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山黧豆160年研究历程及进展

西北植物学报 2021年第9期41卷 1583-1604页

作者：徐全乐蒋景龙焦成瑾张大伟 Neil C.Turner Shiv Kumar 熊友才西北农林科技大学生命科学学院陕西杨陵712100 陕西理工大学生物科学与工程学院陕西汉中723000 天水师范学院生物工程与技术学院甘肃天水741000 兰州大学生命科学学院/草地农业生态系统国家重点实验室兰州730000 Centre for Plant genetics and breeding the University of Western Australia M080 Perth WA6009 Australia Rabat P.O. Box 6299 Morocco

在全球范围内曾多次发生因过量食用山黧豆导致神经中毒事件,使得国内外对于山黧豆的种植和利用存在一定的误解和偏见,山黧豆的优良农艺价值和潜在功能食品利用价值也受到一定限制。但山黧豆适应性强、分布范围广,是全球气候变化条件下... 详细信息

在全球范围内曾多次发生因过量食用山黧豆导致神经中毒事件,使得国内外对于山黧豆的种植和利用存在一定的误解和偏见,山黧豆的优良农艺价值和潜在功能食品利用价值也受到一定限制。但山黧豆适应性强、分布范围广,是全球气候变化条件下农业可持续发展和地力维持的优选作物,在食品安全、生态文明建设和乡村振兴新形势下,进一步研究和挖掘利用这一古老的优良作物具有重要的战略意义。山黧豆相关研究报道可追溯到1861年,距今已有160年的历史。在同行学者的不懈努力下,山黧豆基础研究及种质资源利用等方面均取得了显著的阶段性成果。该文系统回顾了山黧豆研究160年以来的发展历程,依托历史文献进行了梳理和分析。首先,基于山黧豆神经活性物质β-ODAP的分离和鉴定、神经山黧豆中毒机制的探索、β-ODAP生物合成途径解析等重要研究节点将整个山黧豆研究进程划分为山黧豆中毒因素的探索、神经山黧豆中毒机理解析和神经山黧豆中毒及β-ODAP生物学功能的再认识等三个阶段。其次,总结了山黧豆在毒理学研究、种质资源利用、品质改良基础研究等方面取得的重要进展。特别是以兰州大学为代表的中国学者在β-ODAP的分析检测、生物合成途径、山黧豆生理生态学研究及种质资源利用等方面进行了深入探讨,确立了中国在国际山黧豆研究中的主流地位。最后,针对目前山黧豆分子生物学基础研究相对滞后、种质资源缺乏系统利用等问题进行了展望,提出了未来的重点发展方向,为山黧豆种质资源的进一步深入挖掘和应用提供参考。

关键词：山黧豆 β-ODAP 神经兴奋性作用膳食平衡功能食品

Evolutionary genomics of structural variation in the tea plant,Camellia sinensis

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Tropical Plants 2022年第1期1卷 2-12页

作者： Shuai Chen Jingping Fang Yibin Wang Pengjie Wang Shengcheng Zhang Zhenyang Liao Hong Lu Xingtan Zhang Shenzhen Branch Guangdong Laboratory for Lingnan Modern AgricultureGenome Analysis Laboratory of the Ministry of AgricultureAgricultural Genomics Institute at ShenzhenChinese Academy of Agricultural SciencesShenzhen 518120China College of Life Science Center of Engineering Technology Research for Microalgae Germplasm Improvement of FujianSouthern Institute of OceanographyFujian Normal UniversityFuzhou 350117FujianChina

Structural variants(SVs)are a type of genetic variation that contribute substantially to phenotypic diversity and *** study of SVs will help us understand the influence of SVs associated with tea quality and stress resistance and provide new insight into tea plant breeding improvement and genetic ***,SVs have not been thoroughly discovered in the tea plant ***,we constructed a large-scale SV map across a population of 107 resequenced genomes,including both ancient and cultivated tea plants.A total of 44,240 highconfident SVs were identified,including 34,124 DEL(deletions),4,448 DUP(duplications),2,503 INV(inversions),544 INS(insertions)and 2,621 TRA(translocations).In total,12,400 protein-coding genes were overlapped with SVs,of which 49.5%were expressed in all five tea *** analysis of phylogenetic relationships and population structure in tea plants showed a consistent evolutionary history with the SNP-based *** also identified SVs subject to artificial selection and found that genes under domestication were enriched in metabolic pathways involving theanine and purine alkaloids,biosynthesis of monoterpenoid,phenylpropanoid,fatty acid,and isoflavonoid,contributing to traits of agronomic interest in tea *** addition,a total of 27 terpene synthase(TPS)family genes were selected during *** results indicate that these SVs could provide extensive genomic information for tea quality improvement.

关键词： structural thoroughly plant

Prunus genetics and applications after de novo genome sequencing:achievements and prospects

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Horticulture Research 2019年第1期6卷 1222-1246页

作者： Maria JoséAranzana Véronique Decroocq Elisabeth Dirlewanger Iban Eduardo Zhong Shan Gao Ksenija Gasic Amy Iezzoni Sook Jung Cameron Peace Humberto Prieto Ryutaro Tao Ignazio Verde Albert G.Abbott Pere Arús IRTA Centre de Recerca en Agrigenòmica CSIC-IRTA-UAB-UBCampus UABEdifici CRAGCerdanyola del Vallès(Bellaterra)08193 BarcelonaSpain UMR 1332 BFP INRAUniversity of BordeauxA3C and Virology Teams33882 Villenave-d’Ornon CedexFrance Allergy Research Center Zhejiang University310058 HangzhouChina Clemson University ClemsonSC 29634USA Department of Horticulture Michigan State University1066 Bogue StreetEast LansingMI 48824-1325USA Department of Horticulture Washington State UniversityPullmanWA 99164-6414USA Biotechnology laboratory La Platina Research StationInstituto de Investigaciones AgropecuariasSanta Rosa11610 La PintanaSantiagoChile laboratory of Pomology Graduate School of AgricultureKyoto UniversityKyoto 606-8502Japan Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria(CREA)-Centro di ricerca Olivicoltura Frutticoltura e Agrumicoltura(CREA-OFA)RomeItaly University of Kentucky 106 T.P.Cooper HallLexingtonKY 40546-0073USA

Prior to the availability of whole-genome sequences,our understanding of the structural and functional aspects of Prunus tree genomes was limited mostly to molecular genetic mapping of important traits and development of EST *** public release of the peach genome and others that followed,significant advances in our knowledge of Prunus genomes and the genetic underpinnings of important traits *** this review,we highlight key achievements in Prunus genetics and breeding driven by the availability of these whole-genome *** the structural and evolutionary contexts,we summarize:(1)the current status of Prunus whole-genome sequences;(2)preliminary and ongoing work on the sequence structure and diversity of the genomes;(3)the analyses of Prunus genome evolution driven by natural and man-made selection;and(4)provide insight into haploblocking genomes as a means to define genome-scale patterns of evolution that can be leveraged for trait selection in pedigree-based Prunus tree breeding programs ***,we summarize recent and ongoing work that leverages whole-genome sequences to identify and characterize genes controlling 22 agronomically important Prunus *** include phenology,fruit quality,allergens,disease resistance,tree architecture,and ***,we explore the application of sequence-based marker-assisted breeding technologies and other sequence-guided biotechnological approaches for Prunus crop ***,we present the current status of publically available Prunus genomics and genetics data housed mainly in the Genome Database for Rosaceae(GDR)and its updated functionalities for future bioinformatics-based Prunus genetics and genomics inquiry.

关键词： Prunus breeding achievements

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苹果种质资源火疫病抗性鉴定评价与筛选

植物遗传资源学报 2022年第6期23卷 1682-1695页

作者：王大江高源张玉刚张校立孙思邈路翔郭绍霞 Khurshid STurakulov 李连文王昆中国农业科学院果树研究所/农业农村部园艺作物种质资源利用重点实验室辽宁兴城125100 青岛农业大学山东青岛266109 新疆农业科学院园艺作物研究所乌鲁木齐830091 石河子大学农学院/特色果树栽培生理与种质资源利用兵团重点实验室新疆石河子832000 Institute of genetics and Plant Experimental biology Academy Sciences of UzbekistanUzbekistan Tashkent

以488份苹果种质资源为试材,利用嫩叶和嫩枝离体接种方法鉴定评价苹果属栽培品种、野生种和古老栽培品种的火疫病抗性。结果表明,嫩叶和嫩枝接种结果存在较大差异,嫩枝接种的抗性资源明显多于嫩叶接种。不同种、不同来源、不同系谱的苹... 详细信息

以488份苹果种质资源为试材,利用嫩叶和嫩枝离体接种方法鉴定评价苹果属栽培品种、野生种和古老栽培品种的火疫病抗性。结果表明,嫩叶和嫩枝接种结果存在较大差异,嫩枝接种的抗性资源明显多于嫩叶接种。不同种、不同来源、不同系谱的苹果资源火疫病抗性均存在较大差异。嫩叶接种显示苹果栽培品种和野生种的抗病资源比例均高于古老栽培品种;旭系和金冠系抗性资源比例较高;不同来源的189份塞威士苹果评价结果显示,高抗资源主要来自乌兹别克斯坦和中国新疆新源。嫩枝接种显示栽培品种的抗性表现与嫩叶接种相似;塞威士苹果则存在差异,来自乌兹别克斯坦和中国新疆巩留的抗性类型比例较高。嫩叶和嫩枝接种结果一致的187份资源分析,发现苹果栽培品种抗性资源比例较高;旭系品种的抗性较强;抗病的塞威士苹果主要来自乌兹别克斯坦和中国新疆新源。筛选高抗资源8份,苹果栽培品种6份和塞威士苹果2份。6份苹果栽培品种可作为鲜食种质创制和品种选育亲本,2份塞威士苹果既可作为鲜食也可用作砧木品种选育的基础材料。

关键词：苹果种质资源火疫病离体接种评价筛选

群体构成方式对大豆百粒重全基因组选择预测准确度的影响

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作物学报 2018年第1期44卷 43-52页

作者：马岩松刘章雄文自翔魏淑红杨春明王会才杨春燕卢为国徐冉张万海吴纪安胡国华栾晓燕付亚书郭泰王曙明韩天富张孟臣张磊苑保军郭勇 Jochen C.REIF 江勇李文滨王德春邱丽娟中国农业科学院作物科学研究所/国家农作物基因资源与遗传改良重大科学工程/农业部作物种质资源与生物技术重点开放实验室北京100081 东北农业大学农学院黑龙江哈尔滨150030 DepartmentofPlant SoilandMicrobialSciencesMichiganStateUniversityEastLansingMI48824USA 黑龙江省农业科学院育种研究所黑龙江哈尔滨150081 吉林省农业科学院大豆研究所吉林长春130033 内蒙古赤峰市农科所内蒙古赤峰024031 河北省农业科学院粮油作物研究所河北石家庄050031 河南省农业科学院经济作物研究所河南郑州450002 山东省农业科学院作物研究所山东济南250010 内蒙古呼伦贝尔市农科所内蒙古呼伦贝尔021000 黑龙江省农业科学院黑河分院黑龙江黑河164300 黑龙江省农垦科研育种中心黑龙江哈尔滨150090 黑龙江省农业科学院大豆研究所黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院绥化分院黑龙江绥化152052 黑龙江省农业科学院佳木斯分院黑龙江佳木斯154007 安徽省农业科学院作物研究所安徽合肥230031 河南省周口市农业科学院河南周口466001 Department of breeding Research Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK) Gatersleben 06466 Germany

百粒重是大豆产量的重要构成因子,在一定条件下与产量呈显著正相关。百粒重是一个复杂的数量性状,用传统的育种方法其遗传增益不明显。本研究对280份大豆品种进行了多年多点田间鉴定,通过混合线性模型预测获得品种百粒重的最佳线性无偏... 详细信息

百粒重是大豆产量的重要构成因子,在一定条件下与产量呈显著正相关。百粒重是一个复杂的数量性状,用传统的育种方法其遗传增益不明显。本研究对280份大豆品种进行了多年多点田间鉴定,通过混合线性模型预测获得品种百粒重的最佳线性无偏预测值。同时利用分布在大豆全基因组的5361个SNP标记鉴定参试品种基因型,结合随机回归最佳线性无偏预测模型和交互验证方法,探讨了群体构成方式对大豆百粒重的全基因组选择预测准确度的影响。结果表明,大豆百粒重的全基因组选择预测准确度变化范围为–0.15^+0.75;群体构成方式对百粒重的预测准确度影响明显;亚群内的预测准确度(+0.24^+0.75)高于亚群间(-0.15^+0.29);当群体间遗传距离由0.1566增加到0.2201时,预测准确度下降27.87%;相比随机构建的训练群体,基于群体遗传结构构建的训练群体能将百粒重的预测准确度提高2.34%。本研究明确了大豆百粒重的全基因组选择预测准确度,阐明了群体结构对大豆百粒重的全基因组选择预测准确度的影响,为大豆分子育种提供了新的思路和方法。

关键词：大豆百粒重全基因组选择预测准确度遗传结构