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甘蔗/花生间作对根系生理及根际土壤养分的影响

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中国油料作物学报 2024年第4期46卷 889-896页

作者：邱江梅吴海宁黄志鹏贺梁琼李忠钟瑞春韩柱强蒋菁黎冰唐秀梅唐荣华广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所广西南宁530007 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室广西南宁530007 贺州学院广西贺州542800

为探明甘蔗/花生间作对根系生理及根际土壤养分的影响,本文设置了甘蔗单作、花生单作、甘蔗/花生间作模式,系统分析了不同种植模式下根系分泌物、根系浸提物和根际土壤养分的变化及其相关性。结果表明:间作甘蔗根系分泌的总氨基酸及根... 详细信息

为探明甘蔗/花生间作对根系生理及根际土壤养分的影响,本文设置了甘蔗单作、花生单作、甘蔗/花生间作模式,系统分析了不同种植模式下根系分泌物、根系浸提物和根际土壤养分的变化及其相关性。结果表明:间作甘蔗根系分泌的总氨基酸及根系浸提液中的总糖显著高于单作,间作花生根系分泌的总糖显著高于单作。间作甘蔗根际土壤的碱解氮(alkali-hydrolyzed nitrogen,AN)、有效磷(available phosphorus,AP)、速效钾(available potassium,AK)和土壤有机质(soil organic matter,SOM)显著高于单作甘蔗,间作种植显著降低了花生根际土壤的有效磷、速效钾和pH。间作和单作甘蔗的酸性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶差异不显著,间作花生的过氧化氢酶显著高于单作花生。根系分泌的酚酸与土壤有机质呈显著负相关,总糖与蔗糖酶呈显著正相关,氨基酸与脲酶呈显著正相关;根系浸提液中的有机酸与pH呈显著正相关,氨基酸与SOM呈显著负相关、与AK呈极显著负相关。脲酶与AK呈显著负相关,蔗糖酶与SOM呈极显著负相关。综上,甘蔗/花生间作主要影响根系分泌氨基酸、总糖和酚酸的代谢活动,且可显著提高甘蔗的土壤有效养分。

关键词：间作系统根系分泌物根系浸提物土壤养分土壤酶

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阳光玫瑰葡萄冬果品质及糖代谢响应光质机理

南方农业学报 2024年第8期55卷 2286-2294页

作者：时晓芳林玲黄秋秘白先进白扬黄桂媛韩佳宇李洪艳曹雄军郭荣荣广西农业科学院葡萄与葡萄酒研究所广西南宁530007 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室广西南宁530007 广西真诚农业有限公司广西南宁530105

【目的】探索光质条件改变对阳光玫瑰葡萄冬果品质及糖类物质代谢变化的影响,为提高葡萄冬季果实品质提供参考依据。【方法】在冬果发育阶段对阳光玫瑰葡萄植株进行LED灯照射补光处理,分别为红光、蓝光和白光,以不补光处理为对照;分别... 详细信息

【目的】探索光质条件改变对阳光玫瑰葡萄冬果品质及糖类物质代谢变化的影响,为提高葡萄冬季果实品质提供参考依据。【方法】在冬果发育阶段对阳光玫瑰葡萄植株进行LED灯照射补光处理,分别为红光、蓝光和白光,以不补光处理为对照;分别在硬果期(E-L33)、果实膨大期(E-L35)、果实未完全成熟期(E-L37)和果实完全成熟期(E-L38)各采样1次,对果实样品的纵径、单粒重,可溶性固形物、可滴定酸、果糖、葡萄糖和蔗糖含量,蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和中性转化酶(NI)活性及其基因相对表达量进行测定。【结果】白光对果粒纵径的伸长影响较大,在E-L38时期较对照显著提高4.94%(P品质的需求选择合适的人工光源进行补光。

关键词：阳光玫瑰葡萄补光处理果实品质糖代谢酶活性

基于WGS构建葡萄高密度遗传图谱及抗炭疽病QTL定位

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中外葡萄与葡萄酒 2024年第3期 30-37页

作者：潘凤英曲俊杰黄羽韦荣福郭泽西尹玲孙大运广西壮族自治区农业科学院/广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室广西南宁530007 广西农业科学院葡萄与葡萄酒研究所广西南宁530007

葡萄炭疽病是一种危害葡萄成熟果实的真菌病害,严重影响葡萄的产量和品质。美洲种葡萄具有适应南方湿热气候且高抗炭疽病的特点,因此构建美洲葡萄高密度分子遗传图谱,定位其抗炭疽病QTL,利用其中的抗病基因指导葡萄抗病育种具有重要意... 详细信息

葡萄炭疽病是一种危害葡萄成熟果实的真菌病害,严重影响葡萄的产量和品质。美洲种葡萄具有适应南方湿热气候且高抗炭疽病的特点,因此构建美洲葡萄高密度分子遗传图谱,定位其抗炭疽病QTL,利用其中的抗病基因指导葡萄抗病育种具有重要意义。本研究以美洲葡萄‘C30-5-1’165株自交后代为作图群体,基于全基因组测序(WGS)开发SNP标记,构建遗传图谱,并对葡萄抗炭疽病QTL进行分析。构建的葡萄分子遗传图谱总遗传距离为3138.74 cM,相邻标记间平均遗传距离为0.98 cM,分布均匀。根据群体炭疽病抗性表型数据,在11号连锁群上检测到1个炭疽病抗性相关QTL,命名为Cgr2,可解释表型变异5.0%,是一个微效QTL。与葡萄参考基因组比对分析发现,该QTL区域包含2个候选抗性基因,分别编码UDP糖基转移酶和类黄酮3’-单加氧酶,它们可能对葡萄炭疽病抗性起重要作用。

关键词：葡萄遗传图谱抗炭疽病 QTL定位

百香果响应烟草疫霉侵染的分子机制及基因挖掘

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南方农业学报 2024年第3期55卷 589-600页

作者：孙嘉曼陈格罗海玲黄永才刘增亮杨柳张进忠嘉应学院/广东省山区特色农业资源保护与精准利用重点实验室广东梅州514015 农业农村部百香果生物学与遗传育种重点实验室广西南宁530007 广西农业科学院/广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室广西南宁530007 广西农业科学院微生物研究所广西南宁530007

【目的】在转录水平上分析百香果响应烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)侵染的表达模式,挖掘抗性相关基因并解析其作用机制,为利用分子手段进行百香果抗病性状筛选和抗病品种选育打下基础。【方法】以百香果主栽品种钦果9号为试材,对... 详细信息

【目的】在转录水平上分析百香果响应烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)侵染的表达模式,挖掘抗性相关基因并解析其作用机制,为利用分子手段进行百香果抗病性状筛选和抗病品种选育打下基础。【方法】以百香果主栽品种钦果9号为试材,对烟草疫霉侵染12、24、48、72和96 hpi钦果9号进行组织表型观察和生理指标测定;采用转录组测序(RNA-Seq)构建钦果9号响应烟草疫霉侵染的转录组,使用DESeq分析基因表达差异,以P生物合成、MAPK信号途径及类黄酮生物合成等与植物抗病相关的通路显著富集,表明这些通路在转录水平上是百香果响应烟草疫霉侵染的主要代谢途径。植物—病原菌互作通路中的PR1、CERK1、RPM1、CDPK和CML等基因,茉莉酸(JA)/乙烯(ET)信号途径中的JAR1、JAZ2、ERF1、EBF1和ERS等基因,以及次生代谢相关的CAD6、4CL、POD、CHS和LDOX等基因均在感染烟草疫霉的钦果9号植株中大幅上调表达,推测这些基因参与了百香果对烟草疫霉的抗性反应过程。实时荧光定量PCR结果验证了RNA-Seq数据的可靠性。【结论】植物激素信号转导、植物—病原菌互作、苯丙烷类生物合成、MAPK信号途径及类黄酮生物合成是百香果响应烟草疫霉侵染的主要信号通路和代谢途径。不同代谢途径中的关键基因以复杂方式参与了百香果对烟草疫霉的抗性反应过程。

关键词：百香果烟草疫霉转录组分析分子机制基因挖掘

转录因子GhWRKY41促进水杨酸合成增强棉花对黄萎病菌的抗性

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作物学报 2024年第10期50卷 2447-2457页

作者：肖胜华董贤镘彭鑫李安子闭兆福廖铭静黄礼豪管倩倩胡琴朱龙付广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530004 华中农业大学/作物遗传改良国家重点实验室湖北武汉430070 华中农业大学/湖北洪山实验室湖北武汉430070

棉花是我国最重要的经济作物之一,但其产量和品质受黄萎病菌危害而大幅度下降。挖掘棉花黄萎病抗性相关基因并解析其分子机制,对加快棉花抗黄萎病育种进程具有重要意义。前期研究鉴定到一个在多个抗病棉花品种中均受黄萎病菌诱导显著上... 详细信息

棉花是我国最重要的经济作物之一,但其产量和品质受黄萎病菌危害而大幅度下降。挖掘棉花黄萎病抗性相关基因并解析其分子机制,对加快棉花抗黄萎病育种进程具有重要意义。前期研究鉴定到一个在多个抗病棉花品种中均受黄萎病菌诱导显著上调表达的WRKY基因GhWRKY41,该基因通过激活苯丙烷代谢增强棉花对黄萎病菌的抗性。本研究进一步分析了GhWRKY41在不同激素处理下的诱导表达模式,利用病毒介导的基因沉默(VIGS)技术验证了GhWRKY41的抗病功能,并利用前期已创制的GhWRKY41转基因棉花株系‘Jin668’测定了其内源植物抗病激素含量。结果显示,GhWRKY41受水杨酸(SA)、Me-JA和H_(2)O_(2)诱导均显著上调表达;GhWRKY41被沉默后可削弱棉花对黄萎病菌的抗性;SA含量在GhWRKY41超表达棉花中显著增加,而在GhWRKY41干涉棉花中则明显减少。RT-qPCR分析显示,SA合成基因GhSID2及SA信号转导基因GhNPR1、GhPR1、GhPR5的表达水平在超表达植株中明显上调,而在干涉植株中则显著下降。ChIP-qPCR和双荧光素酶报告基因试验结果表明,GhWRKY41可结合并激活GhSID2、GhPR1和GhPR5的表达。此外,外施SA可明显提高棉花的黄萎病抗性。综上表明,GhWRKY41可通过促进棉花中内源植物激素SA的合成来增强植株的黄萎病抗性,这一结果完善了GhWRKY41在棉花抵御黄萎病菌过程中的生物学功能,为未来利用黄萎病抗性基因创制棉花抗病材料提供了理论基础。

关键词：棉花黄萎病菌 GhWRKY41 水杨酸

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小麦穗发芽抗性机制及抗性育种研究

中国农业科学 2024年第7期57卷 1237-1254页

作者：董慧雪陈倩郭晓江王际睿四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室四川农业大学小麦研究所四川农业大学农学院四川农业大学西南作物基因资源与遗传改良教育部重点实验室

穗发芽是禾本科作物籽粒在收获前于高湿环境下的穗上发芽现象，严重影响小麦的产量与品质。种子休眠水平是影响小麦穗发芽抗性的主要因素，而往往驯化作物的籽粒休眠水平低，导致栽培小麦普遍比其野生祖先种更易发生穗发芽。小麦穗发芽... 详细信息

穗发芽是禾本科作物籽粒在收获前于高湿环境下的穗上发芽现象，严重影响小麦的产量与品质。种子休眠水平是影响小麦穗发芽抗性的主要因素，而往往驯化作物的籽粒休眠水平低，导致栽培小麦普遍比其野生祖先种更易发生穗发芽。小麦穗发芽主要受外源环境（温度、湿度等）和内源植物激素（GAs、ABA、IAA、MeJA、ET、BR）的调控。已鉴定出一批抗穗发芽材料，并克隆了一系列调控穗发芽抗性的关键基因，如PM19、MFT、MKK3、Myb10-3D、Vp1等。通过分子标记辅助选择、人工合成小麦和CRISPR/Cas9基因编辑技术，已成功创制了抗穗发芽小麦新材料。本文综述了小麦穗发芽抗性的遗传机制及抗性育种研究的最新进展，未来仍需继续挖掘关键穗发芽抗性基因，以生物育种的方法培育抗穗发芽小麦新品种。

关键词：小麦穗发芽种子休眠激素育种改良

棉花AP2/ERF转录因子Gh TINY2负调控植株抗盐性的功能分析

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作物学报 2024年第1期50卷 126-137页

作者：肖胜华陆妍李安子覃耀斌廖铭静闭兆福卓柑锋朱永红朱龙付广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530000 华中农业大学/作物遗传改良国家重点实验室湖北武汉430000

棉花属于相对耐盐作物,但高盐胁迫同样会造成棉花产量和纤维品质的大幅下降。深入挖掘抗盐基因并解析棉花响应盐胁迫的分子机理,对加快棉花抗盐遗传改良育种进程具有重要意义。本研究从棉花响应盐胁迫的转录组数据中鉴定到一个受盐诱导... 详细信息

棉花属于相对耐盐作物,但高盐胁迫同样会造成棉花产量和纤维品质的大幅下降。深入挖掘抗盐基因并解析棉花响应盐胁迫的分子机理,对加快棉花抗盐遗传改良育种进程具有重要意义。本研究从棉花响应盐胁迫的转录组数据中鉴定到一个受盐诱导极显著下调表达的AP2/ERF转录因子GhTINY2,并分析了GhTINY2超表达拟南芥的抗盐表型和各生理指标。结果显示,在盐胁迫下,GhTINY2超表达植株的种子萌发率显著下降;脯氨酸、可溶性糖、叶绿素含量等均显著减少;多个盐胁迫响应基因显著下调表达;因而表现出更为严重的叶片萎蔫枯黄表型。通过分析GhTINY2超表达拟南芥中的RNA-seq数据,发现差异表达基因(DEGs)富集到叶绿素代谢、刺激响应等生物过程中,且DEGs均呈下调表达趋势。此外,在棉花中通过病毒诱导的基因沉默(VIGS)试验沉默GhTINY2后,TRV:GhTINY2植株在盐胁迫下叶绿素和脯氨酸含量显著增加,从而增强了棉花的抗盐性。综上,GhTINY2是棉花中一个负调控盐胁迫抗性的重要基因,未来将有望通过现代基因工程技术利用GhTINY2创制耐盐棉花材料。

关键词：棉花 GhTINY2 盐胁迫转录因子转基因

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菥蓂的资源开发利用与脂质代谢工程改良研究进展

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植物遗传资源学报 2024年第8期25卷 1234-1244页

作者：李蓉曹梦李妍逸陈吉丽张红林朱耀顺刘娟刘涛徐笑宇云南农业大学农学与生物技术学院/云南农业大学对外合作交流处

菥蓂（Thlaspi arvense L.）属于十字花科菥蓂属，是一种兼具药食同源功效的草本植物，生态适应能力强，种子富含油脂，具备较高的资源开发利用价值。近年来，随着现代生命科学研究的不断进步，菥蓂的诸多优势得以被发掘，国内外已陆续... 详细信息

菥蓂（Thlaspi arvense L.）属于十字花科菥蓂属，是一种兼具药食同源功效的草本植物，生态适应能力强，种子富含油脂，具备较高的资源开发利用价值。近年来，随着现代生命科学研究的不断进步，菥蓂的诸多优势得以被发掘，国内外已陆续开展了关于菥蓂的基础和应用研究。目前国内的报道多集中于菥蓂的功能活性物质提取及其在临床医疗上的作用，国外研究则偏向于探索菥蓂在农业生产循环中的生态价值与脂质代谢调控机制。大量研究表明，菥蓂具备开发生物柴油和补充油料生产的优异潜质，也是新型药物开发的良好备选原料。同时，得益于菥蓂全基因组信息的公布，对菥蓂开展分子育种改良已成为可能，例如通过基因编辑技术改变其种子脂肪酸构成以获得更符合食用油需求的品质，以及挖掘菥蓂的其他重要功能基因用于提高作物生产和抗逆性。利用代谢工程手段优化菥蓂的脂质特性以制备新型植物油甚至异源生产高价值脂肪酸（神经酸等）将潜力巨大，是菥蓂最具前景的开发方向之一。本文综述并展望了近年来菥蓂在资源开发利用和脂质代谢工程研究等方面的报道，以期为菥蓂在我国的基础研究和推广应用提供参考。

关键词：菥蓂资源开发利用脂质代谢工程

山梨与中华猕猴桃种间杂交群体的抗病性评价及抗病机制的研究

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果树学报 2024年

作者：贺迪钟彩虹朱佳慧潘慧李文艺杨洁黄跃刘普李黎安徽农业大学园艺学院/园艺作物品质生物学安徽省重点实验室中国科学院武汉植物园·中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室·中国科学院猕猴桃产业技术工程实验室

【目的】细菌性溃疡病是猕猴桃产业面临的毁灭性病害，筛选抗性猕猴桃种质资源，可为抗病育种与品种改良奠定基础资源。【方法】利用离体枝条接种的方法，连续两年对山梨63101与中华猕猴桃磨山雄7号杂交群体进行溃疡病抗性鉴定；选取19... 详细信息

【目的】细菌性溃疡病是猕猴桃产业面临的毁灭性病害，筛选抗性猕猴桃种质资源，可为抗病育种与品种改良奠定基础资源。【方法】利用离体枝条接种的方法，连续两年对山梨63101与中华猕猴桃磨山雄7号杂交群体进行溃疡病抗性鉴定；选取19份抗病性存在差异的种质，进一步采用石蜡切片法和扫描电镜技术观察叶片组织结构与气孔特征，并测定叶片中总酚、可溶性糖、木质素含量等，筛选与溃疡病抗病显著相关的指标。【结果】84份种质资源中含抗病种质67份（占比79.76%）、耐病13份（占比15.48%）、感病3份（占比3.57%）、高感1份（占比1.19%）。相关性分析表明叶片的海绵组织厚度、气孔密度和长度与抗病性呈显著负相关，总酚、可溶性糖及木质素含量与抗病性呈极显著正相关。气孔宽度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度与枝条抗病性不相关。【结论】本研究筛选出67份抗病种质资源，证实叶片海绵组织厚度、气孔密度和长度、木质素含量、可溶性糖含量、总酚含量等6个指标可作抗性评价指标，为猕猴桃品种的抗病杂交选育及快速抗性鉴定奠定了基础。

关键词：猕猴桃溃疡病种质资源抗性评价生理生化指标