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129份葡萄种质资源的鉴定与综合评价

分子植物育种 2024年

作者：马晓宣张川秦睆雪张文博乔江霞何雅雯钟海霞张付春周晓明伍新宇梅新娣新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室省部共建干旱荒漠区作物抗逆遗传改良与种质创新国家重点实验室新疆农业科学院园艺作物研究所新疆特色果蔬基因组研究与遗传改良重点实验室

葡萄是我国重要的果树树种之一，新疆又是我国最大的葡萄产区。为了果实品质调控和品种培育提供理论依据，本研究在新疆地区采集了129份葡萄种质资源为材料，对129份葡萄种质的20个农艺性状采用相关性分析、主成分分析和聚类分析方法进... 详细信息

葡萄是我国重要的果树树种之一，新疆又是我国最大的葡萄产区。为了果实品质调控和品种培育提供理论依据，本研究在新疆地区采集了129份葡萄种质资源为材料，对129份葡萄种质的20个农艺性状采用相关性分析、主成分分析和聚类分析方法进行鉴定与评价。结果表明：主要葡萄产区存在丰富的表型变异，其中单果鲜重的变异系数最大，为117.89%。果穗重变异系数最小，为8.26%。主成分分析将8个葡萄品质评价因子简化为4个主成分，累计贡献率为70.605%，第一主成分为果实生长势因子，第二主成分为果实品质因子，第三主成分为果实风味因子，第四主成分为果实硬度因子。聚类分析在欧氏距离为10时，将129份葡萄种质划为4个类群，其中第Ⅳ类群综合表现较好，31-1和莎巴珍珠可作为早熟新品种选育亲本的材料，筛选出新郁、马奶子、红意大利、蓝宝石、红地球、SP522、金田园、SP740可作为高产耐贮运种质培育。

关键词：葡萄种质资源农艺性状遗传多样性

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禾本科杂粮作物养分高效机理及指标研究进展

植物营养与肥料学报 2024年第4期30卷 786-800页

作者：王京新赵宇夏雪岩崔纪菡魏志敏李顺国河北省农林科学院谷子研究所/农业农村部特色杂粮遗传改良与利用重点实验室(部省共建)/河北省杂粮研究重点实验室河北石家庄050035

我国耕地中低产田面积大,养分缺乏始终是限制作物产量的一个主要因素。谷子、糜子和高粱为我国传统的禾谷类杂粮作物,具有光合效率高,耐旱耐瘠薄的特点,较大宗粮食作物更适应干旱、贫瘠的土壤。然而,养分利用效率研究主要集中在玉米、... 详细信息

我国耕地中低产田面积大,养分缺乏始终是限制作物产量的一个主要因素。谷子、糜子和高粱为我国传统的禾谷类杂粮作物,具有光合效率高,耐旱耐瘠薄的特点,较大宗粮食作物更适应干旱、贫瘠的土壤。然而,养分利用效率研究主要集中在玉米、小麦等主粮作物,小杂粮作物研究进展相对缓慢。本文系统总结了谷子、糜子和高粱氮、磷、钾高效利用的研究结果,归纳了几种杂粮作物养分高效的筛选指标,形态指标包括地上部干重、穗粗、穗重、草重、产量等,生理指标包括氮同化酶活性、磷积累量、光合养分效率等,养分吸收效率主要指标包括根系大小、根系长度、侧根分支和根直径,及可能参与养分高效的候选基因如NRT1、PHR1、钾转运蛋白HAK和钾离子通道蛋白Shaker等。未来可从以下几方面推进杂粮作物养分高效的研究:杂粮作物光合效率高和根系耐旱耐贫瘠的特点;利用转录组学方法深入分析引起杂粮作物光合作用和养分吸收效率的种间和种内变异的机理,特别是与氮组分、磷组分变化相关的机制;分析杂粮作物的根系形态及其主导的根系微生物互作特征对养分高效吸收的影响。这些研究将为培育养分高效高产的杂粮品种和高效栽培技术提供理论基础和指导。

关键词：谷子糜子高粱养分高效光合根系

干旱环境下油菜籽粒芥酸含量的QTL定位分析

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干旱地区农业研究 2024年第3期42卷 53-59页

作者：党林学董小云郑国强王莹王小霞巩永杰魏家萍崔俊美武泽峰方彦赵彩霞刘自刚庄浪县农技推广中心甘肃平凉744000 省部共建干旱生境作物学国家重点实验室/甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 西藏自治区农牧科学院农业研究所西藏拉萨850030

为探讨干旱环境下冬油菜籽粒品质(脂肪酸含量和硫苷)分子遗传机理,以17NTS57(高芥酸)×CY12PXW-6-1(低芥酸)的衍生后代F_(1)、F_(2)、F_(2∶3)等群体为材料,结合天水和定西试点籽粒品质表型,进行干旱环境下籽粒芥酸的遗传定位及选择标... 详细信息

为探讨干旱环境下冬油菜籽粒品质(脂肪酸含量和硫苷)分子遗传机理,以17NTS57(高芥酸)×CY12PXW-6-1(低芥酸)的衍生后代F_(1)、F_(2)、F_(2∶3)等群体为材料,结合天水和定西试点籽粒品质表型,进行干旱环境下籽粒芥酸的遗传定位及选择标记开发。结果表明:利用F_(2∶3)群体在两个试点共检测到油菜芥酸含量QTL位点7个,其中天水试点检测到4个,定西试点检测到3个。天水试点检测到2个主效QTL,即qEATC08.2、qEATC09,分别分布在C08、C09染色体,其表型贡献率在20%以上;qEATA10(天水)和qEADA10(定西)被定位到A10染色体相同区间,在两个试点的表型贡献分别为10.42%和12.70%;qEATC09和qEADC09被定位在C09染色体相同区间,两个试点的表型贡献率分别为20.00%和19.34%,为共定位主效QTL。3个QTL(qEATC08.1(天水)、qEATC08.2(天水)、qEADC07(定西))仅各在一个试点被检测到,其中2个微效修饰位点(qEATC08.1和qEADC07)具有正向加性效应。在A10和C09染色体上定位的qEA.A10和qEA.C09的主效QTL,这些标记可用于干旱条件下油菜籽粒芥酸含量改良的分子标记辅助选择。

关键词：冬油菜干旱环境芥酸 QTL定位

山西44份谷子地方品种农艺性状与芽期耐旱性评价

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干旱地区农业研究 2024年第2期42卷 26-32页

作者：侯森秦慧彬李萌王海岗穆志新山西农业大学农业基因资源研究中心/农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室山西太原030031

对山西不同地区的44份谷子地方品种(系)进行了田间农艺性状调查、品质鉴定,调查了不同遗传背景谷子材料的叶鞘色、幼苗叶色、主茎长度、主茎直径、主茎节数、主穗长度、穗松紧度、穗形、粒色、米色、全生育期、千粒重等12个农艺性状,测... 详细信息

对山西不同地区的44份谷子地方品种(系)进行了田间农艺性状调查、品质鉴定,调查了不同遗传背景谷子材料的叶鞘色、幼苗叶色、主茎长度、主茎直径、主茎节数、主穗长度、穗松紧度、穗形、粒色、米色、全生育期、千粒重等12个农艺性状,测定了成熟籽粒淀粉含量和蛋白质含量两个品质相关性状。利用PEG-6000模拟干旱胁迫,以-0.5 MPa渗透势的PEG溶液测定了各谷子材料芽期的萌发指数、发芽率、根长、芽长、根芽比等耐旱相关指标。试验结果表明:各数量性状中主茎直径变异系数最大(22.31%),淀粉含量变异系数最小(1.32%)。相关性分析结果显示,主茎节数与主茎长度呈显著正相关,与主茎直径呈显著负相关;千粒重与主茎直径和主穗长度均呈显著正相关,与主茎节数呈显著负相关;蛋白质含量与主茎长度和淀粉含量均呈显著负相关。在干旱处理下萌发指数变异系数最大(22.86%),根长变异系数最小(13.7%);在对照下根芽比变异系数最大(17.82%),根长变异系数最小(10.92%)。相关性分析结果表明,萌发耐旱指数(GDRI)与相对发芽率、相对根长及相对芽长互为显著正相关关系;相对根芽比与相对根长呈显著正相关关系,与相对芽长呈显著负相关关系。通过萌发耐旱指数结合聚类分析对各谷子材料的芽期耐旱性进行了评价并分为5个等级,筛选出‘长脖谷’等1级耐旱资源17份。

关键词：谷子农艺性状耐旱性芽期山西地方品种

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干旱胁迫下藜麦种子糖代谢转录组学研究

植物遗传资源学报 2024年第8期25卷 1370-1384页

作者：王春妹王梅王红霞卢川王晓霞魏博翔吕玮穆国俊河北农业大学农学院/华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物种质资源实验室河北省藜麦产业技术研究院河北省科技创新服务中心

藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）营养丰富且抗逆性较强。本研究以M059（胚根生长快）和M024（胚根生长慢）两种藜麦种质材料为研究对象，采用PEG-6000模拟干旱胁迫，观察种子表型的解剖结构，对发芽种子进行糖含量测定，并对正常水... 详细信息

藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）营养丰富且抗逆性较强。本研究以M059（胚根生长快）和M024（胚根生长慢）两种藜麦种质材料为研究对象，采用PEG-6000模拟干旱胁迫，观察种子表型的解剖结构，对发芽种子进行糖含量测定，并对正常水处理和干旱处理的材料进行转录组测序。种子表型及糖含量测定结果显示：与正常水处理相比，15%PEG-6000处理24 h后M059和M024胚根长度分别降低68.65%和71.43%；在正常水处理条件下，M059的可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖和果糖含量较M024高18.58%、97.84%、70.54%和32.77%；在15%PEG-6000处理24 h后，M024的蔗糖含量比M059高23.01%,M059的可溶性总糖和葡萄糖含量比M024分别高7.26%和25.00%。韦恩图分析结果表明，C1vsD1、C2vsD2、C1vsC2和D1vsD2比较组中共有差异表达基因211个，特异性差异表达基因分别为132个、1270个、578个和914个。GO富集分析表明，与干旱胁迫下藜麦种子糖代谢的分子响应密切相关的GO通路有5条。KEGG富集分析表明，与干旱胁迫下藜麦种子糖代谢密切相关的代谢途径有3条。根据差异表达基因的功能注释，有10个差异表达基因（LOC110702784＿AGAL2、LOC110719866＿INV1、LOC110717843＿TPPJ、LOC29490＿CELB、LOC110719843＿bg1x、LOC110689796＿SUS1、LOC110690728＿MAN6、LOC110729879＿HK2、LOC110712726＿EGLC、LOC110734349＿FK7）与糖代谢相关，且这10个差异表达基因的qRT-PCR验证结果与转录组结果一致。本研究结果将对深入解析藜麦响应干旱的分子调控机制提供参考。

关键词：藜麦干旱胁迫淀粉和蔗糖代谢转录组 qRT-PCR

大麦条纹病抗性鉴定及与SSR标记的关联分析

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大麦条纹病抗性鉴定及与SSR标记的关联分析

基于玉米CSSLs群体的苗期抗旱性QTL定位

中国植物病理学会2024年学术年会

作者：杨文娟司二静郭铭姚立蓉汪军成孟亚雄李葆春马小乐王化俊干旱生境作物学国家重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃农业大学农学院甘肃农业大学生命科学技术学院

大麦条纹病是对大麦影响最为严重的病害之一,为探明我国不同来源种质大麦对条纹病的抗性差异并挖掘与大麦抗条纹病相关联的候选标记,本研究通过97个SSR标记对137份大麦品种进行遗传多样性及群体结构分析,并结合抗性鉴定结果进行关联分... 详细信息

大麦条纹病是对大麦影响最为严重的病害之一,为探明我国不同来源种质大麦对条纹病的抗性差异并挖掘与大麦抗条纹病相关联的候选标记,本研究通过97个SSR标记对137份大麦品种进行遗传多样性及群体结构分析,并结合抗性鉴定结果进行关联分析。结果表明,人工接种大麦条纹病菌后共鉴定出18份免疫、27份高抗、28份抗病、42份感病和22份高感大麦材料;在97对SSR引物中挑选出85对多态性较好的引物,85个SSR标记共检测到651个等位变异,平均每个标记为7.57个;SSR标记的基因多样性指数变幅为0.040 1～0.864 6,平均值为0.579 9;多态性信息含量变幅为0.039 3～0.849 8,平均值为0.515 5,137份大麦材料的遗传距离范围为0.102 1～0.480 7,平均值为0.277 4;聚类分析及群体遗传结构分析均将137份大麦种质分为4大类群;根据一般线性模型共获得7个与大麦抗条纹病显著关联的标记(P<0.05),解释率介于5.80%～17.89%,标记EBmatc0039的解释率最高,其中标记EBmac77和MGB357与大麦条纹病抗性呈极显著相关(P<0.01),二者在GLM中解释率分别为6.07%和9.60%。本研究结果可为大麦抗条纹病育种提供参考。

关键词：大麦大麦条纹病抗性鉴定 SSR标记关联分析

来源： cnki会议评论

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分子植物育种 2024年

作者：李召锋后斌桑志勤潘振远贺正华张士龙贾海涛石河子大学农学院绿洲生态农业兵团重点实验室新疆农垦科学院湖北省农业科学院粮食作物研究所粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室

干旱是影响中国作物生产的最大的非生物胁迫，严重的限制着玉米产业发展，因此提高玉米的抗旱性是实现节水生产重要目标之一。为了明确调控玉米抗旱性的遗传学基础，本研究以抗逆性较好的优异玉米种质‘白马牙’为供体亲本，以玉米自交... 详细信息

干旱是影响中国作物生产的最大的非生物胁迫，严重的限制着玉米产业发展，因此提高玉米的抗旱性是实现节水生产重要目标之一。为了明确调控玉米抗旱性的遗传学基础，本研究以抗逆性较好的优异玉米种质‘白马牙’为供体亲本，以玉米自交系‘B73’轮回亲本，构建了一个包含318个家系的染色体片段代换系(chromosomal segment substitution lines， CSSLs)群体。为了鉴定该群体的苗期抗旱性，在两个环境中进行了苗期自然干旱处理及复水试验，并统计其存活率，结果表明，该性状存在较为广泛的遗传变异，且在不同环境中保持一定的稳定性。利用10K玉米SNP芯片对该群体进行基因型鉴定，最终筛选了2 859对高质量SNP标记，并构建了总长4 467.48 cM的遗传连锁图谱，相邻的两个标记的平均遗传距离为1.56 cM。基于311个CSSLs在两个环境苗期干旱处理复水后的存活率表型、BLUP数据及基因型数据，进行玉米苗期抗旱性数量性状位点(quantitative trait locus， QTL)定位研究，共检测到2个与玉米苗期抗旱有关QTL位点，qSR1和qSR9，分别位于第1和第9染色体上，并且qSR1在两个环境及BLUP数据都能被重复检测到，表明qSR1是控制玉米苗期耐旱性一个可靠主效QTL位点。本研究结果为培育玉米抗旱新品种提供新的基因资源和理论指导。

关键词：玉米染色体片段代换系苗期抗旱 QTL

强冬性白菜型油菜自交亲和系主要特征特性分析

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中国油料作物学报 2024年

作者：王婧瑜杨雯昕边靓刘苗苗范婷婷武军艳蒲媛媛刘丽君马骊王旺田方彦郑蕾李利利高顺平杨刚孙万仓甘肃农业大学农学院/省部共建干旱生境作物学国家重点实验室成县种子管理站平凉市农业科学院陇西县农业技术推广中心

自交不亲和作物保纯困难，为了掌握强冬性白菜型油菜自交亲和系的特性，本文通过两年试验，从亲和指数、花粉与柱头互作、苗期主要植物学特性、农艺性状及品质性状等方面研究参试材料。结果表明，50份强冬性白菜型油菜品系中自交不亲和... 详细信息

自交不亲和作物保纯困难，为了掌握强冬性白菜型油菜自交亲和系的特性，本文通过两年试验，从亲和指数、花粉与柱头互作、苗期主要植物学特性、农艺性状及品质性状等方面研究参试材料。结果表明，50份强冬性白菜型油菜品系中自交不亲和性表现出较大的变异幅度，根据亲和程度不同，可将其分为四种类型：高度自交亲和型、自交亲和型、自交不亲和型及高度自交不亲和型。亲和材料与不亲和材料花粉形态无差异，但未授粉的亲和材料柱头乳突细胞表面有较多的絮状附着物；且亲和材料自花授粉后，柱头萌发的花粉粒数量及花粉管数量明显多于不亲和材料。在植物学特征、农艺性状及品质性状等方面，亲和材料与不亲和材料之间无显著差异，表明亲和材料的亲和性可稳定遗传，且具有优良的农艺性状和品质。

关键词：白菜型油菜自交亲和性亲和指数相对亲和指数扫描电镜花粉-柱头互作农艺性状品质性状

马铃薯WOX基因家族的鉴定及在离体再生和非生物胁迫中的表达分析

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生物技术通报 2024年第3期40卷 170-180页

作者：张玉石磊巩檑聂峰杰杨江伟刘璇杨文静张国辉颉瑞霞张丽宁夏农林科学院农业生物技术研究中心宁夏农业生物技术重点实验室银川750002 甘肃农业大学农学院兰州730070 甘肃农业大学生命科学技术学院兰州730070 甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室兰州730070 宁夏农林科学院固原分院固原756000

【目的】WUSCHE-相关同源盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)基因家族是植物特有的转录因子家族,在植物生长发育、干细胞分化调控、逆境胁迫响应等过程中扮演重要角色。开展马铃薯WOX基因家族鉴定与功能研究,将为马铃薯遗传改良提供优良... 详细信息

【目的】WUSCHE-相关同源盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)基因家族是植物特有的转录因子家族,在植物生长发育、干细胞分化调控、逆境胁迫响应等过程中扮演重要角色。开展马铃薯WOX基因家族鉴定与功能研究,将为马铃薯遗传改良提供优良基因资源与理论依据。【方法】基于拟南芥、番茄、烟草和水稻WOX蛋白序列,利用HMMER 3.0和BLASTP鉴定马铃薯WOX基因家族成员,使用MCScanX软件分析WOX基因家族成员在马铃薯种内及种间的共线性,并采用邻接法构建系统发育进化树。利用ExPASy、GSDS等软件分析马铃薯WOX基因家族成员理化性质、基因结构、蛋白motif、启动子区域转录因子结合位点。基于PGSC数据库中马铃薯转录组数据,分析StWOXs在不同组织和非生物胁迫下的表达模式;以可能参与离体再生过程的StWOX5作为候选基因,利用实时荧光定量PCR技术分析该基因在具有不同离体再生能力的4个马铃薯品种(系)再生过程中的表达情况。【结果】鉴定得到11个马铃薯WOX基因家族成员,分布在5条染色体上,分为WUS、中间和古老共3个进化分支,不同分支中StWOXs基因结构、蛋白motif组成、转录因子结合位点类型和数量存在不同程度的差异。表达模式结果表明,马铃薯WOX基因家族成员参与离体再生和非生物胁迫响应,StWOX4/5/11/13在愈伤组织中特异表达,StWUS、StWOX1/3c/4/5/13在甘露醇处理下上调表达,StWOX3a/11在NaCl处理下上调表达,StWOX4/5/13在热胁迫中上调表达,且StWOX5相对表达量与愈伤组织分化率呈正相关。【结论】不同马铃薯WOX基因具有潜在的功能多样性,StWOX5具有促进马铃薯离体再生分化的作用,参与了非生物胁迫反应。

关键词：马铃薯 WOX基因家族愈伤组织基因表达