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山西芝麻地方种质资源的收集与遗传多样性评价

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中国油料作物学报 2024年

作者：韩俊梅文飞刘霞霞吕伟王若鹏刘文萍山西农业大学经济作物研究所

为评价2020年“第三次农作物种质资源普查和收集行动”中，从山西38个县收集到的58份芝麻地方种质资源遗传多样性，本文对其中的57份资源41个表型性状开展了田间调查。利用变异系数、遗传多样性指数、相关系数、聚类分析法进行了研究，... 详细信息

为评价2020年“第三次农作物种质资源普查和收集行动”中，从山西38个县收集到的58份芝麻地方种质资源遗传多样性，本文对其中的57份资源41个表型性状开展了田间调查。利用变异系数、遗传多样性指数、相关系数、聚类分析法进行了研究，并筛选优异种质。结果表明，数量性状遗传变异丰富，27个性状遗传多样性指数平均值为1.826，千粒重最高为2.09，花萼长最低为1.23；变异系数最大的为始分枝高度（72.05%），最小的为生育期（4.01%）；花冠长度、始分枝高度、主茎果轴长度、蒴果长、蒴果厚、基部和中部叶长、叶宽与单株产量显著正相关；聚类分析将该资源分为五个类群，第一类群属于分枝多、高产材料；第二类群属于矮秆类型；第三类群生育期长、分枝多、低产类型；第四类群属于高秆、高产、大粒类型；第五类群综合性状中等，经过改良具有增产潜力。综合表型性状筛选出P141028023、P141032019、P140502022、P140830014优异种质资源。本研究为芝麻地方种质的挖掘与利用提供理论参考，为新品种选育提供优良的亲本材料。

关键词：种质资源芝麻遗传多样性聚类分析

芝麻苗期干旱生理生化指标响应特征及其基因表达分析

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干旱地区农业研究 2024年第1期42卷 152-158页

作者：刘文萍刘霞霞韩俊梅文飞吕伟王若鹏山西农业大学经济作物研究所山西太原030031

为建立芝麻抗旱性快速鉴定体系及筛选芝麻抗旱品种,采用盆栽反复干旱法,设置正常水分(CK)和干旱胁迫(DS)两种处理,对31份芝麻材料进行生理生化指标测定和综合评价,同时利用qRT-PCR检测SOD合成相关基因的表达量。结果表明:芝麻苗期■、... 详细信息

为建立芝麻抗旱性快速鉴定体系及筛选芝麻抗旱品种,采用盆栽反复干旱法,设置正常水分(CK)和干旱胁迫(DS)两种处理,对31份芝麻材料进行生理生化指标测定和综合评价,同时利用qRT-PCR检测SOD合成相关基因的表达量。结果表明:芝麻苗期■、可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性与CK相比均显著上升,各指标综合抗旱系数和抗旱指数的变异系数最高的分别是SOD(98.64%)和■(154.01%);抗旱指数与■含量、SOD活性呈极显著正相关关系,这两个指标可作为芝麻苗期抗旱性鉴定的重要指标。聚类分析将31份芝麻材料划分为5类抗旱类型,分别为高抗型、中抗型、低抗型、低感型和高感型。利用综合评价方法,筛选出高抗材料2份(‘汾芝10号’和‘豫-11-1’),中抗旱材料4份,低抗旱材料9份,敏感材料10份,高感材料5份;筛选出■含量和SOD活性可作为芝麻种质资源苗期抗旱特性快速鉴定的指标。

关键词：芝麻抗旱生理指标抗旱性评价 SOD合成相关基因表达

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党参新品种‘潞党3号’再生体系的构建

分子植物育种 2024年

作者：郭淑红张强王耀琴王秋宝田洪岭山西农业大学经济作物研究所

为构建党参新品种‘潞党3号’高效再生体系，以‘潞党3号’无菌实生苗为试材，分别取根、茎、叶片、下胚轴为不同外植体，研究不同激素及浓度配比对不同外植体愈伤组织诱导的效果，筛选最佳外植体及愈伤诱导最佳培养基。进一步对愈伤组... 详细信息

为构建党参新品种‘潞党3号’高效再生体系，以‘潞党3号’无菌实生苗为试材，分别取根、茎、叶片、下胚轴为不同外植体，研究不同激素及浓度配比对不同外植体愈伤组织诱导的效果，筛选最佳外植体及愈伤诱导最佳培养基。进一步对愈伤组织进行丛生芽诱导及生根培养研究。从而构建‘潞党3号’高效再生体系。结果表明：最佳外植体为叶片，愈伤组织诱导最佳培养基为MS+6-BA (0.5 mg/L)+2，4-D (1.0 mg/L)+KT (0.5 mg/L)，诱导率为100%；愈伤组织增殖最佳培养基为MS+6-BA (0.1 mg/L)+NAA (0.5 mg/L)，增殖系数为8.8；丛生芽分化最适培养基为MS+6-BA (0.5 mg/L) +NAA (0.1 mg/L)，分化率为83.81%；生根最佳培养基为1/2MS + IBA (0.16 mg/L)，生根率高达94.44%。本研究为党参快繁、种质资源保存及分子生物学研究提供技术支持和理论参考。

关键词：潞党3号外植体组织培养再生体系

不同类型缓控释尿素一次性基施对高粱产量、氮素利用的影响

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河南农业科学 2024年

作者：梁晓红曹雄张瑞栋黄敏佳刘静南怀林王颂宇山西农业大学经济作物研究所

以机械化高粱品种晋杂34为试验材料，在相同施纯氮150 kg/hm2条件下，设置不施氮（CK）、施普通尿素（C1）、施缓释尿素（C2）、施硫包衣尿素（C3）、施聚能网尿素（C4）、施腐植酸尿素（C5）6个处理，研究不同类型缓控释尿素一次性基... 详细信息

以机械化高粱品种晋杂34为试验材料，在相同施纯氮150 kg/hm2条件下，设置不施氮（CK）、施普通尿素（C1）、施缓释尿素（C2）、施硫包衣尿素（C3）、施聚能网尿素（C4）、施腐植酸尿素（C5）6个处理，研究不同类型缓控释尿素一次性基施对高粱农艺性状、产量、氮素利用效率和土壤硝态氮累积量的影响，为提高高粱一次性基施氮肥的利用率和减少土壤环境污染提供理论依据。结果表明，施尿素处理高粱穗长、穗粒质量、千粒质量、产量分别较CK显著提高8.32%～13.71%、21.05%～42.44%、5.24%～10.32%、16.08%～24.74%，有效穗数提高5.09%～18.38%。通径分析结果表明，施尿素处理主要通过提高高粱穗粒质量来增加产量。与C1处理相比，C3和C4处理穗粒质量、千粒质量、产量和地上部氮累积量分别显著提高17.25%和6.25%，4.34%和4.83%，7.46%和5.84%，17.99%和10.00%；氮肥利用率（NUE）、氮肥农学效率（NAE）、氮肥偏生产力（NPFP）、氮素吸收效率（NUPE）分别提高88.03%和48.89%，53.93%和42.15%，7.47%和5.84%，18.00%和10.00%。C3处理穗粒质量、籽粒氮累积量、地上部氮累积量、NUE、NUPE分别较C4处理显著提高10.35%、7.24%、7.27%、26.28%、7.27%。同时，C3处理0～60 cm土层土壤硝态氮累积量较其他施尿素处理显著降低8.65%～31.30%，且残留的硝态氮主要分布在0～40 cm土层。综上，在设置试验条件下，采用硫包衣尿素一次性基施能够显著促进高粱籽粒和地上部对氮素的吸收，提高高粱产量和氮肥利用效率，有效降低硝态氮在土壤中的累积，减少了硝态氮向深层土层淋洗的风险，是适宜推广的氮肥施用方式。

关键词：高粱缓控释尿素一次性基施产量氮素养分利用

绿肥种植密度对咖啡幼龄园杂草群落及咖啡生长的影响

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生态与农村环境学报 2024年

作者：付兴飞李贵平李亚男黄家雄邰杰胡发广李亚麒云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所保山市隆阳区经济作物技术推广站

绿肥种植是一种比较理想的杂草控制技术，通过田间试验研究了绿肥硬皮豆不同种植密度对咖啡幼龄园杂草群落和咖啡生长的影响。绿肥种植5月后，对5种硬皮豆种植密度(S0：0kg/667m2；S1：0.5kg/667m2；S2：1.0kg/667m2；S3：1.5kg/667m2... 详细信息

绿肥种植是一种比较理想的杂草控制技术，通过田间试验研究了绿肥硬皮豆不同种植密度对咖啡幼龄园杂草群落和咖啡生长的影响。绿肥种植5月后，对5种硬皮豆种植密度(S0：0kg/667m2；S1：0.5kg/667m2；S2：1.0kg/667m2；S3：1.5kg/667m2；S4：2.0kg/667m2)的杂草群落和咖啡生长情况开展调查。结果表明，随着硬皮豆种植密度的增加优势杂草香附子重要值显著降低，杂草群落及优势杂草香附子的高度、密度、盖度及生物量均低于S0的。随着硬皮豆种植密度增加杂草群落Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数先降低后增加，Simpson优势度指数逐渐降低，Pielou均匀度指数逐渐增加。硬皮豆种植处理下杂草群落高度、密度、盖度及生物量的响应比均显著低于S0的，硬皮豆种植显著降低了Simpson优势度指数的响应比，显著提高了Pielou均匀度指数的响应比。功能群分类中禾本科的重要值S2和S3显著高于S0的，其余功能群的重要值差异不显著。杂草功能群分类的重要值与群落多样性指数间相关性不显著。硬皮豆种植后咖啡的株高、冠幅、地径、叶长、叶宽、一级分枝对数、最长一级分枝长、最长一级分枝节间数及叶片厚度均高于S0的，其中叶宽达到显著差异水平。整体上硬皮豆种植一定程度促进了咖啡植株生长，对杂草群落及优势杂草香附子具有显著的控制效果，显著降低了杂草群落优势度，短期内对杂草群落丰富度及多样性无影响。幼龄咖啡园种植硬皮豆，建议采用种植密度1.0kg/667m2具有较高的经济效益和生态效益。

关键词：绿肥种植密度杂草群落功能群咖啡幼龄园

油莎豆茎豆油脂积累的规律分析与关键基因挖掘

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中国油料作物学报 2024年

作者：张向歌陈晨朱雅婧程珊李春鑫宋万献翟允汝宋雯栩李居政王会伟河南省农业科学院经济作物研究所

为了明晰油莎豆茎豆中油脂积累规律，挖掘油脂积累关键基因，以高油型豫油莎2号为材料，利用双层（内层透明）沙培装置标记茎豆，分析不同发育时期茎豆的油脂含量变化，并通过多个发育时期茎豆的转录组测序探索核心油脂合成代谢途径相... 详细信息

为了明晰油莎豆茎豆中油脂积累规律，挖掘油脂积累关键基因，以高油型豫油莎2号为材料，利用双层（内层透明）沙培装置标记茎豆，分析不同发育时期茎豆的油脂含量变化，并通过多个发育时期茎豆的转录组测序探索核心油脂合成代谢途径相关基因以及所有转录因子基因的表达变化。结果发现，油莎豆茎豆中油脂积累主要从茎豆发育10 d持续至发育50 d左右，呈现“S”型积累模式，并且油脂积累速率在茎豆发育30 d之前逐渐升高而后又逐渐降低。通过茎豆发育10、20、30、40、50 d的转录组测序，发现植物核心油脂合成代谢途径的主要相关基因均在油莎豆中呈现不同程度的表达。基于多个发育时期茎豆的基因表达变化分析，筛选出与油脂积累速率变化趋势一致的30个核心油脂合成代谢途径相关基因以及23个转录因子基因。这些基因包含了表达量极高的Oleosin、Caleosin、FAD、ACP、PDHC、ACCase和SAD关键功能基因，以及已被证实参与油脂积累的AP2家族转录因子基因WRI1，表明这些基因极大可能参与调控油莎豆茎豆的油脂积累。

关键词：油莎豆油脂积累关键基因转录因子

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基于代谢组揭示蒴腐病对芝麻蒴果成分的影响

微生物学通报 2024年

作者：安启源程洪森孙会杰那艳斌高德学辽宁省经济作物研究所

【背景】作为一种重要的油料作物，芝麻(Sesamum indicum L.)受到链格孢菌(Alternaria alternata)的侵染后会导致其产量降低，进而影响粮食安全和质量。【目的】研究链格孢菌侵染芝麻蒴果后的差异代谢物及通路，以期了解该病害对芝麻的... 详细信息

【背景】作为一种重要的油料作物，芝麻(Sesamum indicum L.)受到链格孢菌(Alternaria alternata)的侵染后会导致其产量降低，进而影响粮食安全和质量。【目的】研究链格孢菌侵染芝麻蒴果后的差异代谢物及通路，以期了解该病害对芝麻的蒴果的影响。【方法】基于非靶向代谢组学技术，结合多元统计分析方法，分析链格孢菌侵染芝麻蒴果后的代谢物差异及代谢途径变化。【结果】代谢组结果显示，在果皮和籽粒中一共注释到247种代谢物，分为11类。相较于对照组，链格孢菌侵染导致果皮和籽粒中的代谢物分别有126和231中上调，有27和118个代谢物下调。差异代谢物的KEGG富集分析，表明链格孢菌侵染影响到芝麻果皮和籽粒的氨基酸代谢、糖代谢、核苷酸代谢，从而影响到芝麻的食品质量。【结论】链格孢菌侵染芝麻受过后，主要通过影响芝麻蒴果的果皮和籽粒的氨基酸代谢、糖代谢，来影响芝麻的品质，为病害的发生提供了思路。

关键词：芝麻链格孢菌气相色谱法-质谱法联用

陆地棉抗虫与抗草甘膦基因的分子聚合及经济性状相关分析

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作物学报 2024年第10期50卷 2637-2642页

作者：陈旭升赵亮狄佳春江苏省农业科学院经济作物研究所江苏南京210014

培育抗棉铃虫兼抗草甘膦的棉花,可以同步提高品种的抗虫与抗除草剂能力,降低植棉的除虫、除草用工成本,提升植棉综合经济效益。本研究利用自育的高产优质陆地棉品系、国产转Bt基因抗虫棉品系以及转GR79+GAT基因的抗草甘膦陆地棉品系为... 详细信息

培育抗棉铃虫兼抗草甘膦的棉花,可以同步提高品种的抗虫与抗除草剂能力,降低植棉的除虫、除草用工成本,提升植棉综合经济效益。本研究利用自育的高产优质陆地棉品系、国产转Bt基因抗虫棉品系以及转GR79+GAT基因的抗草甘膦陆地棉品系为杂交亲本,配置复交组合。在繁殖的复交分离群体后代,通过在苗床喷洒0.2%草甘膦,去除不抗草甘膦棉苗;并在大田不防治棉铃虫的条件下,筛选抗虫棉株。而后在实验室利用特异引物对抗虫基因与抗草甘膦基因进行分子跟踪检测,将同时具有Bt基因与GR79+GAT基因的单株繁殖成株系,经大田筛选获得9个抗虫兼抗草甘膦的优良品系。然后对育成品系进行产量比较试验,结果显示,其中品系BG-6不但实现了抗虫与抗草甘膦基因的聚合,而且该品系的皮棉产量水平较高、纤维品质表现良好:纤维长度达30.9 cm、比强度30.1 cN tex^(-1)、马克隆值4.9。对产量性状与纤维品质性状相关分析显示,只有衣分与棉纤维整齐度呈极显著负相关(r=-0.838**),其他产量性状与纤维品质性状均不存在显著相关性。文章最后得出结论:在复合杂交组合的分离后代,通过在苗床喷洒草甘膦筛选抗性棉苗,再结合大田不治虫筛选抗虫单株;而后在室内对2种抗性基因进行PCR分子跟踪检测,再在大田对产量性状与品质性状进行系统选育,可实现抗虫与抗草甘膦基因以及高产与优质性状的多元聚合。

关键词：陆地棉 Bt基因 GR79+GAT基因产量性状纤维品质相关分析

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谷子AGO基因家族全基因组鉴定及特征分析

中国草地学报 2024年第4期46卷 1-10页

作者：郭晓燕宋健员世宇王宏丽杨成元张鑫山西农业大学经济作物研究所山西太原030031

阿尔戈蛋白(Argonaute proteins,AGO proteins)作为一种高度保守的RNA诱导沉默复合物,与基因转录和转录后沉默有关。目前,植物AGO基因功能的研究主要集中在拟南芥和水稻,对谷子AGO基因功能尚无文献报道。本研究利用生物信息学方法在谷... 详细信息

阿尔戈蛋白(Argonaute proteins,AGO proteins)作为一种高度保守的RNA诱导沉默复合物,与基因转录和转录后沉默有关。目前,植物AGO基因功能的研究主要集中在拟南芥和水稻,对谷子AGO基因功能尚无文献报道。本研究利用生物信息学方法在谷子全基因组中鉴定出15个具有保守结构域和位置顺序的家族成员,分布在7条染色体上,其编码的蛋白质长度在862~1148 aa之间。系统进化分析显示,谷子AGOs蛋白分布在3个进化分支,与拟南芥相比,家族成员数量有所扩展;组织表达特异性分析表明,谷子AGOs大部分基因在穗部表达强烈,推测其参与生殖发育基因调控;蛋白互作结果预测显示,所有谷子AGOs蛋白都与三种蛋白质相互作用,其中DNA介导的RNA聚合酶v亚单位1已被证明与转录水平基因沉默有关。表明AGO基因在谷子进化过程中结构和功能保守,可为谷子AGO基因家族成员的功能研究提供理论基础。

关键词：谷子 AGOs 全基因组鉴定生物信息学分析

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