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甘蓝类蔬菜抽薹开花调控相关基因研究进展

植物遗传资源学报 2025年

作者：钟世浚颜文晨刘霄芸任雪松司军宋洪元李勤菲西南大学园艺园林学院/长江上游农业生物安全与绿色生产教育部重点实验室

甘蓝类蔬菜是重要的蔬菜作物，在生产和制种过程中，常发生未熟抽薹和亲本花期不遇等现象，利用分子设计育种改良甘蓝的耐抽薹性，可以有效地解决这些问题。然而甘蓝类蔬菜变种丰富，开花习性差异大，抽薹开花调控基因研究相对分散。本... 详细信息

甘蓝类蔬菜是重要的蔬菜作物，在生产和制种过程中，常发生未熟抽薹和亲本花期不遇等现象，利用分子设计育种改良甘蓝的耐抽薹性，可以有效地解决这些问题。然而甘蓝类蔬菜变种丰富，开花习性差异大，抽薹开花调控基因研究相对分散。本文在简述了植物抽薹开花5种途径的基础上，归纳总结了春化途径、赤霉素途径和光周期途径中影响甘蓝类蔬菜抽薹开花的调控基因及其变异，并构建了抽薹开花调控基因网络，该工作将为甘蓝类蔬菜耐抽薹性的改良提供参考。

关键词：甘蓝类蔬菜抽薹开花开花时间基因

水稻穗顶退化突变体paa1331的鉴定及基因定位

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科学通报 2018年第31期63卷 3192-3203页

作者：侯飞雪彭永彬韩小行白鹊顾朝剑孙朝伟何曜张红宇四川农业大学水稻研究所西南作物基因资源与遗传改良教育部重点实验室成都611130

水稻穗部是影响产量的重要农艺性状,其发育健全与否直接决定了水稻产量的高低.过去几十年已经有大量的粒型和穗粒数相关基因被克隆报道,但调控穗顶发育相关基因的克隆与功能的报道较少.本研究通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变籼稻品种宜香1B,... 详细信息

水稻穗部是影响产量的重要农艺性状,其发育健全与否直接决定了水稻产量的高低.过去几十年已经有大量的粒型和穗粒数相关基因被克隆报道,但调控穗顶发育相关基因的克隆与功能的报道较少.本研究通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变籼稻品种宜香1B,筛选到一个能稳定遗传的穗顶退化突变体材料paa1331(panicleapical abortion1331).与野生型相比,该突变体主要表现为穗顶端严重退化(退化率高达53%),株高变矮,分蘖减少,穗粒数降低.台盼蓝染色结果表明,穗顶端退化伴随细胞程序性死亡;激素测定结果证明,突变体穗顶部生长素含量高于野生型.遗传分析表明,该突变性状受隐性单基因控制;通过图位克隆与重测序分析发现,基因LOC_Os04g40720第4外显子的碱基A突变成G,导致编码的氨基酸由天冬酰胺变为天冬氨酸.目前该基因未见报道,暂将该基因定为候选基因.

关键词：水稻穗顶退化遗传分析基因定位 paa1331

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农杆菌介导的玉米遗传转化系统研究进展

遗传 2008年第10期30卷 1249-1256页

作者：张素芝荣廷昭四川农业大学教育部作物基因资源与遗传改良教育部重点实验室雅安625014

农杆菌介导的遗传转化由于具有独特的优点,一直受到育种家、分子生物学家和微生物学家的重视,因此近10年发展很快。玉米是重要的粮食作物,农杆菌介导的玉米遗传转化也取得了重大成就。文章就近年来玉米遗传转化取得的进展、影响转化的... 详细信息

农杆菌介导的遗传转化由于具有独特的优点,一直受到育种家、分子生物学家和微生物学家的重视,因此近10年发展很快。玉米是重要的粮食作物,农杆菌介导的玉米遗传转化也取得了重大成就。文章就近年来玉米遗传转化取得的进展、影响转化的重要因素作一小结,并就目前转化存在的问题和前景作简单的讨论。

关键词：玉米遗传转化农杆菌

水稻叶片内卷突变体rl(t)的鉴定与基因定位

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中国水稻科学 2017年第2期31卷 149-156页

作者：韩保林陶宇张洪凯顾朝剑廖泳祥彭永彬张红宇徐培洲陈晓琼吴先军四川农业大学水稻研究所/西南作物基因资源与遗传改良教育部重点实验室成都611130

【目的】叶片是水稻理想株型的重要内容,叶片适度卷曲可以提高光合效率。对卷叶相关基因进行遗传分析和初步定位,为下一步的基因克隆与功能分析提供研究基础。【方法】利用EMS诱变雄性不育保持系宜香1B获得一份稳定遗传的叶片向内卷曲... 详细信息

【目的】叶片是水稻理想株型的重要内容,叶片适度卷曲可以提高光合效率。对卷叶相关基因进行遗传分析和初步定位,为下一步的基因克隆与功能分析提供研究基础。【方法】利用EMS诱变雄性不育保持系宜香1B获得一份稳定遗传的叶片向内卷曲突变体,暂命名为rl(t)。在成熟期,测定野生型和rl(t)的主要农艺性状;在分蘖期,取野生型和rl(t)叶片用FAA固定液固定进行石蜡切片,同时,用野生型和rl(t)剑叶测定叶绿素含量;在抽穗期,利用Li-6400便携式光合仪测定10株抽穗期的野生型和rl(t)的光合参数;将rl(t)与野生型及日本晴杂交,观察F_1植株表型,对F_2表型分离进行χ~2测验,对突变体进行遗传分析。以rl(t)/日本晴的F_2群体为材料,利用BSA法进行定位。【结果】与野生型相比,突变体叶片向内卷曲明显,叶片更加直立,叶色变深,其他主要农艺性状均有不同程度降低。光合特性分析表明,突变体比野生型具有更高的光合色素含量,但光合效率没有明显差异。叶片组织切片观察表明,突变体中泡状细胞变小可能是导致叶片卷曲的主要原因。遗传分析表明,该突变体受一对隐性核基因控制,利用突变体与日本晴的F_2群体进行基因定位,最终将该基因定位在第7染色体长臂InDel标记Ind3和Ind4间610 kb的物理区间。【结论】rl(t)叶片内卷是由于近轴面泡状细胞面积减小。RL(t)定位区间内未见卷叶相关基因报道,推测RL(t)可能是一对新基因。

关键词：水稻卷叶基因定位

四川小麦地方品种AS1643中低分子量谷蛋白基因的克隆及其蛋白质的二级结构预测

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遗传 2007年第7期29卷 859-866页

作者：陈华萍黄乾明魏育明郑有良四川农业大学生命科学与理学院四川农业大学西南作物基因资源与遗传改良教育部重点实验室雅安625014 四川农业大学小麦研究所都江堰611830 四川农业大学西南作物基因资源与遗传改良教育部重点实验室

根据小麦低分子量谷蛋白基因保守区序列设计引物P1/P2,采用PCR法对四川小麦地方品种AS1643的基因组DNA进行扩增,获得1条约900bp的片段,分离、纯化后连接到载体pMD18-T上,对筛选阳性克隆测序,获得1个低分子量谷蛋白基因LMW-AS1643(GenBan... 详细信息

根据小麦低分子量谷蛋白基因保守区序列设计引物P1/P2,采用PCR法对四川小麦地方品种AS1643的基因组DNA进行扩增,获得1条约900bp的片段,分离、纯化后连接到载体pMD18-T上,对筛选阳性克隆测序,获得1个低分子量谷蛋白基因LMW-AS1643(GenBank登录号:EF190322),其编码区长度为909bp,可编码302个氨基酸残基组成的成熟蛋白。序列分析结果表明,LMW-AS1643具有典型的低分子量谷蛋白基因的基本结构,其推导氨基酸序列与其它已知的LMW-GS相比,最高相似性为93.40%。生物信息学分析表明,在LMW-AS1643低分子量谷蛋白中,无规则卷曲含量最高,为67.90%,其次是α-螺旋,占30.46%,β-折叠含量最少,为1.64%。

关键词：小麦地方品种低分子量谷蛋白基因基因克隆结构预测

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小麦发芽对面粉质量与加工产品品质的影响

中国农业科学 2024年第7期57卷 1267-1280页

作者：梁王壮唐雅楠刘佳荟郭晓江董慧雪祁鹏飞王际睿四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室四川农业大学农学院四川农业大学小麦研究所四川农业大学西南作物基因资源与遗传改良教育部重点实验室

【目的】小麦在收获季节若遇连续的阴雨天气，将会导致籽粒萌动，甚至发芽，从而影响小麦的产量和品质。将正常小麦与发芽小麦以不同比例混合、制粉，评价其对加工成品的烘焙/蒸煮品质的影响，探讨利用轻微程度芽麦的可能性，为减少粮... 详细信息

【目的】小麦在收获季节若遇连续的阴雨天气，将会导致籽粒萌动，甚至发芽，从而影响小麦的产量和品质。将正常小麦与发芽小麦以不同比例混合、制粉，评价其对加工成品的烘焙/蒸煮品质的影响，探讨利用轻微程度芽麦的可能性，为减少粮食损失提供参考。【方法】基于郑麦583（郑583）和科成麦6号（科6）制备含芽麦比例分别为30%、50%和100%的混合小麦。以降落值、沉降值、干面筋含量、湿面筋含量、面团形成时间和面团稳定时间评估混合小麦面粉的劣化程度；从感官评分及品质参数综合评估混合小麦面粉制作的面包、饺子皮、馒头、海绵蛋糕、面条和饼干的烘焙或蒸煮特性。【结果】随着芽麦占比的增加（30%、50%和100%），郑583面粉的面团形成时间呈先增加再降低的趋势，面团稳定时间逐渐降低；但科6的2个参数变化趋势均为先降低再增加，最后降低；2个品种面粉的降落数值、湿面筋含量、干面筋含量和沉降值指标均呈逐渐降低的趋势。郑583馒头的比容先增加后降低，科6馒头的比容逐渐降低；郑583海绵蛋糕的比容逐渐增加，科6海绵蛋糕的比容保持不变。2个品种的面包比容、饼干面积、面条蒸煮损失、饺子汤浑浊参数（A*）均呈相同的梯度变化。与郑583和科6的对照（无芽麦）相比，100%芽麦占比的郑583、科6的面包比容分别降低11.33%和17.44%，饼干面积分别增加24.10%和7.49%，面条蒸煮损失率分别增加29.85%和9.69%，饺子汤A*值分别增加8.93%和13.32%。当芽麦占比为30%时，2个品种所制作的面包、馒头和饺子皮均出现显著劣化，郑583面条也出现显著劣化；当芽麦占比达到50%时，2个品种的海绵蛋糕和饼干出现显著劣化；当芽麦占比达100%时，科6的面条也表现为显著劣化。【结论】发芽小麦严重影响面包、饺子皮、馒头、海绵蛋糕、面条和饼干的蒸煮或烘焙特性。不同品种小麦受影响也有差异，但是总体趋势一致。当发芽程度较轻时，对饼干和蛋糕的加工品质影响较小。

关键词：发芽小麦面粉质量烘焙品质蒸煮品质感官评分质构参数

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基因芯片研究植物逆境基因表达新进展

遗传 2009年第12期31卷 1192-1204页

作者：林海建张志明沈亚欧高世斌潘光堂四川农业大学玉米研究所教育部作物基因资源与遗传改良重点实验室雅安625014

逆境胁迫影响植物的正常生长,导致作物减产,甚至绝收。提高作物的抗逆性一直是作物遗传育种学家追求的目标,大量研究也正试图揭示这一复杂的生物学机制。传统的从生理生化水平到单一基因的研究都难以揭示植物复杂的抗逆机制,而基因芯片(... 详细信息

逆境胁迫影响植物的正常生长,导致作物减产,甚至绝收。提高作物的抗逆性一直是作物遗传育种学家追求的目标,大量研究也正试图揭示这一复杂的生物学机制。传统的从生理生化水平到单一基因的研究都难以揭示植物复杂的抗逆机制,而基因芯片(Gene chip)的应用使得这一目标成为了可能,基因芯片从整个转录水平入手,能够揭示大量基因的表达和调控情况,同时结合蛋白质组学和代谢组学的研究方法,将基因定位于代谢途径的某个位置,寻找逆境胁迫响应的关键基因,完善植物逆境胁迫响应的分子网络,为今后利用生物技术手段提高作物抗逆境胁迫能力提供依据。文章主要对近年来基因芯片在植物逆境胁迫基因表达研究中的进展进行了综述。

关键词：逆境胁迫基因芯片胁迫响应表达调控

空间环境诱发玉米细胞质雄性不育突变体的遗传分析

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遗传 2011年第2期33卷 175-181页

作者：张采波袁国钊汪静潘光堂荣廷昭曹墨菊四川农业大学玉米研究所教育部作物基因资源与遗传改良重点实验室雅安625014

从返回式卫星"实践八号"搭载的08-641和18-599两份玉米自交系后代选育出3份雄性不育突变体,在不同地点、不同年份、不同季节进行种植观察,鉴定其育性表现,通过测交、反交及回交对不育性状的遗传特性进行分析。结果表明:3份不育突变材料... 详细信息

从返回式卫星"实践八号"搭载的08-641和18-599两份玉米自交系后代选育出3份雄性不育突变体,在不同地点、不同年份、不同季节进行种植观察,鉴定其育性表现,通过测交、反交及回交对不育性状的遗传特性进行分析。结果表明:3份不育突变材料均能稳定遗传,属可遗传的细胞质雄性不育类型。恢保关系测定和特异引物PCR扩增结果显示,3份不育材料均属玉米C型细胞质雄性不育类型,但3份不育材料在恢保关系上存在一定差异,推测它们可能分别属于玉米C型细胞质雄性不育的不同亚组。这些不育材料的发现,丰富了雄性不育胞质的遗传基础,在玉米不育化制种中具有一定应用价值。

关键词：玉米空间诱变细胞质雄性不育(CMS) 突变体遗传分析

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植物逆境miRNA研究进展

遗传 2009年第3期31卷 227-235页

作者：沈亚欧林海建张志明高世斌潘光堂四川农业大学玉米研究所教育部作物基因资源与遗传改良重点实验室雅安625014

包括生物和非生物在内的多种逆境胁迫是植物正常生长和作物产量提高的重要限制性因素。植物在长期的进化过程中,通过诱导表达某些抵御或防卫途径的关键基因来实现对胁迫的响应。研究表明,逆境胁迫不仅会诱导植物蛋白质编码基因的表达,... 详细信息

包括生物和非生物在内的多种逆境胁迫是植物正常生长和作物产量提高的重要限制性因素。植物在长期的进化过程中,通过诱导表达某些抵御或防卫途径的关键基因来实现对胁迫的响应。研究表明,逆境胁迫不仅会诱导植物蛋白质编码基因的表达,也会诱导一些非蛋白质编码基因的表达,这类非蛋白质编码基因的表达产物在植物的生长、发育和应对逆境胁迫等过程中起到重要的调控作用。miRNA(小分子RNA)就是这类非蛋白质编码基因产物中的重要类群,研究发现,多种逆境均会诱导miRNA的产生,其作用是通过引导目的基因mRNA的降解和阻止翻译过程来调控靶基因,最终通过形态或生理上的变化达到对逆境的适应。文章主要对植物逆境胁迫下miRNA的研究,特别是逆境胁迫诱导miRNA的产生、靶基因调控以及miRNA在植物适应逆境胁迫过程中的作用进行了综述,同时,文章还对在逆境胁迫下植物miRNA的研究方法进行了初步的探讨。

关键词： miRNA 逆境胁迫靶基因基因调控