系为小麦-冰草2P易位系、缺失系的创制提供了材料;不同2P附加系在株型、株高和抗病性等性状上表现不同的优异特性,不仅为在小麦改良中有效利用2P染色体优异基因提供了依据,并且为进一步对2P染色体优异基因的定位奠定了重要基础。
杨扬, 仇律雯, 田红丽, 易红梅, 卢柏山, 王璐, 范亚明, 史亚兴, 任洁, 葛建镕, 徐丽, 陆大雷, 赵久然, 王凤格
2022, 23(1):169-176.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210629001
摘要:随着中国糯玉米产业的蓬勃发展,每年通过审定的糯玉米品种逐渐增多,为了解其育成品种的遗传多样性和亲缘关系,本研究以308个糯玉米审定品种为材料,利用SSR标记从审定年份和适宜种植区2个角度分析近年来糯玉米审定品种遗传多样性特点和发展趋势。结果表明,308份糯玉米审定品种在40个SSR标记上共检测出529个等位基因、1480种基因型,PIC变幅为0.226~0.890,平均为0.684。从审定时间看,各年份间审定品种的遗传多样性指数波动不大,其中2015年审定品种的遗传多样性最高,为0.720。从适宜种植区看,西南区审定品种的PIC值最高,遗传距离分析表明西南区和另外3个适宜种植区有着最远的遗传距离,平均为0.0217;聚类分析结果显示,西南区部分品种聚集为一组,表现出一定的地域特色。聚类分组中以京科糯2000为代表的第Ⅲ组品种数目最多,且在主坐标图中独立分布,表明优良品种的出现及其杂优模式的推广能够丰富和拓宽品种的遗传多样性,为糯玉米新品种改良提供导向作用的同时推动糯玉米产业的发展。
贾 龙, 王 洁, 王素华, 陈红霖, 程须珍, 杜吉到, 王丽侠
2022, 23(2):442-449.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211021002
摘要:绿豆是我国传统的杂粮作物,遗传研究基础薄弱,优异基因发掘和资源利用效率低下。本研究在前期 SNP 高密度遗传连锁图谱的基础上,基于重组自交系群体的株高、主茎分枝、荚长、荚宽、单荚粒数、种皮色、种皮光泽、籽粒分布密度、初花期、叶绿素含量、百粒重等 11 个表型性状的数据调查分析及 QTL 定位研究。结果表明,绿豆种皮色为简单单基因控制,种皮光泽的遗传则较为复杂,数量性状中除百粒重外均不符合正态分布。11 个性状共检测到 20 个 QTL,分布在 8 个连锁群的 14个非重叠区间。其中 LG5、LG3、LG10 分别检测到多个性状相关 QTL,且定位区间重合。荚宽检测到的 QTL 最多,分别位于LG1、LG5、LG7 和 LG11,表型贡献率为 5.5%~12.3% 不等。单荚粒数、种皮光泽、种皮色及主茎分枝则各检测到单个 QTL,其中种皮光泽(LG5)和种皮色(LG4)QTL 位点的表型贡献率分别是 61.0% 和 69.7%。结合 KEGG 和 SNP 变异分析,发现 18 个与农艺性状有关的候选基因。本研究结果将有助于提升绿豆分子遗传学研究水平,为新基因发掘及分子标记辅助育种奠定基础。
杨朋娟, 张世文, 王振山, 闫留延, 张小梅, 桑璐曼, 王慧洁, 祖超凡, 何占祥, 贾小平, 白俊艳
2022, 23(4):1046-1054.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20220103001
摘要:本研究于2015—2016年在海南梅东、河南洛阳、吉林公主岭3个不同纬度环境调查了160份谷子资源的株高、叶片数、穗长、穗粗、穗重、穗粒重、穗码数、码粒数8个农艺性状,系统估算这些性状在年份、纬度环境、品种基因型3因素组合条件下的广义遗传力,并进行性状间的遗传相关分析。单因素分析表明8个农艺性状的平均遗传力均超过0.9000,普遍高于单株遗传力,且平均遗传力不受调查年份和纬度环境的影响;单株遗传力在梅东低纬度环境不受调查年份影响,而在洛阳中纬度环境、公主岭高纬度环境穗长、码粒数和穗重、穗粒重、穗码数分别受调查年份影响;株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数为高遗传力性状,而穗重、穗粒重、码粒数为中遗传力性状。3因素组合条件8个性状的平均遗传力由0.9以上下降为0.7266~0.8483,单株遗传力由0.5209~0.9931下降为0.2292~0.4263,株高、叶片数、穗粗等3个指标适合作为谷子广生态适应性育种的选择指标。株高、叶片数、穗粗与穗重、穗粒重均存在极显著遗传正相关(P<0.001),通过有针对性地选择株高、叶片数、穗粗以及抽穗期可以实现对穗重、穗粒重进行选择,选育出广适应性、稳产或高产的品种。
岂长燕, 许兴涛, 马建, 王帅, 田鹏, 孟令志, 闫文秀, 赵志超, 王洁, 王久林, 雷财林
2019, 20(5):1240-1246.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190116002
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。
金柳艳, 李明顺, 王志伟, 石洁, 郭宁, 刘树森, 张海剑
2019, 20(6):1428-1437.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190404002
摘要:对外引玉米种质进行抗病鉴定是对其充分利用并选育抗病品种的基础和前提。本研究于2017-2018年连续2年采用人工接种技术评价了149个美国自交系对分别由禾谷镰孢(Fusarium graminearum schwabe)、拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)、层出镰孢(Fusarium proliferatum)和芒孢腐霉(Pythium aristosporum)4种病原菌引起的茎腐病,并选择30个抗性较好的与6个骨干自交系进行遗传多样性分析。结果表明,149个美国自交系中,对禾谷镰孢、拟轮枝镰孢、层出镰孢和芒孢腐霉表现中抗及以上抗性的自交系分别有62个、44个、41个和54个,其中对4种茎腐病全部表现高抗的自交系有23个,全部表现中抗及以上抗性的自交系有32个,对3种镰孢菌茎腐病全部表现高抗的自交系有27个;所有供试材料中,88个自交系对4种茎腐病的抗性表现一致,61个自交系对4种茎腐病的抗性存在差异;共筛选出20条多态性引物,每个引物可检测出 5~11 个等位基因,平均等位变异数为 7.7个,聚类分析将36个材料划分为6个类群,其中2FACC、J8608、黄早四分别被单独聚为一类,剩余自交系被划分为3个类群,分别包含自交系个数为26、5和2,第Ⅰ类群又分为3个亚群。本研究结果明确了外引美国自交系对不同病原菌引起的玉米茎腐病的抗性差异,为抗病育种中抗源的选择提供参考。
王艳青, 李春花, 卢文洁, 孙道旺, 尹桂芳, 陆平, 王莉花
2018, 19(5):887-894.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180209001
摘要:本研究对引自国外的135份藜麦种质资源的15个农艺性状进行了变异系数、遗传多样性指数、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明,该批藜麦种质具有丰富的遗传多样性。7个数量性状中,变异系数从大到小依次为:小区产量(57.83 %)> 单株粒重(57.37 %)> 茎粗(27.59 %)> 千粒重(22.50 %)> 株高(21.89 %)> 主花序长(19.38 %)> 生育期(13.89 %);8个质量性状遗传多样性指数从大到小依次为:主花序色(1.44)> 籽粒色(1.43)> 茎色(1.38)> 籽粒形状(0.88)> 幼苗新叶叶色(0.79)> 主花序形状(0.78)> 籽粒光泽(0.63)> 子叶颜色(0.08)。主成分分析结果表明,前5个主成分累计贡献率达到66.537%。第1主成分主要与株型、花序型和生育期有关;第2主成分主要与植株和花序颜色有关;第3主成分主要与产量有关;第4主成分主要与籽粒大小形状有关;第5主成分主要与籽粒颜色有关。通过表型评价鉴定,初步筛选出早熟、矮秆、粗秆、大粒、长花序、结实率好、产量高的特异种质31份。