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青稞分蘖角度的QTL定位

作物学报 2025年第1期51卷 260-272页

作者：杨景发余鑫莲姚有华姚晓华王蕾吴昆仑李新青海大学农林科学院/青海省作物分子育种重点实验室/青海省青稞遗传育种重点实验室/青藏高原种质资源研究与利用实验室/青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016

分蘖角度是青稞株型的主要构成因素,在提高青稞产量与抗倒伏性中发挥着极为重要的作用。为解析青稞分蘖角度的遗传机制,本研究以青稞品种‘达章紫’(株型松散)和‘昆仑10号’(株型紧凑)为亲本构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,... 详细信息

分蘖角度是青稞株型的主要构成因素,在提高青稞产量与抗倒伏性中发挥着极为重要的作用。为解析青稞分蘖角度的遗传机制,本研究以青稞品种‘达章紫’(株型松散)和‘昆仑10号’(株型紧凑)为亲本构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,在多环境中进行青稞分蘖角度的QTL定位,并利用RIL群体衍生的剩余杂合系,对鉴定到的主效QTLqTA7H-1进行精细定位。在青稞7条染色体上共检测到9个控制分蘖角度的QTL,解释表型变异为6.41%~33.57%,其中,qTA3H-1和qTA7H-1为多环境共检测的主效QTL,平均加性效应分别为5.42°(增效)和-3.87°(减效);在减效QTL qTA7H-1初定位区间筛选到4个剩余杂合体,自交衍生F8:9近等基因系,在置信区间内加密设计14对分子标记对RHL群体极端单株进行检测,利用获得的5种交换类型单株,将qTA7H-1进一步界定在PC08(32,252,397)与PA10(41,790,765)约9.54Mb的物理区间内。本研究初步揭示调控青稞分蘖角度的遗传因子,为开展分蘖角度性状的遗传改良与分子设计育种奠定了基础。

关键词：青稞分蘖角度 QTL定位主效位点

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苗草专用型大麦品种鉴定及全基因组关联分析

作物学报 2025年第1期51卷 91-102页

作者：马敏虎常华瑜陈朝燕仁增刘廷辉邢国芳郭刚刚山西农业大学农学院/杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室山西晋中030801 中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程北京100081 甘孜藏族自治州农业科学研究所四川甘孜626000

苗草工厂为实现草食动物的饲草周年供应提供了新的解决方案。针对苗草生产的品种需求,本研究对124份中国大麦育成品种(系)与种质开展了苗草转化率鉴定和生物量调控位点发掘。结果显示,大麦种子萌动后,水培条件下苗草生物量呈指数增长趋... 详细信息

苗草工厂为实现草食动物的饲草周年供应提供了新的解决方案。针对苗草生产的品种需求,本研究对124份中国大麦育成品种(系)与种质开展了苗草转化率鉴定和生物量调控位点发掘。结果显示,大麦种子萌动后,水培条件下苗草生物量呈指数增长趋势并在7 d后进入平台期。在植物工厂条件下,鉴定出冬青16、扎青6号等10个高苗草转化率品种且分析发现苗草生物量与籽粒千粒重呈一定的负相关。进一步通过全基因组关联分析,共鉴定到12个苗草生物量相关QTL位点,从中预测出8个调控苗草生物量的候选基因。本研究不仅为大麦苗草工厂化生产筛选出高转化率品种,同时也为苗草专用型大麦品种的遗传改良奠定了基础。

关键词：大麦苗草生物量调控位点全基因组关联分析

江苏省水稻品质性状遗传和重要基因克隆研究进展

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遗传 2021年第5期43卷 425-441页

作者：张昌泉冯琳皓顾铭洪刘巧泉扬州大学农学院植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心扬州225009

水稻(Oryza sativa L.)是保障我国粮食安全和农业可持续发展的主粮作物,江苏是我国重要的水稻种植区。经过40多年的发展,江苏水稻产量和品质性状研究都取得了重要进展。稻米品质性状组成复杂,涉及生产、加工、销售和消费多方面。本文对... 详细信息

水稻(Oryza sativa L.)是保障我国粮食安全和农业可持续发展的主粮作物,江苏是我国重要的水稻种植区。经过40多年的发展,江苏水稻产量和品质性状研究都取得了重要进展。稻米品质性状组成复杂,涉及生产、加工、销售和消费多方面。本文对江苏省水稻几个主要品质性状的遗传研究历程进行了概括,重点对水稻外观品质、蒸煮食味品质和营养品质的遗传调控研究进行了总结。文章介绍了稻米品质性状的经典遗传规律和分子遗传特点,综述了各个品质性状遗传调控相关的重要功能基因。相关研究成果凸显了江苏水稻品质遗传改良基础研究在国内外的重要地位。特别指出,随着水稻功能基因组学的发展和品质性状遗传调控网络的明晰,未来针对特定或复合品质性状的分子设计育种是江苏水稻品质遗传改良研究中要重点推进的方向。

关键词：水稻品质性状遗传规律外观品质蒸煮食味品质营养品质

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氯酸盐处理对不同基因型玉米苗期性状的影响

南京农业大学学报 2020年第3期43卷 423-430页

作者：魏杰朱新杰王后苗尹双义杨小艺孙辉李鹏程徐辰武扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

[目的]氯酸盐耐性是鉴定植物氮吸收效率的有效手段,本文旨在探究不同浓度氯酸盐处理对苗期玉米表型、酶活性以及矿质营养元素吸收等方面的影响,并筛选氯酸盐耐性存在差异的自交系。[方法]以6个国内常用玉米自交系Mo17、Dan340、Wu312、... 详细信息

[目的]氯酸盐耐性是鉴定植物氮吸收效率的有效手段,本文旨在探究不同浓度氯酸盐处理对苗期玉米表型、酶活性以及矿质营养元素吸收等方面的影响,并筛选氯酸盐耐性存在差异的自交系。[方法]以6个国内常用玉米自交系Mo17、Dan340、Wu312、Y53、Ye478和B73为研究材料,在温室进行水培试验,分别设置4 mmol·L^-1 KNO3处理(CK)、2 mmol·L^-1 KClO3处理(T1)和4 mmol·L^-1 KClO3处理(T2),持续处理1周后,测定玉米苗期的表型性状、叶片酶活性以及地上部和根系的矿质营养元素含量。[结果]方差分析结果表明:不同浓度氯酸盐处理对玉米自交系表型各个性状均有显著的抑制作用,株高、叶长、SPAD值和地上部干质量4个性状变化最为明显,平均降幅分别为38.96%、37.93%、55.85%和31.58%;而对玉米自交系酶活性影响表现为可溶性蛋白含量(Cpr)显著增加,谷氨酸合成酶活性(GOGAT)显著下降;氯酸盐处理抑制玉米对氮和锌的吸收。[结论]株高、叶长、SPAD值和地上部干质量对氯酸盐处理的响应可以作为筛选氯酸盐耐性自交系的指标。以地上部干质量对氯酸盐处理的响应为筛选指标,B73、Y53和Wu312为氯酸盐敏感性材料,Mo17、Ye478和Dan340为氯酸盐耐性材料。本研究为玉米氮吸收的表型鉴定提供新思路。

关键词：玉米氯酸盐表型酶活性矿质营养元素

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水稻黑条矮缩病抗性QTL定位

作物学报 2019年第11期45卷 1664-1671页

作者：刘江宁王楚鑫张宏根缪一栩高海林许作鹏刘巧泉汤述翥江苏省作物遗传生理重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/扬州大学农学院江苏扬州225009 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学江苏扬州225009

发掘水稻黑条矮缩病的抗性基因有助于抗病品种的选育,减少黑条矮缩病对水稻生产的危害。本研究构建了包含222个家系的L5494/IR36重组自交系群体。对该群体进行黑条矮缩病的田间诱发鉴定,抗性亲本IR36发病率为28.70%,感病亲本L5494发病率... 详细信息

发掘水稻黑条矮缩病的抗性基因有助于抗病品种的选育,减少黑条矮缩病对水稻生产的危害。本研究构建了包含222个家系的L5494/IR36重组自交系群体。对该群体进行黑条矮缩病的田间诱发鉴定,抗性亲本IR36发病率为28.70%,感病亲本L5494发病率为84.26%,群体发病率范围为11.21%~89.81%。利用134对分子标记构建覆盖12条染色体的遗传连锁图谱,总遗传距离为1475.97cM,平均标记间距为11.1cM。利用QTL IciMapping 4.0对抗黑条矮缩病QTL进行分析,共检测到4个QTL,其中第1、第2、第9染色体上QTL的表型贡献率分别为12.64%、16.00%和8.43%,抗病等位基因来自抗病亲本IR36;第6染色体上QTL的表型贡献率为10.82%,抗病等位基因来自感病亲本L5494。在此基础上,利用93-11为供体、日本晴为背景的近等基因系材料,在qRBSDV-1定位区间内检测到来自93-11的抗性QTL。本研究结果为水稻黑条矮缩病抗性基因定位及分子标记辅助选择育种提供借鉴。

关键词：水稻黑条矮缩病重组自交系 QTL定位

江苏近年育成粳稻新品种/系的稻瘟病抗性基因及穗颈瘟抗性分析

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中国水稻科学 2020年第5期34卷 413-424页

作者：王小秋杜海波陈夕军李明友王嘉楠许志文冯志明陈宗祥左示敏植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/扬州大学农学院江苏扬州225009 扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009

【目的】明确水稻品种携带的抗稻瘟病基育种应用价值,是利用抗病基因培育抗病品种控制病害流行的重要前期工作。【方法】利用功能标记分析了14个抗稻瘟病基因在江苏近年育成的195个粳稻新品种/系中的分布情况,并对其中158个品种和17份... 详细信息

【目的】明确水稻品种携带的抗稻瘟病基育种应用价值,是利用抗病基因培育抗病品种控制病害流行的重要前期工作。【方法】利用功能标记分析了14个抗稻瘟病基因在江苏近年育成的195个粳稻新品种/系中的分布情况,并对其中158个品种和17份携带抗稻瘟病基因Pigm的高世代回交株系进行穗颈瘟接种鉴定。【结果】大多数品种携带2~5个抗病基因,但所有品种均不含有Pigm基因;Pib、Pita和Pikh基因在供试品种中的分布频率较高,均在45%以上,其余基因均在30%以内;Pid3、Pid2、Pia、Pb1在新育成品种中的出现频率明显高于审定品种。测试品种对穗颈瘟的抗性主要与3个基因显著相关,贡献率由高至低依次为Pia、Pi3/5/i和Pita;其中,Pia或Pi3/5/i与Pita间的聚合效应均显著高于各基因单独存在时的抗病效应,且以Pia和Pita间的聚合效应最强,携带该基因组合的所有品种对穗颈瘟均表现抗至高抗水平抗性。回交导入Pigm基因的所有17份株系对穗颈瘟的抗性均显著高于各自轮回亲本,且均达到了抗病以上水平。【结论】抗病基因Pigm及基因组合“Pia+Pita”在江苏粳稻抗穗颈瘟育种中具有重要的育种应用价值。

关键词：粳稻穗颈瘟抗病基因基因分布育种价值

Wx与ALK主要等位基因不同组合对稻米品质的影响

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中国水稻科学 2020年第3期34卷 228-236页

作者：陈专专杨勇冯琳皓孙晔张昌泉范晓磊李钱峰刘巧泉扬州大学农学院植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室江苏扬州225009 扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

【目的】稻米蒸煮和食味品质主要受Wx和ALK两个主效基因的调控。这两个基因在栽培稻中存在多个复等位变异,本研究旨在明确Wx和ALK基因的主要等位变异及其组合对稻米品质的影响。【方法】将Wx的3个主要等位基因(Wx^a、Wx^b和wx)与ALK的2... 详细信息

【目的】稻米蒸煮和食味品质主要受Wx和ALK两个主效基因的调控。这两个基因在栽培稻中存在多个复等位变异,本研究旨在明确Wx和ALK基因的主要等位变异及其组合对稻米品质的影响。【方法】将Wx的3个主要等位基因(Wx^a、Wx^b和wx)与ALK的2个主要等位基因(ALK^a和ALK^c)进行不同的组合,在粳稻品种日本晴(Nip)背景下创建6个含有Wx和ALK基因不同等位变异组合的近等基因系。通过测定近等基因系的稻米理化品质明确不同等位基因及其组合对稻米品质的效应。【结果】在相同的ALK基因型背景下,含Wx^a等位基因稻米的糊化温度极显著低于wx型和Wxb型的近等基因系。稻米黏滞性受Wx和ALK等位基因组合影响较大,Wx等位变异主要影响稻米的峰值黏度、峰值时间和冷胶黏度;在相同Wx背景下,ALK等位基因主要影响稻米RVA谱的起浆温度,对稻米崩解值和消减值的影响不显著。总体来看,Nip-Wx^a/ALK^a和Nip-Wx^a/ALK^c型稻米具有较高直链淀粉含量和崩解值,较低的胶稠度,因而食味值较差;Nip-wx/ALK^a和Nip-Wx^b/ALK^a型水稻具有适中的直链淀粉含量、较软的胶稠度以及较低的糊化温度,因此这两个近等基因系热饭和冷饭的食味值较好;虽然Nip-Wx^b/ALK^c的糊化温度较高,但因其适中的直链淀粉含量和较高的胶稠度,其冷饭食味值降幅较小;Nip-wx/ALK^c稻米的热饭食味值与Nip-wx/ALK^a、Nip-Wx^b/ALK^a和Nip-Wx^b/ALK^c无差异,但因其较高的糊化温度,其冷饭食味值显著下降。【结论】Wx基因变异主要影响稻米直链淀粉含量和胶稠度,对糊化温度有一定的影响;ALK基因变异主要影响糊化温度,对直链淀粉含量无显著影响,对胶稠度存在微效影响。

关键词：蜡质基因糊化温度基因等位基因近等基因系稻米品质

DELLA蛋白介导的激素互作调控植物生长发育研究进展

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植物生理学报 2020年第4期56卷 661-671页

作者：周鹏李钱峰熊敏范晓磊赵冬生张昌泉刘巧泉扬州大学农学院植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

植物可利用植物激素整合并传递体内外各种信号以不断调整自身生长发育来适应环境,而各种植物激素如何通过交叉互作共同参与该调控过程已成为植物学研究领域的一个热点。其中,激素信号通路中部分重要调控因子同时作用于多种激素的合成及... 详细信息

植物可利用植物激素整合并传递体内外各种信号以不断调整自身生长发育来适应环境,而各种植物激素如何通过交叉互作共同参与该调控过程已成为植物学研究领域的一个热点。其中,激素信号通路中部分重要调控因子同时作用于多种激素的合成及信号转导过程是激素交叉互作的重要分子机制之一。GA信号通路中的DELLA蛋白即是这样一个重要的调控因子。本文在简要介绍DELLA蛋白结构和功能的基础上,重点综述了DELLA蛋白介导各种激素调控植物生长发育及响应环境刺激的最新进展,最终将各激素整合到一个以DELLA蛋白为中心的植物激素调控网络中。

关键词： DELLA蛋白植物激素生长发育调控信号转导交叉互作

金粳818抗咪唑啉酮类除草剂基因的功能标记开发与应用

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中国水稻科学 2020年第4期34卷 316-324页

作者：王广达高鹏杨文艳崔傲赵剑华冯志明曹文磊陈宗祥左示敏扬州大学农学院江苏省作物遗传生理重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室江苏扬州225009 扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

【目的】培育抗除草剂品种是水稻育种中的一个重要方向,开发高效的功能标记可以加快抗除草剂性状的筛选工作。【方法】利用开发的dCAPS和KASP分子标记对试验材料的基因型分型,另结合除草剂喷施试验进行表型鉴定。【结果】测序结果验证... 详细信息

【目的】培育抗除草剂品种是水稻育种中的一个重要方向,开发高效的功能标记可以加快抗除草剂性状的筛选工作。【方法】利用开发的dCAPS和KASP分子标记对试验材料的基因型分型,另结合除草剂喷施试验进行表型鉴定。【结果】测序结果验证了前人发现的金粳818中乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)基因第627位氨基酸由丝氨酸(serine,S)突变为天冬酰胺(asparagine,N)是其抗咪唑啉酮类除草剂的主要原因,本文将其命名为ALS^627N。根据此变异位点的DNA序列差异,开发了两个新的功能标记dC-ALS-627和K-ALS-627,可有效区分ALS^627N纯合型、杂合型及非突变纯合型。【结论】两个标记均可以广泛用于ALS^627N基因的标记辅助选择育种,有助于加快培育抗咪唑啉酮类除草剂新品种,具有重要的实际应用价值。

关键词：水稻咪唑啉酮类除草剂乙酰乳酸合成酶功能标记辅助选择