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草莓(Fragaria×ananassa)MYC2-like基因的克隆和非生物胁迫下的表达分析

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基因组学与应用生物学 2024年第3期43卷 416-427页

作者：叶宇芸李浩易元珺邱国秀文勇杨进赵永康韩庆新秦燕成都市农林科学院作物研究所成都611130 四川农业大学园艺学院成都611130 四川省农业广播电视学校简阳市分校简阳641400

髓细胞组织增生蛋白2(myelocytomatosis protein 2,MYC2)作为MYC型bHLH转录因子家族成员,是茉莉酸响应途径的关键转录因子,在调控植物抵抗逆境胁迫中具有重要作用。本研究基于NCBI数据库中野草莓(Fragaria vesca)的基因序列,从草莓(Frag... 详细信息

髓细胞组织增生蛋白2(myelocytomatosis protein 2,MYC2)作为MYC型bHLH转录因子家族成员,是茉莉酸响应途径的关键转录因子,在调控植物抵抗逆境胁迫中具有重要作用。本研究基于NCBI数据库中野草莓(Fragaria vesca)的基因序列,从草莓(Fragaria×ananassa)品种‘红颜’(‘Benihoppe’)中克隆鉴定了1个FaMYC2-like基因,其开放阅读框长度为1473 bp,编码490个氨基酸残基。保守结构域分析表明,FaMYC2-like蛋白具有bHLH-MYC家族保守结构域。系统发育分析显示,FaMYC2-like蛋白与月季花(Rosa chinensis)等蔷薇科(Rosaceae)植物中的同源基因编码的蛋白质具有较近的亲缘关系。通过启动子顺式作用元件预测,发现其启动子区含有大量的光信号、胁迫响应及激素信号的响应元件。亚细胞定位结果表明,FaMYC2-like蛋白定位于细胞核中。组织特异性RT-qPCR结果显示,FaMYC2-like基因在草莓的根中表达量最高,在茎、叶和花中也有较高表达,在匍匐茎中表达量最低;在果实发育早期的小绿期和大绿期中表达量最高,在果实发育的中后期几乎不表达。低温、干旱和盐胁迫均能在早期显著诱导草莓根和叶中FaMYC2-like的表达。

关键词：草莓髓细胞组织增生蛋白2 表达分析非生物胁迫

谷子SHMT基因家族全基因组鉴定与表达分析

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作物学报 2024年

作者：郭冰秦家范李娜宋梦瑶王黎明李君霞马小倩河南科技大学农学院洛阳市农林科学院河南省农业科学院粮食作物研究所

丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)在作物中广泛存在，参与作物碳代谢、光呼吸等途径，在作物生长发育及抗逆胁迫中发挥重要作用，但是目前关于谷子SHMT基因的研究较少。本研究在全基因组水平鉴定了谷子SHMT基因家族成员，系统分析了SiSHMTs成... 详细信息

丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)在作物中广泛存在，参与作物碳代谢、光呼吸等途径，在作物生长发育及抗逆胁迫中发挥重要作用，但是目前关于谷子SHMT基因的研究较少。本研究在全基因组水平鉴定了谷子SHMT基因家族成员，系统分析了SiSHMTs成员的基因结构、进化关系、染色体定位、物种间共线性、顺式作用元件、表达模式、优势单倍型等。结果表明，谷子中共有5个SiSHMTs成员，分子量在51.70～64.37 kD之间，空间结构相近，进化关系将其分为3组，每组成员散落在各条染色体上。启动子顺式作用元件分析发现，在启动子中包含多个光反应响应元件、厌氧响应元件、激素响应元件等作用元件。物种间共线性分析结果表明，SiSHMT3和SiSHMT4与单子叶作物水稻、小麦、高粱、玉米存在共线性，SiSHMT3与水稻、小麦、玉米存在多个共线对。SiSHMTs成员在谷子不同发育时期、不同组织中表达量不同，SiSHMT4表达量较高，在穗发育过程持续高表达，并受到干旱、盐和ABA的显著诱导。SiSHMT4单倍型分析显示，Hap1为优势单倍型，在穗长、穗宽、穗重各表型中都显著优于其他单倍型。研究结果为挖掘谷子抗旱、耐盐新功能基因提供基因源，为今后选择培育高产抗逆谷子新品种奠定理论基础。

关键词：谷子 SHMTs 基因家族生长发育非生物胁迫

基于SNP标记的小麦品种遗传相似度及其检测准确度分析

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作物学报 2024年第4期50卷 887-896页

作者：许乃银金石桥晋芳刘丽华徐剑文刘丰泽任雪贞孙全许栩庞斌双江苏省农业科学院经济作物研究所江苏南京210014 全国农业技术推广服务中心北京100125 北京市农林科学院杂交小麦研究所北京100097

遗传相似度检测的准确度估计是对SNP标记法在农作物品种检测体系中应用的必要补充和完善。本研究基于2021年小麦品种SNP标记法跨实验室协同验证实验数据,分析了该方法的检测准确度及在品种间的遗传相似度。分析结果表明:(1)10个实验室... 详细信息

遗传相似度检测的准确度估计是对SNP标记法在农作物品种检测体系中应用的必要补充和完善。本研究基于2021年小麦品种SNP标记法跨实验室协同验证实验数据,分析了该方法的检测准确度及在品种间的遗传相似度。分析结果表明:(1)10个实验室对55组小麦品种组合的标记位点相似度检测的总体准确度约为98%。(2)GGE双标图的品种遗传关系功能图显示,7组小麦品种的组内遗传相似度在95%以上,其余组合的遗传相似度较低。(3)依据GGE双标图的“正确度-精确度”功能图和“准确度排序”功能图,发现洛旱7号/洛旱11等品种组合的相似度检测准确度较高,晋麦47/临抗11的检测准确度一般,而济麦22/婴泊700的检测准确度较差。(4)10个实验室的检测准确度存在显著差异,其中2个实验室检测的正确度、精确度和准确度表现显著差于其余实验室。(5)各实验室检测正确度的容许误差分布于1.3%~1.9%之间,平均为1.5%;准确度的容许误差分布于1.5%~2.0%之间,平均为1.7%。其中,Lab2和Lab3的检测正确度和准确度的容许误差显著差于其余实验室。本研究构建了SNP标记法对品种相似性检测的准确度统计模型,分析了品种组合和实验室的检测准确度及其容许误差,采用GGE双标图方法对检测正确度、精确度和准确度进行可视化分析,验证了各实验室对品种位点相似性检测的准确度和可靠性,为SNP标记法在农作物品种遗传相似性检测中的准确度评价提供了理论支持和应用范例。

关键词：小麦(Triticum aestivum L.) GGE双标图 SNP标记遗传相似度位点相似度准确度

基于GGE双标图对‘豫谷28’的丰产稳产性及适应性分析

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分子植物育种 2024年第1期22卷 178-187页

作者：樊永强郜惠苹韩燕丽王彦辉张晓申李君霞郑州市农林科学研究所郑州450005 河南省农业科学院粮食作物研究所郑州450002

为准确评价谷子新品种‘豫谷28’的丰产稳产性和适应性,利用其参加2015-2016年国家谷子品种区域试验(华北夏谷区常规组)的产量数据,运用GGE biplot双标图对其进行分析。结果表明:2015年、2016年‘豫谷28’分别比对照增产9.43%和8.82%,GG... 详细信息

为准确评价谷子新品种‘豫谷28’的丰产稳产性和适应性,利用其参加2015-2016年国家谷子品种区域试验(华北夏谷区常规组)的产量数据,运用GGE biplot双标图对其进行分析。结果表明:2015年、2016年‘豫谷28’分别比对照增产9.43%和8.82%,GGE双标图分析显示:‘豫谷28’在平均环境轴上的垂足较靠近正方向,表明其丰产性能优良;与平均环境轴垂直的轴距离平均环境轴较近,表明其稳产性能较好;在适应性功能图扇形区中所处位置较靠近坐标轴原点,表明该品种的适应性较广,是谷子生产上具有推广价值的优良品种,适宜在河南、山东、河北等相似生态区夏播种植。

关键词：谷子 ‘豫谷28’ GGE双标图丰产稳产性适应性

AMMI模型与BLUP方法相结合评价河北省冬小麦品种丰产性和稳定性

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中国农业大学学报 2024年第8期29卷 50-61页

作者：岳海旺卜俊周魏建伟刘朋程王延兵李媛河北省农林科学院旱作农业研究所/河北省农作物抗旱研究重点实验室河北衡水053000 河北省农林科学院粮油作物研究所石家庄050035 河北省种子总站石家庄050031

为有效鉴定和评价河北省冬小麦品种的丰产性、稳定性和适应性,筛选出适宜河北省推广种植的优良小麦品种,采用稳定性指数(WAASB)和同时选择指数(WAASBY)对2018-2019年河北省冬小麦节水组14个参试品种在10个试点产量数据信息进行综合分析... 详细信息

为有效鉴定和评价河北省冬小麦品种的丰产性、稳定性和适应性,筛选出适宜河北省推广种植的优良小麦品种,采用稳定性指数(WAASB)和同时选择指数(WAASBY)对2018-2019年河北省冬小麦节水组14个参试品种在10个试点产量数据信息进行综合分析。结果表明,环境效应是引起产量变异的主要来源,其次是基因型与环境互作效应,基因型效应所占比例最小。通过卡方检验发现,AMMI 2和GGE 2分别为AMMI家族和GGE模型的适宜模型,基因型与环境互作信号和GGE信号比例分别占84.06%和85.25%。各种稳定性因子主成分分析表明,前2个主成分轴共计解释了方差变量的72.3%。产量与基于混合效应模型稳定因子以及几何适应性指数均呈现出高度正相关。‘衡H1704’‘中农202’‘众信8482’‘MG729’‘金禾16415’和‘石Ta14’等品种被籽粒产量×稳定性指数双标图选为丰产性突出、稳定性好的品种。其中,‘众信8482’的WAASBY同时选择指数得分最高,是参试品种中表现最好的。而‘邯科4242’的WAASBY得分最低,是表现最差的品种。大曹庄、深州、永年等试点适宜种植的冬小麦品种为‘衡H1704’和‘中农202’,藁城、武邑、南皮和邢台等试点适宜种植的冬小麦品种为‘博麦11号’‘邯生414’和‘科茂60’,邯郸和鹿泉等试点适宜种植的品种是‘邯科4242’和‘MG729’,‘众信8482’适宜在深州、辛集、邢台和永年等试点种植。综上,采用混合线性模型稳定性指数(WAASB)和同时选择指数(WAASBY)可为河北省冬小麦品种示范和推广提供依据。

关键词： AMMI模型 BLUP方法稳定性指数同时选择指数多环境测试

不同光源条件下与花生株高变化相关基因的转录组分析

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四川农业大学学报 2024年第1期42卷 19-27页

作者：杨永庆马晓蕾李玉荣王瑾河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室石家庄050035

【目的】为了探究不同光源条件下与花生株高变化相关的基因。【方法】以冀花5号(直立型)和开选01-6(匍匐型)品种为研究材料,分别在LED光和自然光两种培养条件进行盆栽试验。【结果】冀花5号在强光条件下株高显著变矮,而开选01-6变化幅... 详细信息

【目的】为了探究不同光源条件下与花生株高变化相关的基因。【方法】以冀花5号(直立型)和开选01-6(匍匐型)品种为研究材料,分别在LED光和自然光两种培养条件进行盆栽试验。【结果】冀花5号在强光条件下株高显著变矮,而开选01-6变化幅度不大,表明冀花5号对光照反应相对敏感。转录组的PCA结果显示LED光源下冀花5号和开选01-6距离相对较近,自然光源下冀花5号和开选01-6距离较近,说明光照对基因表达的影响大于基因型间的差异影响。GO和KEGG注释分析发现不论在差异表达数目、基因类型或主要响应的调控网络上,冀花5号和开选01-6对不同光源的响应存在显著差异,尤其差异基因在植物昼夜节律相关的通路上显著富集,暗示着植物昼夜节律调控网络对株型的形态建成至关重要。进一步分析发现分别有16个和19个植物昼夜节律相关基因在开选01-6和冀花5号中特异响应,分别有6个和17个植物激素信号转导相关基因在开选01-6和冀花5号中特异响应,表明这些基因在花生株型形态建成中起着关键调控作用。【结论】昼夜节律调控途径是调控株高变化的主要途径,植物生长激素信号在其中也起了关键作用。以上研究结果对育种家深入理解不同光源条件下花生株型的形态建成具有重要的参考价值。

关键词：花生株型光照转录组分子网络调控

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绿豆新品种产量及主要农艺性状鉴定与评价

作物杂志 2024年第3期 90-99页

作者：王珅范保杰刘长友王彦张志肖苏秋竹时会影沈颖超王学清田静河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种试验室河北石家庄050035 河北省农林科学院河北石家庄050035

为了筛选适合不同生态区域种植的高产优质绿豆新品种,以国家鉴定品种冀绿13号为对照,2019-2020年间对来源于15家育种单位的27个绿豆新品种在23个试验点进行了联合鉴定。结果表明,0802-4-2-1-2-1、保绿201323-3、保绿201322-3、白绿13号... 详细信息

为了筛选适合不同生态区域种植的高产优质绿豆新品种,以国家鉴定品种冀绿13号为对照,2019-2020年间对来源于15家育种单位的27个绿豆新品种在23个试验点进行了联合鉴定。结果表明,0802-4-2-1-2-1、保绿201323-3、保绿201322-3、白绿13号、皖科绿3号、渝绿9号和品绿2014-129共7个品种增产显著,较对照增产2.35%~11.55%。综合分析,0802-4-2-1-2-1、保绿201323-3、保绿201322-3和皖科绿3号的生态适应性较好。根据生育期、株高、主茎分枝数、单株荚数等表型性状及产量表现,分别筛选出适宜不同生态区种植的绿豆新品种,为品种推广应用提供了科学依据。

关键词：绿豆新品种产量适应性

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栽培芝麻分布、起源与驯化

中国油料作物学报 2024年第5期46卷 959-968页

作者：游均郭元章赵应忠王林海中国农业科学院油料作物研究所农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室湖北武汉430062 河北省农林科学院粮油作物研究所河北石家庄050035

芝麻是我国传统的优质油料作物,也是世界上广泛种植的六大油料作物之一。随着芝麻基因组物理图谱的发布,芝麻生物学研究越来越多,但其起源和驯化还有较大争议。本文综述了栽培芝麻在全球分布的变化与现状、栽培芝麻起源与驯化及其野生... 详细信息

芝麻是我国传统的优质油料作物,也是世界上广泛种植的六大油料作物之一。随着芝麻基因组物理图谱的发布,芝麻生物学研究越来越多,但其起源和驯化还有较大争议。本文综述了栽培芝麻在全球分布的变化与现状、栽培芝麻起源与驯化及其野生近缘种相关研究进展,从历史文献角度论述了我国“芝麻”与“胡麻”名称混淆的原因,推荐了芝麻生物系统分类中科名和属名的中文译名,为深入和科学地认识、研究、利用芝麻及其近缘种提供理论参考。

关键词：芝麻分布起源驯化分类

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谷子中矮秆资源创制、遗传解析和育种利用

作物学报 2024年第2期50卷 265-279页

作者：刁现民王立伟智慧张俊李顺国程汝宏作物基因资源与育种全国重点实验室/中国农业科学院作物科学研究所北京100081 河北省农林科学院谷子研究所河北石家庄050035

谷子是旱作生态农业的主栽作物和应对气候变化的战略储备作物,也是新时期功能基因研究的模式作物。谷子品种的中矮秆化是产业发展的必然趋势。国内外目前已报道的谷子矮秆材料达70多个,从形态上谷子矮秆种质可以分为叶穗直立的紧凑型和... 详细信息

谷子是旱作生态农业的主栽作物和应对气候变化的战略储备作物,也是新时期功能基因研究的模式作物。谷子品种的中矮秆化是产业发展的必然趋势。国内外目前已报道的谷子矮秆材料达70多个,从形态上谷子矮秆种质可以分为叶穗直立的紧凑型和叶穗下披的常规型2类;赤霉素(GA)敏感性测定发现4个材料对GA不敏感,其他均是GA敏感型;显隐性分析表明,多数矮秆材料为隐性单基因控制,但矮88株高为多基因控制。利用自然群体关联分析和双亲杂交分离群体合计发掘了109个控制株高的QTL,精细定位了7个矮秆基因,半显性矮秆材料84133的矮化基因SiDW1是唯一克隆并进行功能分析的矮化基因。对谷子中矮秆品种选育的梳理表明,利用矮88和其衍生系为亲本已培育出139个中矮品种(系),实现了谷子株高的显著矮化,满足了机械化收获对抗倒伏降株高的要求。本文综述了国内外谷子株高矮化基因的研究进展,梳理了已经定位和克隆的谷子矮秆基因,讨论了谷子矮秆遗传和育种研究中的问题,展望了未来发展方向。

关键词：谷子株高矮秆 GA敏感性矮88

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