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玉米果穗相关性状QTL定位及重要候选基因分析

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作物学报 2024年第6期50卷 1435-1450页

作者：郑雪晴王兴荣张彦军龚佃明邱法展华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室/湖北洪山实验室湖北武汉430070 甘肃省农业科学院作物研究所甘肃兰州730070

玉米果穗相关性状与产量直接相关,其遗传基础解析对于指导玉米遗传改良意义重大。本研究对3年6个环境下的168份高代回交重组自交系(AB-RILs)的穗长、穗行数和百粒重等8个性状进行表型鉴定,结合玉米10 K芯片产生的覆盖全基因组的11,407个... 详细信息

玉米果穗相关性状与产量直接相关,其遗传基础解析对于指导玉米遗传改良意义重大。本研究对3年6个环境下的168份高代回交重组自交系(AB-RILs)的穗长、穗行数和百粒重等8个性状进行表型鉴定,结合玉米10 K芯片产生的覆盖全基因组的11,407个SNP(Single Nucleotide Polymorphisms)标记对8个性状进行QTL定位。共鉴定到32个与8个果穗性状相关的QTL,其中包含5个环境一致性的QTL,3个多效性QTL。进一步利用507份关联群体的基因型与表型数据对主效QTL候选区间进行关联分析,鉴定到19个可能与果穗性状相关的重要候选基因,结合候选基因的进化分析和表达分析等,初步确定其中4个为关键候选基因。以上结果为玉米育种中果穗性状的遗传改良提供了重要的标记信息,同时也为果穗性状相关基因克隆提供指导。

关键词：玉米 AB-RIL群体果穗籽粒 QTL定位候选区间关联分析

甘薯WRKY基因家族鉴定及其响应茎腐病侵染的表达分析

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江苏农业科学 2024年

作者：丁夏威田沺陈健文陈景益王章英邹宏达黄立飞华南农业大学农学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仲恺农业工程学院农学院

WRKY基因家族是植物中重要的转录因子家族,在植物响应生物和非生物胁迫过程中起到非常重要的调控作用。通过生物信息学方法在甘薯基因组(pasi3)鉴定了84个WRKY家族基因,分布于15条染色体,编码氨基酸数量为120～838 aa,等电点为4.89～10... 详细信息

WRKY基因家族是植物中重要的转录因子家族,在植物响应生物和非生物胁迫过程中起到非常重要的调控作用。通过生物信息学方法在甘薯基因组(pasi3)鉴定了84个WRKY家族基因,分布于15条染色体,编码氨基酸数量为120～838 aa,等电点为4.89～10.74。系统发育树将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ簇,其中Ⅱ簇又分为5个亚群(Ⅱ-a、Ⅱ-b、Ⅱ-c、Ⅱ-d、Ⅱ-e)。保守结构域显示IbWRKY基因具有高度保守的WRKYGQK基序,其中有11个基因的保守基序发生了变异。IbWRKY基因的启动子中存在多个与生长发育、激素响应和应激反应相关的顺式作用元件。共线性表明甘薯与拟南芥、番茄和马铃薯等双子叶植物的WRKY基因具有相似的进化历程。IbWRKY基因在甘薯中具有显著的组织特异性,且在生物、非生物胁迫和激素处理下表达差异显著。73个IbWRKY基因参与了茎腐病胁迫响应,其中IbWRKY20/40/6/84等4个基因与茎腐病抗性密切相关。本研究鉴定了84个甘薯WRKY基因,并明确了其家族特征、进化和表达模式。同时,挖掘到了4个与茎腐病抗性密切相关的WRKY基因,为揭示IbWRKY基因在甘薯茎腐病抗性方面的功能提供了参考。

关键词：甘薯 WRKY 茎腐病生物信息学表达模式

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杜鹃花新品种‘蝶海’

园艺学报 2024年第5期51卷 1177-1178页

作者：李畅刘晓青邓衍明苏家乐周惠民孙晓波郭臻昊江苏省农业科学院休闲农业研究所江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室南京210014

‘蝶海’是由锦绣杜鹃(Rhododendron pulchyrum)通过开放式授粉实生选育而成的杜鹃花新品种。植株长势强健,株形紧凑美观;花色红紫(RED PURPLE GROUP N57C);单瓣,5裂,花瓣椭圆形,上部裂片有醒目深紫色斑点;花径7.5~8.0 cm;长江中下游地... 详细信息

‘蝶海’是由锦绣杜鹃(Rhododendron pulchyrum)通过开放式授粉实生选育而成的杜鹃花新品种。植株长势强健,株形紧凑美观;花色红紫(RED PURPLE GROUP N57C);单瓣,5裂,花瓣椭圆形,上部裂片有醒目深紫色斑点;花径7.5~8.0 cm;长江中下游地区露地栽培始花期4月上中旬,持续15~20 d。耐高温高湿,适宜长江中下游地区露地栽培应用。

关键词：杜鹃花地栽品种

紫菜薹线粒体基因组SSR分布特征的比较分析

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福建农业学报 2024年第1期39卷 49-56页

作者：肖婉钰周贤玉任海龙黄红弟郑岩松张晶许东林广州市农业科学研究院广东广州510308 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 广东省良种引进服务公司广东广州510091

【目的】分析紫菜薹(Brassica rapa ***)线粒体基因组SSR序列的分布特征,并与芸薹属主要物种进行比较,为紫菜薹SSR分子标记的开发及遗传进化研究提供参考。【方法】利用MISA软件对紫菜薹及芸薹属6个基本种(包括白菜3个变种)的线粒体基... 详细信息

【目的】分析紫菜薹(Brassica rapa ***)线粒体基因组SSR序列的分布特征,并与芸薹属主要物种进行比较,为紫菜薹SSR分子标记的开发及遗传进化研究提供参考。【方法】利用MISA软件对紫菜薹及芸薹属6个基本种(包括白菜3个变种)的线粒体基因组进行搜索,并对搜索到的SSR序列分布特征进行比较分析。【结果】在紫菜薹及芸薹属6个基本种(包括白菜3个变种)的线粒体基因组中,分别筛选到168、170、167、168、180、280、185、165、179个完整的SSR序列,相对密度分别为764、774、760、764、775、777、721、744、771个·Mb-1,SSR序列的总长度分别为1562、1577、1547、1562、1664、2564、1722、1524、1646 bp,占各自线粒体基因组序列总长度的比例分别为0.71%、0.72%、0.70%、0.71%、0.72%、0.71%、0.67%、0.69%和0.71%。在1~6个不同核苷酸重复单元中,紫菜薹及芸薹属6个基本种的SSR序列均是单核苷酸重复单元最多,然后依次是二核苷酸、四核苷酸、三核苷酸、五核苷酸,均未发现六核苷酸重复单元。其中,A/T、AG/CT、AT/AT和C/G是芸薹属线粒体基因组共有的常见重复单元类型。【结论】紫菜薹线粒体基因组大小为219779 bp,共筛选出168个SSR分子标记,相对密度为764个·Mb-1,平均长度为9 bp,以单核苷酸重复单元的数量最多,其次为二、四核苷酸重复单元类型,具有较大的多态性标记开发潜力。

关键词：紫菜薹芸薹属线粒体 SSR

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紫菜薹叶绿体全基因组序列及其系统发育分析

西北农业学报 2024年第8期33卷 1483-1494页

作者：王传之周贤玉李扬眉肖婉钰王雨凤任海龙宿州学院生物与食品工程学院安徽宿州234000 广州市农业科学研究院广州510308 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州510640

紫菜薹(Brassica rapa ***)是十字花科芸薹属白菜亚种中的一个变种,通过Illumina高通量测序平台,对其叶绿体基因组进行测序、组装和注释。结果表明,紫菜薹叶绿体基因组为典型的四分环状结构,大小为153483 bp,GC含量为36.36%,由长度为832... 详细信息

紫菜薹(Brassica rapa ***)是十字花科芸薹属白菜亚种中的一个变种,通过Illumina高通量测序平台,对其叶绿体基因组进行测序、组装和注释。结果表明,紫菜薹叶绿体基因组为典型的四分环状结构,大小为153483 bp,GC含量为36.36%,由长度为83282 bp的大单拷贝区(LSC)、17775 bp的小单拷贝区(SSC)和1对各26213 bp的反向重复区(IRa/IRb)组成。基因组注释共得到132个基因,包括:87个蛋白编码基因,37个tRNA和8个rRNA。共鉴定到313个简单重复序列(SSR)和37个散在重复序列。密码子偏好性分析发现存在偏好使用A/U碱基结尾的现象。边界分析和序列变异分析显示,芸薹属叶绿体基因组非常保守,其中SSC区差异性最大,变异程度最高,IR区差异性最小,最为保守。基于叶绿体基因组序列的系统发育分析表明,紫菜薹在分类上与白菜的其他变种在一个小分支中。研究结果可为芸薹属植物,特别是白菜种的分类学、系统学和生物地理学研究提供参考。

关键词：白菜紫菜薹叶绿体基因组系统发育分析

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四川省大豆种质资源收集与鉴定评价

植物遗传资源学报 2024年第6期25卷 931-944页

作者：范元芳王娴淑杨梅钟小娟项超四川省农业科学院作物研究所/粮油作物绿色种质创新与遗传改良四川省重点实验室成都610066

在“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目中,调查和收集了四川省大豆地方种质资源,鉴定了192份大豆种质资源的形态特征和主要农艺性状。收集的大豆种质资源来自四川省16个市(州)的41个县(区),集中分布在雅安市、乐山市、广元... 详细信息

在“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目中,调查和收集了四川省大豆地方种质资源,鉴定了192份大豆种质资源的形态特征和主要农艺性状。收集的大豆种质资源来自四川省16个市(州)的41个县(区),集中分布在雅安市、乐山市、广元市、巴中市和泸州市。结果表明,大豆种质资源12个表型性状的变异系数范围在10.11%~57.62%之间,单株粒数的变异系数最大,叶绿素相对含量SPAD值的变异系数最小。相关分析结果表明,株高、茎粗、分枝数、单株荚数、单株粒数之间呈极显著正相关,百粒重与分枝数和单株荚数均呈极显著负相关。主成分分析提取到3个主成分,累计贡献率达76.29%,能够反映大豆种质资源表型性状的大部分信息。聚类分析将192份大豆种质资源划分为4个类群,分别具有高百粒重、多荚、高SPAD值和叶柄长等不同的特征,筛选出7份优异大豆种质资源。此外,四川省大豆种质资源籽粒颜色和籽粒类型丰富。本研究揭示了四川省大豆种质资源表型的遗传多样性,为高产大豆的亲本选择以及专用、特用大豆种质资源筛选提供理论依据。

关键词：四川大豆种质资源调查收集鉴定评价

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基于靶向测序技术的菜豆SNP液相芯片开发及验证

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园艺学报 2024年第5期51卷 1017-1032页

作者：袁娜徐勤圆徐照龙周玲刘晓庆陈新杜建厂江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所南京210014 江苏省农业科学院经济作物研究所江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验南京210014

根据公开发表的菜豆基因组和重测序数据,利用生物信息学的方法筛选出61950个高质量SNP位点,通过对目标位点进行探针设计评估,最终设计开发出分别包含40352、20855和10486个SNP位点的40K、20K和10K液相芯片。利用10K液相芯片,对89份菜豆... 详细信息

根据公开发表的菜豆基因组和重测序数据,利用生物信息学的方法筛选出61950个高质量SNP位点,通过对目标位点进行探针设计评估,最终设计开发出分别包含40352、20855和10486个SNP位点的40K、20K和10K液相芯片。利用10K液相芯片,对89份菜豆品种进行靶向测序基因分型检测,结果显示菜豆的平均多态性信息含量值和基因多样性值分别为0.35和0.29。STRUCTURE和聚类分析将89份菜豆划分为2个品种群,该分类结果显示同一地域的菜豆品种遗传背景和果实性状大都较为相似。基于选择信号分析,共鉴定到103个处于强烈选择状态的区域,这些区域中的位点可为后续功能基因研究提供候选。

关键词：菜豆单核苷酸多态性靶向测序遗传多样性

植物分枝形成及影响分枝数主要因素的研究进展

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植物遗传资源学报 2024年

作者：李丽冰李威涛刘依柔刘译阳白波崔凤万书波李国卫山东省农业科学院农作物种质资源研究所/山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室

植物分枝是一个复杂且受严格调控的发育过程，显著影响植物的形态建成及产量，是植物理想株型研究的重点内容之一。植物分枝形成至少需要两个重要步骤，一是腋生分生组织的形成；二是腋芽的形成及生长发育成分枝。近年来，已经证实多种... 详细信息

植物分枝是一个复杂且受严格调控的发育过程，显著影响植物的形态建成及产量，是植物理想株型研究的重点内容之一。植物分枝形成至少需要两个重要步骤，一是腋生分生组织的形成；二是腋芽的形成及生长发育成分枝。近年来，已经证实多种因素调控这些过程，并最终影响植物分枝数。本文简述了植株分枝形成的分子调控机制，包括植物腋生分生组织形成关键基因调控网络和腋芽形成及生长关键基因调控网络，综述了多种内源激素包括生长素、细胞分裂素、赤霉素、油菜素内酯和独脚金内酯，营养物质蔗糖和环境因素光对分枝形成的影响，旨在为培育具有理想株型的高产新品种奠定基础。同时探讨了激素之间相互作用对分枝形成的调控，并分析了油料作物分枝研究现状及未来的努力方向，以期为塑造理想株型提供理论依据。

关键词：分枝激素环境因素调控机制

玉米ZmEREB46基因调控耐渍性功能探究

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华中农业大学学报 2024年第3期43卷 139-147页

作者：唐开媛梁昆张彦军王兴荣邱法展华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室/湖北洪山实验室武汉430070 甘肃省农业科学院作物研究所兰州730070

为鉴定和发掘玉米渍水胁迫抗性基因,克隆玉米ERF家族成员ZmEREB46(Zm00001d015759)基因,同时对该基因进行重测序分析、功能变异位点鉴定以及表达模式分析,并进一步在模式植物拟南芥中初步探究ZmEREB46参与耐渍的功能。结果显示,ZmEREB4... 详细信息

为鉴定和发掘玉米渍水胁迫抗性基因,克隆玉米ERF家族成员ZmEREB46(Zm00001d015759)基因,同时对该基因进行重测序分析、功能变异位点鉴定以及表达模式分析,并进一步在模式植物拟南芥中初步探究ZmEREB46参与耐渍的功能。结果显示,ZmEREB46编码1个AP2/EREBP类转录因子;相较于耐渍自交系A3237,ZmEREB46基因编码区及启动子区在渍水敏感自交系A3239中分别存在1个G/A的转换以及1个911 bp片段插入,911bp片段的插入显著抑制了渍水敏感自交系A3239中ZmEREB46基因的表达;亚细胞定位结果显示,ZmEREB46定位在细胞核中;荧光定量PCR结果显示,ZmEREB46受渍水胁迫诱导上调表达,渍水处理8 h后ZmEREB46在耐渍自交系A3237中的表达量是渍水敏感自交系A3239中的2倍。结果表明,ZmEREB46在拟南芥中过量表达提高了拟南芥苗期的耐渍性。

关键词：玉米渍水胁迫乙烯响应因子 ZmEREB46 转基因拟南芥

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