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基于重组自交系群体的小麦株高QTL分析

麦类作物学报 2024年

作者：周淼平宋桂成张鹏杨学明张平平何漪江苏省农业科学院粮食作物研究所

为了挖掘更多与小麦株高相关且适合标记辅助育种需求的QTL,采用长江中下游麦区骨干亲本扬麦158和西风配制重组自交系群体,使用55K芯片技术分析群体基因型并构建遗传连锁图,联合4个年度群体株高表型资料,对影响群体株高的QTL进行分子定... 详细信息

为了挖掘更多与小麦株高相关且适合标记辅助育种需求的QTL,采用长江中下游麦区骨干亲本扬麦158和西风配制重组自交系群体,使用55K芯片技术分析群体基因型并构建遗传连锁图,联合4个年度群体株高表型资料,对影响群体株高的QTL进行分子定位。结果表明,群体遗传连锁图含有3 830个SNP标记,覆盖2 784.9 cM,标记间平均距离0.7 cM;21条染色体共定位了39个可重复的与株高相关QTL,其中18个QTL为2个年度可重复定位,8个QTL为3个年度可重复定位,13个QTL为4个年度可重复定位,单个QTL可解释3.2%～13.6%的株高表型变异。4个年度可重复定位的QTL分别来自西风的1B、1D、4A、4B、4D、5A、5B、7A染色体以及扬麦158的3A、3D、6A、7B、7D染色体,其中扬麦158贡献的QPh·jaas-3A.3和QPh·jaas-7B.1分别解释8.4%～13.4%以及9.1%～13.1%的株高变异。这些株高QTL位点有望为长江中下游麦区小麦分子标记辅助育种提供帮助。

关键词：小麦株高重组自交系 QTL

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基因调控植物花器官发育的研究进展

植物遗传资源学报 2024年第2期25卷 151-161页

作者：杜朝金张汉尧罗心平宋云连毕珏王跃全张惠云西南林业大学林学院昆明650224 云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所保山678000

花作为被子植物的繁殖器官,是植物的重要组成部分,也是研究植物进化、分类的重要依据。花器官的发育受到外部环境和内部生理等多种因素的影响,不同物种或同一物种间出现不同的性状,基因作为其中的关键因子,在整个过程中发挥着重要作用,... 详细信息

花作为被子植物的繁殖器官,是植物的重要组成部分,也是研究植物进化、分类的重要依据。花器官的发育受到外部环境和内部生理等多种因素的影响,不同物种或同一物种间出现不同的性状,基因作为其中的关键因子,在整个过程中发挥着重要作用,其在花发育调控中的作用一直都是大家研究的热点。花器官的花萼、花冠、雄蕊、雌蕊、胚珠五轮结构分别受到AE花发育模型中A、B、C、D、E五类基因的调控,这些基因在花器官发育过程中形成了一个复杂的基因调控网络。各类基因的表达或沉默均会导致花器官的结构发生改变,但不同的物种之间又存在差异。本研究综述了MADS-box、AP2/ERF基因家族相关成员AP1、AP2、AP3、PI、AG、SEP、AGL6、SHP、STK及其他基因NAP、SPL、TGA、PAN、WOX等在花器官建成中的调控作用,从分子水平解析了基因在花器官发育中的影响,为进一步深入了解基因在各植物花器官发育调控中的作用提供参考。

关键词：花器官基因调控 MADS-box AP2/ERF NAP

两个柠檬品种叶片离区响应乙烯利处理的转录组分析

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植物遗传资源学报 2024年第7期25卷 1199-1210页

作者：董美超尹拓周东果张汉尧杨帆王绍华龙春瑞付小猛刘红明郭莉娜李丹萍高俊燕云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所保山678000 西南林业大学林学院昆明650224

艾伦尤力克是尤力克柠檬的一个芽变品种,结果性状优良,但冬季落叶严重,影响翌年产量,且其落叶的响应机制目前尚不清楚。为探究柠檬叶片脱落的分子调控机制,以2个冬季落叶程度不同的柠檬品种艾伦尤力克和云柠1号为材料,分别于落叶前期(E... 详细信息

艾伦尤力克是尤力克柠檬的一个芽变品种,结果性状优良,但冬季落叶严重,影响翌年产量,且其落叶的响应机制目前尚不清楚。为探究柠檬叶片脱落的分子调控机制,以2个冬季落叶程度不同的柠檬品种艾伦尤力克和云柠1号为材料,分别于落叶前期(E24)、落叶中期(E48)和落叶后期(E72)采集叶柄离区,通过转录组测序比较2个品种间的差异表达基因。分析表明,落叶前期、落叶中期和落叶后期分别获得1400个、2466个和935个差异表达基因,其中落叶中期的差异基因数量最多。GO分析表明血红素结合、四吡咯结合、氧化还原酶活性、铁离子结合、转录调节活性以及对氧化应激的反应、细胞葡聚糖代谢过程、葡聚糖代谢过程、细胞外围、细胞壁等相关基因在这3个时期品种间均表现出显著差异。KEGG分析表明,落叶中期富集的差异基因数及相关代谢途径最多,主要集中在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成、植物病原体相互作用和MAPK信号通路-植物等途径,通过对以上4个途径的差异表达显著的基因进行分析,最后筛选得到木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶蛋白、吲哚乙酸诱导蛋白、吲哚-3-乙酸-氨基合成酶、过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶、发病相关基因转录激活因子AP2和发病机制相关蛋白等13个基因,这些基因可能与柠檬叶片脱落的调控有关。qRT-PCR验证这些基因的表达与转录组数据相一致。以上结论丰富了柠檬叶片脱落相关研究,为柠檬落叶候选基因筛选、落叶途径解析提供可靠数据。

关键词：柠檬落叶转录组差异表达基因

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亚热带稻区氨浓度多时间尺度变化及其干沉降

环境科学 2024年第8期45卷 4502-4511页

作者：詹慧秀朱潇王娟沈健林李勇吴金水中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境观测研究站长沙410125 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

气象因子与人为活动显著影响大气氨浓度及其干沉降.目前,有关大气氨浓度的月尺度的时空变异特征有较多研究,而关于小时及日尺度等更精细时间尺度的大气浓度的变化特征及影响因素还不清楚.选取湖南省长沙县一个典型双季稻区,采用快速NH_... 详细信息

气象因子与人为活动显著影响大气氨浓度及其干沉降.目前,有关大气氨浓度的月尺度的时空变异特征有较多研究,而关于小时及日尺度等更精细时间尺度的大气浓度的变化特征及影响因素还不清楚.选取湖南省长沙县一个典型双季稻区,采用快速NH_(3)分析仪和小型气象站对大气NH_(3)浓度与相关气象因子进行为期1a的在线连续监测,对不同时间尺度(小时、日、月)下大气氨浓度、气象影响因子与干沉降通量进行分析.主要结果如下:稻区全年ρ(NH_(3))日平均值(以N计,下同)变化范围在0.01~58.0μg·m^(-3),年平均值为5.3μg·m^(-3).从小时尺度来看,大气NH_(3)浓度24 h动态均呈现单峰型,在不同季节峰值出现的时间存在差异,冬季较其余3个季节滞后.从日尺度来看,NH_(3)浓度主要受稻区施肥影响,在施肥后1~3d出现高峰,其后逐渐下降.从月尺度来看,ρ(NH_(3))月平均值在7月达到峰值,为12.8μg·m^(-3);10月为1.6μg·m^(-3),为谷值.从小时尺度看,NH_(3)浓度受气象因子的影响因季节发生变化,主要表现为:四季中NH_(3)浓度与空气温度、太阳辐射均表现出显著正相关,在春夏两季,与风速呈显著正相关,而除冬季外其与空气相对湿度呈显著负相关.从日尺度看,NH_(3)浓度与空气温度、降雨量和太阳辐射均呈显著正相关,而与相对湿度呈显著负相关.在月尺度上,各单个气象因子与NH_(3)浓度无显著相关性.干沉降计算结果表明,以小时平均NH_(3)浓度计算得到的干沉降通量(以N计)为8.5kg·(hm^(2)·a)^(-1),比以日平均计算的年通量高11.6%,比以月平均计算的年通量高12.4%.综上所述,亚热带稻区氨气浓度存在显著日变化和季节变化,加强氨气浓度的小时尺度观测,有助于揭示氨气浓度的多时间尺度变化特征和更准确定量氨气干沉降.

关键词：氨(NH_(3)) 时间尺度干沉降氨挥发氮沉降

金线莲ArLBD1基因克隆、亚细胞定位及表达分析

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北方园艺 2024年第1期 100-106页

作者：林江波黄惠明邹晖李和平戴艺民福建省农业科学院亚热带农业研究所福建漳州363005

以金线莲(Anoectochilus roxburghii)叶片的转录组数据为基础,采用RT-PCR技术克隆到了金线莲ArLBD1转录因子基因,采用生物信息学、原核表达、Western blot、亚细胞定位及qPCR等方法对该基因功能进行初步分析,以期为进一步研究其功能提... 详细信息

以金线莲(Anoectochilus roxburghii)叶片的转录组数据为基础,采用RT-PCR技术克隆到了金线莲ArLBD1转录因子基因,采用生物信息学、原核表达、Western blot、亚细胞定位及qPCR等方法对该基因功能进行初步分析,以期为进一步研究其功能提供参考依据。结果表明:ArLBD1基因CDS长度864 bp,编码287个氨基酸。ArLBD1蛋白分子量为30.62 kD,理论等电点为6.25,不稳定系数55.55,属于不稳定蛋白。ArLBD1蛋白含有LOB superfamily保守结构域,第7~28氨基酸为C基序,第36~84氨基酸为GAS基序,第89~107氨基酸为类亮氨酸拉链基序,具有完整的类亮氨酸拉链基序,属于ClassⅠ。系统进化分析表明ArLBD1与拟南芥AtLBD36的亲缘关系最近,其次是AtLBD6。SDS-PAGE电泳及Western blot结果显示,ArLBD1基因在大肠杆菌中成功诱导表达。亚细胞定位分析发现ArLBD1蛋白定位在细胞核。qPCR分析结果表明,ArLBD1基因在金线莲叶、茎和根中都能检测到表达,在叶片表达量最高,其次是根,茎的表达量最低,推测ArLBD1基因主要在金线莲叶片发育中发挥功能。

关键词：金线莲 ArLBD1 亚细胞定位基因克隆原核表达

辽宁地区小豆野生种及其近缘种的调查收集与豆象抗性鉴定

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植物遗传资源学报 2024年

作者：胡亮亮黄宇宁薛仁风陈天晓曹榕王素华葛维德王丽侠程须珍陈红霖中国农业科学院作物科学研究所辽宁省农业科学院作物研究所

小豆野生种及其近缘种作为关键的遗传资源，具有极强的抗病虫能力和耐逆性，在育种中具有重要的利用价值。然而，伴随着城市化进程的加快以及人类活动的影响，小豆野生资源面临严峻挑战，濒临灭绝，因此需强化对野生资源的系统考察、抢... 详细信息

小豆野生种及其近缘种作为关键的遗传资源，具有极强的抗病虫能力和耐逆性，在育种中具有重要的利用价值。然而，伴随着城市化进程的加快以及人类活动的影响，小豆野生资源面临严峻挑战，濒临灭绝，因此需强化对野生资源的系统考察、抢救性收集及鉴定工作。辽宁地区拥有丰富的小豆野生种及其近缘种，但其种群数量、分布情况及资源特性等尚不明晰。本研究于辽宁省14个市的36个区（县）开展了小豆野生种及其近缘种的调查和收集工作，总计收集到262份样本。调查结果表明，小豆野生种主要分布于辽中和辽东地区，尤其是在辽东沿海区域；而野生近缘种则主要分布于辽西地区。此外，我们还针对收集的小豆野生种进行了豆象抗性鉴定，筛选出2份高抗豆象和1份抗豆象的小豆野生种。本研究结果为我国小豆野生种及其近缘种的珍稀濒危资源保护和利用提供了重要依据，同时为小豆抗豆象育种提供了珍贵的种质资源。

关键词：小豆野生种及其近缘种种质资源调查与收集豆象抗性鉴定

SbARF25基因在不同叶夹角高粱种质中的表达分析

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分子植物育种 2024年

作者：张国琴葛玉彬张正英甘肃省农业科学院作物研究所

高粱是我国主要禾谷类作物之一，具有生物产量高、抗旱、耐涝、耐盐碱等特性。叶夹角是影响作物株型与产量的重要农艺性状，也是作物株型遗传改良的主要目标性状之一。前期研究发现高粱SbARF25与已报道调控水稻叶夹角的生长素响应因子Os... 详细信息

高粱是我国主要禾谷类作物之一，具有生物产量高、抗旱、耐涝、耐盐碱等特性。叶夹角是影响作物株型与产量的重要农艺性状，也是作物株型遗传改良的主要目标性状之一。前期研究发现高粱SbARF25与已报道调控水稻叶夹角的生长素响应因子OsARF19高度同源，为了进一步验证生长素响应因子SbARF25与高粱叶夹角形成相关，本研究在8份不同叶夹角高粱种质的不同时期(L5、L8和PFL)叶片和叶结组织中，分析了SbARF25基因在8份种质不同时期和同一种质不同时期的表达量，以及同一种质不同时期SbARF25基因的表达量与其相对应的叶夹角相关性。结果表明，SbARF25基因在不同材料不同时期的叶片和叶结组织中均表达，且在叶结组织中表达量高；在叶夹角较大的材料A152和sdss中，SbARF25基因在叶片和叶结组织中表达量随着L5、L8和PFL呈递增趋势，在叶结组织中表达量高；相关性分析表明在叶夹角较大的材料A152中SbARF25基因在其叶片和叶结组织中的表达量与相对应的叶夹角呈正相关，相关系数较大(r=＞0.91)，说明SbARF25基因在不同材料特定时期及发育阶段表达量有所差异，并且在叶夹角较大的材料A152中SbARF25基因的表达量在不同时期的表达比较规律。本研究为解析SbARF25基因参与高粱叶夹角形成的功能研究提供基础。

关键词：高粱 SbARF25 叶夹角表达分析

不同产量水平橡胶林土壤微生物群落组成及多样性研究

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热带作物学报 2024年

作者：詹杉吴敏马海洋王桂花林琛茗茶正早王大鹏中国热带农业科学院橡胶研究所儋州橡胶林土壤环境海南省野外科学观测站中国热带农业科学院南亚热带作物研究所海南省热带作物营养重点实验室

本研究选取不同产量水平（高产、中产、低产和死皮）的橡胶林，基于高通量测序技术分析了土壤微生物群落组成、多样性及其与土壤理化性质的关系，以期为橡胶林土壤改良提供科学依据。结果表明，从4种产量水平橡胶林的土壤样本中共鉴定... 详细信息

本研究选取不同产量水平（高产、中产、低产和死皮）的橡胶林，基于高通量测序技术分析了土壤微生物群落组成、多样性及其与土壤理化性质的关系，以期为橡胶林土壤改良提供科学依据。结果表明，从4种产量水平橡胶林的土壤样本中共鉴定出17门、53纲、99目、164科、305属、385种细菌种类，获得2116个 OTUs。共有的细菌优势门类为酸杆菌门（Acidobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）。所有土壤样本共获得1622个真菌OTUs，分属17门、49纲、113目、242科、424属、644种，其中担子菌门（Basidiomycota）、子囊菌门（Ascomycota）和被孢霉门（Mortierellomycota）为优势真菌门类。随着橡胶树产量水平的降低，土壤细菌群落丰富度呈下降趋势，但多样性指数无明显变化；真菌Ace指数、Chao1指数呈增加趋势，Shannon指数显著增加，Simpson指数显著降低，表明随着产量水平的下降，橡胶林土壤真菌群落的丰富度和多样性均上升。主坐标分析表明，细菌或真菌群落结构在不同产量水平橡胶林间均存在显著差异。此外，优势菌门的相对丰度也存在不同程度差异。土壤微生物群落特征与土壤pH和C/N等理化因子密切相关。RDA分析表明土壤pH、速效钾和全氮是影响细菌优势门类的主要土壤理化因子，真菌优势菌门则主要受到土壤pH、速效钾和C/N的影响。

关键词：橡胶林砖红壤微生物群落组成多样性土壤理化性质

糙小米不同加工阶段多酚组分和抗氧化活性变化研究

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中国粮油学报 2024年第8期39卷 89-96页

作者：苏情陈利容孙琳琳杨延兵郭玉秋王兴亚刘开昌龚魁杰山东省农业科学院作物研究所济南250100 山东省农业科学院济南250100

为了研究糙小米(BM)经过发芽(GM)、挤压膨化(EM)和超微粉碎(UM)连续加工过程中游离多酚组分和抗氧化活性的变化,采用高效液相色谱质谱联用法(HPLC-MS)分析了糙小米多酚组分,并进行了体外抗氧化实验和秀丽隐杆线虫体内实验分析糙小米游... 详细信息

为了研究糙小米(BM)经过发芽(GM)、挤压膨化(EM)和超微粉碎(UM)连续加工过程中游离多酚组分和抗氧化活性的变化,采用高效液相色谱质谱联用法(HPLC-MS)分析了糙小米多酚组分,并进行了体外抗氧化实验和秀丽隐杆线虫体内实验分析糙小米游离多酚抗氧化活性的变化。结果表明:各加工阶段产品的游离多酚含量均显著高于BM(P<0.05),GM比BM增加了84.16%,EM和UM的游离多酚含量持续增加,UM含量最高为(26.37±0.40)mg/g DW。糙小米中共检测到18种游离态多酚,其中BM仅检测到8种,GM中检测到11种多酚组分,对比BM变化了7种。EM和UM对比GM处理变化较小,可溶性结合酚类组分增加,但是肉桂酸和阿魏酸衍生物减少。GM的羟基自由基(·OH)清除率和铁离子还原能力(FRAP)以及秀丽隐杆线虫超氧化物歧化酶(SOD)活力[(2.74±0.23)U/mL]、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力[(30.30±0.96)nmol/min/mL]、丙二醛(MDA)降低水平和12 d存活率都显著(P<0.05)高于其他组。EM和UM之间抗氧化活性差异不大,但均显著(P<0.05)高于BM。发芽处理可以显著增加游离多酚的含量和组成,挤压和超微加工进一步促进游离多酚的释放,各个加工阶段产品中游离多酚的抗氧化活性均高于对照,多酚组分对抗氧化活性的影响大于含量。

关键词：糙小米游离态多酚组分分析抗氧化活性