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运旱系列小麦品种(系)品质功能基因KASP标记检测

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中国粮油学报 2024年第1期39卷 47-53页

作者：王倩任文斌赵智勇山西农业大学棉花研究所运城044000

为了解运旱系列小麦品种(系)品质相关功能基因组成,利用与高分子量麦谷蛋白亚基、籽粒硬度以及小麦粉色泽等品质性状相关的14个高通量KASP标记对24份运旱小麦进行检测。结果表明,全部供试材料均未检测出1RS/1BL和1RS/1AL易位系;糯性基因... 详细信息

为了解运旱系列小麦品种(系)品质相关功能基因组成,利用与高分子量麦谷蛋白亚基、籽粒硬度以及小麦粉色泽等品质性状相关的14个高通量KASP标记对24份运旱小麦进行检测。结果表明,全部供试材料均未检测出1RS/1BL和1RS/1AL易位系;糯性基因Wx-B1的突变型Wx-B1b占比8.33%;小麦粉色泽相关氧化酶基因优异等位变异Ppo-A1b占比12.5%、Ppo-D1a占比16.67%、Lox-B1a占比91.67%以及TaPod-A1b占比为4.17%;籽粒硬度基因Pinb-D1的突变型Pinb-D1b占比91.67%,Pinb-B2的突变型Pinb-B2b占比25%,未检测到Pina-D1的突变型Pina-D1b;在Glu-A1位点含有高分子量麦谷蛋白优质亚基基因的材料占比83.33%、Glu-B1位点含有优质亚基基因的材料占比4.17%、Glu-D1位点含有优质亚基基因的材料占比33.33%。研究明确了运旱系列小麦品种(系)品质功能基因的组成,为山西省小麦品种的品质改良提供了参考。

关键词：小麦品质 KASP标记

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基于CRISPR/Cas9的棉花GhbHLH71基因编辑突变体的分析

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作物学报 2024年第1期50卷 138-148页

作者：上官小霞杨琴莉李换丽山西农业大学棉花研究所山西运城044000

碱性/螺旋-环-螺旋(basic/helix-loop-helix,bHLH)转录因子在植物的生长发育、次生代谢、信号转导、逆境胁迫等方面起重要的调控作用。棉花GhbHLH71基因c DNA全长996 bp,编码331个氨基酸残基,蛋白序列中含有保守的bHLH结构域,属于bHLH... 详细信息

碱性/螺旋-环-螺旋(basic/helix-loop-helix,bHLH)转录因子在植物的生长发育、次生代谢、信号转导、逆境胁迫等方面起重要的调控作用。棉花GhbHLH71基因c DNA全长996 bp,编码331个氨基酸残基,蛋白序列中含有保守的bHLH结构域,属于bHLH转录因子家族成员。实时荧光定量分析结果表明,GhbHLH71基因在棉花纤维快速伸长期3~12 DPA (days post anthesis,DPA)相对高表达,暗示其主要在棉花纤维发育过程中发挥作用。构建该基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体进行了棉花遗传转化,T_0代再生株经过Cas9基因的PCR检测以及靶位点突变情况检测分析,获得6个T_0代基因编辑突变体。T_1代不同突变株系在棉花生长发育期的表型性状与对照相比无明显差异,但成熟纤维的长度与对照相比皆明显变短。T_2代突变株系可以稳定遗传T_1代株系纤维变短的表型。其中4#和8#株系连续2代的纤维长度与对照相比缩短比率皆达20%以上,表明GhbHLH71基因的突变主要影响了棉花纤维细胞的伸长。本研究为深入了解棉花中bHLH转录因子的生物学功能以及棉花纤维发育的分子机制提供了一定的参考。

关键词：棉花 bHLH转录因子 GhbHLH71基因纤维发育 CRISPR/Cas9基因编辑

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彩色小麦色素性状遗传机理研究进展

麦类作物学报 2024年

作者：蔡岳宋昱李峰于章龙邱玉亮杨运良山西农业大学棉花研究所

彩色小麦富含花青素、蛋白质、维生素、叶酸、硒、锌、铁等营养成分,具有抗氧化、抗炎、抗癌、调节血糖、增强免疫、延缓衰老、预防心血管病等营养食疗功能,是功能营养优质小麦种质资源。常见的彩色小麦主要包括紫粒和蓝粒两大类。紫粒... 详细信息

彩色小麦富含花青素、蛋白质、维生素、叶酸、硒、锌、铁等营养成分,具有抗氧化、抗炎、抗癌、调节血糖、增强免疫、延缓衰老、预防心血管病等营养食疗功能,是功能营养优质小麦种质资源。常见的彩色小麦主要包括紫粒和蓝粒两大类。紫粒色素基因主要在种皮表达,为母性遗传模式;蓝粒色素基因主要在糊粉层表达,是花粉直感效应遗传模式。为深入理解彩色小麦的遗传和分子机理、了解相关研究的前沿进展,本文从彩色小麦中色素积累的遗传特征、染色体定位、遗传作图、分子克隆和机理研究等方面进行全面的回顾和综述,探讨彩色小麦遗传改良的相关问题。

关键词：彩色小麦蓝色糊粉层紫色果皮遗传机理基因挖掘

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甘蓝型油菜耐盐性评价研究

江苏农业科学 2024年

作者：姚琳孙璇张高杨袁嘉玮杜春芳山西农业大学棉花研究所

盐渍化土壤是我国重要的后备土地资源，筛选耐盐作物品种是有效利用盐渍化土地的重要途径。本研究以5份不同的甘蓝型油菜种质资源为材料，通过盐胁迫试验初步筛选出耐盐性较好的品系YC-1、YC-3及YC-4，并将这些品系种植于山西南部盐碱... 详细信息

盐渍化土壤是我国重要的后备土地资源，筛选耐盐作物品种是有效利用盐渍化土地的重要途径。本研究以5份不同的甘蓝型油菜种质资源为材料，通过盐胁迫试验初步筛选出耐盐性较好的品系YC-1、YC-3及YC-4，并将这些品系种植于山西南部盐碱地块中，研究油菜收获后对土壤的改良效果，结果表明甘蓝型油菜可以不同程度降低土壤中的Na+含量、pH值及全盐含量。采用相关性、主成分和隶属函数分析法，对3个品系在盐碱地种植后的土壤Na+含量、pH值、全盐含量及油菜收获后经济性状和品质性状等12项指标进行综合分析，其中：土壤Na+含量与株高、千粒重呈极显著负相关，与有效角果数、折合亩产呈极显著正相关；pH值与硫苷呈含量呈极显著正相关；株高与有效角果数、折合亩产呈极显著负相关，与千粒重呈极显著正相关；有效角果数与千粒重呈极显著负相关，与折合亩产呈极显著正相关；千粒重与折合亩产呈极显著负相关。提取3个可较好概括12个指标的主成分，结合隶属函数得到的表达式Y=0.582Y1+0.320Y2+0.098Y3对供试材料进行综合评价，筛选出适宜在山西南部盐碱地种植的甘蓝型油菜品系为YC-3、YC-4。

关键词：甘蓝型油菜盐胁迫耐盐性综合评价

噻虫胺种子处理对西瓜生长发育的影响及其残留分析

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植物保护 2024年第3期50卷 219-226,233页

作者：姚众季宇超张丽萍刘珍范巧兰常芳娟张贵云山西农业大学棉花研究所运城044000

为明确新烟碱类杀虫剂噻虫胺种子处理对西瓜生长发育和品质的影响,以及在西瓜中的残留状况,本研究以10%噻虫胺种子处理悬浮剂为供试药剂,采用拌种试验,开展噻虫胺对西瓜生长发育的影响及残留分析研究。结果表明,噻虫胺有效成分用量100~2... 详细信息

为明确新烟碱类杀虫剂噻虫胺种子处理对西瓜生长发育和品质的影响,以及在西瓜中的残留状况,本研究以10%噻虫胺种子处理悬浮剂为供试药剂,采用拌种试验,开展噻虫胺对西瓜生长发育的影响及残留分析研究。结果表明,噻虫胺有效成分用量100~250 g/100 kg范围内,对西瓜出苗安全;噻虫胺拌种处理对西瓜苗期的株高、茎粗、叶绿素含量和叶面积有一定的促进作用,随着西瓜的生长促进作用减弱,西瓜出苗后30 d,各处理间差异不显著;噻虫胺各处理西瓜产量均高于空白对照,对西瓜有一定的增产作用;噻虫胺拌种可不同程度地提高西瓜果实中可溶性糖、可溶性固形物含量,提升西瓜的品质;随着西瓜生长发育,叶片内噻虫胺含量逐渐降低,出苗后45 d,叶片内未检测到噻虫胺残留;西瓜收获时果实中未检测到噻虫胺残留,西瓜根部土壤中噻虫胺的残留量在0.0412~0.0975 mg/kg之间。综上所述,噻虫胺100~250 g/100 kg用量范围内处理西瓜种子,对西瓜苗期生长有一定促进作用,并可提高产量,改善西瓜的品质,叶片内噻虫胺含量随植株生长逐渐降低,果实中无残留,本研究为噻虫胺种子处理在西瓜生产实践中合理、安全、高效的应用提供技术支撑。

关键词：噻虫胺种子处理生长发育品质残留

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山药不同部位水浸提液对万寿菊和苜蓿的化感效应

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江苏农业科学 2024年

作者：张鹏飞韩丽丽关望辉胡晓丽许爱玲王晓民山西农业大学棉花研究所

探究山药根际土浸提液和根茎研磨液对万寿菊和苜蓿的化感作用,筛选适宜与山药进行轮间作的作物。采用生物测试法,以万寿菊和苜蓿为受体材料,研究山药根际土浸提液和根茎研磨液在0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 g/mL质量浓度下对2种作物种子... 详细信息

探究山药根际土浸提液和根茎研磨液对万寿菊和苜蓿的化感作用,筛选适宜与山药进行轮间作的作物。采用生物测试法,以万寿菊和苜蓿为受体材料,研究山药根际土浸提液和根茎研磨液在0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 g/mL质量浓度下对2种作物种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响。结果表明:山药根际土浸提液和根茎研磨液对2种作物种子萌发过程体现为化感抑制作用,且根茎研磨液的抑制作用更强。山药根际土浸提液显著抑制了2种作物种子根长和鲜重,但对苜蓿幼苗的芽长有不同程度的促进作用。山药根际土浸提液降低了万寿菊和苜蓿可溶性糖、可溶性蛋白等渗透调节物质含量,且存在“浓度效应”,万寿菊幼苗的SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性整体较苜蓿低,MDA含量则高于苜蓿。化感综合效应分析表明,山药根际土浸提液对苜蓿的化感抑制作用(SE=-0.113)小于万寿菊(SE=-0.284),可能较适合与山药进行轮间作。

关键词：山药水浸提液万寿菊苜蓿化感效应轮间作

外源6-BA对灌浆期谷子光合特性、抗氧化系统及产量的影响

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核农学报 2024年第8期38卷 1605-1615页

作者：孟颖超李伟孙瑶冯志威王娟玲山西农业大学棉花研究所山西运城044000

为探究外源细胞分裂素对灌浆期谷子(Setaria italica)光合特性、抗氧化系统及产量的影响,以张杂谷5号和晋谷21号为试验材料,在灌浆期分别喷施0(对照)、2.5、5、10、20和40 mg·L^(-1)的6-苄氨基嘌呤(6-BA),分析外源6-BA对谷子叶绿素荧... 详细信息

为探究外源细胞分裂素对灌浆期谷子(Setaria italica)光合特性、抗氧化系统及产量的影响,以张杂谷5号和晋谷21号为试验材料,在灌浆期分别喷施0(对照)、2.5、5、10、20和40 mg·L^(-1)的6-苄氨基嘌呤(6-BA),分析外源6-BA对谷子叶绿素荧光及光合特性、抗氧化特性、内源激素含量和产量性状的影响。结果表明,张杂谷5号和晋谷21号叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和电子传递速率(ETR)均随6-BA喷施浓度的增加呈先升高后降低趋势,以10 mg·L^(-1)处理增幅最大,分别较对照增加11.46%、6.02%、5.56%、7.11%、9.41%和12.08%、9.96%、8.21%、12.76%、14.87%;而非光化学猝灭(NPQ)的变化呈相反趋势。此外,随着6-BA喷施浓度的增加,两品种叶片过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性和可溶性糖含量及成熟期产量和产量构成因素也呈先升高后降低趋势,以10 mg·L^(-1)处理两品种的产量增幅最大,分别较对照提高7.08%和8.89%;丙二醛含量则先降低后升高。进一步分析10 mg·L^(-1)处理下内源激素变化发现,两品种叶片的玉米素含量分别较对照提高75.64%和80.71%,脱落酸含量分别降低37.50%和6.06%。相关性分析结果表明,叶绿素a、净光合速率和电子传递速率是影响谷子产量性状的主要因子。可见,外源6-BA可延缓叶片衰老,提升光合速率,有利于碳的固定,是提高谷子产量的有效途径。综上,谷子灌浆期喷施6-BA的最佳浓度为10 mg·L^(-1)。本研究结果为细胞分裂素在谷子中的高效利用提供了依据。

关键词：谷子 6-BA 产量光合特性抗氧化酶活性

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玉米自交系萌发期耐盐性评价研究

江苏农业科学 2024年

作者：张健袁嘉玮王璐李姚姚魏国英梁哲军山西农业大学棉花研究所

玉米为盐敏感作物,长期盐胁迫严重影响粮食安全生产。为培育耐盐性高的玉米品种,对玉米自交系材料进行耐盐性评价十分必要。本研究通过模拟山西南部粮食产区盐碱土环境,在种子萌发期对14份玉米自交系材料以不同浓度混合盐溶液(MgCl2、Mg... 详细信息

玉米为盐敏感作物,长期盐胁迫严重影响粮食安全生产。为培育耐盐性高的玉米品种,对玉米自交系材料进行耐盐性评价十分必要。本研究通过模拟山西南部粮食产区盐碱土环境,在种子萌发期对14份玉米自交系材料以不同浓度混合盐溶液(MgCl2、MgSO4、NaSO4物质的量之比为2:1:1)进行胁迫处理。结果表明,在150 mmol/L的混合盐胁迫下,大部分玉米自交系发芽势和发芽率与对照差异显著,可作为适宜筛选浓度;在该浓度下对不同自交系的相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对芽长、相对根鲜质量、相对根干质量、相对芽鲜质量和相对芽干质量进行分析,盐胁迫对玉米自交系萌发期生长具有抑制作用;相对根长与相对芽长的相关性系数为0.589,呈显著正相关,说明盐胁迫下种子萌发期根与芽的生长具有协同性。但盐胁迫下各自交系的不同指标间表现不一致,需进行综合分析,因此采用主成分和隶属函数分析法,对8项相对指标进行综合分析,筛选出适宜在晋南粮食主产区盐碱土种植的种质资源为玉米自交系DL29和617。

关键词：玉米盐胁迫主成分分析隶属函分析综合评价

陆地棉主要株型性状关联分析及优异等位基因挖掘

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生物技术通报 2024年第3期40卷 146-154页

作者：王娟王新田琴马晓梅周小凤李保成董承光新疆农垦科学院棉花研究所石河子832000

【目的】株型是影响棉花机械化和产量的关键因素,开展陆地棉主要株型性状的关联分析研究,可为棉花株型分子育种提供标记及材料来源。【方法】以403份陆地棉种质资源为材料,利用覆盖全基因组的201对多态性SSR标记,对6个环境4个株型性状... 详细信息

【目的】株型是影响棉花机械化和产量的关键因素,开展陆地棉主要株型性状的关联分析研究,可为棉花株型分子育种提供标记及材料来源。【方法】以403份陆地棉种质资源为材料,利用覆盖全基因组的201对多态性SSR标记,对6个环境4个株型性状进行了关联分析,挖掘株型性状优异等位基因。【结果】6个环境中株高、果枝始节高、果枝始节位和果枝数的平均变异系数分别为13.70%、21.51%、14.18%和11.51%,广义遗传率为46.24%-74.15%;201对标记共产生394个多态性等位变异位点;能同时在最佳线性无偏预测值(best linear unbiased prediction, BLUP)(P<0.01)和2个以上环境中检测到显著(P<0.05)关联的位点共38个,包括与株高关联的位点16个、与果枝始节高关联的位点6个、与果枝始节位关联的位点11个、与果枝数关联的位点5个,5个位点同时与多个性状关联;鉴定到含有目标性状优异等位基因的材料31份,其中6份材料同时携带多个优异等位基因。【结论】在403份陆地棉自然群体中,鉴定到38个与4个株型性状关联的标记位点,发掘出31份含有优异等位基因的典型材料。

关键词：陆地棉株型性状关联分析优异等位基因

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