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甜玉米果皮厚度遗传分析及QTL定位

广东农业科学 2022年第8期49卷 21-28页

作者：蒋锋梁日朗闫艳梁泽恩黄正刚刘鹏飞仲恺农业工程学院农业与生物学院广东广州510225 广州市特色作物种质资源研究与利用重点实验室广东广州510225

【目的】对甜玉米果皮厚度性状进行主基因+多基因遗传分析及QTL定位,研究甜玉米果皮厚度的遗传机理,选育优质甜玉米品种。【方法】选用果皮厚度差异显著的甜玉米自交系T15与T77配制杂交组合T77×T15。以该组合的F_(2)群体作为试验材料,... 详细信息

【目的】对甜玉米果皮厚度性状进行主基因+多基因遗传分析及QTL定位,研究甜玉米果皮厚度的遗传机理,选育优质甜玉米品种。【方法】选用果皮厚度差异显著的甜玉米自交系T15与T77配制杂交组合T77×T15。以该组合的F_(2)群体作为试验材料,采用主基因+多基因混合遗传方法进行遗传模型分析;结合F_(2)群体各单株的果皮厚度及SSR遗传连锁图谱,利用复合区间作图法对甜玉米果皮厚度进行QTL定位。【结果】甜玉米果皮厚度的最适模型为A-1,即受1对主基因控制的加性和部分显性的遗传模型,主基因遗传率69.10%。在第5、8染色体上分别检测出3个与果皮厚度相关的QTL,其中第5染色体bin5.04区域检测到2个QTL,分别位于标记区间bnlg150~bnlg653和bnlg653~bnlg1208,加性效应值分别为-2.39和-3.01;位于第8染色体的QTL在bin8.03~bin8.04区域,标记区间为umc1741~bnlg2046,加性效应值为-3.06,表型贡献率为22.02%。【结论】甜玉米果皮厚度以主基因效应为主,在育种实践中可在早期世代进行遗传改良选择。试验检测到的QTL可用于分子标记辅助选择和品质育种。

关键词：甜玉米果皮厚度主基因+多基因遗传分析 QTL定位

糯玉米种子活力性状的主基因+多基因混合遗传分析

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2023年第2期51卷 22-29,42页

作者：蒋锋闫艳黄正刚梁日朗梁泽恩刘鹏飞仲恺农业工程学院农业与生物学院广东广州510225 广州市岭南特色作物种质资源研究与利用重点实验室广东广州510225

【目的】探索鲜食型糯玉米种子活力的遗传模型,为糯玉米种子活力研究提供理论基础。【方法】以种子活力有显著差异的糯玉米自交系N34(P_(1))和N56(P_(2))为亲本,配制F1、B_(1)、B_(2)、F_(2)群体,利用主基因+多基因混合遗传模型分析方法... 详细信息

【目的】探索鲜食型糯玉米种子活力的遗传模型,为糯玉米种子活力研究提供理论基础。【方法】以种子活力有显著差异的糯玉米自交系N34(P_(1))和N56(P_(2))为亲本,配制F1、B_(1)、B_(2)、F_(2)群体,利用主基因+多基因混合遗传模型分析方法,对种子活力3个相关指标(发芽势、电导率和活力指数)的遗传模型进行分析。【结果】鲜食糯玉米发芽势最佳遗传模型为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型,B_(1)、B_(2)和F_(2)主基因遗传率分别为66.62%,49.10%和92.94%;电导率最佳遗传模型为1对加性-显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,B_(1)、B_(2)和F_(2)主基因遗传率分别为57.75%,57.96%和65.14%;活力指数最佳遗传模型是2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,B_(1)、B_(2)和F_(2)主基因遗传率分别为66.49%,48.02%和89.49%。3个性状均以主基因遗传为主。【结论】在育种实践中,对糯玉米种子活力的遗传改良和选择可在低世代进行,同时可采用聚合回交或轮回选择来积累有效修饰基因和微效基因,以提高育种效率。

关键词：糯玉米种子活力主基因+多基因混合遗传模型主基因遗传

镉胁迫对不同甜玉米自交系幼苗生长的影响及其相关简单重复序列分子标记初筛

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浙江农业学报 2022年第8期34卷 1582-1590页

作者：姜昊梁黄允梁绍芳谢梦晨徐天成宋芷婷向文文陈青春万小荣孙伟仲恺农业工程学院农业与生物学院广东广州510225 广州市特色作物种质资源研究与利用重点实验室广东广州510225

为探究不同甜玉米自交系幼苗期对镉的响应差异,发掘与甜玉米苗期耐镉性状相关的分子标记位点,选取13份甜玉米自交系进行镉胁迫处理(Cd浓度为0.01 mol·L^(-1)),综合评价甜玉米幼苗生理指标差异,并寻找与甜玉米苗期耐镉性相关的简单重复... 详细信息

为探究不同甜玉米自交系幼苗期对镉的响应差异,发掘与甜玉米苗期耐镉性状相关的分子标记位点,选取13份甜玉米自交系进行镉胁迫处理(Cd浓度为0.01 mol·L^(-1)),综合评价甜玉米幼苗生理指标差异,并寻找与甜玉米苗期耐镉性相关的简单重复序列(SSR)分子标记。结果显示,从耐镉性判断,KY188、M114A为敏感型自交系,T96-4、M3、T35和T8-1为耐受型自交系。与对照处理相比:KY188(敏感型)经过镉胁迫处理后,叶绿素含量随时间推进显著(P<0.05)降低,苗高、总根数、根长、地上部鲜重和干重、地下部鲜重和干重、总鲜重、总干重分别显著(P<0.05)降低了18.87%、24.32%、21.13%、58.86%、2.04%、33.77%、26.11%、47.11%、14.29%;T96-4(耐受型)经过镉胁迫处理后,上述指标无显著变化。通过相关性分析,共检测到9个与甜玉米苗期耐镉性状相关的SSR标记,分别位于第2、3、4、5、6、8、9、10号染色体上。

关键词：镉胁迫主成分分析耐镉性简单重复序列分子标记甜玉米

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超声波处理对小麦种子活力影响的转录组分析

中国农业大学学报 2022年第12期27卷 116-126页

作者：刘鹏飞麦嘉埼刘君李坪遥周捷成蒋锋仲恺农业工程学院农业与生物学院广州510225 广州市特色作物种质资源研究与利用重点实验室广州510225

为分析超声波处理对小麦种子活力及相关基因表达的影响,设置不同时长超声波(0(CK)、10、20、30、40和50min)处理小麦种子,同时借助转录组测序技术筛选与小麦种子活力相关的差异表达基因,进行GO分类及KEGG富集分析。结果表明,超声波处理3... 详细信息

为分析超声波处理对小麦种子活力及相关基因表达的影响,设置不同时长超声波(0(CK)、10、20、30、40和50min)处理小麦种子,同时借助转录组测序技术筛选与小麦种子活力相关的差异表达基因,进行GO分类及KEGG富集分析。结果表明,超声波处理30min的小麦种子活力最高,且显著高于其他处理和CK。30min处理的小麦幼苗萌发0h的脯氨酸含量以及SOD、CAT、POD的活性均显著高于CK,萌发72h的幼苗SOD、CAT活性与脯氨酸含量均显著高于CK。转录组分析表明,与CK相比,超声波处理30min的小麦种子萌发0和72h共有1723个差异表达的基因。GO富集分析表明,在生物过程上,超声波处理对种子活力的影响主要集中在氧化还原过程、碳水化合物代谢过程、氧化应激响应与过氧化氢分解代谢过程;在细胞组分上,主要集中在胞外区、质外体、细胞壁和细胞外间隙等质膜外区域;在分子功能上,主要集中在氧化还原酶活性、单加氧酶活性和过氧化物酶活性。KEGG富集分析发现,富集最为显著的3个通路依次为谷胱甘肽代谢(ko00480)、代谢途径(ko01100)与色氨酸代谢(ko00380),其中谷胱甘肽代谢通路共富集32个差异表达基因(DEGs)。

关键词：超声波处理小麦种子活力转录组分析

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超声波处理影响玉米种子活力的转录组分析

种子 2022年第4期41卷 20-28页

作者：刘鹏飞李坪遥刘君麦嘉埼周捷成梁日朗蒋锋仲恺农业工程学院农业与生物学院广州510225 广州市特色作物种质资源研究与利用重点实验室广州510225

为了解析超声波对玉米种子活力影响的分子机理,采用超声波对糯玉米自交系N 51种子进行不同时长(0、5、10、15 min)的处理并进行萌发试验,筛选出显著影响种子活力的处理(10、15 min)与未处理(0 min)的自交系N 51为材料,并对其进行转录组... 详细信息

为了解析超声波对玉米种子活力影响的分子机理,采用超声波对糯玉米自交系N 51种子进行不同时长(0、5、10、15 min)的处理并进行萌发试验,筛选出显著影响种子活力的处理(10、15 min)与未处理(0 min)的自交系N 51为材料,并对其进行转录组测序分析。结果表明,超声波处理后的玉米种子活力均高于未处理的,发芽率呈现先上升后下降的趋势,其中在处理10 min时萌发率达到最高,处理36 h时萌发生长差异显著;转录组测序分析共筛选出差异基因1705个,先上调后下调的表达基因有857个,先下调后上调的表达基因有848个;差异基因被GO功能注释到生物进程、分子功能、细胞组成三个大类的92个亚类,与氧化还原过程、幼苗发育等密切相关;KEGG富集分析表明,主要涉及代谢、有机系统、细胞过程、遗传信息处理和环境信息处理相关的34条通路。说明超声波处理可能通过以上途径来提高种子活力。

关键词：超声波玉米种子活力转录组

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糯玉米耐贮藏相关性状的主效QTL定位

中国农业大学学报 2022年第2期27卷 15-21页

作者：蒋锋刘伟杰陈青春张姿丽孙伟刘鹏飞仲恺农业工程学院农业与生物学院广州510225 广州市花都区狮岭镇农业农村办公室广州510326

为挖掘、利用玉米耐贮藏基因资源,对糯玉米组合N7×N32的216个F_(2)单株种子进行2年的常温贮藏,并以贮藏后种子的单位质量电导率和发芽率为耐贮藏性指标,建立极端耐与不耐贮藏BSA混池。首先筛选在2个BSA混池间有多态性的引物,后在多态... 详细信息

为挖掘、利用玉米耐贮藏基因资源,对糯玉米组合N7×N32的216个F_(2)单株种子进行2年的常温贮藏,并以贮藏后种子的单位质量电导率和发芽率为耐贮藏性指标,建立极端耐与不耐贮藏BSA混池。首先筛选在2个BSA混池间有多态性的引物,后在多态引物所在的染色体上增加引物,以F_(2)为作图群体,构建分子标记连锁图谱;同时结合测得的F_(2)耐贮藏性状数据,利用复合区间作图法检测耐贮藏相关QTL。结果表明:1)从600对SSR引物中筛选出2对在BSA混池间有多态性的引物,分别位于第4和6染色体上;2)在第4和6染色体上增加200对SSR引物,构建有39个标记位点总长为234.9cM的SSR标记连锁图谱;3)共检测到7个耐贮藏相关QTL。其中,在第4染色体区间bnlg1265-bnlg1755内同时定位到2个指标的QTL(qCE-4-1和qGP-4-1),LOD值分别为19.3和18.1,贡献率分别为30.5%和25.9%;在第6染色体umc1014-bnlg1154内也同时定位到2个指标的QTL(qCE-6-1和qGP-6-1),LOD值分别为11.2和8.2,贡献率分别为15.0%和10.3%。本研究可为耐贮藏QTL的精细定位、分子标记辅助选择耐贮藏新品种提供理论依据。

关键词：糯玉米耐贮藏性 QTL

长链非编码RNA调控植物生长发育与逆境胁迫响应研究进展

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浙江农业学报 2022年第9期34卷 2066-2076页

作者：李春梅万小荣关子盈赖晓凤罗凯晴刘凯仲恺农业工程学院农业与生物学院广州市特色作物种质资源研究与利用重点实验室广东广州510225

长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一类转录本长度大于200 nt的非编码RNA,其表达和保守性比编码蛋白的mRNA低,在动植物各个生物学过程中发挥重要作用。近年来,植物lncRNAs的作用和功能受到广泛关注。本文总结了lncRNAs调... 详细信息

长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一类转录本长度大于200 nt的非编码RNA,其表达和保守性比编码蛋白的mRNA低,在动植物各个生物学过程中发挥重要作用。近年来,植物lncRNAs的作用和功能受到广泛关注。本文总结了lncRNAs调控植物生长发育和生殖,应对低温、干旱等非生物胁迫和病虫害等生物胁迫方面的功能,同时根据lncRNAs在基因组上的来源,分类讨论了不同来源lncRNAs的作用机制,为深入挖掘植物新的lncRNAs、功能验证与作用机制探究提供参考。

关键词：植物长链非编码RNA 生长发育胁迫分子机制

赪桐不同组织部位RT-qPCR内参基因筛选

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分子植物育种 2022年

作者：孙庆锋王丛丛段钰林国森何春梅郑奕雄仲恺农业工程学院农业与生物学院广州市特色作物种质资源研究与利用重点实验室广东省林业科学研究院广东省森林培育与保护利用重点实验室

为筛选适合赪桐不同组织部位基因表达分析的内参基因，基于赪桐第三代全长转录组测序数据，筛选出11个赪桐候选内参基因进行综合评价。本研究以赪桐不同组织部位为材料，利用RT-qPCR技术对赪桐候选内参基因的表达水平进行检测，并结合ge... 详细信息

为筛选适合赪桐不同组织部位基因表达分析的内参基因，基于赪桐第三代全长转录组测序数据，筛选出11个赪桐候选内参基因进行综合评价。本研究以赪桐不同组织部位为材料，利用RT-qPCR技术对赪桐候选内参基因的表达水平进行检测，并结合geNorm，NormFinder和BestKeeper等分析软件进行表达稳定性分析。分析结果表明，CjUBQ-1和CjACT-2在3种软件分析中的表达稳定性均居于前列，综合稳定性良好，可作为赪桐基因表达分析的最优内参基因。本研究对赪桐不同组织部位的最佳内参基因进行了筛选，可为后续赪桐基因表达及功能分析等提供理论基础。

关键词：赪桐(Clerodendrum japonicum) 内参基因 RT-qPCR

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糯玉米雄穗主要性状的配合力及遗传参数分析

分子植物育种 2022年第20期20卷 6838-6843页

作者：蒋锋周捷成董婉雯张姿丽陈青春刘鹏飞田耀加仲恺农业工程学院农业与生物学院广州510225 仲恺农业工程学院广州市特色作物种质资源研究与利用重点实验室广州510225 广州市农业科学研究院广州510225

本研究选用11个表型差异较大的糯玉米自交系,通过不完全双列杂交(NCII)设计方法,对糯玉米雄穗分枝数、雄穗夹角和雄穗长分别进行配合力和遗传参数的分析,结果表明:(1)雄穗分枝数、雄穗夹角和雄穗长的一般配合力(GCA)正效应值前3名的自... 详细信息

本研究选用11个表型差异较大的糯玉米自交系,通过不完全双列杂交(NCII)设计方法,对糯玉米雄穗分枝数、雄穗夹角和雄穗长分别进行配合力和遗传参数的分析,结果表明:(1)雄穗分枝数、雄穗夹角和雄穗长的一般配合力(GCA)正效应值前3名的自交系分别为N14-1>N9-1>N11-2、N27-1>N11-2>N8和N9-1>N1>N11-2;(2)3个性状受非加性基因和加性基因共同调控,其中雄穗分枝数和雄穗夹角主要受非加性效应影响,雄穗长主要受加性效应影响;(3)11个自交系3个性状的GCA与其所组配的组合的特殊配合力(SCA)效应之间没有直接的相关性;(4)3个性状的广义遗传率分别为97.51%、92.79%和95.44%,表明3个性状的遗传变异主要由遗传决定,受环境影响较小。狭义遗传率较低分别为31.10%、53.27%和45.21%,雄穗分枝数和雄穗长均小于50%,在育种实践中,应逐步积累加性效应,于高世代进行选择;雄穗夹角大于50%,宜在低世代进行选择。

关键词：糯玉米雄穗主要性状配合力遗传参数