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基于木薯全基因组重测序的InDel标记开发及应用

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分子植物育种 2024年第10期22卷 3224-3235页

作者：陆佳毓王明肖鑫辉李开绵张洁薛茂富符乃方万仲卿王颜海南大学热带作物学院海口570228 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业农村部木薯种质资源保护与利用重点实验室海口571101

本研究旨在开发稳定可靠、操作简便的木薯InDel分子标记,为木薯种质资源遗传多样性研究、品种鉴定等工作提供有力工具,为木薯育种发展提供保障。本研究基于22份木薯种质资源全基因组重测序分析结果随机挑选了64个InDel分子标记进行引物... 详细信息

本研究旨在开发稳定可靠、操作简便的木薯InDel分子标记,为木薯种质资源遗传多样性研究、品种鉴定等工作提供有力工具,为木薯育种发展提供保障。本研究基于22份木薯种质资源全基因组重测序分析结果随机挑选了64个InDel分子标记进行引物设计并利用琼脂糖凝胶电泳检测进行有效性验证,结果有20对引物具有多态性,多态性率为31.25%。随后将具有多态性的且扩增效果最优的18个InDel标记扩增条带数进行统计生成矩阵用于木薯种质资源遗传多样性研究,各标记的基因多样性指数于0.21~0.50之间,香农多样性指数于0.36~0.70之间。聚类结果分析将72份木薯材料在遗传相似系数0.62处划分为2大类群。且将中国的地方品种及选育品种大多划分至1#中的同一分支,其余薯肉颜色及内皮颜色相同的木薯材料大多都聚类到了一起。此外,本研究开发出的In Del分子标记IDC46具有特异性,可用于特定木薯材料鉴定。说明后期InDel引物有望成为木薯指纹图谱及分子身份证构建的有效工具,本研究结果也将对木薯育种工作后续开展具有一定的参考意义。

关键词：木薯(Manihot esculenta Crantz) InDel标记基因组重测序遗传多样性分析

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木薯柱花草间种体系固氮机制和生产效益分析

广东农工商职业技术学院学报 2024年第1期40卷 39-43页

作者：郑永清马旭东李伯松薛茂富陈松笔中国热带农业科学院广州实验站广东广州510140 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737

柱花草是重要的间种植物,但其与木薯间种体系中的固氮机制尚不清楚。本研究采用柱花草与木薯间种体系,分析柱花草生长期的农艺性状和不同组织氮含量的动态变化规律,结果表明:柱花草氮同位素值平均1.87‰,茎平均1.03‰,叶平均2.41‰,不... 详细信息

柱花草是重要的间种植物,但其与木薯间种体系中的固氮机制尚不清楚。本研究采用柱花草与木薯间种体系,分析柱花草生长期的农艺性状和不同组织氮含量的动态变化规律,结果表明:柱花草氮同位素值平均1.87‰,茎平均1.03‰,叶平均2.41‰,不同组织氮同位素呈现不同的变化趋势。前期柱花草氮素来源于土壤无机氮,中期无机氮和固氮都有贡献,后期柱花草急速生长阶段,固氮菌数量虽然增加,但其贡献逐渐减低,柱花草氮素主要来源转向土壤无机氮。此外,木薯间种柱花草较木薯单种增产鲜薯21.21%;间种与木薯单种、柱花草单种相比分别增加收入1361.09元/亩、1159.21元/亩,柱花草与木薯间种体系可有效提高氮源利用率和经济效益。

关键词：木薯柱花草间种技术氮源生产效益

木薯转录因子WOX家族鉴定及其对嫁接的影响

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分子植物育种 2023年

作者：朱传尊薛茂富蔡煜琦陈松笔海南大学生命科学学院中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业农村部木薯种质资源保护与利用重点实验室

WOX (WUSCHEL-related homeobox)转录因子广泛地参与到对植物的生长和发育过程的调节，在植物的生长发育中起到非常重要的作用。但其关于木薯的嫁接效应，目前还鲜见报道。本研究采用生物信息学方法鉴定出木薯WOX基因家族的18个成员，... 详细信息

WOX (WUSCHEL-related homeobox)转录因子广泛地参与到对植物的生长和发育过程的调节，在植物的生长发育中起到非常重要的作用。但其关于木薯的嫁接效应，目前还鲜见报道。本研究采用生物信息学方法鉴定出木薯WOX基因家族的18个成员，亚细胞定位表明其成员全部位于细胞核。对木薯、拟南芥、西红柿WOX进行系统发生进化树分析，发现WOX基因家族可分为WUS分支、中间进化支和古老进化支。多重序列比对显示木薯WOX基因家族分为4个保守结构域。以木薯‘华南9号’和‘华南102’互为接穗和砧木，交互嫁接，通过qRT-PCR检测木薯嫁接植株叶片中18个MeWOXs基因的表达水平，结果显示在第1年的嫁接植株中，大部分MeWOXs基因均表达，但随着嫁接时间的延长，MeWOXs基因的表达数量逐渐减少，只有MeWOX1、MeWOX4、MeWOX7和MeWOX12在持续表达，其中，MeWOX7表达水平最高，推测它们在嫁接愈合过程中起重要作用。本研究结果为木薯成功嫁接提供理论依据。

关键词：木薯嫁接 MeWOX基因家族表达水平

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木薯叶黄酮醇检测方法优化及其含量比较分析

热带作物学报 2023年第12期44卷 2424-2436页

作者：王琴飞林立铭薛茂富张金泉余厚美张振文中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/国家薯类加工技术研发分中心海南海口571101 湖南农业大学园艺学院湖南长沙410000

木薯叶富含丰富的黄酮醇类物质,高效的提取和分析方法可为获取木薯叶黄酮醇提供至关重要的评价技术。本研究旨在优化木薯叶中4种黄酮醇物质(杨梅苷、芦丁、烟花苷和水仙苷)的提取和检测方法,以及分析不同木薯品种、采收期和成熟度对这... 详细信息

木薯叶富含丰富的黄酮醇类物质,高效的提取和分析方法可为获取木薯叶黄酮醇提供至关重要的评价技术。本研究旨在优化木薯叶中4种黄酮醇物质(杨梅苷、芦丁、烟花苷和水仙苷)的提取和检测方法,以及分析不同木薯品种、采收期和成熟度对这些黄酮醇含量的影响。结果表明:使用50%乙醇水溶液,料液比为1∶50(g/mL),超声提取温度50℃,超声提取时间60 min可有效提取木薯叶中的4种黄酮醇;不同的C18色谱柱配备HPLC-DAD能有效分离木薯叶中的4种黄酮醇;方法验证结果显示,4种黄酮醇在一定浓度范围内线性相关性良好,R^(2)分别达到0.9999、0.9999、0.9999和0.9998;检出限在6.0~10.0 mg/kg之间;定量限在20.0~32.0 mg/kg之间;检测方法系统适应性较好,保留时间和峰面积变化相对标准偏差(RSD)均小于1%;样品日内、日间和月内稳定性较好,含量变化RSD在0.44%~3.57%之间,平均加标回收率在92.68%~109.14%之间,RSD均小于6.0%。利用建立的提取和分析方法,分析了30个木薯种质中4种黄酮醇含量,芦丁和烟花苷含量占4种黄酮醇总量的93.50%~99.30%,其含量高低由芦丁和烟花苷决定,但品种间决定黄酮醇总含量高低的相关性顺序为芦丁>水仙苷>烟花苷>杨梅苷;木薯种质的不同采收期和不同成熟度叶片中黄酮醇分析表明,在多数木薯种质中,第270天采收的芦丁、烟花苷和水仙苷含量高于第180天,杨梅苷因品种而异;不同木薯种质(除SC09外)幼叶期的杨梅苷、芦丁和烟花苷含量均高于嫩叶期和成熟期;成熟期(除花叶木薯)水仙苷含量均高于幼叶期和嫩叶期。本研究结果可为木薯叶黄酮醇物质的开发利用(原料的选择、质量控制等方面)提供评价技术和依据,也为揭示木薯叶黄酮醇物质积累规律奠定基础。

关键词：木薯叶黄酮醇 HPLC 采收时期成熟度

基于木薯全基因组重测序的InDel标记开发及应用

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分子植物育种 2023年

作者：陆佳毓王明肖鑫辉李开绵张洁薛茂富符乃方万仲卿王颜海南大学热带作物学院中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业农村部木薯种质资源保护与利用重点实验室

本研究旨在开发稳定可靠、操作简便的木薯InDel分子标记，为探究木薯种质资源遗传多样性研究，品种鉴定等工作提供有力工具，为木薯育种发展提供保障。本研究基于22份木薯种质资源全基因组重测序分析结果随机挑选了64个InDel分子标记进... 详细信息

本研究旨在开发稳定可靠、操作简便的木薯InDel分子标记，为探究木薯种质资源遗传多样性研究，品种鉴定等工作提供有力工具，为木薯育种发展提供保障。本研究基于22份木薯种质资源全基因组重测序分析结果随机挑选了64个InDel分子标记进行引物设计并利用琼脂糖凝胶电泳检测进行有效性验证，结果有20对引物具有多态性，多态性率为31.25%。随后将具有多态性的且扩增效果最优的18个InDel标记扩增条带数进行统计生成矩阵用于木薯种质资源遗传多样性研究，各标记的基因多样性指数于0.21～0.50之间，香农多样性指数于0.36～0.70之间。据聚类结果分析，将72份木薯材料在遗传相似系数0.62处划分为2大类群。且将我国的地方品种及选育品种大多划分至1#中的同一分支，其余大部分薯肉颜色及内皮颜色相同的木薯材料大多都聚类到了一起。此外，本研究开发出的InDel分子标记IDC46具有特异性，可用于特定木薯材料鉴定。说明后期InDel引物有望成为木薯指纹图谱及分子身份证构建的有效工具，本研究结果也将对木薯育种工作后续开展具有一定的参考意义。

关键词：木薯(Manihot esculenta Crantz) InDel标记基因组重测序遗传多样性分析

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刚果(布)耐花叶病高产木薯品种筛选

热带作物学报 2015年第10期36卷 1779-1784页

作者：薛茂富朱文丽李开绵陈松笔中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业部木薯种质资源保护与利用重点实验室海南儋州571737

木薯花叶病对非洲国家每年的木薯生产造成很大损失。为获得耐花叶病木薯品种,对17个木薯栽培种（包括6个华南系列品种）在中国援刚果（布）农业技术示范中心进行了适应性试验。结果表明,K-265的产量最高,为42.15 t/hm2,8个月后发病率较... 详细信息

木薯花叶病对非洲国家每年的木薯生产造成很大损失。为获得耐花叶病木薯品种,对17个木薯栽培种（包括6个华南系列品种）在中国援刚果（布）农业技术示范中心进行了适应性试验。结果表明,K-265的产量最高,为42.15 t/hm2,8个月后发病率较轻,为12%,属于耐花叶病的高产木薯品种,适宜在刚果（布）大面积推广种植。I93产量中等,为25.95 t/hm2,但叶片的花叶病发病率最低,是1个高耐花叶病毒病的木薯品种,在刚果（布）花叶病高发地区可推广种植。华南系列木薯品种除SC101外,其他5个品种均属高感花叶病品种,产量在7.90~13.26 t/hm2,不适合在刚果（布）推广种植。

关键词：木薯花叶病感病率抗性产量

不同氮钾配比对华南5号木薯鲜薯产量和经济效益的影响

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广东农业科学 2009年第9期36卷 89-90,95页

作者：许瑞丽黄洁郑永清吴传毅薛茂富中国热带农科院热带作物品种资源研究所/农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室海南儋州571737

不同氮磷钾肥配比处理对华南5号木薯的鲜薯产量和经济效益影响的分析结果表明,N、K等量或N略高于K的配比,且施肥量适中,有利于增产增收。推荐连作木薯地的氮(N)∶磷(P2O5)∶钾(K2O)配比为2～3∶1∶2～3,即每公顷施氮(N)60～90 kg、磷(P2... 详细信息

不同氮磷钾肥配比处理对华南5号木薯的鲜薯产量和经济效益影响的分析结果表明,N、K等量或N略高于K的配比,且施肥量适中,有利于增产增收。推荐连作木薯地的氮(N)∶磷(P2O5)∶钾(K2O)配比为2～3∶1∶2～3,即每公顷施氮(N)60～90 kg、磷(P2O5)30 kg和钾(K2O)60～90 kg,能获得理想的增产增收效果。

关键词：木薯施肥鲜薯经济效益

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海南岛木薯主产区产量差及限制因素分析

热带作物学报 2016年第10期37卷 1863-1871页

作者：梁海波黄洁韩全辉陈冬冬肖鑫辉安飞飞薛茂富中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业部木薯种质资源保护与利用重点实验室海南儋州571737 中国农业大学资源与环境学院北京100193 海南省白沙黎族自治县农业科学研究所海南白沙572800 河北农业大学资源与环境科学学院河北保定071000

为分析海南岛木薯主产区产量的限制因素,找出缩减产量差的途径。研究调查海南岛木薯主产区典型乡村木薯种植管理情况,确定各级木薯产量差,从种植密度、连作年数、养分管理、产投结构等方面分析产量差的贡献因素。结果显示：不同产量等... 详细信息

为分析海南岛木薯主产区产量的限制因素,找出缩减产量差的途径。研究调查海南岛木薯主产区典型乡村木薯种植管理情况,确定各级木薯产量差,从种植密度、连作年数、养分管理、产投结构等方面分析产量差的贡献因素。结果显示：不同产量等级间木薯产量差异显著,基于高产农户的产量差YGT、高产纪录的产量差YGB、模型模拟的产量差YGM分别为15.59、30.98、37.82 t/hm^2;25%最低产农户平均种植密度和连作年数均高于其余农户,其K2O总施用量、基肥中N、K2O的施用量及追肥中K2O的施用量均低于其余农户;现有管理水平条件下,N、P2O5、K2O对产量差的贡献率分别为6.3%、11.0%、6.3%,达到高产高效施肥水平的农户仅4.69%-6.45%;产投结构中,产量达到65.15 t/hm^2时产投比最大,此后随产量增加,报酬递减,人工成本尤其收获成本是最大限制因素。缩减木薯产量差的途径为合理密植,减少连作年数,增施钾肥,调整基追肥比例,增施氮钾基肥,追肥增钾,为节约劳动力成本,推广全程机械化,尤其是收获环节。

关键词：木薯海南岛产量差种植密度连作年数养分管理产投结构

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54份哥伦比亚木薯种质的育种特性评价

华中师范大学学报（自然科学版） 2017年第6期51卷 809-816,824页

作者：叶剑秋张洁肖鑫辉吴传毅薛茂富李开绵中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业部华南基因资源与种质创制重点实验室海南儋州571737

资源是育种的基础,对引进资源进行科学的评价是确定育种方向的前提,也是加快育种进度的关键.该研究通过田间试验(1a)对引自哥伦比亚的54份木薯资源进行育种特性评价,通过对株高、块根直径、单薯鲜重、薯干率、鲜薯淀粉含量及支链淀粉含... 详细信息

资源是育种的基础,对引进资源进行科学的评价是确定育种方向的前提,也是加快育种进度的关键.该研究通过田间试验(1a)对引自哥伦比亚的54份木薯资源进行育种特性评价,通过对株高、块根直径、单薯鲜重、薯干率、鲜薯淀粉含量及支链淀粉含量等指标的测定和分析,确定54份资源的生产特性.结果表明:种质CM837、CM2399-4、哥伦比亚16P、19S、SG424-19、SM2300-1、SM2323-6、CMR34-11-3、CMR35-70-1和CMR35-70-1表现最好,是育种的优选材料;种质CM385-6、CM837、CM3993-9、CM4054-40、PER557、CMR26-07-15、CMR36-40-9、CMR37-14-9块根淀粉含量和生长情况较好但产量较低,可作为以高淀粉含量和以茎叶为饲料的育种材料;种质CM92-56-1、CM901、CM7595-1和SM28-80-3木薯产量和质量都较好,可作为以木薯为收获目标的育种材料.

关键词：木薯种质田间试验评价