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玉米杂交群体产量性状及其特殊配合力全基因组关联分析

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作物学报 2024年第2期50卷 363-372页

作者：马娟曹言勇河南省农业科学院粮食作物研究所河南郑州450002

提高产量是玉米育种的长期目标,解析产量相关性状及其配合力的遗传基础对选育高产玉米新品种具有重要意义。本研究选用123份玉米自交系和8份测验种作为亲本,根据NCⅡ(North Carolina design Ⅱ)获得540份杂交种为材料,在新乡和周口试验... 详细信息

提高产量是玉米育种的长期目标,解析产量相关性状及其配合力的遗传基础对选育高产玉米新品种具有重要意义。本研究选用123份玉米自交系和8份测验种作为亲本,根据NCⅡ(North Carolina design Ⅱ)获得540份杂交种为材料,在新乡和周口试验田调查F1杂交种的单穗粒重、单穗重、百粒重、行粒数等8个产量及构成性状,利用玉米5.5K液相育种芯片检测亲本基因型,推断F1杂交种的基因型,利用BLINK(Bayesian information and linkage-disequilibrium iteratively nested keyway)加性和显性模型开展F1杂交种表型与其特殊配合力(special combining ability, SCA)的全基因组关联分析。结果表明,利用加性和显性模型对F1杂交种分别检测到10个和31个显著关联位点。利用显性模型检测到8个SNPs(single nucleotide polymorphisms)与SCA显著关联。不同性状和模型间共定位位点有7个,其中1个为单穗重与其SCA同时关联位点。通过对主效和共定位SNPs的扫描,共鉴定到26个候选基因,其中转录因子MYBR85、NLP9、PHD3、生长素上调小RNA(SAUR11和SAUR12)、FCS-like锌指蛋白基因FLZ16等可能是控制F1杂交种产量性状与其SCA的重要候选基因。

关键词：玉米杂交种特殊配合力全基因组关联分析

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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

海南普通野生稻遗传多样性分析及核心种质构建

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植物遗传资源学报 2024年第10期 1624-1636页

作者：翟李楠唐清杰周帮纪周世圳王惠艰云勇韩义胜王晴瑜严小微邢福能海南省农业科学院粮食作物研究所/海南省农作物遗传育种重点实验室海南省农业科学院三亚研究院

为摸清海南省众多普通野生稻材料之间的亲缘关系，发掘具有代表性的样本，本研究利用32个SSR标记，对来自海南省11个不同市县的2038份海南普通野生稻资源进行遗传多样性分析及核心种质构建。结果显示，平均有效等位基因（Ne,Number of e... 详细信息

为摸清海南省众多普通野生稻材料之间的亲缘关系，发掘具有代表性的样本，本研究利用32个SSR标记，对来自海南省11个不同市县的2038份海南普通野生稻资源进行遗传多样性分析及核心种质构建。结果显示，平均有效等位基因（Ne,Number of effective alleles）为2.479，丰富度Shannon指数（I,Shannon entropy index）为0.975,Nei′s基因多样性（h,Nei′s genetic diversity）为0.570，多态性位点百分比为96.27%，表明海南普通野生稻的遗传多样性十分丰富。不同地方来源的海南普通野生稻遗传多样性存在差异，来自临高的海南普通野生稻丰富度最高，琼海的普通野生稻遗传丰富度最低，其变异主要集中在群体内部。群体结构分析显示当K=2时，Delta K值最高，将2038份海南普通野生稻资源分成2个类群，第Ⅰ类群有1145份资源，分别来源于海口、澄迈、儋州、三亚、万宁、琼海、临高、陵水、乐东、东方，第Ⅱ类群有893份资源，分别来源于海口、文昌和澄迈。利用居群优先及多次聚类的方法构建海南普通野生稻核心种质192份，占总资源（2038份）的9.42%，核心种质的Shannon指数（I）保留了102.46%,Nei′s基因多样性（h）保留了104.39%，有效降低了原始种质的遗传冗余度和遗传差异上的重复。海南普通野生稻核心种质代表了原种质的遗传多样性和特异性，为海南普通野生稻资源的有效利用提供材料。

关键词：海南普通野生稻 SSR标记遗传多样性核心种质

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错株种植对密植夏玉米碳氮分配的影响

中国农业大学学报 2024年第7期29卷 139-147页

作者：张美微穆蔚林郭涵潇李川张盼盼何佳雯牛军乔江方河南省农业科学院粮食作物研究所郑州450002

为探明错株种植方式对黄淮海地区密植夏玉米植株碳氮代谢的调控作用,以‘郑单958’为材料,设置6.75万(D_(1))、8.25万(D_(2))和9.00万株/hm^(2)(D_(3))3个密度水平,错株(S)和对株(CK)种植2种方式,测定植株氮素(N)和非结构性碳水化合物(N... 详细信息

为探明错株种植方式对黄淮海地区密植夏玉米植株碳氮代谢的调控作用,以‘郑单958’为材料,设置6.75万(D_(1))、8.25万(D_(2))和9.00万株/hm^(2)(D_(3))3个密度水平,错株(S)和对株(CK)种植2种方式,测定植株氮素(N)和非结构性碳水化合物(NSC)的积累量、花前转运量、花前转运效率、花前转运对籽粒的贡献率、花后积累量以及收获指数。结果表明:1)增加种植密度可显著提高植株N和NSC的积累量、花前转运量和花后积累量,但降低了N和NSC转运效率及其对籽粒的贡献率(P<0.05);过高密植水平(D_(3))不利于籽粒中碳氮的积累和转运;其中,碳氮积累和转运量以D_(2)最高。2)错株种植(S)可显著增加夏玉米植株N和NSC的积累量,促进N和NSC花前的转运和花后的积累,并可显著提高花前N和NSC转运效率(P<0.05)。3)在各处理组合中,D_(2)S的N和NSC积累量、花前转运量和花后积累量均显著高于其他处理(P<0.05),且D_(2)S的N和NSC转运效率及其对籽粒的贡献率与对照(D_(1)CK)相比并未显著下降。综上,黄淮海地区夏玉米在8.25万株/hm^(2)密植(D_(2))水平下采取错株(S)种植方式可显著提高整株的氮素和非结构性碳水化合物的积累,并促进其向籽粒的转运,获得较高的N、NSC收获指数和产量。

关键词：夏玉米错株种植密植氮素非结构性碳水化合物

黄淮海区高产稳产玉米新品种苏科玉076选育和策略分析

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作物杂志 2024年

作者：郑飞孟庆长孔令杰崔亚坤陈静陈子恒张美景刘瑞响赵文明袁建华陈艳萍江苏省农业科学院粮食作物研究所

育种目标的精准定位是育种顶层设计重要环节，优良育种基础群体的构建是决定育种结果成败的关键。根据黄淮海玉米生产实际情况，以拓宽的国内种质为基础，本土化国外种质为核心，两杂融合的组配模式为手段，选育出配合力高、抗病能力强... 详细信息

育种目标的精准定位是育种顶层设计重要环节，优良育种基础群体的构建是决定育种结果成败的关键。根据黄淮海玉米生产实际情况，以拓宽的国内种质为基础，本土化国外种质为核心，两杂融合的组配模式为手段，选育出配合力高、抗病能力强的自交系JS151040、JS161137，二者杂交育成玉米新品种苏科玉076，该品种丰产和稳产性好，抗逆能力强，综合了国内和国外品种优良特征特性，适宜在黄淮海区域推广种植。

关键词：玉米苏科玉076 杂种优势模式两杂融合

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玉米抗旱性鉴定指标及综合评价研究进展

分子植物育种 2024年

作者：张磊谢小清唐怀君孙宝成刘成新疆农业科学院粮食作物研究所

玉米是一种水分敏感型作物，干旱严重影响玉米产量，玉米抗旱性鉴定对于奠定现有玉米品种的遗传基础和培育突破性品种具有重要意义。本文从玉米抗旱性鉴定方法、抗旱性评价指标及综合评价方法三个方面对国内外玉米抗旱性研究进展作了综... 详细信息

玉米是一种水分敏感型作物，干旱严重影响玉米产量，玉米抗旱性鉴定对于奠定现有玉米品种的遗传基础和培育突破性品种具有重要意义。本文从玉米抗旱性鉴定方法、抗旱性评价指标及综合评价方法三个方面对国内外玉米抗旱性研究进展作了综述。旨在为玉米抗旱性研究、抗旱品种选育及生产提供参考。

关键词：玉米抗旱性鉴定方法鉴定指标综合评价方法

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海南普通野生稻稻瘟病抗性鉴定与评价

植物遗传资源学报 2024年第1期25卷 39-51页

作者：翟李楠唐清杰周世圳周帮纪云勇王惠艰韩义胜邢福能严小微海南省农业科学院粮食作物研究所/海南省农作物遗传育种重点实验室海口571100 海南省农业科学院三亚研究院三亚572025

为了对海南普通野生稻稻瘟病叶瘟、穗颈瘟的抗性进行综合鉴定与评价,2022-2023年连续两年对来自海南省11个不同市县的2002份普通野生稻材料进行苗期叶瘟人工接种和田间自然抗病鉴定,并对995份已经抽穗的普通野生稻材料进行穗颈瘟人工接... 详细信息

为了对海南普通野生稻稻瘟病叶瘟、穗颈瘟的抗性进行综合鉴定与评价,2022-2023年连续两年对来自海南省11个不同市县的2002份普通野生稻材料进行苗期叶瘟人工接种和田间自然抗病鉴定,并对995份已经抽穗的普通野生稻材料进行穗颈瘟人工接种抗性鉴定。结果表明:2002份叶瘟鉴定材料中,人工接种抗叶瘟材料为494份(占24.68%),其中免疫7份,高抗17份;田间自然状态下抗叶瘟材料1160份(占57.94%),其中免疫24份,高抗233份。995份穗颈瘟人工接种鉴定材料中,抗穗颈瘟材料506份(占50.85%),其中免疫23份,高抗136份。由结果可知,海南普通野生稻普遍抗叶瘟或穗颈瘟,这些抗性资源的生长习性大多为半直立型或倾斜型,少数为直立型或匍匐型;高抗叶瘟的材料在抽穗后也普遍抗穗颈瘟,免疫或高抗穗颈瘟的材料也普遍抗叶瘟。经过鉴定和评价,筛选出双抗叶瘟、穗颈瘟的普通野生稻材料共有128份。本研究为海南普通野生稻资源抗稻瘟病研究和育种利用提供参考。

关键词：海南普通野生稻稻瘟病抗性鉴定分析

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大豆种质抗旱性评价及抗旱候选基因的挖掘

中国农业科学 2024年第10期57卷 1857-1869页

作者：李盛有王昌陵闫春娟张立军孙旭刚曹永强王文斌宋书宏辽宁省农业科学院作物研究所

【目的】综合运用不同抗旱评价指标，筛选大豆优异抗旱种质，发掘重要抗旱基因，为大豆抗旱分子育种提供理论基础。【方法】利用188份大豆种质资源，于2018、2019、2020和2021年测定正常供水和干旱胁迫下的单株荚数、单株生物量和单株... 详细信息

【目的】综合运用不同抗旱评价指标，筛选大豆优异抗旱种质，发掘重要抗旱基因，为大豆抗旱分子育种提供理论基础。【方法】利用188份大豆种质资源，于2018、2019、2020和2021年测定正常供水和干旱胁迫下的单株荚数、单株生物量和单株产量，利用抗旱指数、改进抗旱指数、加权抗旱系数和加权抗旱指数等参数鉴定大豆种质的抗旱性，通过全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）检测与大豆抗旱参数显著相关的SNP(single nucleotide polymorphisms)标记，并结合干旱胁迫下大豆幼苗叶片基因表达谱分析，筛选抗旱候选基因。【结果】188份大豆种质资源的抗旱指数、改进抗旱指数、加权抗旱系数和加权抗旱指数存在广泛变异，分别利用逐级分类法将供试材料划分为5个等级。其中，辽豆15、辽豆69、辽豆14、金杖子黄豆、中黄606、科新3号、Koreane 4等7份种质在不同评价方法中均被鉴定为一级抗旱。对抗旱指数、改进抗旱指数、加权抗旱系数和加权抗旱指数进行GWAS分析，共定位到15个显著关联的SNP位点能够在多环境下稳定表达，这些位点对表型变异的贡献率为12.46%—25.60%。在显著SNP位点上、下游各200 kb区间内共有注释基因226个。通过对抗旱品种辽豆14和干旱敏感型品种辽豆21在干旱胁迫下进行转录组测序和实时荧光定量PCR分析，鉴定出32个注释基因受干旱胁迫诱导显著差异表达。其中，Glyma.02G182900、Glyma.04G012400、Glyma.06G258900、Glyma.15G100900、Glyma.01G172600、Glyma.04G012300、Glyma.01G172200和Glyma.04G010300等8个候选基因分别编码钙依赖性蛋白激酶、通用应激蛋白A、G型凝集素S受体样丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、蛋白磷酸酶2C、异黄酮还原酶、异黄酮还原酶同源物、生长素蛋白和b ZIP转录因子。【结论】综合运用不同抗旱参数，在188份大豆种质资源中筛选出7份抗旱种质资源，鉴定了15个与抗旱参数显著关联的SNP位点，并鉴定出抗旱候选基因8个。

关键词：大豆种质资源抗旱性评价全基因组关联分析候选基因

广西野生稻种质资源的抢救性调查收集及其抗病性初步鉴定

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植物遗传资源学报 2024年第9期25卷 1441-1453页

作者：郭文龙梁云涛罗翠婷乔卫华吴宇翔程云连何金富张丽芳李克敌徐志健黄雪琼肖晓蓉郑晓明杨庆文中国农业科学院作物科学研究所广西农业科学院水稻研究所广西壮族自治区农业生态与资源保护站海南省农业科学院粮食作物研究所

针对广西野生稻濒危状况越来越严重的问题，抢救性收集广西野生稻种质资源，发掘其抗病基因，对广西野生稻资源丰富的地区开展了调查和收集，并对收集的部分资源进行了白叶枯病和稻瘟病抗性鉴定。结果表明，广西野生稻原记载的44个分布... 详细信息

针对广西野生稻濒危状况越来越严重的问题，抢救性收集广西野生稻种质资源，发掘其抗病基因，对广西野生稻资源丰富的地区开展了调查和收集，并对收集的部分资源进行了白叶枯病和稻瘟病抗性鉴定。结果表明，广西野生稻原记载的44个分布点中，仅剩24个尚有野生稻分布，濒危状况十分严重，近10年来野生稻分布点消失比例高达45.5%，水源被破坏和杂草竞争是危害野生稻生存的主要威胁因素；按照野生稻取样原则，共抢救性收集到11个普通野生稻和药用野生稻群体共317份种质资源；利用国际强毒菌株PXO99对177份材料进行白叶枯抗性鉴定，采用离体戳伤叶片鉴定的方法进行不同病菌小种（Guy11、RB22、FJ-3-2、FJ-3-5、FJ-2-3）的稻瘟病抗性鉴定，筛选出白叶枯抗性资源27份，稻瘟病抗性资源105份，兼抗白叶枯和稻瘟病的种质资源5份。针对广西野生稻抗病资源丰富但消失严重的问题，建议加强收集和保护，并加大种质资源鉴定力度。

关键词：野生稻濒危状况收集种质资源抗性鉴定