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甘蔗赤霉素合成基因ScGA3ox的功能初步研究

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甘蔗糖业 2024年第4期53卷 52-59页

作者：范业赓赖振光李燕娇陈荣发闫海锋邓宇驰丘立杭周忠凤李杨瑞吴建明广西农业科学院甘蔗研究所/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室广西南宁530007 广西农业科学院微生物研究所广西南宁530007

近年来在拟南芥、水稻等模式植物中对赤霉素生物合成途径的研究日益完善,而重要糖料作物甘蔗中的赤霉素生物合成途径尚未明确,为了进一步验证ScGA3ox的功能,开展了甘蔗赤霉素合成基因ScGA3ox的功能初步研究。本文通过构建甘蔗GA3氧化酶... 详细信息

近年来在拟南芥、水稻等模式植物中对赤霉素生物合成途径的研究日益完善,而重要糖料作物甘蔗中的赤霉素生物合成途径尚未明确,为了进一步验证ScGA3ox的功能,开展了甘蔗赤霉素合成基因ScGA3ox的功能初步研究。本文通过构建甘蔗GA3氧化酶基因ScGA3ox的植物过量表达载体,并将该基因通过农杆菌介导法转化到拟南芥中来快速验证其在植株生长中的功能。结果表明:本研究成功构建了ScGA3ox过量表达载体,并转化拟南芥获得过表达转基因T2株系。ScGA3ox过量表达对拟南芥的表型产生了影响:ScGA3ox转基因拟南芥株系与野生植株(WT)在株高上存在较为明显的差异,ScGA3ox-1和ScGA3ox-2株系分别比野生植株矮5.04和2.33cm。甘蔗GA3氧化酶基因ScGA3ox对植物生长有重要影响,但其具体功能研究有待深入开展。本研究结果将为进一步解析ScGA3ox基因调控甘蔗节间长度的分子机理提供了理论支撑。

关键词：甘蔗赤霉素合成基因 ScGA3ox 过表达

气候变暖对稻米品质的影响与杂交组合及其亲本的关系

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中国生态农业学报(中英文) 2024年

作者：徐富贤周兴兵张林蒋鹏刘茂朱永川熊洪刘运军徐麟郭晓艺四川省农业科学院水稻高粱研究所(四川省农业科学院德阳分院)/农业部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室/作物生理生态及栽培四川省重点实验室泸州市农业农村局宜宾市翠屏区农业农村局

探明气候、杂交组合及亲本对稻米品质的互作效应，可为进一步优化水稻品质改良策略和提升水稻防灾减灾能力提供科学依据。本文于2021年和2022年以3个不育系和5个恢复系配制的15个杂交组合为试验材料，在早季常温和晚季高温2种生态条... 详细信息

探明气候、杂交组合及亲本对稻米品质的互作效应，可为进一步优化水稻品质改良策略和提升水稻防灾减灾能力提供科学依据。本文于2021年和2022年以3个不育系和5个恢复系配制的15个杂交组合为试验材料，在早季常温和晚季高温2种生态条件下进行裂区试验，研究了杂交组合及其亲本对稻米品质的影响。结果表明，年度间8项稻米品质的差异均达极显著水平(F值10.82**～6723.28**)。与2022年相比， 2021年水稻长宽比、垩白度、蛋白质、直链淀粉、胶稠度、精米率和整精米率分别提高8.41%、99.36%、13.76%、2.54%、125.12%、11.92%和144.00%，但垩白粒率降低60.08%。就不同种植来看，晚季的长宽比、蛋白质和整精米率分别比早季显著提高3.96%、7.34%和14.08%，而晚季垩白粒率、胶稠度和精米率则分别显著下降18.25%、5.50%和1.88% (F值18.74**～68.38**)，垩白度和直链淀粉在两个季节间差异不显著。不同不育系和不同恢复系分别配制的杂交组合间各品质指标差异均达显著水平(F值3.01*～69.32**)， 3个不育系配制的杂交组合中‘椰香A’的综合品质相对较好， 5个恢复系配制的杂交组合中‘泸恢127’和‘泸恢276’的综合品质相对较好。双亲对长宽比、垩白度、垩白粒率、蛋白质和直链淀粉的特殊配合力方差较高（52.07%～92.39%），对胶稠度、精米率和整精米率的一般配合力方差较高（73.90%～86.20%）， 8项品质指标的广义遗传力均较高（48.29%～98.01%）。早季与晚季长宽比、垩白粒率、蛋白质、胶稠度、精米率、整精米率差异均达显著或极显著水平(t值1.98*～8.70**)，且早季与晚季间呈极显著正相关(r值0.6070**～0.9672**)，垩白度虽然在早季与晚季间差异不显著，但两季间仍呈极显著正相关(r值0.7614**)。综上，未来杂交水稻优质育种策略是选择垩白度低，胶稠度、整精米率和垩白粒率高的恢复系，以及长宽比大、垩白度和垩白粒率低、蛋白质8%左右和直链淀粉16%～18%的不育系杂交，并从杂交后代中选择优质杂交稻品种。

关键词：气候变暖杂交水稻稻米品质杂交亲本育种策略

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穿心莲分子生药学研究进展

中国中药杂志 2024年第13期49卷 3432-3440页

作者：张龙李静宇徐世强王继华广东省农业科学院作物研究所、广东省农作物遗传改良重点实验室广东广州510640 广东省道地南药资源保护与利用工程中心广东广州510640 华中农业大学植物科学技术学院湖北武汉430070

分子生药学是一门新兴的交叉学科,以分子生物学和中药学为基础,旨在研究药用植物的次生代谢产物合成和分子调控功能。穿心莲Andrographis paniculata是一种传统大宗中药材,具有保肝利胆、清热解毒和抗菌消炎等重要功效。穿心莲生产过程... 详细信息

分子生药学是一门新兴的交叉学科,以分子生物学和中药学为基础,旨在研究药用植物的次生代谢产物合成和分子调控功能。穿心莲Andrographis paniculata是一种传统大宗中药材,具有保肝利胆、清热解毒和抗菌消炎等重要功效。穿心莲生产过程中受品种、产地环境、种植技术等原因造成的品质不稳定是穿心莲产业持续发展的重要限制因素,基于分子生药学的研究手段,采用现代组学技术进行穿心莲次生代谢产物调控研究已成为解决其品质问题的关键方法。该文总结了近年来穿心莲分子生药学领域的研究成果,包括资源的分子鉴定、遗传多样性、多组学技术、有效成分生物合成和种质创新等,并对该领域的发展趋势进行了展望。深入推动穿心莲分子生药学研究将为进一步开发其药用价值提供更加科学和有效的技术支持,为穿心莲新品种培育提供新思路,有效推动穿心莲产业的高质量可持续发展。

关键词：穿心莲分子生药学品质有效成分种质创新

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氮钾减量配施对甘薯产量和品质的影响

作物学报 2024年第5期50卷 1341-1350页

作者：杨春菊唐道彬张凯杜康黄红乔欢欢王季春吕长文西南大学农学与生物科技学院重庆400715 薯类生物学与遗传育种重庆市重点实验室重庆400715

基于重庆地区土壤肥力及施肥水平,在保证作物稳产、优质的情况下,探讨氮钾减量配施对甘薯产量、品质、养分利用和土壤肥力的影响,以期确定本地区甘薯是否存在减肥空间以及适宜的减量配施策略。2021—2022年连续2年在重庆市北碚区歇马街... 详细信息

基于重庆地区土壤肥力及施肥水平,在保证作物稳产、优质的情况下,探讨氮钾减量配施对甘薯产量、品质、养分利用和土壤肥力的影响,以期确定本地区甘薯是否存在减肥空间以及适宜的减量配施策略。2021—2022年连续2年在重庆市北碚区歇马街道西南大学薯类作物研究所开展田间试验,采用双因素随机区组试验设计,氮、钾各三水平,分别以常规施N量为126.00 kg hm^(-2)(A1),减施10%(A2)和20%(A3);常规施K2O量96.00 kg hm^(-2)(B1),减施5%(B2)和10%(B3)。试验结果表明,一定程度的氮钾减量配施不会造成甘薯产量的显著下降,氮肥减施达到20%(A3)甘薯单株结薯数显著降低,A3较A1显著减产9.25%。氮肥减施10%和20%分别较A1的块根可溶性糖含量显著增加了0.25%和0.36%,钾肥减施10%则较B1的可溶性糖含量显著增加了0.47%。但氮钾减量配施对甘薯块根淀粉率和可溶性蛋白含量存在不利影响。综上所述,相较于本地常规施氮钾量,减氮10%(A2)配合减钾5%(B2),即施氮量为119.70 kg hm^(-2)、施钾量为86.40 kg hm^(-2),不会降低渝薯198产量和土壤酶活性,可作为本区域甘薯生产中的推荐施肥量.

关键词：甘薯氮钾肥减量配施产量品质土壤肥力

广西兴宾蔗区不同下种量和施氮量对甘蔗新品种桂糖46号生长、产量和经济效益的影响

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甘蔗糖业 2024年第3期53卷 9-16页

作者：罗亚伟黄家训覃振强黄曦曦韦菊丽梁阗陆衫羽高轶静广西农业科学院甘蔗研究所/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室广西南宁530007 来宾市兴宾区农业农村局广西来宾546100

为了解桂糖46号不同下种量和施氮量在兴宾蔗区种植表现,为桂糖46号高产高糖栽培提供参考,设置了5个下种量(75000、90000、105000、120000和135000芽/hm^(2))和4种施氮水平(75、150、300和600 kg/hm^(2)),分别进行桂糖46号新植蔗种植试验... 详细信息

为了解桂糖46号不同下种量和施氮量在兴宾蔗区种植表现,为桂糖46号高产高糖栽培提供参考,设置了5个下种量(75000、90000、105000、120000和135000芽/hm^(2))和4种施氮水平(75、150、300和600 kg/hm^(2)),分别进行桂糖46号新植蔗种植试验,以分析各处理农艺性状和经济效益表现。结果表明:在广西兴宾蔗区,按当地常规施肥水平,以120000芽/hm^(2)下种量处理蔗茎产量最高,75000芽/hm^(2)下种量处理产量最低,分别为109485 kg/hm^(2)和76020 kg/hm^(2);按当地常规下种量,以300 kg/hm^(2)施氮量处理蔗茎产量最高,以75 kg/hm^(2)施氮量处理的产量最低,分别为117255 kg/hm^(2)和93675 kg/hm^(2);下种量与施氮量分别与甘蔗产量呈极显著和显著正相关;105000芽/hm^(2)下种量处理和150 kg/hm^(2)施氮量处理经济效益较好,投入产出比分别为1:1.50和1:4.84。建议广西兴宾蔗区桂糖46号下种量为105000~120000芽/hm^(2),施氮量150~300 kg/hm^(2)(折尿素326.1~652.2 kg/hm^(2))。

关键词：甘蔗桂糖46号下种量施氮量农艺性状经济效益

香蕉MaEIL4的分离鉴定及其在果实采后成熟过程中的差异表达分析

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分子植物育种 2024年第12期22卷 3857-3863页

作者：付毛妮郑云柯张建斌张静李新国刘菊华海南大学热带农林学院海口570228 中国热带农业科学院热带生物技术研究所热带作物生物育种全国重点实验室海口571101 中国热带农业科学院三亚研究院三亚572000

为了明确香蕉果实中参与乙烯信号转导的关键基因,本研究在转录水平上对香蕉中的9个Ethylene insensitive 3-like(MaEIL)基因在果实采后成熟过程中的差异表达特性进行分析,找到关键基因并克隆其全长,采用生物信息学方法对其理化特性,结... 详细信息

为了明确香蕉果实中参与乙烯信号转导的关键基因,本研究在转录水平上对香蕉中的9个Ethylene insensitive 3-like(MaEIL)基因在果实采后成熟过程中的差异表达特性进行分析,找到关键基因并克隆其全长,采用生物信息学方法对其理化特性,结构特征,亚细胞定位进行分析,采用荧光实时定量PCR方法对其果实采后不同处理条件下的差异表达特性进行了深入研究。结果表明,MaEIL4在果实采后成熟过程中高水平表达。MaEIL4全长4314 bp,单一外显子。其开放阅读框全长1908 bp,编码635个氨基酸,分子式为C_(3104)H_(4837)N_(883)O_(970)S_(34),分子量为71.13 kD,等电点为5.70,属于亲水性氨基酸。该基因具有典型的Ethylene insensitive 3(EIN3)结构域。该基因编码蛋白质定位于细胞核中。MaEIL4在香蕉果实采后成熟过程中的表达明显受到外源乙烯的诱导,受1-MCP的抑制,表明MaEIL4参与了果实成熟早期乙烯信号的转导,在果实采后成熟过程中发挥着重要的作用。研究结果有助于深入解析香蕉果实采后成熟过程中乙烯信号转导的分子机制,丰富了果实成熟调控的理论,也为香蕉果实成熟与品质改良提供了靶基因,具有重要的应用价值。

关键词：香蕉 MaEIL4 分离鉴定差异表达

控制大豆棕榈酸含量的相关基因定位与克隆研究进展

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分子植物育种 2024年

作者：薛永国唐晓飞曹旦孙建强刘琦朱梓菲何雯瑾高华伟栾晓燕邱丽娟刘鑫磊黑龙江省农业科学院大豆研究所中国农业科学院作物科学研究所农作物基因资源与遗传改良国家重大科学工程农业部北京大豆生物学重点实验室

大豆是世界上最重要的油料作物，大豆棕榈酸(PA)是大豆油中主要成分之一，改变其含量是实现大豆脂肪质量优良化的关键因素之一。随着测序和功能基因组学技术的不断发展，为发掘控制大豆棕榈酸含量相关的基因提供了新的手段。本研究详细... 详细信息

大豆是世界上最重要的油料作物，大豆棕榈酸(PA)是大豆油中主要成分之一，改变其含量是实现大豆脂肪质量优良化的关键因素之一。随着测序和功能基因组学技术的不断发展，为发掘控制大豆棕榈酸含量相关的基因提供了新的手段。本研究详细梳理并总结了近期有关于大豆棕榈酸含量相关基因的定位以及克隆研究领域的最新进展，介绍了棕榈酸生物合成的途径与调控转运机制，还进一步阐述了未来大豆棕榈酸分子育种的研究的方向，本综述为大豆棕榈酸甚至脂肪酸含量改变的大豆品质育种提供理论依据。

关键词：大豆棕榈酸含量基因定位基因功能

高蛋白大豆冀豆12及其衍生品种(系)的特点与遗传分析

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大豆科学 2024年第4期43卷 402-412页

作者：张旭娟陈强赵田湉刘书林杨春燕秦君乔亚科张孟臣河北科技师范学院农业与生物科技学院河北秦皇岛063000 河北省农林科学院粮油作物研究所/国家大豆改良中心石家庄分中心/农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室/河北省遗传育种重点实验室河北石家庄050035 中国科学院种子创新研究院遗传与发育生物学研究所北京100101

冀豆12是由河北省农林科学院粮油作物研究所育成的高蛋白大豆品种,其蛋白含量高、高产、高抗病。该品种于2001年被农业农村部评选为农作物优异种质,是目前中国推广面积最大的高蛋白品种。为了明确冀豆12的主要表型特征和遗传特性,本研... 详细信息

冀豆12是由河北省农林科学院粮油作物研究所育成的高蛋白大豆品种,其蛋白含量高、高产、高抗病。该品种于2001年被农业农村部评选为农作物优异种质,是目前中国推广面积最大的高蛋白品种。为了明确冀豆12的主要表型特征和遗传特性,本研究采用系谱图法结合重测序技术对冀豆12及衍生品种和创新种质进行总结分析,根据多年的生产试验提炼出了冀豆12与其衍生品种和种质的优良特性,并进行重要功能位点在后代品种或品系中的传递情况分析。作为黄淮海地区首个高蛋白品种,冀豆12被作为核心亲本广泛利用。迄今为止已培育出了23个衍生品种,分别在北京、天津、河北、江苏、安徽和湖北等地通过审定并推广应用;并创新出了15个高蛋白特异种质。表型鉴定结果表明,冀豆12的衍生品种在产量相关性状、蛋白含量等品质和花叶病毒抗性上存在较大的变异,生育期、株高的变异范围相对较小。冀豆12与其衍生品种和种质在遗传上主要分为3个亚群。通过热图追踪分析功能位点显示,冀豆12中优异功能位点传递率较高,另有抗蚜虫等不利位点在后代中得到互补改良。衍生品种中蛋白含量变异较大,有两个品种蛋白含量超过冀豆12;冀豆12背景高蛋白含量相关位点个数与衍生品种(或品系)的蛋白含量呈正相关趋势。在利用冀豆12为核心种质进行品种选育的过程中,应注重蛋白含量、花叶病毒抗性等的选择,其次是生育期和株高。同时,在选择亲本时还需要关注蚜虫抗性和耐盐基因的互补。

关键词：冀豆12 衍生品种创新种质重测序遗传关系

长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌群落结构的影响

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热带作物学报 2024年第5期45卷 1040-1051页

作者：肖健杨尚东梁阗卢文谭宏伟广西大学农学院/广西农业环境与农产品安全重点实验室广西南宁530004 广西农业科学院/广西甘蔗遗传改良重点实验室广西南宁530007 广西扶绥县农业科学研究所广西崇左532199 湖南大学生物学院隆平分院湖南长沙410125

探究长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌的影响,为甘蔗生产的可持续发展和科学合理利用氮肥提供理论依据。基于高通量测序技术,分析长期4个施氮处理(CK、L、M、H对应的施氮量分别为0、96、482、964 kg/hm^(2))对甘蔗根际土壤和... 详细信息

探究长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌的影响,为甘蔗生产的可持续发展和科学合理利用氮肥提供理论依据。基于高通量测序技术,分析长期4个施氮处理(CK、L、M、H对应的施氮量分别为0、96、482、964 kg/hm^(2))对甘蔗根际土壤和根系内生真菌群落结构组成的影响。结果显示:与不施氮(CK)处理相比,不同施氮处理均能显著提高甘蔗根际土壤真菌丰富度(P<0.05),其中L、M、H处理分别提高39.58%、24.04%和35.33%,但对甘蔗根际土壤真菌多样性无显著影响。不同施氮处理对甘蔗根系内生真菌多样性和丰富度均无显著影响;不同施氮处理均提高了甘蔗根际土壤中沙蜥属(Saitozyma)、木霉属(Trichoderma)、unclassified_p__Ascomycota、镰刀菌属(Fusarium)等优势真菌属的相对丰度,降低了篮状菌属(Talaromyces)、unclassified_f__Herpotrichiellaceae、梨孢霉属(Coniosporium)、青霉属(Penicillium)、刺球菌属(Chaetosphaeria)、毛壳菌属(Chaetomium)、unclassified_o__Hypocreales等优势真菌属的相对丰度;不同施氮处理亦提高了unclassified_k__Fungi、unclassified_p__Ascomycota等优势甘蔗根系内生真菌属的相对丰度,降低了篮状菌属、毛壳菌属和unclassified_f__Strophariaceae等优势甘蔗根系内生真菌属的相对丰度。结果表明,长期单一的施氮处理容易诱导甘蔗根际土壤或根系内生真菌群落组成趋向单一,具有降低甘蔗植株抵御外界胁迫能力的潜在风险。基于维护甘蔗根际土壤生态健康的视角,适宜甘蔗的施氮量以低氮处理(L)的施用量(96 kg/hm^(2))为佳。

关键词：甘蔗氮肥根际土壤真菌根系内生真菌高通量测序

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