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枳和柠檬低温锻炼相关基因COR8结构比较与低温响应分析

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分子植物育种 2024年

作者：龚玲黄伟王双友王庆刚周潇姜航宋锦羽龙桂友李娜湖南农业大学园艺学院国家柑橘改良中心长沙分中心

为探明耐寒的枳和不耐寒的柠檬COR8基因响应低温胁迫差异的原因，本研究采用PCR技术克隆枳PtCOR8基因及柠檬同源基因ClCOR8的CDS序列和启动子序列，比对分析它们的核酸序列和氨基酸序列差异；同时构建pPtCOR8-PtCOR8::YFP、35S-PtCOR8::... 详细信息

为探明耐寒的枳和不耐寒的柠檬COR8基因响应低温胁迫差异的原因，本研究采用PCR技术克隆枳PtCOR8基因及柠檬同源基因ClCOR8的CDS序列和启动子序列，比对分析它们的核酸序列和氨基酸序列差异；同时构建pPtCOR8-PtCOR8::YFP、35S-PtCOR8::YFP的融合植物表达载体，通过农杆菌介导法遗传转化不耐寒柠檬，观察枳pPtCOR8启动子对低温胁迫的响应情况。结果显示，枳和柠檬COR8基因CDS序列同源性为99.03%；编码氨基酸序列同源性为98.06%；枳和柠檬COR8蛋白均存在5个跨膜结构，具有跨膜功能；二级结构均由α-螺旋、延伸链、无规则卷曲及β-折叠构成，主要为α-螺旋；三级结构相同。枳和柠檬COR8启动子同源性为87.63%，存在较大差异，顺式作用元件分析发现均含有启动子基本元件CAAT-box和TATA-box，但枳比柠檬多了4个抗逆相关的元件，分别是CCAAT-box、TC-rich repeats、CGTCA-motif、TGACG-motif元件。转基因柠檬阳性苗的荧光观察结果显示，转35S::PtCOR8::YFP载体的柠檬在30 ℃和4 ℃均有荧光表达；转pPtCOR8::PtCOR8::YFP载体的柠檬在30 ℃无荧光，只在4 ℃有荧光表达，说明枳pPtCOR8启动子受低温诱导，是低温诱导型启动子，枳PtCOR8基因是冷诱导基因。研究结果表明枳和柠檬COR8基因同源性高，蛋白质三级结构相同，但启动子构成存在差异，推测两者响应低温胁迫差异的原因可能源于启动子，该结果为进一步研究COR8基因的功能奠定了基础。

关键词： COR8基因基因结构顺式作用元件冷诱导启动子

纽荷尔脐橙树体中黄龙病菌的分布规律及其对叶片组织结构和木质素合成的影响

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植物保护学报 2024年第3期51卷 663-671页

作者：蒋松良张文卓张凤韩健马先锋金燕湖南农业大学园艺学院国家柑橘改良中心长沙分中心湖南省农业科学院湖南省园艺研究所

为明确纽荷尔脐橙树体不同部位叶片在不同季节的黄龙病菌Candidatus Liberibacter asiaticus感染情况，利用实时荧光定量PCR技术检测采集自不同季节及树体不同部位叶片样品中的黄龙病菌，并对秋季采集的相同叶龄且黄龙病菌含量不同的叶... 详细信息

为明确纽荷尔脐橙树体不同部位叶片在不同季节的黄龙病菌Candidatus Liberibacter asiaticus感染情况，利用实时荧光定量PCR技术检测采集自不同季节及树体不同部位叶片样品中的黄龙病菌，并对秋季采集的相同叶龄且黄龙病菌含量不同的叶片进行叶脉显微结构观察、木质素含量测定以及木质素合成相关基因表达模式分析。结果显示，夏季采集的122份叶片样品的阳性率为16.02%，秋季采集的486份叶片样品的阳性率为33.02%，后者的阳性率显著高于前者；其中178份采集自秋季枝条顶端的叶片样品阳性率最高，为36.88%,308份采集自秋季枝条底端的叶片样品阳性率为26.84%，二者均显著高于采集自夏季枝条的60份顶端叶片的阳性率（22.98%）和62份底端叶片的阳性率（8.96%）。对秋季不同含菌量叶片样品进行比较后发现，含菌量较高的叶片其韧皮部厚度较对照显著增加；叶片内木质素含量随着黄龙病菌含量的增加而增加，同时3个木质素合成相关基因Cs4g17860、orange1.1t02755和orange1.1t04489的表达量也随着黄龙病菌含量的增加而上调表达。表明感染黄龙病的纽荷尔脐橙在秋季时其枝条顶端的叶片的阳性率相较于底端叶片以及夏季叶片更高，且黄龙病菌入侵后叶片韧皮部厚度、木质素含量及部分木质素合成相关基因表达量均随着叶片中菌含量的升高而增加。

关键词：柑橘黄龙病菌分布规律木质素表达分析

花生含油量全基因组选择及近红外光谱筛选的育种技术探究

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作物学报 2024年第4期50卷 969-980页

作者：鲁清刘浩李海芬王润风黄璐梁炫强陈小平洪彦彬刘海燕李少雄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

花生含油量对单位面积产油量至关重要。该性状受多个微效基因控制,但可用的紧密连锁标记十分有限,传统的分子标记辅助选择育种准确性不高。全基因组选择作为一种新的育种方法,可实现对数量性状的早期预测;近红外光谱分析可对作物品质性... 详细信息

花生含油量对单位面积产油量至关重要。该性状受多个微效基因控制,但可用的紧密连锁标记十分有限,传统的分子标记辅助选择育种准确性不高。全基因组选择作为一种新的育种方法,可实现对数量性状的早期预测;近红外光谱分析可对作物品质性状(如含油量等)进行无损检测。通过两者优势互补,建立花生含油量全基因组选择和近红外光谱筛选联合的育种技术,探讨影响花生含油量全基因组选择预测准确性的因素,为花生分子育种奠定理论基础。本研究以216个重组自交系为材料构建训练群体;分别以139、464和505株F_(2)、F_(3)和F_(4)为材料构建育种群体;利用自主开发的“PeanutGBTS40K”液相芯片进行基因分型,开展含油量全基因组选择育种模型分析;通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选技术,开展花生含油量性状的育种应用,并评价其育种效果。结果显示,对训练群体进行基因分型后,总共获得30,355个高质量SNPs,并用于11个全基因组预测的模型选择分析。含油量预测准确性最高的模型为rrBLUP,其次是randomforest和svmrbf。以重组自交系为预测群体,F_(2)、F_(3)和F_(4)各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.128和0.119;以重组自交系叠加上一轮的育种群体为预测群体,各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.131和0.160。全基因组选择联合近红外筛选要比单独的全基因组选择对各世代的含油量选择效果提高1.8%、2.7%和3.4%;与单独的近红外筛选相比,差异不显著(0.10%、0.06%和0.07%);而近红外筛选与全基因组选择相比,含油量可显著提高1.7%、2.6%和3.3%。通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选育种,F_(3)和F_(4)分别比F_(2)的含油量提高1.2%和1.0%。F_(4)总共获得16个入选改良株系,有10个株系含油量≥55.0%,其中2个株系(SF_(4)_201和SF_(4)_379)的理论产量分别比对照增产7.0%和11.1%。本研究通过建立花生含油量性状的全基因组选择-近红外光谱筛选联合育种技术,可有效实现花生含油量性状的遗传改良。

关键词：花生含油量全基因组选择近红外光谱分析基因组育种值

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

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

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甘蓝型油菜‘秦优1618’的抗倒特性研究

中国农学通报 2024年第6期40卷 48-52页

作者：张忠鑫王学芳张耀文关周博董育红郑磊杨莉陕西省杂交油菜研究中心国家油料作物改良中心陕西油菜分中心陕西杨凌712100

为更好地创制、选育抗倒性油菜新种质及新品种提供理论参考。以‘秦优1618’和‘秦优7号’(CK)为试验材料,从茎秆特性、株型结构、根系性状等方面综合解析‘秦优1618’的强抗倒特性。结果表明:‘秦优1618’成熟期茎秆木质素含量(20.35%... 详细信息

为更好地创制、选育抗倒性油菜新种质及新品种提供理论参考。以‘秦优1618’和‘秦优7号’(CK)为试验材料,从茎秆特性、株型结构、根系性状等方面综合解析‘秦优1618’的强抗倒特性。结果表明:‘秦优1618’成熟期茎秆木质素含量(20.35%)、粗纤维素含量(28.19%)、主茎平均抗折力(95.99 N/mm^(2))均极显著高于CK,穿刺强度(83.1 N/cm^(2))显著高于CK,特别是其主茎中上部位(60~80 cm)的抗折力优势明显;同时具有较合理的株型结构和较发达的根系:株高适宜(168.5 cm,较CK低11.6 cm)、分枝部位较低(64.2 cm,较CK低9.9 cm)、分枝数较多(7.2枝)、茎秆实心率高、主花序较长、角果数较多;终花期时其根茎粗与CK差异显著。‘秦优1618’在上述各方面都有较突出的抗倒性表现,综合考量植株茎秆特性、株型结构、根系性状等指标而非单一指标,是选育抗倒性油菜新品种的重要方向。

关键词： ‘秦优1618’ 甘蓝型油菜抗倒性茎秆特性株型结构根系性状

早生优质高产绿茶茶树新品种‘湘茶研3号’选育研究

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茶叶通讯 2024年第1期51卷 23-28页

作者：杨阳刘振赵洋杨培迪成杨璩馥榕湖南省农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心湖南分中心湖南长沙410125

‘湘茶研3号’(原名88-03)是采用系统选育法从安化群体种天然杂交后代实生苗中选育出来的茶树新品种。品比试验结果表明,‘湘茶研3号’属灌木型,中叶类,早生种;叶片呈长椭圆形,叶色深绿;芽叶黄绿色,有较多茸毛,持嫩性强,一芽一叶期、一... 详细信息

‘湘茶研3号’(原名88-03)是采用系统选育法从安化群体种天然杂交后代实生苗中选育出来的茶树新品种。品比试验结果表明,‘湘茶研3号’属灌木型,中叶类,早生种;叶片呈长椭圆形,叶色深绿;芽叶黄绿色,有较多茸毛,持嫩性强,一芽一叶期、一芽二叶期和一芽三叶期与早生茶树品种‘福鼎大白茶’相当。春季平均水浸出物含量38.85%±1.67%,茶多酚含量18.13%±1.93%,氨基酸含量4.16%±1.20%,酚氨比4.36。制烘青绿茶外形条索紧细多毫,色泽翠绿,香气高长,汤色黄绿明亮,滋味醇厚鲜爽,叶底嫩绿明亮。品比试验4年(4~7龄)平均年产鲜叶871.86 kg/667 m^(2),比对照‘福鼎大白茶’高42.25%。具有较强的抗寒、抗旱和抗病虫性。

关键词：茶树品种 ‘湘茶研3号’ 早生优质高产绿茶

枸橼过氧化物酶基因家族鉴定及其响应柑橘溃疡病菌侵染表达分析

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植物病理学报 2024年

作者：罗健铭缪绸雨韩健郝晨星叶蓉春盛玲马先锋金燕园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心湖南农业大学园艺学院.国家柑橘改良中心长沙分中心湖南省农业科学院.湖南省园艺研究所

柑橘属绝大多数种质易感柑橘溃疡病，柑橘溃疡病严重危害了我国柑橘产业发展。本研究在枸橼基因组中鉴定出88个POD基因，通过系统进化树分析将其分为2类，并通过对柑橘溃疡病具有抗性的枸橼C-05和感病的冰糖橙叶片接种柑橘溃疡病后的转... 详细信息

柑橘属绝大多数种质易感柑橘溃疡病，柑橘溃疡病严重危害了我国柑橘产业发展。本研究在枸橼基因组中鉴定出88个POD基因，通过系统进化树分析将其分为2类，并通过对柑橘溃疡病具有抗性的枸橼C-05和感病的冰糖橙叶片接种柑橘溃疡病后的转录组分析，获得16个受柑橘溃疡病菌诱导特异表达的POD基因。对在抗、感病种质中表达量较高且差异较大的CmPOD05使用q RT-PCR进一步验证其表达，并通过烟草亚细胞定位确定其可能定位于细胞质膜上。同时分析了不同柑橘种质之间的POD05同源基因蛋白质差异，以及通过启动子序列的顺式作用元件分析，得到防御和应激反应调控等多个抗病相关的顺式作用元件。在冰糖橙叶片中瞬时过表达CmPOD05，在接种溃疡病后第3 d，与对照相比单位叶面积的柑橘溃疡病菌生长量显著减少。在枸橼C-05及烟草叶片中瞬时过表达CmPOD05可以增加叶片的H2O2及超氧阴离子含量。本研究结果表明CmPOD05可能参与了枸橼C-05对柑橘溃疡病的抗病过程。

关键词：枸橼冰糖橙柑橘溃疡病过氧化物酶

核酸共提取试剂盒应用于柑橘危险性病害检测的效率评价

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中国果树 2024年第1期 103-107页

作者：成璐伶廖俭罗宇何淙李大志李娜戴素明湖南农业大学园艺学院长沙410128 国家柑橘改良中心长沙分中心

柑橘易受到不同遗传类型病原的复合感染,传统病原检测方法需单一核酸提取,使得检测步骤繁琐,影响检测效率。以普通单一核酸提取试剂盒为对照,采用核酸共提取试剂盒,通过分析核酸完整性和浓度以及病原检测效率,以期探讨核酸共提取试剂盒... 详细信息

柑橘易受到不同遗传类型病原的复合感染,传统病原检测方法需单一核酸提取,使得检测步骤繁琐,影响检测效率。以普通单一核酸提取试剂盒为对照,采用核酸共提取试剂盒,通过分析核酸完整性和浓度以及病原检测效率,以期探讨核酸共提取试剂盒应用于柑橘危险性病害检测的可行性,从而简化柑橘病原检测方法的核酸提取步骤。结果表明,相比普通RNA提取试剂盒,核酸共提取试剂盒提取RNA的完整性、纯度、浓度以及柑橘衰退病毒病原检测效率均无显著差异,可达到相同检测效果。相比普通DNA提取试剂盒,核酸共提取试剂盒提取DNA的完整性、纯度均无显著性差异,但其浓度显著降低,使得柑橘黄龙病和柑橘溃疡病病原检测效率也显著降低;通过增加PCR反应的起始模板量,核酸共提取试剂盒检测柑橘黄龙病和柑橘溃疡病病原的效率与普通DNA试剂盒无显著差异,可达到相同检测效果。综上所述,核酸共提取试剂盒可应用于柑橘危险性病害检测,将有助于提高病原复合感染样品的检测效率。

关键词：核酸共提取病毒检测效果比较