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不同花球颜色的花椰菜自交系转录组分析

北方园艺 2025年

作者：张全 HOLGERBUDAHN 丁云花北京市农林科学院蔬菜研究所/蔬菜生物育种全国重点实验室/国家蔬菜工程技术研究中心/蔬菜种质改良北京市重点实验室/农业农村部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室德国JKI联邦栽培植物研究中心园艺作物育种研究所

以不同花球颜色的花椰菜高代自交系P535（紫花）和W535（白花）为材料，选取结球期花球组织样本，采用转录组测序分析，研究了2种材料间差异表达基因及作用通路，以期进一步解析花椰菜花球颜色形成的遗传基础。结果表明，P535与W535间存... 详细信息

以不同花球颜色的花椰菜高代自交系P535（紫花）和W535（白花）为材料，选取结球期花球组织样本，采用转录组测序分析，研究了2种材料间差异表达基因及作用通路，以期进一步解析花椰菜花球颜色形成的遗传基础。结果表明，P535与W535间存在291个差异表达基因，其中102个基因在P535中表达上调，189个基因P535中表达下调。GO富集分析和KEGG富集分析发现差异表达基因主要集中于黄酮生物合成、类黄酮生物合成、异黄酮合成、花青素合成等通路。对差异表达基因进行同源分析发现13个花青素合成相关基因在P535中显著上调，其中包含一个MYB转录因子BoPAP1，推测是BoPAP1的表达上调进一步促进了花青素合成结构基因的表达，群体基因型鉴定证明了BoPAP1变异与花色变化的相关性。序列分析发现BoPAP1启动子的变异与前人报道变异不同，可能是花椰菜中调控紫色花球建成的新的自然变异。

关键词：花椰菜花青素花球转录组分析 MYB

4种马铃薯内源激素提取方法优化及其在块茎解除休眠过程中的含量分析

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作物学报 2025年

作者：赵喜娟张帆刘圣宣覃骏陈惠兰林原罗红兵刘易宋波涛胡新喜王恩爽湖南农业大学/湖南省蔬菜生物学重点实验室/岳麓山实验室华中农业大学园艺林学学院/农业农村部马铃薯生物学与生物技术重点实验室/果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室新疆农业科学院综合试验场

植物激素是生长发育的重要调节物质，但马铃薯内源激素还没有统一、高效的检测方法，难以满足深入研究的需求。本研究利用超高效液相色谱技术，设计单因素试验和正交试验，优化了SA、IAA、ABA和JA这4种植物激素的提取方法，其重复性和... 详细信息

植物激素是生长发育的重要调节物质，但马铃薯内源激素还没有统一、高效的检测方法，难以满足深入研究的需求。本研究利用超高效液相色谱技术，设计单因素试验和正交试验，优化了SA、IAA、ABA和JA这4种植物激素的提取方法，其重复性和稳定性的相对标准偏差均小于10%，提取效率显著高于其他提取方法。利用该方法，对生长30 d的马铃薯植株的根、茎、叶、匍匐茎和顶芽的激素含量进行测定发现，顶芽和叶片中SA含量最高，顶芽和匍匐茎中IAA含量最高，叶片中ABA含量最高，根和匍匐茎中JA含量偏高。对马铃薯栽培种华薯1号和中薯5号的块茎分别在4℃、22℃和28℃条件下储存，并检测了其休眠打破过程中激素含量。结果表明，在整个休眠期，IAA含量整体呈现上升趋势，SA含量呈现先上升后下降而后快速上升的趋势，ABA含量整体呈下降趋势。本研究优化的提取方法提取效率高、灵敏度高、稳定性和重复性好，适用于马铃薯4种内源激素的检测分析，研究数据为马铃薯不同组织和块茎休眠过程中激素合成及作用机制提供理论参考。

关键词：马铃薯激素提取方法超高效液相色谱休眠

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基因编辑技术在番茄育种中的应用进展

植物生理学报 2020年第12期56卷 2606-2616页

作者：王娟王柏柯李宁杨涛帕提古丽·艾斯木托拉余庆辉新疆农业科学院园艺作物研究所乌鲁木齐830091

番茄(Solanum lycopersicum)是世界上主要的蔬菜作物之一,也是健康饮食的重要组成部分。随着人们对番茄品种需求的多样化,通过创新育种技术提高番茄产量、品质、抗性已成为育种家的迫切希望。突变育种是在不改变优良遗传背景的前提下进... 详细信息

番茄(Solanum lycopersicum)是世界上主要的蔬菜作物之一,也是健康饮食的重要组成部分。随着人们对番茄品种需求的多样化,通过创新育种技术提高番茄产量、品质、抗性已成为育种家的迫切希望。突变育种是在不改变优良遗传背景的前提下进行性状改良的最有效策略之一,而基因组编辑技术为实现番茄高通量突变提供了一种高效快捷的平台。本文主要综述了3种基因编辑工具及其操作原理,回顾了CRISPR/Cas系统在番茄性状改良和从头驯化中的应用,讨论了基因编辑技术对于番茄精准分子育种的意义,并进行了展望,旨在为今后的番茄育种提供借鉴和思路。

关键词：番茄基因编辑 CRISPR/Cas 突变育种

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番茄果实耐压QTL遗传效应初步分析

园艺学报 2017年第7期44卷 1371-1378页

作者：杨涛杨生保唐亚萍李宁许娟王柏柯帕提古丽余庆辉新疆农业科学院园艺作物研究所乌鲁木齐830091

以来自野生番茄Solanum pennellii LA716渐渗系群体包含果实耐压QTL的12个渐渗系为试验材料,通过与加工番茄M82杂交获得杂交一代,即ILH(Introgression line hybrid),通过渐渗系间不完全双列杂交获得杂交一代,即ILab(Introgression line ... 详细信息

以来自野生番茄Solanum pennellii LA716渐渗系群体包含果实耐压QTL的12个渐渗系为试验材料,通过与加工番茄M82杂交获得杂交一代,即ILH(Introgression line hybrid),通过渐渗系间不完全双列杂交获得杂交一代,即ILab(Introgression line a×Introgression line b),采用平板挤压法测定红熟番茄果实耐压力,试验结果表明,其耐压QTL表现出超显性、显性和加性效应遗传,QTL的互作也同样表现出超显性、显性和加性效应。包含在IL 8-2-1上的1个QTL(Crf8)和杂交组合IL 10-3×IL 8-2-1(即Crf10+Crf8)的遗传互作有待于进一步试验验证。

关键词：番茄遗传效应 QTL交互单基因遗传果实硬度

加工型番茄果实硬度特异材料的果实特性及果肉组织特征

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农业工程学报 2017年第18期33卷 285-290页

作者：杨生保唐亚萍杨涛许娟李宁帕提古丽王柏柯高杰余庆辉新疆农业大学林学与园艺学院乌鲁木齐830052 新疆农业科学院园艺作物研究所乌鲁木齐830091

为能分析不同硬度加工番茄品系的果实特性和果肉组织特征差异,该文以田间发现的特异高硬度果实材料WT-75和WT-76为研究对象,分析了果实的可溶性固形物、总酸、番茄红素、单果耐压力、果肉组织含水量和可溶性果胶等主要品质指标差异,并... 详细信息

为能分析不同硬度加工番茄品系的果实特性和果肉组织特征差异,该文以田间发现的特异高硬度果实材料WT-75和WT-76为研究对象,分析了果实的可溶性固形物、总酸、番茄红素、单果耐压力、果肉组织含水量和可溶性果胶等主要品质指标差异,并利用石蜡切片和扫描电镜技术,研究不同材料间的果肉组织特征差异。结果表明,相较于对照ZH-10较软的手捏感官硬度评价,WT-75和WT-76的评价为特硬。利用平板挤压法测试硬度,WT-75和WT-76的耐压力分别为79.70和77.71 N,极显著高于(P研究材料间不存在差异的显著性(P>0.05)。WT-75和WT-76的果肉组织石蜡切片结果表明,在200μm视野下WT-75和WT-76的平均果肉细胞面积分别为0.037 6和0.053 2 mm^2明显(P研究,为后期适宜加工型番茄杂交品种亲本的选配筛选提供理论依据。

关键词：加工果实硬度番茄果实品质果肉组织

基于SSR标记的制干辣椒品种资源遗传多样性分析

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分子植物育种 2015年第4期13卷 840-845页

作者：杨生保李宁杨涛王柏柯唐亚萍王强帕提古丽张贵仁余庆辉新疆农业科学院园艺作物研究所乌鲁木齐830091

本研究采用SSR分子标记方法，分析了36份制干辣椒品种资源间的遗传关系。从36对SSR标记中筛选出12对进行电泳分析，这12对引物扩增条带清晰且多态性丰富。分析结果表明：12对SSR引物共获得87条谱带，平均每对引物7.3条谱带，多态性位点5... 详细信息

本研究采用SSR分子标记方法，分析了36份制干辣椒品种资源间的遗传关系。从36对SSR标记中筛选出12对进行电泳分析，这12对引物扩增条带清晰且多态性丰富。分析结果表明：12对SSR引物共获得87条谱带，平均每对引物7.3条谱带，多态性位点58个，平均多态性比率66.67%；供试材料间的遗传相似系数介于0.2778~0.8056之间；遗传相似系数以0.76为阀值时，可将36个制干辣椒品种分为3大类群；进一步的群体结构分析表明3个类群间种质资源相互渗入情况非常明显，这可能是由于受到强烈的人工选择的影响。

关键词：制干辣椒 SSR 遗传多样性

适于新疆制干类型辣椒种质资源遗传多样性的SRAP和SCoT分析

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分子植物育种 2017年第8期15卷 3331-3340页

作者：李宁杨涛帕提古丽王柏柯唐亚萍许娟余庆辉杨生保新疆农业科学院园艺作物研究所乌鲁木齐830091

本研究对72份制干辣椒种质资源采用SRAP和SCoT分子标记技术进行遗传多样性研究。以期从分子水平上揭示新疆制干辣椒种质资源间的亲缘关系,为其种质搜集、利用和遗传改良提供一定的理论基础。结果表明,在10对SRAP引物组合共检测出78个位... 详细信息

本研究对72份制干辣椒种质资源采用SRAP和SCoT分子标记技术进行遗传多样性研究。以期从分子水平上揭示新疆制干辣椒种质资源间的亲缘关系,为其种质搜集、利用和遗传改良提供一定的理论基础。结果表明,在10对SRAP引物组合共检测出78个位点,其中多态性位点数69个,多态性比例为88.64%,平均每条引物扩增位点为7.8个,PIC为0.819;20对SCoT引物扩增出203个位点,其中多态性位点数174个,多态性比例为85.71%,平均每条引物扩增位点为10.15个,PIC为0.861。UPGMA聚类结果显示,在相似性系数为0.74时,72份材料可被分为2个类群;阈值为0.79时类群2又可分为5组,表明制干辣椒种质间具有相对丰富的遗传多样性。分析结果将有助于更好地保护和利用制干辣椒种质资源,研究结果为进一步进行制干辣椒的种质研究及利用提供了帮助。

关键词：制干辣椒遗传多样性 SCoT标记 SRAP标记

基于TMT和PRM技术筛选番茄响应盐胁迫差异表达蛋白

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新疆农业科学 2022年第6期59卷 1418-1428页

作者：王强刘会芳韩宏伟庄红梅王柏柯王娟杨涛王浩秦勇新疆农业科学院园艺作物研究所/新疆蔬菜工程技术研究中心乌鲁木齐830091 新疆农业大学园艺学院乌鲁木齐830052

【目的】盐胁迫是造成番茄产量损失和品质严重下降的关键非生物胁迫之一,研究番茄耐盐的分子机制,为认识番茄幼苗应答盐胁迫分子调控机制奠定基础。【方法】研究利用番茄耐盐渐渗系IL-7-5-5和番茄盐敏感M82为试材,采用同位素相对标记与... 详细信息

【目的】盐胁迫是造成番茄产量损失和品质严重下降的关键非生物胁迫之一,研究番茄耐盐的分子机制,为认识番茄幼苗应答盐胁迫分子调控机制奠定基础。【方法】研究利用番茄耐盐渐渗系IL-7-5-5和番茄盐敏感M82为试材,采用同位素相对标记与绝对定量(TMT)技术结合定量蛋白质组平行反应监测(PRM)技术,对200 mM盐胁迫12 h的番茄幼苗叶片进行蛋白质组学研究,筛选出盐胁迫响应显著的潜在靶标蛋白。【结果】(1)共鉴定出286个差异显著表达蛋白(DEPs)。盐胁迫下IL-7-5-5鉴定到191个DEPs,其中119个表达上调,72个表达下调。在M82中鉴定出157个DEPs,其中84个表达上调,73个表达下调。维恩图分析显示,有129和95个差异蛋白分别特异于IL-7-5-5和M82。有62个显著差异蛋白共表达,其中28个在IL-7-5-5和M82中均上调,15个均为下调,表现出对盐胁迫的一致响应。19个显著差异蛋白在表达相反,有5个蛋白质在ST中下调,在SS中上调,14个差异蛋白在ST中上调,在SS中下调;(2)番茄盐反应蛋白种类诱导能力强,主要与代谢过程、单组织过程以及细胞过程有关,细胞组成主要涉及细胞、细胞器、分子复合物和膜,基因本体分子功能显示,这些差异性蛋白主要参与催化活性、绑定和分子功能调控。(3)选择11个显著差异蛋白PRM验证结果与TMT定量表现出相同的趋势。差异蛋白包括A0A3Q7E8T9、A0A3Q7EK65、A0A3Q7FY19、A0A3Q7G430、A0A3Q7ITH0、A0A3Q7J1Y7、P05116、Q43779、A0A3Q7F8W6、A0A3Q7GKU3、A0A3Q7J0Z4,可能是番茄幼苗耐盐的潜在靶标蛋白。【结论】研究采用TMT结合PRM技术,筛选出番茄幼苗响应盐胁迫差异表达蛋白。

关键词：番茄盐胁迫蛋白质组学 TMT PRM

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外源2,4-表芸苔素内酯对盐胁迫下不同盐敏感型番茄种子萌发的影响

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新疆农业科学 2024年第8期61卷 1983-1992页

作者：奚瑞陈怡佳李宁余庆辉王强秦勇新疆农业大学园艺学院乌鲁木齐830052 新疆农业科学院园艺作物研究所/新疆蔬菜工程技术研究中心乌鲁木齐830091

【目的】研究盐胁迫下不同浓度2,4-表芸苔素内酯(2,4-Epibrassinolide,EBR)处理对番茄种子萌发特性和关键酶活性的影响,筛选影响番茄种子萌发及生长发育效果的最佳浓度,为外源EBR的科学应用提供理论依据。【方法】以盐敏感型‘M82’和... 详细信息

【目的】研究盐胁迫下不同浓度2,4-表芸苔素内酯(2,4-Epibrassinolide,EBR)处理对番茄种子萌发特性和关键酶活性的影响,筛选影响番茄种子萌发及生长发育效果的最佳浓度,为外源EBR的科学应用提供理论依据。【方法】以盐敏感型‘M82’和耐盐型‘IL-7-5-5’番茄种子为材料,在50 mmol/L的NaCl处理下,添加0.01、0.1和0.5μmol/L的外源EBR,测定番茄种子在萌发过程中的发芽率、发芽势等形态指标,分析抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的变化。【结果】外源EBR处理后的‘M82’和‘IL-7-5-5’种子的发芽势较盐胁迫处理均提高了10%~30%以上,种子活力指数均提高了100~200以上,并且随着EBR浓度升高,2个番茄品种的发芽率、发芽势均呈下降的趋势。0.01μmol/L EBR处理的‘M82’种子胚芽长和鲜重较盐胁迫下分别增加了94.26%和135.71%;0.1μmol/L EBR处理的‘IL-7-5-5’胚芽长和鲜重较盐胁迫分别增加了32.48%和14.52%。幼芽体内MDA和SOD、CAT、POD活性显著提升,可溶性蛋白、可溶性糖等渗透调节物质含量显著增加,但不同EBR浓度、不同番茄品种之间的生理指标变化存在明显差异。【结论】外源EBR可以增强在盐胁迫条件下番茄种子萌发过程中调节渗透的能力,增强体内抗氧化系统的活性,膜脂过氧化产物的积累减少,促进番茄种子萌发和生长发育,提高番茄种子萌发期的耐盐性。盐胁迫下0.01μmol/L的EBR处理对‘M82’的缓解效果最佳,0.1μmol/L对‘IL-7-5-5’的缓解效果最佳。

关键词：番茄 2,4-表芸苔素内酯盐胁迫种子萌发