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花生根系性状的遗传解析及QTL定位

四川农业大学学报 2024年

作者：董海通胡朋举郭颂张雪燕杨永庆张瑞芳王瑾河北农业大学农学院河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种重点实验室

【目的】为了解析花生根系性状的遗传规律，挖掘影响花生根系性状的相关QTL位点。【方法】以冀花甜1号和冀花201138为亲本及其衍生的202个重组自交系（RIL）为材料，结合高密度的遗传图谱，对6个根系性状进行遗传分析和QTL定位研究。【... 详细信息

【目的】为了解析花生根系性状的遗传规律，挖掘影响花生根系性状的相关QTL位点。【方法】以冀花甜1号和冀花201138为亲本及其衍生的202个重组自交系（RIL）为材料，结合高密度的遗传图谱，对6个根系性状进行遗传分析和QTL定位研究。【结果】冀花甜1号的总根长、根表面积、根体积和根干重数值比冀花201138高16.99%～45.10%，但平均根直径和总根尖数值比冀花201138低7.14%和31.27%，表明冀花甜1号和冀花201138根系存在显著差别。遗传分析表明6个根系性状遗传力在0.734～0.826之间，峰度和偏度绝对值在0.07～4.76之间，表明这些性状是受多基因控制的数量性状。利用48 K芯片构建的高密度遗传图谱包含3 265个SNP标记、总长度为3 213.26 cM。此外，QTL分析共检测到11个花生根系性状相关的位点，分别位于A06、A07、A08、B01、B02和B03等9条染色体上，LOD值在3.53～17.48之间，单个QTL可解释各自性状2.87%～16.26%的表型变异。其中，表型贡献率大于10%的主效QTL共有5个，分别为qRA＿A07、qRA＿A08、qRA＿B01、qRA＿B02和qRA＿B03＿1，其中qRA＿B03＿1可在3个重复中稳定检测到且可解释多个根系性状。【结论】qRA＿B03＿1在改良花生根系性状从而提升花生品质和产量育种过程中具有潜在应用价值，为后续进一步精细定位、分子辅助选择育种以及关键调控基因的克隆奠定了基础。

关键词：花生根系性状遗传分析遗传图谱 QTL定位

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玉米花丝花青苷显色性状的QTL定位

华北农学报 2024年第4期39卷 31-36页

作者：黄缓缓安洪周李魁英王延兵谷亦乔亚科高增玉河北科技师范学院农学与生物科技学院河北秦皇岛063000 河北省农林科学院粮油作物研究所河北省作物遗传育种重点实验室河北石家庄050035

玉米花丝颜色是玉米特异性和一致性判定的重要农艺性状。为解析玉米花丝花青苷显色性状的遗传机制,以绿色花丝自交系WL134和紫色花丝自交系D7杂交构建的213份DH系群体为研究材料,在2022年和2023年2 a环境下分别进行QTL定位分析。结果表... 详细信息

玉米花丝颜色是玉米特异性和一致性判定的重要农艺性状。为解析玉米花丝花青苷显色性状的遗传机制,以绿色花丝自交系WL134和紫色花丝自交系D7杂交构建的213份DH系群体为研究材料,在2022年和2023年2 a环境下分别进行QTL定位分析。结果表明,花丝花青苷显色性状在不同家系、不同年份之间均存在显著差异,且广义遗传力为0.864。2 a的花丝颜色数据共检测到9个QTLs,分布于玉米的第2,3,5,6,8,9号染色体上,单个QTL的表型贡献率在4.83%~9.26%。在第5染色体上定位到一个稳定的在2 a数据中可重复检测到的位点qSC5,位于19.15~19.80 Mb,2022年检测的LOD值为4.65,贡献率7.22%,2023年检测的LOD值为5.76,贡献率7.17%,为主效QTL位点。与前人的研究比对发现,该位点为调控花丝花青苷显色的新位点。基于qSC5两侧的SNP标记,DH群体中极端紫色花丝家系中90.91%的基因型为CCCC,而绿色花丝家系中该基因型仅占44.00%。该标记与玉米花丝颜色显著相关,可能与调控花丝花青苷显色性状的关键基因连锁。

关键词：玉米花丝颜色 QTL定位 SNP标记

基于全基因组关联分析挖掘小麦耐草甘膦相关QTL

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华北农学报 2024年第3期39卷 1-7页

作者：赵杰牟丽明胡梦芸孙丽静李倩影王培楠李辉刘小民张颖君河北省农林科学院粮油作物研究所河北省作物遗传育种重点实验室河北石家庄050035 定西市农业科学研究院甘肃定西743000

草甘膦是目前使用最广泛的广谱灭生性除草剂,培育耐草甘膦作物将有助于改善农田杂草化学防控效果、减少用药量和简化防控措施。为充分挖掘小麦耐草甘膦基因位点,利用来自黄淮麦区的484份种质资源进行草甘膦耐药性鉴定,根据小麦15K SNP... 详细信息

草甘膦是目前使用最广泛的广谱灭生性除草剂,培育耐草甘膦作物将有助于改善农田杂草化学防控效果、减少用药量和简化防控措施。为充分挖掘小麦耐草甘膦基因位点,利用来自黄淮麦区的484份种质资源进行草甘膦耐药性鉴定,根据小麦15K SNP芯片数据,采用全基因组关联分析的方法,挖掘与小麦草甘膦耐药性相关QTL。结果显示,不同年代培育的小麦品种草甘膦耐药性的变化趋势缓慢,草甘膦耐受性未显著提升;根据表型鉴定结果,筛选出黄淮麦区耐草甘膦小麦种质材料3份,即河农130、冀麦782和泰山23号;利用全基因组关联分析方法,检测到与小麦草甘膦耐药等级显著相关的QTL 7个,包含19个显著性SNPs,分布于小麦1A(0.00~30.48 Mb)、1B(6.57~30.57 Mb)、1D(0.00~22.98 Mb)、4A(656.09~680.09 Mb)、5A(508.19~532.19 Mb)、6A(54.56~85.09 Mb)和6D(12.02~36.02 Mb)染色体上;位于小麦1A和6A染色体上的2个QTL qGlyT-1A和qGlyT-6A是小麦耐草甘膦的主效位点,共包含16个可能与小麦耐草甘膦相关的基因。

关键词：小麦黄淮麦区草甘膦耐受性全基因组关联分析

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玉米果穗湿储技术与装备分析

河北农机 2024年第5期 4-6页

作者：张丽华李谦张峰籍俊杰河北省农林科学院粮油作物研究所

随着全球畜牧业的迅猛发展,提高饲料的营养效率和质量已成为整个畜牧行业的重要需求。尤其在奶牛和肉牛的饲养过程中,高质量的饲料不仅可以提高产奶量和生长速度,还可以优化动物健康和降低饲养成本。为了探讨保持玉米果穗饲料的高营养... 详细信息

随着全球畜牧业的迅猛发展,提高饲料的营养效率和质量已成为整个畜牧行业的重要需求。尤其在奶牛和肉牛的饲养过程中,高质量的饲料不仅可以提高产奶量和生长速度,还可以优化动物健康和降低饲养成本。为了探讨保持玉米果穗饲料的高营养价值的有效方法,本文采用了详细的技术分析和设备评估方法,研究了玉米果穗湿储技术。结果表明,玉米果穗湿储技术不仅能有效保持玉米的水分和营养成分,避免了传统干燥过程中的营养流失,而且通过使用特定的储存设施和发酵剂,还能显著提高饲料的消化率和储存稳定性。此外,与传统干燥技术相比,湿储技术显示出较低的能源消耗和物理损失,具有显著的经济和环保优势。这些发现支持了玉米湿储技术在现代畜牧业中的应用价值,尤其适合于高产奶牛和肉牛的饲养。

关键词：玉米果穗湿储技术装备

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花生籽仁蔗糖含量遗传模型分析

作物学报 2024年第1期50卷 32-41页

作者：郅晨阳薛晓梦吴洁李雄才王瑾晏立英王欣陈玉宁康彦平王志慧淮东欣洪彦彬姜慧芳雷永廖伯寿中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部遗传育种重点实验室湖北武汉430062 襄阳市农业技术推广中心湖北襄阳441021 河北省农林科学院粮油作物研究所河北石家庄050035 广东省农业科学院作物研究所广东广州510640

花生是我国重要的经济作物之一,约40%的花生用于食用加工。蔗糖含量作为影响花生品质的重要指标,与其风味及口感呈显著正相关。因此,提高花生籽仁中蔗糖含量对花生品质改良具有重要意义。本研究利用NYBP×SYT5-1和19-1934×JHT1两个F2:... 详细信息

花生是我国重要的经济作物之一,约40%的花生用于食用加工。蔗糖含量作为影响花生品质的重要指标,与其风味及口感呈显著正相关。因此,提高花生籽仁中蔗糖含量对花生品质改良具有重要意义。本研究利用NYBP×SYT5-1和19-1934×JHT1两个F2:3群体为试验材料,分析花生籽仁蔗糖含量遗传模型,同时分析了蔗糖含量与含油量、蛋白含量及籽仁相关性状间的相关性。结果表明,花生籽仁蔗糖含量呈连续分布,超亲分离现象明显且具有丰富变异。两群体中蔗糖含量与含油量均呈现显著负相关,与蛋白质含量均显著正相关,蔗糖含量与籽仁长、籽仁宽和百仁重的相关性在两群体间表现不一致。遗传分析结果表明,在两群体中花生籽仁蔗糖含量都表现为主要受两对主基因的加性、显性效应调控,存在明显互作,且主基因间具有累加效应。本研究通过对籽仁蔗糖含量遗传模型分析,初步了解了蔗糖含量的遗传规律,对食用花生品种选育具有指导意义。

关键词：花生蔗糖含量含油量相关性分析遗传模型

基于AMMI模型和GGE双标图对玉米品种产量稳定性和适应性选择评价

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中国农业大学学报 2024年第9期29卷 24-37页

作者：岳海旺魏建伟刘朋程陈淑萍卜俊周河北省农林科学院旱作农业研究所/河北省农作物抗旱研究重点实验室河北衡水053000

为有效鉴定和评价黄淮海玉米品种产量丰产性、稳定性和适应性,筛选出适宜黄淮海地区推广种植的优良玉米品种,采用AMMI模型稳定性参数和非参数方法对黄淮海玉米区域试验15个参试品种在6个省12个试点进行产量稳定性评价,同时利用GGE双标... 详细信息

为有效鉴定和评价黄淮海玉米品种产量丰产性、稳定性和适应性,筛选出适宜黄淮海地区推广种植的优良玉米品种,采用AMMI模型稳定性参数和非参数方法对黄淮海玉米区域试验15个参试品种在6个省12个试点进行产量稳定性评价,同时利用GGE双标图对参试品种进行适应性分析。结果表明:方差分析变异来源中基因型(G)、环境(E)以及基因型与环境互作(GEI)均达到了极显著差异(P所占比例最小,为4.25%。对基因型与环境互作效应进行分解,前5个交互主成分(IPCA 1~IPCA 5)差异达到了显著和极显著水平,共计解释了85.41%的互作效应。基于Spearman相关分析,非参数统计因子和参数统计因子内部各指标之间存在着显著的相互关系。生物干重与非参数统计因子S^((6))、Z_(1)、Z_(2)、NP^((2))、NP^((3))、NP^((4))、KR间均呈显著负相关(P<0.05),与S(1)和S(2)则呈显著正相关(P<0.05)。AMMI双标图显示,参试品种整株生物干重范围在18000~22000 kg/hm^(2),‘渝单805’‘正大511’‘青秀001’和‘皖农科青贮8号’丰产性较好,‘金诚6’丰产性最差。‘正大511’‘雅玉7758’‘KNX22002’和‘青秀001’等参试品种稳定性较强,山东德州较其他试点有较好的辨别力,而山东泰安和河南濮阳等试点辨别力较差。GGE双标图分析表明‘正大511’属于丰产性和稳定性均较好的品种,为黄淮海地区的理想品种,其次为‘青秀001’和‘渝单805’,而‘安科青2号’离圆心位置最远,为参试品种中最不理想的品种。综上,采用AMMI模型和GGE双标图评价可为黄淮海地区玉米品种示范和推广提供依据。

关键词： AMMI模型 GGE双标图稳定性统计基因型与环境互作适应性

基于高通量测序解析老面发酵对小米面团的微生物多样性及功能的影响

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中国粮油学报 2024年

作者：刘俊利赵巍张爱霞李朋亮任素芬刘敬科河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所

采用高通量测序技术对老面发酵小米面团前后（SD：发酵0 h；SF：发酵2 h）的微生物多样性及代谢功能差异进行解析。结果表明，SF组和SD组相比，微生物多样性显著降低，丰度存在明显差异，表明发酵过程中存在微生物群落的演替；两组样品... 详细信息

采用高通量测序技术对老面发酵小米面团前后（SD：发酵0 h；SF：发酵2 h）的微生物多样性及代谢功能差异进行解析。结果表明，SF组和SD组相比，微生物多样性显著降低，丰度存在明显差异，表明发酵过程中存在微生物群落的演替；两组样品中优势菌属组成相似，细菌的优势菌属为乳杆菌属和片球菌属，真菌的优势菌属为酵母菌属。KEGG分析表明，代谢是细菌的主要生理活动，主要包括全局和概述图谱、碳水化合物代谢、氨基酸代谢；氧化产能、物质转换、有机物代谢是真菌的主要功能。研究结果可为老面发酵小米馒头的风味形成和品质改善提供参考。

关键词：老面发酵高通量测序微生物多样性功能预测

不同品种高油酸花生热风干燥特性及热力学性质研究

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食品工业科技 2024年第14期45卷 42-49页

作者：李玉朱文学陈鹏枭王延坤蒋萌蒙王殿轩陈亮张昱泉胡新阳王瑾河南工业大学粮食和物资储备学院河南郑州450001 河南工业大学生物工程学院河南郑州450001 河北省农林科学院粮油作物研究所河北石家庄050035

为探究高油酸花生干燥过程中的水分变化规律,本文研究了不同风温(35、40、45、50℃)、风速(0.5、0.8、1.1 m/s)对三种不同高油酸花生热风干燥特性的影响,并借助Weibull分布函数分析干燥过程。结果表明,高油酸花生干燥过程以降速干燥为主... 详细信息

为探究高油酸花生干燥过程中的水分变化规律,本文研究了不同风温(35、40、45、50℃)、风速(0.5、0.8、1.1 m/s)对三种不同高油酸花生热风干燥特性的影响,并借助Weibull分布函数分析干燥过程。结果表明,高油酸花生干燥过程以降速干燥为主;风温、风速越高,高油酸花生有效水分扩散系数越大、干燥速率越快,干燥用时越短。其中,‘圣油3号’花生水分扩散速率最快、活化能最低,与Weibull分布函数拟合结果最佳;尺度参数α值随风温、风速的升高而降低,风温对α值影响极显著(P<0.01),风速对α值影响显著(P<0.05);干燥条件对形状参数β值无显著影响。另外,温度的升高促进了焓值和熵值的降低和吉布斯自由能的增加,表明干燥过程需要从干燥介质中吸收能量方能进行。Weibull分布函数可用于描述高油酸花生的热风干燥过程,为高油酸花生的工业化干燥提供技术依据,奠定理论基础。

关键词：高油酸花生热风干燥 Weibull 分布函数热力学性质

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谷子中矮秆资源创制、遗传解析和育种利用

作物学报 2024年第2期50卷 265-279页

作者：刁现民王立伟智慧张俊李顺国程汝宏作物基因资源与育种全国重点实验室/中国农业科学院作物科学研究所北京100081 河北省农林科学院谷子研究所河北石家庄050035

谷子是旱作生态农业的主栽作物和应对气候变化的战略储备作物,也是新时期功能基因研究的模式作物。谷子品种的中矮秆化是产业发展的必然趋势。国内外目前已报道的谷子矮秆材料达70多个,从形态上谷子矮秆种质可以分为叶穗直立的紧凑型和... 详细信息

谷子是旱作生态农业的主栽作物和应对气候变化的战略储备作物,也是新时期功能基因研究的模式作物。谷子品种的中矮秆化是产业发展的必然趋势。国内外目前已报道的谷子矮秆材料达70多个,从形态上谷子矮秆种质可以分为叶穗直立的紧凑型和叶穗下披的常规型2类;赤霉素(GA)敏感性测定发现4个材料对GA不敏感,其他均是GA敏感型;显隐性分析表明,多数矮秆材料为隐性单基因控制,但矮88株高为多基因控制。利用自然群体关联分析和双亲杂交分离群体合计发掘了109个控制株高的QTL,精细定位了7个矮秆基因,半显性矮秆材料84133的矮化基因SiDW1是唯一克隆并进行功能分析的矮化基因。对谷子中矮秆品种选育的梳理表明,利用矮88和其衍生系为亲本已培育出139个中矮品种(系),实现了谷子株高的显著矮化,满足了机械化收获对抗倒伏降株高的要求。本文综述了国内外谷子株高矮化基因的研究进展,梳理了已经定位和克隆的谷子矮秆基因,讨论了谷子矮秆遗传和育种研究中的问题,展望了未来发展方向。

关键词：谷子株高矮秆 GA敏感性矮88

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