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木薯自交后代疫霉根腐病抗性评价及抗性材料遗传多样性分析

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植物遗传资源学报 2025年

作者：段春芳李月仙宋记明姜太玲肖明昆沈正松刘倩熊贤坤耿沙车彬张钦李林虹严炜刘光华云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所/热带作物生物育种全国重点实验室云南省农业科学院国际农业研究所

通过室内离体接种方法对137份‘GR891’木薯自交后代进行了木薯疫霉根腐病抗性评价，并对其中93份高抗和抗病材料的主要农艺性状进行了变异系数、遗传多样性指数等遗传多样性分析。结果表明，137份材料中56份表现高抗（40.88%），37份... 详细信息

通过室内离体接种方法对137份‘GR891’木薯自交后代进行了木薯疫霉根腐病抗性评价，并对其中93份高抗和抗病材料的主要农艺性状进行了变异系数、遗传多样性指数等遗传多样性分析。结果表明，137份材料中56份表现高抗（40.88%），37份为抗病（27.01%），33份为中感（24.09%），9份为感病（6.57%），2份为高感（1.46%）。在93份抗性材料中，10个主要性状变异系数在14.46%～77.63%之间，遗传多样性指数为0.60～2.04，说明‘GR891’木薯自交后代中抗性材料具有丰富的遗传变异。相关性分析显示，3对性状呈极显著相关，3对性状呈显著相关，其中单株鲜薯重与茎粗、单株鲜薯数量呈极显著正相关，相关系数分别为0.490和0.680。主成分分析表明株高、茎粗、主茎高、单株鲜薯数量和单株鲜薯为木薯表型变异的主要特征，3个主成分的累计贡献率达74.52%。聚类分析将93份抗性材料分为3大类，第Ⅰ类综合性状较差，包含7份材料；第Ⅱ类综合性状优异，在农艺性状和抗病性方面表现突出，具有较高的利用价值，包含4份材料；第Ⅲ类包含82份材料，其中小群1在农艺性状和抗病性方面表现较好，展现出显著的高产潜力，包含9份材料。本研究结果为木薯抗疫霉根腐病种质的鉴选及抗性遗传分析提供了科学依据。

关键词： ‘GR891’木薯自交后代根腐病抗性评价

甘蓝型油菜腺苷5'-磷酰硫酸还原酶(APR)基因家族的鉴定及其非生物胁迫下的响应

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农业生物技术学报 2025年第1期33卷 15-29页

作者：张小雪冀功海穆雨姜伟高刘清云王新发顿小玲任丽军中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室浠水县农业技术推广中心

腺苷5'-磷酰硫酸还原酶(adenosine 5'-phosphosulfate reductase, APR)是植物硫酸盐同化途径中的关键酶，对硫酸盐代谢和硫循环至关重要。该蛋白包含2个保守结构域：PAPS＿reductase和Thioredoxin，主要在质体中执行催化功能，对植物的... 详细信息

腺苷5'-磷酰硫酸还原酶(adenosine 5'-phosphosulfate reductase, APR)是植物硫酸盐同化途径中的关键酶，对硫酸盐代谢和硫循环至关重要。该蛋白包含2个保守结构域：PAPS＿reductase和Thioredoxin，主要在质体中执行催化功能，对植物的生长发育和逆境应答有重要影响。为系统研究甘蓝型油菜(Brassica napus)中APR家族基因的结构与功能特征，本研究以拟南芥APR蛋白序列为模板，对甘蓝型油菜'中双11号'全基因组进行同源比对，共鉴定到10个APR家族基因，分布于9条染色体。进一步对该基因家族进行鉴定和分析，并初步探讨了甘蓝型油菜APR基因在非生物胁迫下的表达模式。结果显示，甘蓝型油菜APR蛋白的氨基酸序列长度为219～468 aa，相对分子质量范围为24.29～51.69 kD，等电点跨度为5.43～8.84；系统发育分析显示，甘蓝型油菜APR基因被分为3个亚族，各亚族成员具有相似的外显子-内含子结构；且APR蛋白均含有PAPS＿reductase和Thioredoxin保守结构域；共线性分析表明，片段复制是甘蓝型油菜APR基因家族扩张的主要机制；表达模式分析显示，APR基因在不同发育时期的组织器官中具有时空表达特异性，在油菜的子叶、营养莲座叶和角果皮中表达量较高；对甘蓝型油菜APR家族的启动子顺式作用元件和非生物胁迫条件下的表达模式进行分析，结果表明，甘蓝型油菜APR家族成员启动子区域富集了与激素响应和逆境适应相关的顺式作用元件，且该家族基因表达受重金属镉、铅和缺硫胁迫所诱导。上述结果表明，甘蓝型油菜APR基因在响应重金属镉、铅胁迫中发挥着重要的作用，这为进一步深入解析甘蓝型油菜APR家族基因的分子功能提供了参考。

关键词：甘蓝型油菜 APR基因家族非生物胁迫基因表达

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福建省蔬菜种质收集、保存、鉴评与利用

中国蔬菜 2025年

作者：陈敏氡王彬林霜霜朱海生余文权福建省蔬菜遗传育种重点实验室福建省蔬菜工程技术研究中心福建省农业科学院作物研究所福建省农业科学院

种质资源是蔬菜育种创新的“芯片”，是推动其产业可持续发展的重要物质基础。通过第3次全国农作物种质资源普查与收集工作，福建省共接收并抢救性收集蔬菜资源2 091份，涵盖39个科，91个属，126个种或变种。近年来，福建省从园艺性状... 详细信息

种质资源是蔬菜育种创新的“芯片”，是推动其产业可持续发展的重要物质基础。通过第3次全国农作物种质资源普查与收集工作，福建省共接收并抢救性收集蔬菜资源2 091份，涵盖39个科，91个属，126个种或变种。近年来，福建省从园艺性状鉴定、亲缘关系分析、抗病性以及品质测定等多个方面充分挖掘和利用这些多样化的种质资源及遗传信息，基本实现了蔬菜的优质品种选育、病害抗性改良、适应新生态环境等目标，推动了福建省蔬菜产业不断向前发展。建议充分利用现代信息手段开展资源前期调查和评估；加强种质资源库的管理与追溯，鼓励探究前沿的贮藏、保存技术；充分发挥福建对台湾省合作优势，完善闽台种质资源的交流、共享机制。

关键词：蔬菜种质资源收集与保存鉴定与评价创新利用

全基因组鉴定普通菜豆WOX基因及出愈率相关分析

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植物遗传资源学报 2025年

作者：叶宗茂谢迅侯思宇武晶山西农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所/作物基因资源与育种全国重点实验室

出愈率是影响遗传转化效率的关键因素，WOX基因能促进细胞增值和芽分化。本研究对普通菜豆WOX基因家族进行了全基因组鉴定，鉴定到18个普通菜豆WOX基因，编码177-847个氨基酸，其蛋白序列均包含保守的HD结构域，亚细胞定位于细胞核中，... 详细信息

出愈率是影响遗传转化效率的关键因素，WOX基因能促进细胞增值和芽分化。本研究对普通菜豆WOX基因家族进行了全基因组鉴定，鉴定到18个普通菜豆WOX基因，编码177-847个氨基酸，其蛋白序列均包含保守的HD结构域，亚细胞定位于细胞核中，启动子主要含有“分生组织形成相关”及“生长素反应相关”的顺式作用元件。并与绿豆、大豆和拟南芥WOX基因家族成员，进行了共线性和系统进化树分析，124个WOX基因可分为三大类群，四个物种间的WOX同源基因受纯化选择作用。通过筛选了不同浓度6-BA和2，4-D激素配比的培养基，成功建立了两个普通菜豆品种的愈伤组织诱导体系。通过转录组结合qRT-PCR分析，鉴定到8个WOX差异表达基因，其中PvWOX1/15/16基因与出愈率显著相关。qRT-PCR验证了这3个基因表达模式与转录组结果一致。以上结果表明PvWOX1/15/16基因可作为潜在的靶基因用于普通菜豆遗传转化的研究。

关键词：普通菜豆 WOX基因愈伤组织转录组

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植物激素对棉花蕾铃脱落的调控研究进展

作物学报 2025年第1期51卷 1-29页

作者：谢章书谢学方屠小菊刘爱玉董合忠周仲华湖南农业大学农学院/作物生理与分子生物学教育部重点实验室湖南长沙410128 中国热带农业科学院橡胶研究所海南海口571101 山东省农业科学院经济作物研究所山东济南250000

棉花蕾铃脱落是一个普遍存在的现象,有对逆境环境胁迫的主动适应性脱落,也有因品种遗传特性、环境条件、栽培措施以及生物和非生物胁迫被动的受损脱落。蕾铃脱落直接影响着棉花的产量,国内外现有公开报道多集中于20世纪50、60年代关于... 详细信息

棉花蕾铃脱落是一个普遍存在的现象,有对逆境环境胁迫的主动适应性脱落,也有因品种遗传特性、环境条件、栽培措施以及生物和非生物胁迫被动的受损脱落。蕾铃脱落直接影响着棉花的产量,国内外现有公开报道多集中于20世纪50、60年代关于乙烯和脱落酸对棉花蕾铃脱落影响的初步发现。结合其他植物的研究结果来看,蕾铃脱落似乎与生长素、赤霉素和细胞分裂素等促生长类激素的下降以及乙烯和脱落酸等抑制生长类激素的升高密切相关,激素在植物体内不仅介导新陈代谢过程,还协调着与信号通路相关的调控因子,在脱落过程中起着关键作用。本文从植物激素调控入手,综述了近年来包括脱落区形成和作用的分子调控机制以及各激素在棉花蕾铃脱落以及其他植物(生殖)器官脱落过程中的响应和调控机制等。发现目前以棉花蕾铃脱落为对象的研究非常匮乏,且多集中于少数激素对棉花生殖生长影响的有限研究,缺乏对导致蕾铃脱落的深层次机制的探究和解析。因此,未来研究方向应着重于探究棉花蕾铃脱落的遗传基础、发掘新的抗脱落基因资源和培育抗脱落棉花品种,同时加强在以棉花为模型植物下,蕾铃脱落与植物激素调节的关系研究,为提高棉花产量提供理论依据和技术支持。

关键词：棉花植物激素蕾铃脱落研究现状研究方向

水稻γ-氨基丁酸合成关键基因OsGADs响应砷毒害分析

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分子植物育种 2025年

作者：柴梦莹张艳丽陈萱唐海洋徐志鹏周慧曾凡荣陈光覃元邓锋林长江大学农学院涝渍灾害与湿地农业湖北省重点实验室农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室(部省共建) 浙江省农业科学院数字农业研究所湖北洪山实验室

γ-氨基丁酸(GABA)是动植物中广泛存在的一种天然的非蛋白氨基酸。在植物中，GABA作为一种代谢物或信号分子在各种非生物胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究发现，外源添加GABA能够显著缓解五价砷[As(V)]对水稻根系伸长的抑制作用，而... 详细信息

γ-氨基丁酸(GABA)是动植物中广泛存在的一种天然的非蛋白氨基酸。在植物中，GABA作为一种代谢物或信号分子在各种非生物胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究发现，外源添加GABA能够显著缓解五价砷[As(V)]对水稻根系伸长的抑制作用，而三价砷[As(III)]对水稻根系伸长的抑制作用不明显，为了进一步阐明GABA在砷解毒过程中的作用机制，选择水稻内源GABA合成的关键酶谷氨酸脱羧酶(GAD)进行后续相关分析。从粳稻日本晴基因组中鉴定到5个谷氨酸脱羧酶(GAD)编码基因，即OsGAD1～OsGAD4和OsGDCi。转录组分析表明OsGAD1、OsGAD3和OsGDCi在根系中有较高丰度的表达，且其在根系中的表达受As(III)和As(V)诱导。在此基础上，通过Transgene Killer CRISPR基因编辑系统分别获得了OsGAD1、OsGAD3和OsGDCi的基因敲除纯合突变体株系各3个，还筛选到了3个纯合双突变体osgad3/osgdci和3个三突变体osgad1/osgad3/osgdci。通过比较2个OsGAD1突变体(osgad1-1， osgad1-2)与野生型在As(V)和GABA处理下的种子根伸长情况，发现敲除OsGAD1不会影响As(V)对的水稻根系的毒害作用，但OsGAD1的功能丧失抑制了外源GABA对As(V)毒害的缓解作用。总的来说，本研究发现GABA可有效缓解As(V)对植物的毒害作用，GABA合成关键酶GAD可能参与了内源与外源GABA协同缓解As(V)毒害的生理过程。

关键词： γ-氨基丁酸氨酸脱羧酶基因敲除根伸长砷

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嫁接对瓠瓜抗病抗逆性及果实品质的影响

核农学报 2025年第1期39卷 191-200页

作者：王海燕汪颖王尖邢乃林李国景徐沛吴晓花中国计量大学生命科学学院浙江杭州310018 浙江省农业科学院蔬菜研究所浙江杭州310021 宁波市特色园艺作物品质调控和抗性育种重点实验室浙江宁波315040

为探究嫁接对瓠瓜抗病抗逆性和果实品质的影响,以瓠瓜自根苗为对照,比较4种南瓜型砧木(全能铁甲、思壮12、砧西316、黑武士)嫁接浙蒲9号瓠瓜的成活率、枯萎病抗性、低温弱光性及耐盐性、果实品质等差异,并通过主成分分析及隶属函数法对... 详细信息

为探究嫁接对瓠瓜抗病抗逆性和果实品质的影响,以瓠瓜自根苗为对照,比较4种南瓜型砧木(全能铁甲、思壮12、砧西316、黑武士)嫁接浙蒲9号瓠瓜的成活率、枯萎病抗性、低温弱光性及耐盐性、果实品质等差异,并通过主成分分析及隶属函数法对不同嫁接组合进行综合评价。结果表明,浙蒲9号/思壮12嫁接组合的成活率最高(94.87%),不同砧穗组合枯萎病抗性均较对照增强。浙蒲9号/思壮12在低温弱光下的最大光化学效率(Fv/Fm)最高,在200 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下生长较好。与自根苗相比,嫁接植株长势均变旺,果实的维生素C含量降低,其他指标均有不同程度的提升。浙蒲9号/全能铁甲的果实可溶性固形物含量最高,浙蒲9号/砧西316的果实钙含量最高,浙蒲9号/黑武士的果实蛋白质和镁含量最高。浙蒲9号/思壮12的产量、果实游离谷氨酸和钾含量最高,硬度和可滴定酸含量最小,瓠瓜品质有所提升。同时,主成分分析和隶属函数值综合评价结果表明,浙蒲9号/思壮12的D值为0.914,排名第一。综上,嫁接可以增强瓠瓜枯萎病抗性,不同程度提高瓠瓜的低温、盐胁迫耐受性,合理选择砧木可提高瓠瓜果实品质,以思壮12为砧木嫁接浙蒲9号瓠瓜综合表现最佳。本研究结果为适宜瓠瓜嫁接砧木的选择提供了技术支持。

关键词：瓠瓜嫁接抗病抗逆性果实品质综合评价

小麦抗条锈基因Yr5、Yr9和Yr18分子标记的特异性评估

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麦类作物学报 2025年第1期45卷 45-51页

作者：孙振宇黄亮黄苗苗刘太国甘肃省农业科学院植物保护研究所甘肃兰州730070 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害综合治理全国重点实验室北京100193 青海大学农林科学院青海西宁810016

Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr18基因的自身性状或连锁性状在中国小麦育种中具有重要的应用前景。本研究运用以Avocet S为背景的单基因近等基因系及其对应基因的载体品种,对Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H,Y... 详细信息

Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr18基因的自身性状或连锁性状在中国小麦育种中具有重要的应用前景。本研究运用以Avocet S为背景的单基因近等基因系及其对应基因的载体品种,对Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H,Yr18基因的分子标记csLV34、cssfr1~cssfr5进行有效性验证。结果表明,Yr5基因的特异性分子标记STS9/10、Yr9(1B/1R)基因的特异性分子标记AF1/4、D15和20H均能够准确识别不同遗传背景材料中的相应抗性基因;Yr18基因分子标记cssfr2能够准确检测Yr18的非载体材料,并检测出Avocet S*6/Yr5、Avocet S*6/Yr24、Avocet S*6/Yr27三个材料具有Yr18的等位变异。这说明Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H能对目的基因进行有效检测,Yr18基因的几个分子标记结合使用不仅能够对目的基因进行有效检测,而且能够识别该位点的等位变异。

关键词：抗条锈基因分子标记特异性

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菠萝AcKNOX1影响叶缘发育的功能研究

园艺学报 2025年

作者：荆永琳陈浪欣李俊国王加宾王小冰杨庆全孟春阳徐立中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业农村部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南省热带作物资源遗传改良与创新重点实验室国家热带作物中期库

以菠萝‘台农16’为材料，克隆得到基因AcKNOX1。AcKNOX1是同源异型盒基因，属于3个氨基酸环延伸蛋白超家族。AcKNOX1的开放阅读框为990 bp，编码329个氨基酸，编码蛋白定位于细胞核中。AcKNOX1启动子区域除核心启动子元件TATA-box和CAA... 详细信息

以菠萝‘台农16’为材料，克隆得到基因AcKNOX1。AcKNOX1是同源异型盒基因，属于3个氨基酸环延伸蛋白超家族。AcKNOX1的开放阅读框为990 bp，编码329个氨基酸，编码蛋白定位于细胞核中。AcKNOX1启动子区域除核心启动子元件TATA-box和CAAT-box外，还包含许多与光响应、激素响应和非生物胁迫响应相关的元件。AcKNOX1在不同组织中均有表达，但具有明显的组织表达特异性，在茎的表达量最高，其次是叶，且在有刺叶片显著高于无刺叶片。AcKNOX1响应GA3、ABA和6-BA信号诱导其表达上调。异源表达拟南芥，叶缘裂刻加深。利用酵母单双杂进行互作蛋白筛选，发现AcKNOX1可以与AcCUC1和AcCUC2启动子区域结合激活其表达；与AcBLH1、AcBLH4可形成异源二聚体，在细胞核中互作，且荧光素酶互补和双分子荧光互补实验验证了其互作的准确性。研究结果表明AcKNOX1在菠萝叶缘发育中起重要作用。

关键词：菠萝叶缘发育 AcKNOX1 蛋白互作