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体细胞杂交在蔬菜作物上的研究与前景

中国蔬菜 2024年第2期 19-31页

作者：杨东旭刘玉梅韩风庆张硕杨琳李占省中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室农业农村部园艺作物生物学与种质创制重点实验室北京100081

体细胞杂交是一种将植物不同种、属,甚至科间的原生质体诱导融合,然后离体培养获得再生植株的技术。原生质体融合能克服传统育种的杂交生理障碍问题,实现不同材料间核质基因的重组,传递优异基因,创制并获得含目标性状的新种质,拓宽育种... 详细信息

体细胞杂交是一种将植物不同种、属,甚至科间的原生质体诱导融合,然后离体培养获得再生植株的技术。原生质体融合能克服传统育种的杂交生理障碍问题,实现不同材料间核质基因的重组,传递优异基因,创制并获得含目标性状的新种质,拓宽育种材料的遗传背景,同时能快速创制雄性不育材料,极大地缩短育种年限,是作物进行突破育种的有效手段和强大的性状改良工具。本文对该技术在蔬菜上的发展历程、研究和应用领域进行综述,重点总结了十字花科、茄科、伞形科蔬菜作物原生质体分离再生和体细胞杂交的研究进展,展望了体细胞杂交技术在蔬菜作物中的应用前景,讨论了该技术在应用过程中面临的问题与对策,为体细胞杂交在蔬菜上的广泛应用提供参考。

关键词：体细胞杂交原生质体分离原生质体再生原生质体融合杂种鉴定

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64份醋栗番茄核心种质萌发期耐盐碱评价

植物生理学报 2024年第7期60卷 1145-1156页

作者：孙明明郭冉博李鑫刘磊朱璨黄泽军王孝宣国艳梅杜永臣朱文莹李君明青岛农业大学园艺学院山东青岛266109 中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室北京100081

土壤盐碱化严重影响作物生产。野生种在适应外界环境的过程中,演化出较好的应对非生物胁迫的能力。鉴于当前在耐盐碱资源挖掘方面存在的不足,本研究对收集的野生醋栗番茄核心种质在Na_(2)CO_(3)胁迫条件下的萌发特性进行了评价。结果表... 详细信息

土壤盐碱化严重影响作物生产。野生种在适应外界环境的过程中,演化出较好的应对非生物胁迫的能力。鉴于当前在耐盐碱资源挖掘方面存在的不足,本研究对收集的野生醋栗番茄核心种质在Na_(2)CO_(3)胁迫条件下的萌发特性进行了评价。结果表明:Na_(2)CO_(3)溶液对番茄种子的萌发具有明显的抑制作用,但不同资源对Na_(2)CO_(3)胁迫的耐受性存在显著差异。在60 mmol·L^(-1)的高Na_(2)CO_(3)浓度条件下,综合相对发芽势、相对发芽率与相对发芽指数,共鉴定出P8、P9、P12、P13、P25、P30、P40、P50、P51、P53、P56、P61、P62和P63等14份耐盐碱材料与22份盐碱敏感材料,耐盐碱材料相对发芽率与相对发芽势可达85%以上,其中P51与P61相对发芽率与相对发芽势达到100%,具有极强的耐盐碱能力。通过全基因组数据及已报道的来自醋栗番茄的耐盐碱SlScaBP8基因变异分析,推测这些资源的耐盐碱性状由不同基因控制,一些资源包含耐盐碱新位点,且耐盐和耐碱可能存在不同的调控机制。研究结果为利用野生资源进行耐盐碱遗传改良和机制解析提供了新依据。

关键词： Na_(2)CO_(3) 醋栗番茄耐盐碱萌发期评价

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基于SSR标记的百合资源遗传背景分析

生物工程学报 2024年第4期40卷 1211-1224页

作者：韩嘉琪王海平宋江萍贾会霞张晓辉李森徐楚李芝洁阳文龙山西农业大学园艺学院山西晋中030801 中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室北京100081

为研究百合(Lilium spp.)种质资源的遗传背景,精准评价和筛选优异种质用于百合的遗传改良,本研究采用简单序列重复(simple sequence repeat,SSR)分子标记技术对来自我国11个省份的62份百合种质资源进行了遗传背景分析。结果表明,83对百... 详细信息

为研究百合(Lilium spp.)种质资源的遗传背景,精准评价和筛选优异种质用于百合的遗传改良,本研究采用简单序列重复(simple sequence repeat,SSR)分子标记技术对来自我国11个省份的62份百合种质资源进行了遗传背景分析。结果表明,83对百合SSR引物中有15对引物具有多态性,共扩增出157个等位基因位点,每个位点的等位基因数为5−19个,平均每个位点有效等位基因数(number of effective alleles,Ne)为4.1628,平均观测杂合度(observed heterozygosity,Ho)和平均期望杂合度(expected heterozygosity,He)分别为0.2282和0.6941,平均多态性信息含量(polymorphism information content,PIC)为0.6788,平均Nei’s多样性指数(Nei’s diversity index,H)和平均Shannon信息指数(Shannon’s information index,I)分别为0.6941和1.5949,说明供试百合种质遗传多样性丰富。利用非加权配对算术平均法(unweighted pair group method with arithmetic mean,UPGMA)进行聚类分析,可将62份种质分为5大类,主成分分析将材料分为3个类群,结合两种分析发现各类群存在一定地理相关性,绝大数来源相同的百合种质可聚为一类。群体结构分析将百合群体划分为4个类群和1个混合类群。上述研究结果为百合种质资源的精准鉴定和育种利用提供了一定的理论依据和基因资源。

关键词：百合种质资源遗传背景简单序列重复(SSR)

生长前期光照强度对甘薯叶片光合生理和结薯的影响

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作物学报 2024年第10期50卷 2575-2585页

作者：蒋杨影唐铭均张林茜吕长文唐道彬王季春西南大学农学与生物科技学院/薯类生物学与遗传育种重庆市重点实验室重庆400702 重庆市农业科学院蔬菜花卉研究所重庆401329

探明甘薯生长前期不同光照强度对叶片光合生理和结薯性的影响,为甘薯合理套作高位作物提供高产理论依据和实践对策。于2021年,以不同干率和叶型的甘薯品种S1(潮薯1号)、S2(广薯87)和S3(渝苏162)为主区,以L200[(200±50)μmol m^(-2)s^(-... 详细信息

探明甘薯生长前期不同光照强度对叶片光合生理和结薯性的影响,为甘薯合理套作高位作物提供高产理论依据和实践对策。于2021年,以不同干率和叶型的甘薯品种S1(潮薯1号)、S2(广薯87)和S3(渝苏162)为主区,以L200[(200±50)μmol m^(-2)s^(-1)]、L500[(500±50)μmol m^(-2)s^(-1)]和L800[(800±50)μmol m^(-2)s^(-1)]不同光照强度为副区,开展双因素裂区试验,研究了叶片的光合特性、组织结构和植株结薯情况。结果表明,随着光照强度的减弱,甘薯叶片上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶片厚度、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(G_(s))、RUBP羧化酶活性、单株结薯数、单株薯重、块根干物质重逐渐降低,以高光照强度L800处理最优;而胞间CO_(2)浓度(C_(i))、叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a/b、块根干率,以低光照强度L200处理最优。通过因子分析综合评价,高干率S3品种在弱光环境下表现最好,低干率S1品种表现最差。甘薯叶片主要通过增加光合色素的含量与增加叶面积指数来提高对光能的捕获,协同叶片组织结构、光合生理及RUBP羧化酶活性的可塑性变化来适应弱光环境。

关键词：甘薯光照强度叶片组织结构光合特性产量

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茄子全基因组InDel变异特征及分子标记开发和应用

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园艺学报 2024年第3期51卷 520-532页

作者：尤园园王帅方莹莹齐诚李淑培张映陈钰辉刘伟刘富中舒金帅中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室北京100081 河北科技师范学院园艺科技学院河北秦皇岛066004 中国农业科学院寿光蔬菜研发中心山东寿光262704

选取4份圆茄(Solanum melongena L.)高代自交系进行全基因组重测序,鉴定出145 407个InDel,12号染色体InDel数最少(7 752),1号最多(19 738)。筛选出7 959个长度大于10bp的InDel位点,挑选均匀分布在基因组上的144个设计InDel引物并进行验... 详细信息

选取4份圆茄(Solanum melongena L.)高代自交系进行全基因组重测序,鉴定出145 407个InDel,12号染色体InDel数最少(7 752),1号最多(19 738)。筛选出7 959个长度大于10bp的InDel位点,挑选均匀分布在基因组上的144个设计InDel引物并进行验证。利用26份茄子材料对144对InDel引物进行筛选,63对表现出稳定的多态性,比例为43.75%;主要等位基因频率为0.4038~0.9808,平均为0.7659;基因多样性指数(Hs)为0.0377~0.6501,平均为0.3217;多态性信息含量(PIC)为0.0370~0.5750,平均为0.2663,42个标记多态性信息含量大于0.200,多态性较好。当遗传距离为0.235时,将26份不同类型的茄子材料划分为2个类群。利用多态性信息含量高的前10个InDel标记构建了26份茄子材料DNA指纹图谱。另外,选择在亲本间具有多态性的InDel标记用于4个杂交组合的F1代真实性鉴定,鉴定结果表明3个为真实杂交种,与田间鉴定结果吻合。

关键词：茄子 InDel标记遗传多样性指纹图谱 F1代真实性鉴定

加强薯类作物生物育种技术研究保障国家粮食安全

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生物技术通报 2024年第9期40卷 1-3页

作者：徐建飞尚轶中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室云南师范大学马铃薯科学研究院云南省马铃薯生物学重点实验室

强国必先强农，农强方能国强，农业强国是社会主义现代化强国的根基，农业产业高质量发展是农业强国的基本特征。习近平总书记指出：“产业兴旺，是解决农村一切问题的前提。”以马铃薯、甘薯、山药、木薯等为代表的薯类作物，是我国脱...

强国必先强农，农强方能国强，农业强国是社会主义现代化强国的根基，农业产业高质量发展是农业强国的基本特征。习近平总书记指出：“产业兴旺，是解决农村一切问题的前提。”以马铃薯、甘薯、山药、木薯等为代表的薯类作物，是我国脱贫攻坚胜利收官的重要支撑作物，继续推动薯类产业高质量发展，是新时代建设农业强国的必然要求。

关键词：

豆大蓟马生物生态学特性与绿色防控技术研究进展

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应用昆虫学报 2024年

作者：史彩华谢文吴明月邹祥吴青君张友军三亚中国农业科学院国家南繁研究院湖北文理学院现代农业研究院中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室

豆大蓟马Megalurothrips usitatus是豆科作物的重要害虫，其寄主范围广泛，尤其喜欢危害豇豆。该虫不仅给作物造成巨大的经济损失，还能传播多种植物病毒，给作物生长和品质带来不可估量的影响。本文综述豆大蓟马的形态特征、地理遗传... 详细信息

豆大蓟马Megalurothrips usitatus是豆科作物的重要害虫，其寄主范围广泛，尤其喜欢危害豇豆。该虫不仅给作物造成巨大的经济损失，还能传播多种植物病毒，给作物生长和品质带来不可估量的影响。本文综述豆大蓟马的形态特征、地理遗传分化、生物生态学特性、发生危害规律、综合防控进展，同时展望其绿色防控技术的研发与应用，为深入挖掘其制约因子并研发新型绿色防控技术奠定理论基础。

关键词：豆大蓟马危害规律遗传分化生态调控绿色防控

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黄瓜种质资源果实性状遗传多样性分析

中国瓜菜 2024年第7期37卷 20-28页

作者：王荣董邵云刘小萍官健涛苗晗李森张圣平山西农业大学园艺学院山西太谷030801 蔬菜生物育种全国重点实验室·中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京100081

为深入了解黄瓜果实性状的遗传多样性,优化育种策略,对221份种质资源的13个果实农艺性状进行遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析。结果表明,221份黄瓜种质资源的遗传多样性指数平均为1.392,平均变异系数为30.78%。相关... 详细信息

为深入了解黄瓜果实性状的遗传多样性,优化育种策略,对221份种质资源的13个果实农艺性状进行遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析。结果表明,221份黄瓜种质资源的遗传多样性指数平均为1.392,平均变异系数为30.78%。相关性分析表明,除瓜瘤大小外,其他12个性状均有与其关联性较高的性状;主成分分析表明,前4个主成分(PC1~PC4)的累积贡献率为68.82%,包含了黄瓜果实性状的大部分信息。通过表型性状及分子标记分别对种质资源进行聚类分析,结果表明,在欧式距离为0.003时,将221份种质资源的表型性状分为5类,每一类分别包含90、65、9、38、19份种质资源;在欧式距离为1.400时,将221份种质资源采用分子标记分为5类,分别包含了35、70、45、54、17份种质资源。表型数据和分子标记聚类结果对比,发现两者具有一定的吻合度,但仍存在差异。研究结果为优良育种亲本的选配奠定了一定的基础,也为后续工作提供了参考。

关键词：黄瓜遗传多样性表型性状分子标记

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黄瓜嫩果果皮颜色QTL定位与候选基因分析

中国蔬菜 2024年第6期 39-47页

作者：李晨曦董邵云李锦斌刘小萍官健涛苗晗徐奎鹏张圣平青岛农业大学园艺学院山东青岛266000 中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室北京100081

果皮颜色是黄瓜(Cucumis sativus L.)重要的外观品质性状。以黄瓜嫩果绿色果皮材料CSIVF0254和嫩果白色果皮材料CSIVF0021为亲本,构建F2群体,对黄瓜嫩果果皮颜色基因进行遗传规律分析和基因定位研究。结果表明黄瓜嫩果果皮绿色对白色为... 详细信息

果皮颜色是黄瓜(Cucumis sativus L.)重要的外观品质性状。以黄瓜嫩果绿色果皮材料CSIVF0254和嫩果白色果皮材料CSIVF0021为亲本,构建F2群体,对黄瓜嫩果果皮颜色基因进行遗传规律分析和基因定位研究。结果表明黄瓜嫩果果皮绿色对白色为不完全显性。2022年春季和秋季均检测到相同的主效位点Qcsc3.1、Qcsc5.1,其中Qcsc3.1被定位到3号染色体标记InDel3842~InDel4076之间,LOD值为17.19和24.92,表型贡献率在36.38%~39.86%之间;Qcsc5.1被定位到5号染色体标记InDel2342~SSR06660之间,LOD值为13.51和23.11,表型贡献率在28.53%~34.19%之间。通过生物信息学和qRT-PCR分析预测到5个候选基因。研究结果为调控果皮颜色基因精细定位及分子标记辅助选择育种奠定了良好的基础。

关键词：黄瓜果皮颜色 F2群体 QTL定位

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