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甘蓝型油菜BnaSLY1基因进化分析及功能研究

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作物学报 2025年第1期51卷 44-57页

作者：李嘉欣黄莹莹吴潞梅赵伦易斌马朝芝涂金星沈金雄傅廷栋文静华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室/国家油菜工程技术研究中心/洪山实验室湖北武汉430070

赤霉素调控植物表皮细胞增长、茎叶伸长以及株型建成。拟南芥SLY1属于F-box蛋白,它通过靶向泛素化赤霉素信号转导路径的负向调控因子——DELLA蛋白来影响植物生长发育,然而油菜中BnaSLY1的基因功能尚未揭示。本研究对BnaSLY1进行了表达... 详细信息

赤霉素调控植物表皮细胞增长、茎叶伸长以及株型建成。拟南芥SLY1属于F-box蛋白,它通过靶向泛素化赤霉素信号转导路径的负向调控因子——DELLA蛋白来影响植物生长发育,然而油菜中BnaSLY1的基因功能尚未揭示。本研究对BnaSLY1进行了表达特征和进化树分析,利用CRISPR/Cas9技术创制了BnaSLY1不同拷贝数的突变体,结合RNA-Seq技术对BnaSLY1的生物学功能及其对油菜生长发育的影响进行了研究。结果表明,甘蓝型油菜Westar中有2个SLY1同源拷贝***1和***1,它们表达模式基本相同,为组成型表达基因,其蛋白定位在细胞核,且在不同的油菜品种及十字花科植物间序列保守。与对照相比,单突bnaa01sly1和bnaa06sly1开花时间推迟,株高显著降低,而双突bnasly1还表现出深绿色光叶表型,叶片厚度增加,开花期比单突进一步推迟,株高也进一步降低。RNA-Seq结果显示,双突与Westar之间的差异表达基因显著富集在生长素信号转导路径以及蜡质合成通路,多个开花时间相关基因表达也发生显著变化。本研究表明, BnaSLY1除影响植物株高和开花时间等生长发育进程,还影响表皮蜡质合成,为探索赤霉素信号转导路径在甘蓝型油菜生长发育中的重要作用奠定了理论基础。

关键词：甘蓝型油菜 BnaSLY1 赤霉素株型蜡质合成开花时间 RNA-Seq

基于GYT双标图综合评价黄河流域中熟杂交棉花区域试验品种

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作物学报 2025年第1期51卷 30-43页

作者：李超付小琼中国农业科学院棉花研究所/棉花生物育种与综合利用全国重点实验室河南安阳455000 华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物种质资源实验室/华北作物种质资源研究与利用教育部重点实验室/河北农业大学河北保定071001

对黄河流域中熟杂交棉花区域试验参试品种进行分析和评价,可以为品种合理布局和品种性状改良提供科学依据。本研究利用GYT双标图对2022—2023年黄河流域30个参试品种的产量、品质、农艺性状、抗病性进行综合评价,深入分析皮棉产量与铃... 详细信息

对黄河流域中熟杂交棉花区域试验参试品种进行分析和评价,可以为品种合理布局和品种性状改良提供科学依据。本研究利用GYT双标图对2022—2023年黄河流域30个参试品种的产量、品质、农艺性状、抗病性进行综合评价,深入分析皮棉产量与铃重、单株铃数、霜前花率、衣分、第一果枝节位、果枝数、生育期、株高、子指、纤维长度、断裂比强度、马克隆值、伸长率、整齐度、枯萎病指数、黄萎病指数等性状的组合水平,联合方差分析结果表明, 2年试验中所有性状的基因型效应和环境效应均达到了极显著水平,大部分基因型与环境互作效应达到了显著或极显著水平,同时大部分互作效应平方和占比总变异平方和比例大于基因型效应。筛选出中棉所9B07等产量-性状组合优良的品种,比对照品种中棉所9711适应性更广、丰产性更好,具有较高的应用推广价值。GYT双标图比GT双标图具有解释的变异比例更高、拟合度更好、分析结果可信度更高等优点,可以更加直观展示参试品种特点,为我国作物品种多性状综合评价提供参考。

关键词：棉花 GT双标图 GYT双标图产量-性状组合

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苗草专用型大麦品种鉴定及全基因组关联分析

作物学报 2025年第1期51卷 91-102页

作者：马敏虎常华瑜陈朝燕仁增刘廷辉邢国芳郭刚刚山西农业大学农学院/杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室山西晋中030801 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/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程北京100081 甘孜藏族自治州农业科学研究所四川甘孜626000

苗草工厂为实现草食动物的饲草周年供应提供了新的解决方案。针对苗草生产的品种需求,本研究对124份中国大麦育成品种(系)与种质开展了苗草转化率鉴定和生物量调控位点发掘。结果显示,大麦种子萌动后,水培条件下苗草生物量呈指数增长趋... 详细信息

苗草工厂为实现草食动物的饲草周年供应提供了新的解决方案。针对苗草生产的品种需求,本研究对124份中国大麦育成品种(系)与种质开展了苗草转化率鉴定和生物量调控位点发掘。结果显示,大麦种子萌动后,水培条件下苗草生物量呈指数增长趋势并在7 d后进入平台期。在植物工厂条件下,鉴定出冬青16、扎青6号等10个高苗草转化率品种且分析发现苗草生物量与籽粒千粒重呈一定的负相关。进一步通过全基因组关联分析,共鉴定到12个苗草生物量相关QTL位点,从中预测出8个调控苗草生物量的候选基因。本研究不仅为大麦苗草工厂化生产筛选出高转化率品种,同时也为苗草专用型大麦品种的遗传改良奠定了基础。

关键词：大麦苗草生物量调控位点全基因组关联分析

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植物激素对棉花蕾铃脱落的调控研究进展

作物学报 2025年第1期51卷 1-29页

作者：谢章书谢学方屠小菊刘爱玉董合忠周仲华湖南农业大学农学院/作物生理与分子生物学教育部重点实验室湖南长沙410128 中国热带农业科学院橡胶研究所海南海口571101 山东省农业科学院经济作物研究所山东济南250000

棉花蕾铃脱落是一个普遍存在的现象,有对逆境环境胁迫的主动适应性脱落,也有因品种遗传特性、环境条件、栽培措施以及生物和非生物胁迫被动的受损脱落。蕾铃脱落直接影响着棉花的产量,国内外现有公开报道多集中于20世纪50、60年代关于... 详细信息

棉花蕾铃脱落是一个普遍存在的现象,有对逆境环境胁迫的主动适应性脱落,也有因品种遗传特性、环境条件、栽培措施以及生物和非生物胁迫被动的受损脱落。蕾铃脱落直接影响着棉花的产量,国内外现有公开报道多集中于20世纪50、60年代关于乙烯和脱落酸对棉花蕾铃脱落影响的初步发现。结合其他植物的研究结果来看,蕾铃脱落似乎与生长素、赤霉素和细胞分裂素等促生长类激素的下降以及乙烯和脱落酸等抑制生长类激素的升高密切相关,激素在植物体内不仅介导新陈代谢过程,还协调着与信号通路相关的调控因子,在脱落过程中起着关键作用。本文从植物激素调控入手,综述了近年来包括脱落区形成和作用的分子调控机制以及各激素在棉花蕾铃脱落以及其他植物(生殖)器官脱落过程中的响应和调控机制等。发现目前以棉花蕾铃脱落为对象的研究非常匮乏,且多集中于少数激素对棉花生殖生长影响的有限研究,缺乏对导致蕾铃脱落的深层次机制的探究和解析。因此,未来研究方向应着重于探究棉花蕾铃脱落的遗传基础、发掘新的抗脱落基因资源和培育抗脱落棉花品种,同时加强在以棉花为模型植物下,蕾铃脱落与植物激素调节的关系研究,为提高棉花产量提供理论依据和技术支持。

关键词：棉花植物激素蕾铃脱落研究现状研究方向

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盐生草HgS5基因的克隆与抗旱性鉴定

草业学报 2025年第2期 184-195页

作者：汪欣瑶彭亚萍姚立蓉汪军成司二静张宏杨轲马小乐孟亚雄王化俊李葆春甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃农业大学农学院甘肃农业大学生命科学技术学院

为应对日益严峻的干旱环境问题，发掘植物体内的抗旱基因具有重要意义。基于前期盐生草转录组测序数据分析结果，盐胁迫后HgS5基因的表达量与差异倍数最高，故选其为研究对象，对目的基因编码的蛋白进行生物信息学分析并进行亚细胞定位... 详细信息

为应对日益严峻的干旱环境问题，发掘植物体内的抗旱基因具有重要意义。基于前期盐生草转录组测序数据分析结果，盐胁迫后HgS5基因的表达量与差异倍数最高，故选其为研究对象，对目的基因编码的蛋白进行生物信息学分析并进行亚细胞定位；通过qRT-PCR检测目的基因在拟南芥植株叶片和根系的相对表达量，并利用农杆菌完成拟南芥异源表达，以验证目的基因的抗旱能力。结果表明，HgS5基因中碱基对的数量为1738，编码370个氨基酸，编码蛋白为酸性亲水性蛋白且没有跨膜区；具有116个启动子顺式作用元件；HgS5基因和巨人柱、苋菜和甜菜相关同源基因拥有相同的A＿thal＿3526保守结构域；亚细胞定位显示HgS5基因主要在细胞膜上表达；荧光定量结果显示HgS5基因主要在拟南芥根系表达，处理第6天表达量与其他组别差异显著（P基因HgS5通过影响酶活性来对抗干旱环境，过表达拟南芥根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性在干旱胁迫后期整体高于野生型。综上所述，基因HgS5在抗旱过程中起到了积极的调控作用。研究结果旨在为进一步探索HgS5基因应对干旱胁迫的分子响应机制提供理论依据。

关键词：盐生草基因家族生物信息学分析基因克隆抗旱性鉴定

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青稞分蘖角度的QTL定位

作物学报 2025年第1期51卷 260-272页

作者：杨景发余鑫莲姚有华姚晓华王蕾吴昆仑李新青海大学农林科学院/青海省作物分子育种重点实验室/青海省青稞遗传育种重点实验室/青藏高原种质资源研究与利用实验室/青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016

分蘖角度是青稞株型的主要构成因素,在提高青稞产量与抗倒伏性中发挥着极为重要的作用。为解析青稞分蘖角度的遗传机制,本研究以青稞品种‘达章紫’(株型松散)和‘昆仑10号’(株型紧凑)为亲本构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,... 详细信息

分蘖角度是青稞株型的主要构成因素,在提高青稞产量与抗倒伏性中发挥着极为重要的作用。为解析青稞分蘖角度的遗传机制,本研究以青稞品种‘达章紫’(株型松散)和‘昆仑10号’(株型紧凑)为亲本构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,在多环境中进行青稞分蘖角度的QTL定位,并利用RIL群体衍生的剩余杂合系,对鉴定到的主效QTLqTA7H-1进行精细定位。在青稞7条染色体上共检测到9个控制分蘖角度的QTL,解释表型变异为6.41%~33.57%,其中,qTA3H-1和qTA7H-1为多环境共检测的主效QTL,平均加性效应分别为5.42°(增效)和-3.87°(减效);在减效QTL qTA7H-1初定位区间筛选到4个剩余杂合体,自交衍生F8:9近等基因系,在置信区间内加密设计14对分子标记对RHL群体极端单株进行检测,利用获得的5种交换类型单株,将qTA7H-1进一步界定在PC08(32,252,397)与PA10(41,790,765)约9.54Mb的物理区间内。本研究初步揭示调控青稞分蘖角度的遗传因子,为开展分蘖角度性状的遗传改良与分子设计育种奠定了基础。

关键词：青稞分蘖角度 QTL定位主效位点

利用水、旱稻DH系定位产量性状的QTL及其环境互作分析

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中国农业科学 2005年第9期38卷 1725-1733页

作者：穆平张洪亮姜德峰刘立峰李自超中国农业大学农业部作物基因组学与遗传改良重点实验室/北京市作物遗传改良实验室中国农业大学农业部作物基因组学与遗传改良重点实验室/北京市作物遗传改良实验室北京100094莱阳农学院农学系北京100094 莱阳265200 莱阳农学院农学系

为研究水、旱栽培条件对水稻产量及其构成因素QTL表达的影响,以粳型陆稻IRAT109和粳型水稻越富杂交的116个株系的DH群体为材料,利用已构建的水稻分子连锁图(其中94个RFLP标记和71个SSR标记),在水田、旱田栽培条件下,定位了千粒重、结实... 详细信息

为研究水、旱栽培条件对水稻产量及其构成因素QTL表达的影响,以粳型陆稻IRAT109和粳型水稻越富杂交的116个株系的DH群体为材料,利用已构建的水稻分子连锁图(其中94个RFLP标记和71个SSR标记),在水田、旱田栽培条件下,定位了千粒重、结实率、有效穗数、穗粒数及单株产量等性状的QTL。结果表明,水田条件共检测到11个加性QTL和13对上位性QTL,旱田条件下检测到18个加性QTL和17对上位性QTL,其中控制千粒重的2个加性QTL和1对上位性QTL及控制有效穗数的1个加性QTL在水田、旱田条件下都检测到。检测到11个控制产量性状QTL区域存在一因多效或紧密连锁,其中3个区域也是控制根系性状QTL的热点区。发现8个加性QTL和8对上位性QTL对表型变异贡献率(以下简称贡献率)大于10%(其中4个加性QTL和5对上位性QTL为旱田条件下检测到),这些高贡献率QTL特别是旱田条件下的高贡献率QTL对旱稻产量性状分子育种具有一定的指导作用。

关键词：水稻旱稻产量性状 QTL定位环境互作

水、旱条件下水稻茎秆主要抗倒伏性状的QTL分析

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Acta Genetica Sinica 2004年第7期31卷 717-723页

作者：穆平李自超李春平张洪亮王象坤中国农业大学农学与生物技术学院农业部作物基因组学与遗传改良重点实验室北京市作物遗传改良实验室北京100094

以粳型旱稻IRAT10 9和粳型水稻越富杂交的 116个DH株系的群体为材料 ,利用已构建的分子标记连锁图 (包括 94个RFLP标记和 71个SSR标记 ) ,定位了水稻茎秆主要抗倒伏性状的QTL。在水田、旱田栽培条件下 ,考查了乳熟期DH系及其亲本的茎基... 详细信息

以粳型旱稻IRAT10 9和粳型水稻越富杂交的 116个DH株系的群体为材料 ,利用已构建的分子标记连锁图 (包括 94个RFLP标记和 71个SSR标记 ) ,定位了水稻茎秆主要抗倒伏性状的QTL。在水田、旱田栽培条件下 ,考查了乳熟期DH系及其亲本的茎基粗、茎秆长及茎秆强度等性状。相关分析表明 ,茎基粗与茎秆长、茎基粗与茎秆强度及茎秆长与茎秆强度间均呈极显著正相关。利用QTLMAPPER进行水、旱田单环境定位分析及水、旱田联合定位分析定位了控制这些性状的QTL。水、旱田单环境定位分析结果表明 :3个性状共检测到 9个加性QTL和5对上位性QTL ;联合定位分析表明 :茎基粗、茎秆长共检测到 6个加性QTL和 6对上位性QTL ,其中 6个加性QTL和 1对上位性QTL在两种方法下都检测到。旱田条件下检测到 2个加性及 2对上位性QTL(bct1a、cl9、cl6a cl6c和cs5 cs12 )对表型变异的贡献率 (简称贡献率 )大于 30 %。这些高贡献率QTL可能对旱田条件下旱稻抗倒伏分子育种有重要意义。

关键词：抗倒伏性茎基粗茎秆长茎秆强度 QTL

应用近红外光谱技术定量分析杂交玉米纯度的研究

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光谱学与光谱分析 2011年第10期31卷 2706-2710页

作者：黄艳艳朱丽伟马晗煦李军会孙宝启孙群中国农业大学农学与生物技术学院植物遗传育种学系/农业部基因组学与遗传改良重点实验室/北京市作物遗传改良重点实验室北京100193 中国农业大学信息与电气工程学院北京100193

利用近红外光谱分析技术结合定量偏最小二乘法对农大108玉米的纯度进行了定量测定，首先通过在农大108杂交种子加入不同量的母本178种子，获得纯度60％～100％范围内的样本123份，然后测定粉碎后样本的光谱，根据2：1的比例划分建模集... 详细信息

利用近红外光谱分析技术结合定量偏最小二乘法对农大108玉米的纯度进行了定量测定，首先通过在农大108杂交种子加入不同量的母本178种子，获得纯度60％～100％范围内的样本123份，然后测定粉碎后样本的光谱，根据2：1的比例划分建模集和检验集。结果表明：6000-10000cm^-1为适宜的建模光谱范闱，主成分为8时，建模集内部交叉验证的决定系数达96．61％、校证标准差（SEC）2．15％，平均相对误差（RSD）2．04％；检验集的决定系数达到97．67％，校正标准差（SEP）1．78％，平均相对误差（RSD）1．94％。采用该方法建模时，采用不同比例的建模样品和检验样品，建模集平均决定系数为96．21％，校正标准差2．29％，平均相对误差为2．81％。检验集的平均决定系数为95．75％，预测标准差2．23％，平均相对误差为2．73％，进一步证明模型的稳定性。

关键词：近红外光谱杂交玉米纯度定量分析