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基于近红外预测模型的火炬松材性性状和生长性状遗传评估

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分子植物育种 2024年第7期22卷 2393-2400页

作者：杜澄举冯志恒蒋开彬毛积鹏黄少伟刘天颐华南农业大学林学与风景园林学院广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广州510642

以引自美国火炬松(Pinus taeda)第一代种子园的27个自由授粉家系为研究对象,运用已建立的近红外预测模型测定其木材密度和纤维长度,结合生长调查所得胸径数据,运用R和ASReml软件对火炬松材性性状和生长性状进行遗传评估。结果表明,火炬... 详细信息

以引自美国火炬松(Pinus taeda)第一代种子园的27个自由授粉家系为研究对象,运用已建立的近红外预测模型测定其木材密度和纤维长度,结合生长调查所得胸径数据,运用R和ASReml软件对火炬松材性性状和生长性状进行遗传评估。结果表明,火炬松木材密度的家系遗传力与单株遗传力分别为0.44±0.21和0.42±0.17,纤维长度的家系遗传力与单株遗传力分别为0.34±0.18和0.29±0.02,胸径的家系遗传力与单株遗传力分别为0.46±0.16和047±0.52;木材密度和纤维长度的表型及遗传相关系数分别为0.99与0.91,木材密度和纤维长度在表型与遗传上呈极显著正相关,能够实现两个性状的同步遗传改良。经多重比较分析与结合育种值参考,7个同时入选3种性状A组的家系(294, 245, 246, 290, 291, 232, 237)配合选择各组中有明显优势的家系(286, 236, 290, 294)可以作为高密度、长纤维、大胸径火炬松育种群体的候选材料。

关键词：火炬松材性性状胸径遗传评估

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6种常见湿地植物生物质用作污水反硝化碳源的脱氮效果及出水残留有机组分

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环境工程学报 2024年

作者：黄祥威李鑫静黄琼柔种云霄华南农业大学资源环境学院广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室

湿地植物生物质是处理低碳氮比尾水的潜在反硝化外碳源，但使用过程中会受到植物种类、投加量和有机物组分过度释放的限制。本研究选取6种常见湿地植物生物质，利用序批式实验，研究分析了各植物生物质不同投加量作为反硝化碳源的脱氮... 详细信息

湿地植物生物质是处理低碳氮比尾水的潜在反硝化外碳源，但使用过程中会受到植物种类、投加量和有机物组分过度释放的限制。本研究选取6种常见湿地植物生物质，利用序批式实验，研究分析了各植物生物质不同投加量作为反硝化碳源的脱氮性能，并对高效脱氮处理组出水中残留的有机组分特性深入探究。结果表明，经1%NaOH处理的香蒲、风车草和芦竹的液固比降低至50﹕1及以下的处理系统才能持续高效脱氮，香蒲、风车草、芦竹和菹草的高效脱氮期最长的系统液固比分别为33﹕1、25﹕1、25﹕1和100﹕1。持续高效脱氮处理的系统均需经过1～5批次脱氮启动期(脱氮效果较差甚至去除率为负值)，才能进入高效脱氮阶段，并且前1～2批次出水中存在高COD(1 000～7 000mg·L-1)残留。对4种植物的高COD出水有机组分特性分析的结果表明，香蒲、风车草和菹草的有机组分以腐殖酸类腐殖质为主，芦竹则是以含苯环蛋白质、溶解性微生物代谢产物为主；香蒲、风车草、菹草出水中，≥1 kDa的大分子有机组分为主，占比达到60%以上，而芦竹出水中则是分子有机组分为主，占比60%以上；菹草和芦竹出水中芳香性组分具有较好的光解特性，紫外光光解效果优于可见光光解，其他2种植物的则较差。从脱氮效果和生长周期来看，香蒲和菹草2种植物生物质更适宜作为尾水反硝化外碳源，其生物质投加量分别在液固比33﹕1和100﹕1时具有最优的持续高效脱氮效果，实际应用时应通过预处理或出水深度处理等措施去除启动期出水中大量难降解有机组分。以上研究结果可为植物生物质作为低碳氮比尾水反硝化碳源的可行性提供参考。

关键词：湿地植物生物质脱氮碳源有机组分

基于全基因组重测序检测中国地方猪的体型选择信号

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中国畜牧兽医 2024年第8期51卷 3438-3446页

作者：马烨刘玉强吴煜伟李广祯冯雪燕刁淑琪高亚辉国家生猪种业工程技术研究中心华南农业大学动物科学学院广东省农业动物基因组学及分子育种重点实验室广州510642

[目的]利用全基因组选择信号检测方法探索中国地方猪基因组中与体型相关的候选基因,分析中国地方猪在进化和驯化过程中的受选择情况。[方法]基于310头地方猪的全基因组重测序数据,利用跨群体扩展单倍型纯合(cross population extended h... 详细信息

[目的]利用全基因组选择信号检测方法探索中国地方猪基因组中与体型相关的候选基因,分析中国地方猪在进化和驯化过程中的受选择情况。[方法]基于310头地方猪的全基因组重测序数据,利用跨群体扩展单倍型纯合(cross population extended haplotype homozygosity,XP-EHH)和固定分化指数F ST统计量(fixation index)两种方法进行全基因组选择信号检测。取两种方法各前0.1%位点的交集作为候选位点,分别向上、下游延伸200 kb作为潜在受选择区域。通过富集分析进一步探索选择信号的生物学功能。[结果]使用XP-EHH和F ST两种方法共检测到633个潜在受选择位点,获得633个潜在区域,共注释到133个基因。数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)富集分析发现,不同体型中国地方猪之间的选择信号与肉质和胴体性状相关;染色质状态富集结果发现,不同体型中国地方猪群体之间的差异组织为内脏、消化系统和小脑。GO功能和KEGG通路富集分析发现16个基因在6个功能条目(P3)上显著富集,主要集中在生长代谢相关通路,其中ACSM 5、ACSM 4、FXR 1和FOXA 2作为候选基因主要富集于脂肪酸合成与代谢、肌肉生长发育等信号通路。[结论]本研究采用两种选择信号检测方法对不同体型的中国地方猪进行了分析,筛选到一系列候选位点和基因,重点挖掘了参与猪生长发育的候选基因,如ACSM 5、ACSM 4、FXR 1和FOXA 2。

关键词：中国地方猪选择信号全基因组重测序跨群体扩展单倍型纯合(XP-EHH) 固定分化指数(F ST)

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6种常见湿地植物生物质用作污水反硝化碳源的脱氮效果及出水残留有机组分

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环境工程学报 2024年第08期 2109-2120页

作者：黄祥威李鑫静黄琼柔种云霄华南农业大学资源环境学院广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室

湿地植物生物质是处理低碳氮比尾水的潜在反硝化外碳源，但使用过程中会受到植物种类、投加量和有机物组分过度释放的限制。本研究选取6种常见湿地植物生物质，利用序批式实验，研究分析了各植物生物质不同投加量作为反硝化碳源的脱氮性能，并对高效脱氮处理组出水中残留的有机组分特性深入探究。结果表明，经1%Na OH处理的香蒲、风车草和芦竹的液固比降低至50:1及以下的处理系统才能持续高效脱氮，香蒲、风车草、芦竹和菹草的高效脱氮期最长的系统液固比分别为33:1、25:1、25:1和100:1。持续高效脱氮处理的系统均需经过1～5批次脱氮启动期（脱氮效果较差甚至去除率为负值），才能进入高效脱氮阶段，并且前1～2批次出水中存在高COD(1 000～7 000mg·L-1)残留。对4种植物的高COD出水有机组分特性分析的结果表明，香蒲、风车草和菹草的有机组分以腐殖酸类腐殖质为主，芦竹则是以含苯环蛋白质、溶解性微生物代谢产物为主；香蒲、风车草、菹草出水中，≥1 k Da的大分子有机组分为主，占比达到60%以上，而芦竹出水中则是分子有机组分为主，占比60%以上；菹草和芦竹出水中芳香性组分具有较好的光解特性，紫外光光解效果优于可见光光解，其他2种植物的则较差。从脱氮效果和生长周期来看，香蒲和菹草2种植物生物质更适宜作为尾水反硝化外碳源，其生物质投加量分别在液固比33:1和100:1时具有最优的持续高效脱氮效果，实际应用时应通过预处理或出水深度处理等措施去除启动期出水中大量难降解有机组分。以上研究结果可为植物生物质作为低碳氮比尾水反硝化碳源的可行性提供参考。

关键词：湿地植物生物质脱氮碳源有机组分

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稻米加工品质的遗传研究进展

分子植物育种 2024年

作者：谭翠容陈洛郑敏华赖美伶易继财张少红赵均良杨武广东省农业科学院水稻研究所广东省水稻育种新技术重点实验室广东省水稻工程实验室农业农村部华南优质稻遗传育种实验室(部省共建) 华南农业大学生命科学学院

加工品质是影响水稻产量和品质的重要因素。加工品质为多基因控制的复杂性状，同时易受环境因素的影响。以表型鉴定为基础的常规选育技术难以有效提高加工品质。从基因水平研究加工品质的遗传基础，通过分子育种技术是提高加工品质的有... 详细信息

加工品质是影响水稻产量和品质的重要因素。加工品质为多基因控制的复杂性状，同时易受环境因素的影响。以表型鉴定为基础的常规选育技术难以有效提高加工品质。从基因水平研究加工品质的遗传基础，通过分子育种技术是提高加工品质的有效途径。本研究概述了稻米加工品质及其影响因素，介绍了已克隆的加工品质相关基因的最新研究进展，归纳了水稻中通过双亲群体和自然群体鉴定加工品质QTL的现状和遗传特性。最后，在此基础上分析了加工品质的遗传与改良存在的问题，并对未来研究方向作出了展望。

关键词：水稻加工品质基因克隆 QTL定位育种改良

拟南芥OCT基因调节根系响应低磷及肉碱的初步研究

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分子植物育种 2024年

作者：张亚楠麦翠珊邓雅茹李方剑黄丽雅吴丽霞王金祥华南农业大学根系生物学研究中心华南农业大学资源环境学院广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室

为了探究拟南芥有机阳离子转运子(organic cation transporter， OCT)基因家族对低磷养分胁迫下根系生长的影响，本研究对拟南芥OCT基因家族进行生物信息学分析，通过CRISPR-Cas9技术创制OCT基因家族的基因编辑材料并探究其在拟南芥根... 详细信息

为了探究拟南芥有机阳离子转运子(organic cation transporter， OCT)基因家族对低磷养分胁迫下根系生长的影响，本研究对拟南芥OCT基因家族进行生物信息学分析，通过CRISPR-Cas9技术创制OCT基因家族的基因编辑材料并探究其在拟南芥根系生长中响应低磷和外源肉碱的功能。结果表明，拟南芥OCT基因家族共有6个成员，分别命名为AtOCT1～AtOCT6。OCT蛋白主要分为3个亚组，其中AtOCT4属于亚组II，其余5个AtOCT属于亚组I。AtOCT1和AtOCT4在根和叶均受低磷的强烈诱导。AtOCT5和AtOCT6在叶中受低磷的强烈诱导。OCT1突变导致根系对低磷胁迫敏感，在响应肉碱调节主根生长方面敏感性增加，降低了侧根形成对外源肉碱的敏感性。本研究为今后深入研究OCT1基因的生物学功能打下了基础。

关键词： AtOCT1 根系磷肉碱拟南芥

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ABC转运蛋白对植物花药发育的影响

分子植物育种 2024年

作者：吴政蒋文翔胡霞菲张泽霖王晓清叶晴贺浩华胡丽芳江西农业大学农学院作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室

ABC转运蛋白，又称三磷酸腺苷结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter)是一类分布极为广泛的膜蛋白质家族，也是目前发现的最大蛋白家族之一，主要功能是利用ATP水解产生的能量将底物进行逆浓度梯度跨膜运输。ABC转运蛋白在... 详细信息

ABC转运蛋白，又称三磷酸腺苷结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter)是一类分布极为广泛的膜蛋白质家族，也是目前发现的最大蛋白家族之一，主要功能是利用ATP水解产生的能量将底物进行逆浓度梯度跨膜运输。ABC转运蛋白在植物激素运输、脂质代谢、外源毒素的解毒、植物抗病等方面都起着关键作用。最近的研究结果表明，ABC转运蛋白在植物花药发育过程中发挥着越来越重要的作用，本研究归纳总结了水稻(Oryza sativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和玉米(Zea mays)等物种中参与花药发育的ABC转运蛋白的结构特点、功能和分子机理，旨在为进一步了解ABC转运蛋白的功能及植物雄性生殖发育机制提供科学依据。

关键词： ABC转运蛋白花药绒毡层花粉壁

苦荞耐盐基因FtGST2的克隆及功能初步分析

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植物遗传资源学报 2024年

作者：肖雅文王祥儒黄旭石亚亮张凯旋何毓琦韩渊怀周美亮山西农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室

课题组前期通过全基因组关联分析获得1个苦荞耐盐相关基因FtGST2（FtPinG0707941400.01）。为了解FtGST2的基因结构与类型，通过同源比对和保守序列分析发现，该基因属于谷胱甘肽-S-转移酶（Glutathione S-transferases）中的四氯代氢... 详细信息

课题组前期通过全基因组关联分析获得1个苦荞耐盐相关基因FtGST2（FtPinG0707941400.01）。为了解FtGST2的基因结构与类型，通过同源比对和保守序列分析发现，该基因属于谷胱甘肽-S-转移酶（Glutathione S-transferases）中的四氯代氢醌脱卤素酶亚族（TCHQD)。从中苦3号中克隆出FtGST2基因，对该基因上游2000 bp的启动子序列进行分析发现，34个元件中含有2个脱落酸响应元件与6个茉莉酸甲酯响应元件，而脱落酸与茉莉酸正是植物调控盐胁迫途径的重要激素。为进一步验证FtGST2的功能，对FtGST2在苦荞不同器官中的表达量和不同浓度NaCl处理下的表达量差异进行检测。结果显示，FtGST2在根中的表达量最高，并且FtGST2在100 mmol/L NaCl处理下的表达量最高。同时我们构建了FtGST2的过表达拟南芥与过表达毛状根，并检测过表达植株的种子发芽率、主根长、鲜重及其生理指标。结果显示，盐处理下FtGST2的过表达拟南芥发芽率和根长均高于野生型WT，盐处理下FtGST2的过表达毛状根鲜重显著高于对照组A4毛状根。此外，对毛状根的SOD、POD、CAT及MDA 4个生理指标进行检测后发现过表达FtGST2基因的确能有效提高苦荞毛状根过表达株系的耐盐性。以上实验对FtGST2基因的抗盐功能进行了初步验证，为后续苦荞耐盐品种的选育奠定了一定基础。

关键词：荞麦谷胱甘肽-s-转移酶盐胁迫

一种筛选水稻Mutmap+突变位点的简易方法

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2024年第1期45卷 27-32页

作者：王延妍李颖颖王子瑞毛馨晨唐家琪于恒秀张超扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室江苏扬州225009

利用基因组重测序技术进行基因定位目前已在水稻功能基因组学研究中得到广泛应用。其中,Mutmap+技术因无需进行杂交操作,且无需背景亲本的基因组信息,具有更广阔的应用前景。然而,目前Mutmap+技术筛选候选突变位点的方法依赖于复杂的数... 详细信息

利用基因组重测序技术进行基因定位目前已在水稻功能基因组学研究中得到广泛应用。其中,Mutmap+技术因无需进行杂交操作,且无需背景亲本的基因组信息,具有更广阔的应用前景。然而,目前Mutmap+技术筛选候选突变位点的方法依赖于复杂的数据计算,要求研究者具有较高的生物信息学知识。根据Mutmap+的实验原理,设计一种简单的筛选候选突变位点的方法。该方法对混池测序的表型池与非表型池的突变指数分别加以限定,即表型池突变指数等于1,非表型池突变指数小于0.5。对测序所得突变位点进行简单排序,即可得到候选突变位点。运用该筛选方法,从6个水稻不育突变体成功克隆突变基因,并对其中1个突变体进行了细胞学表型的验证。该方法可简化Mutmap+技术的数据分析流程,便于将Mutmap+技术更好地运用到水稻功能基因组学研究中。

关键词：水稻 Mutmap+ 突变位点筛选基因克隆

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