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花生赤霉素3-β-双加氧酶(AhGA3ox)基因家族的全基因组鉴定及表达分析

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作物学报 2024年第4期50卷 932-943页

作者：李海芬鲁清刘浩温世杰王润风黄璐陈小平洪彦彬梁炫强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/国家油料作物改良中心南方花生分中心广东广州510640

赤霉素3-β-双加氧酶(gibberellin 3-beta-dioxygenase,GA3ox)是参与赤霉素生物合成的关键酶之一,可通过影响赤霉素的形成调控植物的生长发育,目前在花生中尚无系统研究。本研究利用生物信息学方法在花生栽培种基因组数据库中筛选花生GA... 详细信息

赤霉素3-β-双加氧酶(gibberellin 3-beta-dioxygenase,GA3ox)是参与赤霉素生物合成的关键酶之一,可通过影响赤霉素的形成调控植物的生长发育,目前在花生中尚无系统研究。本研究利用生物信息学方法在花生栽培种基因组数据库中筛选花生GA3ox家族基因,对鉴定出的7个AhGA3ox在栽培种花生基因组中的分布、结构及进化特征、理化性质、启动子顺式作用元件进行分析,并利用qRT-PCR技术对其进行花生组织结构表达模式分析,同时对AhGA3ox家族基因在不同荚果大小的2个花生品系中的表达量进行分析。结果表明,7个AhGA3ox基因分布在7条染色体上,均由1个内含子和2个外显子组成。花生AhGA3ox蛋白中均包含1个DIOX_N结构域和1个2OG-FeII_Oxy结构域,系统进化分析表明与大豆的亲缘关系较近,在根、茎、叶、花、果针5个组织中呈现出不同表达模式,不仅在花生果壳不同发育时期的表达量不同,在2个荚果大小不同的花生品系果壳相同发育时期的表达量也不相同,但多数发育时期在大果品系中的表达量均显著高于小果品系,推测该家族基因的表达可能对荚果的形成具有促进作用。

关键词：花生 GA3ox 表达分析生物信息学功能分析

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单株籽粒丰产甘蓝型油菜理想株型构建研究

中国油料作物学报 2024年第4期46卷 747-761页

作者：李方一黄璜官春云官梅湖南农业大学农学院湖南长沙410128 国家油料作物改良中心湖南分中心湖南长沙410128

为了探明影响油菜单株籽粒产量的株型因素,构建单株籽粒丰产甘蓝型油菜理想株型,对湖南有代表性的3个甘蓝型油菜品种,进行了3个不同肥力的处理,通过无损测量的方式获得了81个植株苗期、初花期、盛花期、角果期等4个生育期的,包括叶面积... 详细信息

为了探明影响油菜单株籽粒产量的株型因素,构建单株籽粒丰产甘蓝型油菜理想株型,对湖南有代表性的3个甘蓝型油菜品种,进行了3个不同肥力的处理,通过无损测量的方式获得了81个植株苗期、初花期、盛花期、角果期等4个生育期的,包括叶面积、角果面积、籽粒产量等在内的11个株型指标,并开展了相关株型研究。对不同生育期相关株型指标进行分析,探明了相关株型指标的基本生长规律。对与籽粒产量相关的株型指标进行了分析,发现不同生育期的诸多株型指标与其呈极显著相关,其中角果期各分枝籽粒产量、角果数、分枝长和角果面积与单株籽粒产量均呈极显著正相关,且各分枝相应株型指标的相关系数呈相似变化规律;分枝数、叶面积、绿叶数、根颈粗和株高与单株籽粒产量均呈极显著正相关性,且相关系数按不同生育期呈现相应的变化规律;分枝高度和分枝相对高度与单株籽粒产量呈极显著负相关,分枝段相对长度与单株籽粒产量呈极显著正相关。分析了单株产量前10%和20%的植株相关特征和生长规律,除分枝高度和分枝相对高度明显降低外,其他株型指标较总体样本相应指标均不同程度地增加,产量前10%样本与产量前20%样本表现出相似规律,只是相应值增加或减少的幅度更大。对不同生育期油菜理想株型特征采取了定性加定量的方式进行描述,理想株型具有“光合器官(叶、角果)表面积大,根颈粗壮、分枝位低、相对抗倒,二次分枝以及相应角果数明显增多”等特征。从光合效能原理、形态结构原理和源、库、流原理等三个方面对油菜理想株型形成的原理进行了分析,并对油菜理想株型的构建策略、应用方法、研究存在不足进行讨论。

关键词：单株籽粒丰产油菜理想株型构建

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花生核心种质资源荚果成熟度评鉴及早熟种质筛选

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作物学报 2024年

作者：王润风李文佳廖泳俊鲁清刘浩李海芬李少雄梁炫强洪彦彬陈小平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/国家油料作物改良中心南方花生分中心

花生是我国重要的油料作物和经济作物，早熟是花生重要的育种目标，早熟种质资源是早熟育种的基础。然而，受花生无限开花和地下结果的影响，花生成熟度鉴定难度大，花生种质早熟性鉴定技术缺乏。本研究优化和完善了花生荚果成熟度鉴定... 详细信息

花生是我国重要的油料作物和经济作物，早熟是花生重要的育种目标，早熟种质资源是早熟育种的基础。然而，受花生无限开花和地下结果的影响，花生成熟度鉴定难度大，花生种质早熟性鉴定技术缺乏。本研究优化和完善了花生荚果成熟度鉴定方法，通过荚果成熟度指数、成熟荚果比例、荚果平均灰度值等指标精准评鉴了390份花生核心种质资源的荚果成熟度，发现3个指标鉴定出的成熟度结果一致性较高，均可有效区分花生不同种质的荚果成熟度。相关性结果表明，花生荚果成熟度在不同季节间的相关系数为0.48～0.54，表明光温环境对花生种质成熟度的影响较大；荚果成熟度与花期之间的相关系数为-0.32～-0.59，表明花期是影响花生早熟性的重要因素；荚果成熟度与单株出仁率之间相关系数为0.29～0.48，表明荚果成熟度的高低对产量有较大影响。综合3个成熟度指标，发掘出早熟种质28份，其中包括4份在不同光温环境下均表现为早熟的种质：ICGV95057、ICG4601、82-56②和桂花26。研究为开展花生早熟遗传改良及相关研究提供了宝贵的资源。

关键词：花生荚果成熟度早熟种质资源成熟度鉴定

2017-2022年我国花生登记品种主要性状演变分析

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中国油料作物学报 2024年

作者：汪娅梅谭家壮吴小丽陈少菜宋昌艺黄小妹洪彦彬鲁清湛江市农业科学研究院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/国家油料作物改良中心南方花生分中心

为提升花生育种水平、加速品种改良，对2017-2022年我国登记的花生品种的主要农艺性状、产量、品质及抗性进行综合分析。结果表明：2017-2022年我国共登记了1168个品种，以普通型花生为主，通过杂交育成的品种占比达85.6%，科研院所是... 详细信息

为提升花生育种水平、加速品种改良，对2017-2022年我国登记的花生品种的主要农艺性状、产量、品质及抗性进行综合分析。结果表明：2017-2022年我国共登记了1168个品种，以普通型花生为主，通过杂交育成的品种占比达85.6%，科研院所是花生育种的主导力量。对其进行亲本分析，发现亲本利用较为集中，开选01-6、白沙1016、豫花15号等9个骨干亲本育成新品种数多达300个，是国内花生育种重要的骨干亲本。登记品种的单株结果数、油酸含量随年份增长不断上升，但抗性等级有明显下降，产量及其它性状变幅较小，相对稳定。相关性分析发现，干荚果产量、籽仁产量均与总分枝、结果枝、百果重、百仁重、含油量呈极显著正相关，与主茎高、侧枝长、蛋白质含量呈极显著负相关，这说明产量可以通过增加分枝数、适当降低主茎高等措施来提高，产量与品质的协同提升关系为高产高油高油酸花生品种的选育提供了可能。

关键词：花生登记品种产量和农艺性状高油酸抗病性演变分析

不同生态区冬油菜根系生长及碳氮积累分配特征

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中国农业科学 2024年第12期57卷 2404-2423页

作者：黄方园卞潇华蒋展肖晓璐段博陈畅马霓关周博中国农业科学院油料作物研究所农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室陕西省杂交油菜研究中心

【目的】作物产量受到生态环境的显著影响。研究不同气候条件下冬油菜的产量形成机制，为冬油菜高产品种选育和高产栽培提供理论基础。【方法】选择高产油菜品种秦优1618(Q1618)、油菜材料QF1以及常规油菜品种中双11(ZS11),2020—2021... 详细信息

【目的】作物产量受到生态环境的显著影响。研究不同气候条件下冬油菜的产量形成机制，为冬油菜高产品种选育和高产栽培提供理论基础。【方法】选择高产油菜品种秦优1618(Q1618)、油菜材料QF1以及常规油菜品种中双11(ZS11),2020—2021年在黄淮地区（陕西永寿）和长江中游地区（湖北阳逻）分别进行大田试验，研究不同生态区3个不同品种冬油菜的生长发育和生理特性。【结果】不同生态区显著影响冬油菜根系生长特性、干物质积累分配和碳氮积累特征。两个生态区均以Q1618的根系生长最为旺盛，其根长在越冬期较ZS11和QF1分别平均提高了21.0%和6.0%。此外，在阳逻3个品种油菜花期的根系主要集中分布在土壤浅层（0—15 cm），永寿点主要集中分布在土壤深层（15—30 cm）。与ZS11和QF1相比，两个地点的Q1618油菜花期的深层根长、根表面积、根系平均直径、根尖数分别平均提高了138.1%、78.8%、24.2%、83.3%和104.8%、103.1%、44.2%、41.6%。油菜越冬期和花期根系生长与产量显著正相关，且在永寿点相关性更强；越冬期，黄淮产区油菜地上部干物质积累减缓，叶片氮含量降低，根部可溶性糖含量积累，各器官（根、茎、叶）中蔗糖、果糖含量整体表现为QF1>Q1618>ZS11，且该区各器官可溶性糖含量与产量正相关。长江中游产区冬油菜根茎叶基本处于同步生长期，其越冬期干物质积累量整体较黄淮产区提高3.0倍，而该区越冬期干物质积累与单株有效角果数显著正相关。抽薹期后，两个试验点均以Q1618的干物质积累量最大，永寿试验点冬油菜成熟期的干物质积累量和角果中的干物质分配比例提高，分别较阳逻点显著提高10.3%和39.0%。整体而言，长江中游产区提高了冬油菜单株有效角果数，但黄淮产区冬油菜通过提高每角粒数和千粒重，其实测产量（除ZS11受冻害严重减产外）较长江中游产区平均提高了21.1%。相关性分析也表明，永寿点油菜产量与每角粒数和千粒重显著正相关，阳逻点油菜产量与单株有效角果数显著正相关。【结论】长江中游地区通过促进油菜冬前生长，提高单株有效角果数。黄淮产区则通过适当控制越冬期油菜地上部营养体的生长，抽薹期后促进根和茎秆的干物质向籽粒分配来提高每角粒数和千粒重，有利于实现冬油菜高产。

关键词：油菜根系碳、氮积累干物质分配产量

花生CC-NBS-LRR家族基因鉴定及在青枯病和网斑病胁迫下的表达分析

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中国油料作物学报 2024年

作者：汪晓齐飞艳孙子淇郑峥徐静王娟韩锁义黄冰艳董文召张新友沈阳农业大学神农种业实验室河南省作物分子育种研究院/国家生物育种产业创新中心/农业农村部黄淮海油料作物重点实验室/河南省油料作物遗传改良重点实验室/河南生物育种中心有限公司

为明确花生基因组中CC-NBS-LRR(CNL)的家族成员及其功能，对其基因家族成员进行生物信息学分析和表达模式分析，研究花生如何响应病害胁迫。以花生基因组序列为参考，利用Pfam、HMMER、NCBI和CoiledCoil等软件和在线网站筛选，共鉴定得... 详细信息

为明确花生基因组中CC-NBS-LRR(CNL)的家族成员及其功能，对其基因家族成员进行生物信息学分析和表达模式分析，研究花生如何响应病害胁迫。以花生基因组序列为参考，利用Pfam、HMMER、NCBI和CoiledCoil等软件和在线网站筛选，共鉴定得到85个AhCNL家族成员，分布在20条染色体中的15条上，以A02和A12染色体上分布最多，并且大多成簇存在于染色体末端；系统进化树分析表明其可分为4个亚族，每个亚族中的基因成员保守性较高；共线性分析表明在物种内有16对基因存在共线性关系，物种间分析表明相比于拟南芥和苜蓿，花生与大豆的CNL具有较高的同源性；启动子上含有大量与激素相关和抗病相关的顺式作用元件；大部分CNL家族基因在病菌入侵前后均不表达，少部分基因受到病菌诱导后表达量有变化。

关键词：花生 CC-NBS-LRR 青枯病网斑病表达分析

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花生含油量的遗传基础与QTL定位研究进展

作物学报 2024年第3期50卷 529-542页

作者：张月王志慧淮东欣刘念姜慧芳廖伯寿雷永中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室湖北武汉430062

花生是我国重要的油料作物,含油量是花生重要的品质性状和育种目标。花生含油量每提高1个百分点,相当于增产2个百分点,油脂加工利润可提高7个百分点。培育高油高产花生品种是增加食用油供给和保障食用油供给安全的重要途径。本文概述了... 详细信息

花生是我国重要的油料作物,含油量是花生重要的品质性状和育种目标。花生含油量每提高1个百分点,相当于增产2个百分点,油脂加工利润可提高7个百分点。培育高油高产花生品种是增加食用油供给和保障食用油供给安全的重要途径。本文概述了花生含油量表型鉴定的4种常用方法;阐述了花生含油量的遗传特性是多基因控制的数量性状,即受加性效应和显性效应的影响,也存在基因型和环境互作;总结了已报道的含油量QTL124个,表型变异解释率超过10%的主效位点有36个,分布在A03、A05和A08上的8个主效QTL可重复检测到;构建了一张花生含油量的一致性遗传图谱,A08染色体上33.59~50.24 Mb为热点区间;介绍了油脂合成及调控相关基因等方面的研究进展,以期为花生含油量遗传改良和高油品种培育提供理论指导。

关键词：花生含油量遗传特性 QTL定位基因

“稻-稻-油”生产模式下短生育期冬油菜品种选育与推广现状分析

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中国农业科学 2024年第5期57卷 846-854页

作者：李荣德何平罗莉霞史梦雅侯乾马振国郭瑞星成洪涛全国农业技术推广服务中心中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室

近年来，我国食用植物油自给率不到31%，进口依赖度高。油菜是唯一的冬季油料作物，适宜种植区域广泛，是我国重要的食用植物油来源。扩种油菜是保障国家食用油安全的重要举措。充分利用南方双季稻区冬闲田，推广“稻-稻-油”三熟制生... 详细信息

近年来，我国食用植物油自给率不到31%，进口依赖度高。油菜是唯一的冬季油料作物，适宜种植区域广泛，是我国重要的食用植物油来源。扩种油菜是保障国家食用油安全的重要举措。充分利用南方双季稻区冬闲田，推广“稻-稻-油”三熟制生产模式是扩种油菜的重要途径。适宜“稻-稻-油”生产模式的区域主要分布在我国湖南、江西、广西和湖北等省的双季稻区，约有187万hm2的潜力面积。根据温光资源条件，3个适宜区域即温光资源宽松区、温光资源紧平衡区和温光资源约束区均要求油菜品种生育期在180 d左右，10月中下旬播种，4月中下旬收获，才能适宜南方双季稻接茬。从2013年到2022年国家油菜品种试验情况来看，共有75个油菜新品种参加早熟组试验，平均生育期为169.3—185.3 d，平均单产1 635.90—2 228.55 kg·hm-2，其中，有22个品种增产显著。截至2023年5月底，登记生育期在190 d以内，适宜在“稻-稻-油”模式区域种植的短生育期冬油菜品种共有72个，均为甘蓝型双低油菜品种，以杂交品种为主。在品种推广应用上，经相关省份调查，阳光131、丰油730、沣油320、沣油847、赣油杂906、圣光127、湘油420、景油69、沣油112、华油杂652、赣油杂1009等11个品种在“稻-稻-油”生产区有较大的推广应用面积，在2022年的推广面积均为135 hm2以上。现有品种的生育期能够基本满足温光资源宽松区的要求，但在温光资源紧平衡区和约束区生育期仍然偏长。聚焦油菜扩种增产增效，未来还需要强化政策资金保障，组织开展短生育期冬油菜品种培育联合攻关，提高温光资源宽松区品种的产量，缩短温光资源紧平衡区和约束区品种的生育期。同时，还需加强短生育期油菜品种良种良法配套技术的研究与推广，做好早稻、晚稻和油菜品种的搭配，从完善农业社会化服务、扩展油菜种植农业保险、增加油菜种植资金补贴等方面入手，保障农民收益，提高农民“稻-稻-油”模式生产积极性。

关键词： “稻-稻-油”生产模式短生育期冬油菜选育推广

基于智能手机识别的薄层色谱法快速检测油菜籽中的叶绿素

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中国油料作物学报 2024年

作者：郭梦帅李泽一肖华明吕昕梅德圣王丹姚旋郭亮胡琼陈洪魏芳中国农业科学院油料作物研究所农业农村部油料加工重点实验室湖北省油料脂质化学与营养重点实验室华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室湖北洪山实验室

为高效鉴定油菜籽品质，建立一种操作简单、成本低、耗时短的油菜籽中叶绿素含量的快速检测方法。采用乙醇（95%）提取样品中的叶绿素，以石油醚（60～90℃）-丙酮-甲苯（体积比2∶1.5∶2）为展开剂，紫外线分析仪（365 nm）激发叶绿素... 详细信息

为高效鉴定油菜籽品质，建立一种操作简单、成本低、耗时短的油菜籽中叶绿素含量的快速检测方法。采用乙醇（95%）提取样品中的叶绿素，以石油醚（60～90℃）-丙酮-甲苯（体积比2∶1.5∶2）为展开剂，紫外线分析仪（365 nm）激发叶绿素荧光显色，用智能手机采集荧光斑点图像，Image J软件进行荧光斑点自动识别，得到斑点面积，实现叶绿素a和叶绿素b的快速定性定量分析。该方法定量检测叶绿素a和b的线性范围为0.04～1.00 mg/mL，叶绿素a的决定系数R2为0.9965，日内精密度为5.9%，日间精密度为8.6%。叶绿素b的决定系数R2为0.9925，日内精密度为6.1%，日间精密度为5.6%。油菜籽中叶绿素a和叶绿素b的加标回收率分别为90.00%～91.67%和92.00%～113.00%。结果表明该方法线性关系较好，准确度良好，能快速测定油菜籽中叶绿素含量。

关键词：叶绿素薄层色谱法 Image J 智能手机定量分析