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    黄土高原旱作玉米籽粒水分与机械粒收质量的关系
    樊廷录, 王淑英, 续创业, 李尚中, 王甲玺, 王克如, 赵刚, 程万莉, 张建军, 王磊, 党翼
    作物学报   
    录用日期: 2018-07-10

    摘要11 PDF (485KB)(11 收藏
    玉米机械粒收是全程机械化的关键,但存在着籽粒破碎、果穗和落粒损失严重等备受关注的问题。开展机械粒收质量及其影响因素研究,对推进旱作玉米机械粒收技术应用具有重要意义。本研究选择国内玉米主栽品种33个,于20162017年在甘肃泾川同一地块上用福田雷沃谷神收割机械粒收,分析籽粒水分与机械粒收质量指标的关系。结果表明, 基因型差异是造成玉米机械粒收质量不同的主要原因,两年收获时平均籽粒水分26.05%,破碎率7.47%,产量损失率3.25%,落穗损失率2.58%,杂质率1.04%; 籽粒水分(X)与破碎率(Y1)、产量损失率(Y2)显著正相关,并且存在Y1Y2的变化关系,籽粒水分依次下降到18.3%21.4%时,对应的破碎率(5.1%)、产量损失率(1.1%)最低,即在一定含水率范围内随着籽粒水分的增加破碎率、产量损失率升高,机械粒收的籽粒适宜水分为18%~22%,破碎率可控制在5.0%~5.5%的范围内;籽粒水分对落穗损失的影响大于落粒损失,随着籽粒水分增加落穗损失率增加的幅度明显高于落粒损失率的升高;各因素对玉米机械粒收产量损失的影响为:落穗损失率(0.924)>籽粒水分(0.048)>破碎率(0.043)因而籽粒水分高和落穗损失量大是影响黄土高原旱作玉米机械粒收质量的主要因素。
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    甘蓝型油菜PIN家族基因的鉴定与生物信息学分析
    高堃, 华营鹏, 宋海星, 官春云, 张振华, 周婷
    作物学报   
    录用日期: 2018-07-09

    摘要4 PDF (1206KB)(4 收藏
    PIN家族基因是一类调控植物生长素极性运输的重要载体元件,PIN基因编码生长素输出蛋白,介导生长素在植物体的运输,然而在基因组较复杂的甘蓝型油菜中缺乏系统研究。本研究运用生物信息学方法在甘蓝型油菜全基因组数据库筛选甘蓝型油菜PIN家族基因,对鉴定出的29个BnPINs基因开展拷贝数变异、分子特征、跨膜结构域、保守基序、染色体定位、系统进化树构建、PIN蛋白二级结构及三级结构预测等研究,结合高通量转录组测序进行低氮胁迫下的转录水平分析。结果表明,甘蓝型油菜PIN家族基因拷贝数明显多于拟南芥、甘蓝和白菜所具有的PIN家族基因数量;BnPINs蛋白多属于由碱性氨基酸组成的稳定蛋白,含有保守的N末端结构域,二级结构与拟南芥PIN蛋白相似;系统进化选择能力分析表明,BnPINs基因与甘蓝和白菜PIN家族基因进化关系相近。转录组测序表明,BnPIN1sBnPIN2sBnPIN3s基因主要在甘蓝型油菜根部表达且受长期低氮(72 h)诱导,BnPIN6sBnPIN8s基因主要在地上部表达,低氮会抑制BnPIN6s表达。本研究结果为进一步研究甘蓝型油菜PIN家族基因生物学功能尤其是在响应低氮胁迫中的功能奠定基础,为已知大量数据的其他物种家族基因生物信息学研究提供参考。
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    外源NO供体对水分亏缺下玉米叶片碳同化关键酶及抗氧化系统的影响#br#
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    杨青华, 郑博元, 李蕾蕾, 贾双杰, 韩心培, 郭家萌, 王泳超, 邵瑞鑫
    作物学报   
    录用日期: 2018-07-02

    摘要8 PDF (727KB)(12 收藏
    为了探讨外源NO供体(硝普钠,SNP)对水分亏缺下玉米叶片碳同化关键酶及抗氧化系统的影响及其调控机制,在20% PEG-6000模拟水分亏缺胁迫下,研究了SNP对玉米品种驻玉309幼苗叶片光合碳同化核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)和Rubisco活化酶(RCA)活性及其基因表达、抗氧化酶活性及其同工酶谱变化的影响。结果表明,在水分亏缺胁迫下,SNP显著上调玉米叶片rbc L、rbc S、rca β基因的相对表达量,尤其是叶片rbcS基因的相对表达量增加1.86倍,叶片Rubisco、RCA活性分别提高32.7%和14.67%;叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及其同工酶谱带的宽度和亮度显著增强,而ROS积累量明显降低。说明在PEG水分亏缺胁迫下,SNP能显著提升玉米幼苗叶片光合碳同化能力及抗氧化酶活性,降低ROS积累及其对细胞膜造成的损伤,提高玉米的抗干旱性。
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    芥菜型油菜毛状根诱导体系构建及TTG1基因功能
    李隆, 程成, 伍小方, 张大为, 刘丽莉, 周静, 周美亮, 张凯旋, 严明理
    作物学报   
    录用日期: 2018-07-02

    摘要1 PDF (672KB)(1 收藏
    黄籽油菜具有种皮薄、出油率高等优点,研究油菜黄籽的形成具有重要的意义。前期研究表明,TTG1 (TRANSPARENT TESTA GLABRA 1)基因参与了油菜种皮颜色的形成。本研究利用发根农杆菌A4菌株诱导了芥菜型油菜四川黄籽的毛状根,并研究了菌液浓度和外植体部位对诱导率的影响。结果表明,菌液浓度OD值为0.8时,诱导效率最高,平均为71.5%;外植体中下胚轴的发根率最高,平均为87.3%。在四川黄籽毛状根中过表达TTG1基因,发现原花色素合成途径中的DFR (dihydroflavonol4-reductase)、ANS (anthocyanidin synthase)和BAN (anthocyanidin reductase)基因的表达受到抑制。本研究优化了油菜毛状根的诱导体系,为利用毛状根体系进行基因功能验证提供了新的思路和方法。
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    水稻窄叶突变体nal20的表型分析与基因定位
    龙海馨, 邱海阳, Muhammad Uzair, 房静静, 赵金凤, 李学勇
    作物学报   
    录用日期: 2018-07-02

    摘要3 PDF (785KB)(6 收藏
    叶片作为植物光合作用的主要器官, 其面积的大小影响着光能利用率和最终产量。为了研究水稻叶片形态建成的分子机制, 利用60Co-γ射线诱变粳稻品种春江06, 在M2代中得到1份窄叶突变体, 命名为narrow leaf20 (nal20)。该突变体叶片变窄、株高降低、分蘖增多、茎节间缩短、抽穗期提前。本研究重点调查了3个功能叶的形态, 发现突变体叶片宽度减少了50%, 叶片长度变化较小。细胞学观察表明, 叶片变窄主要是由于表皮细胞数目的减少, 而细胞大小变化不大。遗传分析表明, 该突变体表型受1对隐性基因控制。利用具有多态性的InDel分子标记及nal20与Dular配制的F2定位群体, 将该基因定位于第7染色体着丝粒区1.9 Mb范围内。二代测序结果表明, 在该范围内有455 kb的大片段缺失。本研究结果为窄叶基因NAL20的克隆和功能分析奠定了良好基础, 也为水稻株型改良提供了基因资源和育种材料。
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    利用陆地棉MAGIC群体定位产量、生育期和株高性状的QTL
    黄聪, 李晓方, 李定国, 林忠旭
    作物学报   
    录用日期: 2018-07-02

    摘要2 PDF (1593KB)(4 收藏
    棉花的产量、生育期和株高是重要的农艺性状, 决定着棉花的经济效益和生产方式。为了研究这些性状的遗传基础, 利用8个亲本构建的包含960个株系的陆地棉MAGIC (multi-parent advanced generation inter-cross)群体和SSR标记对这些性状进行关联分析。对产量、生育期和株高共8个相关性状进行了3年3地点共5个环境的田间试验。经过最佳线性无偏预测(BLUP)综合多环境的表型数据, 发现MAGIC群体比亲本有更丰富的表型变异。8个性状的广义遗传力(H2)变化范围为0.17~0.71。结合284对SSR标记基因型数据, 利用混合线性模型对产量、生育期和株高相关性状进行关联分析, 分别检测到51、27和9个显著关联的位点, 这些位点都表现出微效性, 表明该陆地棉MAGIC群体在性状位点的挖掘方面具有高效性。检测到20个标记位点或区间控制多个性状, 还发现单株有效铃数、单铃皮棉重、第一果枝节位和株高存在染色体热点区域, 对多性状综合研究或单性状深入挖掘具有重要价值。本研究为后续深入利用MAGIC群体进行遗传研究提供参考, 一些表型优良的材料和关联到的位点为育种改良奠定了基础.
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    甘蔗ScWRKY4基因的克隆与表达特性分析
    王玲, 刘峰, 戴明剑, 孙婷婷, 苏炜华, 王春风, 张旭, 毛花英, 苏亚春, 阙友雄
    作物学报   
    录用日期: 2018-07-02

    摘要0 收藏
    WRKY是植物中特有的转录因子家族之一, 在植物对生物和非生物逆境胁迫的应答反应中起重要调控作用。本研究基于课题组前期构建的甘蔗(Saccharum spp.)转录组数据库, 从新台糖22号(ROC22)中成功克隆到1个WRKY基因, 命名为ScWRKY4 (GenBank登录号为MG852087)。序列分析发现, ScWRKY4基因cDNA全长1265 bp, 包含1个741 bp的完整开放读码框, 编码246个氨基酸, 该蛋白具有1个WRKYGQK保守结构域和C2H2锌指结构域, 属于IIc类WRKY转录因子。生物信息学预测分析发现, ScWRKY4蛋白为碱性的不稳定亲水性蛋白, 不存在信号肽和跨膜结构域, 蛋白二级结构元件缺少β螺旋。在本氏烟(Nicotiana benthamiana)叶片瞬时表达中, ScWRKY4蛋白定位于细胞核。酵母杂交实验结果显示, ScWRKY4不具有转录激活活性。实时荧光定量PCR分析表明, ScWRKY4基因在甘蔗的根、叶、芽和皮中的表达量无明显差异, 在蔗肉中的表达量最高, 为对照蔗根的18.38倍; 黑穗病菌侵染0~72 h, ScWRKY4在抗病品种崖城05-179中下调表达, 在感病品种ROC22中表达较稳定; 受到外源激素脱落酸、水杨酸和茉莉酸甲酯以及非生物胁迫因子氯化钠和聚乙二醇胁迫后, ScWRKY4基因均被诱导上调表达。上述研究结果表明, ScWRKY4基因可能不参与甘蔗对黑穗病的抗性反应或在该防御方面起负调控作用, 但积极响应甘蔗对盐和干旱胁迫的应答。
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    大豆引进种质抗胞囊线虫、抗花叶病毒和耐盐基因型鉴定及优异等位基因聚合种质筛选
    叶俊华, 杨启台, 刘章雄, 郭勇, 李英慧, 关荣霞, 邱丽娟
    作物学报   
    录用日期: 2018-07-02

    摘要3 PDF (451KB)(4 收藏

    我国从美国、俄罗斯、日本等26个国家或地区共引进大豆种质3218份,仅对部分种质进行了大豆胞囊线虫(Soybean cyst nematode,SCN)、大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)和盐敏感性的抗性鉴定,但基因型的系统分析尚未见报道。本研究针对大豆抗胞囊线虫3个基因(rhg1Rhg4SCN3-11)和耐盐基因(GmSALT3)开发KASP标记5个,结合与大豆花叶病毒抗性相关的1个SCAR标记(SCN11),对1489份大豆引进种质进行基因型鉴定。结果表明,具有优异等位基因的种质共1084份;携带3个位点优异等位基因的种质19份,包括抗胞囊线虫3个位点(rhg1Rhg4SCN3-11)叠加(Peking型)种质3份,聚合抗胞囊线虫基因和抗花叶病毒标记7份,聚合抗胞囊线虫和耐盐基因2份,聚合抗胞囊线虫、抗花叶病毒和耐盐基因7份;携带4个位点优异等位基因的种质9份,包括聚合抗胞囊线虫基因和抗花叶病毒标记6份,聚合抗胞囊线虫和耐盐基因2份,聚合抗胞囊线虫、抗花叶病毒和耐盐7份;携带5个位点优异等位基因8份,聚合了抗胞囊线虫、抗花叶病毒和耐盐优异等位变异。在这些携带优异等位变异的种质中,44份已由前人证明具有相应的抗性。携带3个或3个以上优异等位基因的36份种质中,有52.78%种质的一种或两种特性已被报道。在不携带抗性优异等位变异的种质中,93份已证明有耐盐性或对SMV3号株系抗性,这些种质可能存在新的抗性(等位)基因。利用高通量分子标记筛选出的携带抗病、抗逆优异等位基因的种质为进一步表型鉴定、抗源的快速筛选及利用提供了依据。

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    玉米隐花色素CRY1bCRY2基因转录丰度对不同光质处理的响应
    李红丹, 闫蕾, 孙蕾, 樊晓聪, 陈士瞻, 张燕, 郭林, 游光霞, 李庄, 杨宗举, 苏亮, 杨建平
    作物学报   
    录用日期: 2018-07-02

    摘要8 PDF (1214KB)(4 收藏
    玉米株高、开花期、产量、品质等性状与环境中的光密切相关。隐花色素是一类蓝光和近紫外光的受体,主要参与植物的光形态建成及动、植物的生物钟的调控。通过研究玉米隐花色素基因对不同光处理的表达模式,可为进一步研究其对玉米光形态建成的作用奠定基础。本研究采用RT-PCR技术克隆了玉米ZmCRY1bZmCRY2基因;利用生物信息学相关网站和软件对其编码蛋白的结构域及氨基酸进行了系统发育分析;利用qRT-PCR分析了ZmCRY1bZmCRY2基因在玉米自交系B73的不同组织、响应不同光质及长日照和短日照处理下的转录丰度。研究发现,玉米与拟南芥、水稻和小麦的CRY蛋白有相同的结构域及较高的氨基酸序列的一致性,暗示着它们有相似的功能。ZmCRY1bZmCRY2基因主要在玉米的叶片中表达;二者能迅速响应各种持续光质、黑暗到其他光质的转换光质及长日照和短日照处理,且ZmCRY1b在各种处理下的转录丰度均高于ZmCRY2,说明ZmCRY1b响应光处理的能力更强。以上研究结果表明,ZmCRY1bZmCRY2基因均能有效地响应各种光质和光周期处理,并在玉米的光形态建成中发挥重要作用。本研究为进一步探明ZmCRY1bZmCRY2基因的功能及其在玉米品种改良中的应用提供了理论基础,将在作物重要农艺性状的定向改良中起到指导作用。
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    大豆GmHDL57基因的克隆及抗盐功能鉴定
    柯丹霞, 彭昆鹏, 张孟珂, 贾妍, 王净净
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-30

    摘要1 PDF (2463KB)(0 收藏

    HD-Zip I类转录因子在植物抵御非生物胁迫过程中发挥重要功能,本研究克隆得到1个大豆HD-Zip I类基因GmHDL57 (Glycine max homeodomain-leucine zipper protein 57)。序列分析表明,GmHDL57基因包含1个1038 bp的开放读码框,编码345个氨基酸,具有HD-Zip类家族蛋白典型的保守结构域。基因时空表达分析表明,大豆GmHDL57基因在大豆植株的各个不同时期及不同器官中均有表达,在花中表达量最高。采用实时荧光定量PCR技术分析了4种非生物胁迫(脱落酸、NaCl、PEG、冷)对幼苗期大豆根中GmHDL57基因表达的影响。结果表明,该基因表达量受高盐胁迫诱导显著升高,在脱落酸及干旱胁迫下上升幅度较小,但在冷胁迫下呈下降趋势。盐胁迫前后GmHDL57基因在根中的表达量明显高于茎和叶,在盐胁迫48 h时达到峰值,72 h和96 h时表达量缓慢下降。此外,构建GmHDL57基因的植物超表达载体,利用根癌农杆菌转化法获得转基因百脉根,200 mmol L-1 NaCl处理条件下,转基因百脉根的株高、根长、叶绿素含量、根系活力以及阳离子K+、Ca2+含量显著高于野生型,而丙二醛含量、相对质膜透性以及Na+的含量明显低于野生型。以上研究结果表明,GmHDL57基因参与了大豆对非生物胁迫的应答过程,过量表达GmHDL57基因能够显著提高百脉根的抗盐能力。

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    氮肥对非充分灌溉下棉花花铃期光合特性及产量的补偿作用
    石洪亮, 严青青, 张巨松, 李春艳, 窦海涛
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要5 PDF (456KB)(10 收藏
    研究氮肥对非充分灌溉下棉花花铃期光合特性及产量的补偿作用及其机制,以期为干旱地区棉花水肥高效利用提供理论依据。以新陆中54为试材,采用裂区试验设计,主区为总灌溉量2800 m3 hm-2 (非充分灌溉)3800 m3 hm-2 (常规灌溉),副区为4个施氮(N)水平(0150300450 kg hm-2)。同一氮肥处理下,非充分灌溉处理棉花花铃期叶面积指数(LAI)净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、单株光合产物积累与分配、单株结铃数、单铃重及籽棉产量均低于常规灌溉处理,但籽棉增产率和灌溉水生产力高于常规灌溉处理;同一灌溉量下,随着氮肥施用量的增加,棉花花铃期LAI和单株光合产物积累量先增后降,且表现为N450>N300>N150>N0TrPn、单株光合产物向生殖器官分配比例、单株结铃数、单铃重、籽棉产量、籽棉增产率及灌溉水生产力均表现为N300>N450>N150>N0;非充分灌溉下增施氮肥的补偿效果随着氮肥用量的增加呈先增加后下降的趋势,N300处理补偿效果最显著,与常规灌溉处理相比,补偿效应主要表现在棉花花铃期Pn平均提高10.9%,单株光合产物积累向生殖积累器官分配比例提高10.7%,单株结铃数、单铃重、籽棉增产率及灌溉水生产力分别提高5.0%8.0%7.1%7.5%;氮肥对棉花花铃期光合特性及产量构成因素的影响大于水分。非充分灌溉下氮肥施用量为300 kg hm-2时补偿效应最大,虽然在产量上有所下降,但从干旱地区农业缺水的现实考虑,可准确灌溉施肥,且籽棉产量较常规灌溉处理仅下降1.3%。因此,在南疆自然生态条件下,非充分灌溉下施氮300 kg hm-2时棉花花铃期LAITrPn及单株光合产物积累量适宜,向生殖器官转运补偿效果显著,具有最大的产量补偿作用,且节水26.3%
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    整合GWAS和WGCNA分析挖掘甘蓝型油菜黄籽微效作用位点
    鲜小华, 王嘉, 徐新福, 曲存民, 卢坤, 李加纳, 刘列钊
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要9 PDF (841KB)(16 收藏
    甘蓝型油菜是世界上最重要的油料作物之一, 黄籽是提高品质的重要育种目标。本研究以520份具有代表性的甘蓝型油菜品种()为材料, 结合种子发育过程中8个时期的转录组数据, 采取整合全基因组关联分析(GWAS)和权重基因共表达网络分析(WGCNA)的策略, 挖掘油菜黄籽性状微效作用位点, 2年共检测到199SNP位点, SNP位点附近共挖掘出1826个名义候选基因。利用R语言中的WGCNA软件包构建了8个共表达模块, 基因功能富集分析显示, turquoise模块和blue模块与黄籽表型相关。苯丙烷代谢途径、类黄酮途径的关键基因BnATCAD4BnF3H以及BnANSturquoise模块的枢纽基因(hub gene)。通过已知的黄籽相关基因, 挖掘出了一部分黄籽微效作用基因, 这些基因多参与苯丙烷、类黄酮以及原花青素代谢途径。本研究挖掘的这些位点和候选基因可作为影响油菜黄籽形成的重要候选区域和基因, 有助于探究甘蓝型油菜黄籽基因资源信息、揭示油菜黄籽性状的遗传基础和分子机制、丰富分子育种理论以及提高油菜品质。
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    绿豆不同品种对绿豆象的抗性初探
    王宏民, 成小芳, 樊艳平, 郑海霞, 张耀文, 张仙红
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要16 PDF (360KB)(14 收藏
    为明确抗虫绿豆抗绿豆象的有效成分,采用室内人工接虫方法,进行了13个不同绿豆品种(品系)对绿豆象的抗虫性鉴定,并对筛选获得的抗豆象品种的抗虫成分进行了研究。结果表明,绿豆象对B18B20B23B27A22和晋绿7号绿豆的为害率均低于10%,为高抗型绿豆;其余7个绿豆品种受害率均在90%以上,属高感型绿豆。绿豆象卵的孵化率在抗、感绿豆品种间无显著性差异,而绿豆象发育历期、雌、雄成虫体重及成虫羽化率在抗、感绿豆品种间差异显著,同一品种去皮绿豆与带皮绿豆相比,绿豆象卵孵化率、成虫羽化率及种子受害率等指标均无显著性差异。抗虫成分试验表明,当绿豆象取食添加抗虫绿豆蛋白25%50%的人工(合成)绿豆后,其成虫羽化率由30.48%降低到0,但不随淀粉比例的增加而变化。可见,抗虫绿豆抗绿豆象的主要成分为其种子中的蛋白质。
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    彩色棉多药和有毒化合物输出蛋白MATE家族基因的鉴定及表达分析
    王作敏, 刘瑾, 孙士超, 张新宇, 薛飞, 李艳军, 孙杰
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要5 PDF (979KB)(10 收藏
    植物多药和有毒化合物输出家族(multidrug and toxic compound extrusion, MATE)是一类可转运阳离子染料、氨基葡糖、多种抗生素与药物等次生代谢产物的转运蛋白家族。本研究利用生物信息学手段从陆地棉基因组数据库中鉴定了MATE家族基因,并从基因的系统进化关系、染色体分布、基因结构和表达模式等方面对该基因家族特征进行了比较分析。共鉴定出91个陆地棉MATE基因,命名为GhMATE1~GhMATE91。陆地棉MATE蛋白与拟南芥MATE蛋白均可分为ABCDEFG 7个亚家族,其中84GhMATE蛋白具有12个典型的跨膜结构域。染色体定位显示,GhMATE家族成员定位在不同的25条染色体上,共形成5个基因簇。qRT-PCR分析发现,GhMATE家族基因在棉花各组织中均有表达,但表达模式各不相同,其中GhMATE13GhMATE23在棕色棉纤维中的表达量明显高于在白色棉中,表明它们可能与棕色棉纤维的颜色形成相关。本研究为进一步解析棉花MATE家族基因的功能和作用机制积累了有价值的资料。
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    甜荞株高和茎粗的遗传分析
    李英双, 胡丹, 聂蛟, 黄科慧, 张玉珂, 张园莉, 佘恒志, 方小梅, 阮仁武, 易泽林
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要11 PDF (608KB)(4 收藏
    甜荞极易倒伏,而株高和茎粗是影响甜荞倒伏的重要性状。以高秆健壮品种酉荞2号和矮秆纤细品种乌克兰大粒荞为亲本配制正、反交组合,P1P2F1B1B2F2群体株高和茎粗的遗传分析表明,株高和茎粗的最适遗传模型均为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型。株高正交组合中两对主基因加性效应均为-1.39,显性效应分别为-6.59-7.91B1B2F2群体主基因遗传率别是45.73%63.49%81.12%,多基因遗传率分别是27.41%0.95%0;反交组合中两对主基因加性效应值均为-1.63,显性效应分别为-7.03-4.19B1B2F2群体中主基因遗传率是41.51%66.18%81.81%,多基因遗传率分别是11.19%00。茎粗正交组合中两对主基因加性效应均为0.03,显性效应分别为-0.50-0.08B1B2F2群体中主基因遗传率分别是37.26%48.80%72.10%,多基因遗传率分别是11.18%00;反交组合中两对主基因加性效应均为-0.15,显性效应分别为-0.30-0.16B1B2F2群体中主基因遗传率是76.22%47.12%82.51%,多基因遗传率分别为014.53%0可见,株高的主基因+多基因遗传率在80%以上,可在低世代进行选择;茎粗的主基因+多基因遗传率在80%以下,采取合理的栽培措施可以提高荞麦抗倒伏能力。
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    不同环境基于高密度遗传图谱的稻米外观品质QTL定位
    彭强, 李佳丽, 张大双, 姜雪, 邓茹月, 吴健强, 朱速松
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要11 PDF (471KB)(15 收藏
    为解析稻米外观品质遗传基础, 挖掘稳定存在的控制稻米外观品质性状的QTL, 本研究以籼稻品种V20B和爪哇稻品种CPSLO17作为亲本, 构建包含150个重组自交家系(recombinantion inbred line, RIL)RIL作图群体, 进行外观品质性状QTL定位分析。利用特定位点扩增长度测序(SLAF-seq)技术, 构建了一个由12个连锁群包含8602个标记, 平均间距为0.29 cM的高密度遗传图谱。采用IciMapping 4.0软件的ICIM-ADD方法在3种环境(贵阳、贵定、三亚)4个外观品质性状(粒长、粒宽、垩白度和垩白粒率)进行QTL (quantitative trait locus)定位分析。结果表明:3种环境共检测到9个粒长QTL6个粒宽QTL3个垩白度QTL4个垩白粒率QTL; 5QTL在多个环境被重复检测到, 其中3种环境都定位到的粒宽QTL qGW5-1和垩白度QTL qCha5-1为同一定位区间(5染色体的Marker1642127-Marker1514505); 此外, 垩白度QTL qCha5-2的定位区间(Marker1554573-Marker1554589)和垩白粒率QTL qCGP5-2也是一样的。序列比对发现QTL qCha5-1定位区间仅51.5 kb, 新的垩白性状主效QTL。本研究结果不仅为挖掘新的外观品质性状基因奠定基础, 也有助于开发新的分子标记进行水稻外观品质性状遗传改良。
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    玉米雄穗分枝数主效QTL定位及qTBN5近等基因系构建
    代资举, 王新涛, 杨青, 王艳, 张莹莹, 席章营, 李保全
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要15 PDF (669KB)(13 收藏
    立足于发掘玉米雄穗分枝数优异基因资源,利用郑单958骨干亲本郑58和昌7-2构建的188个重组自交系(recombinant inbred lineRIL)家系群体,结合288个多态性分子标记构建的连锁图谱和2年玉米雄穗分枝数表型数据,运用完备复合区间作图法进行QTL定位,共检测到5个控制玉米雄穗分枝数的一致性主效QTL,分别位于玉米5条染色体上。通过连续回交及分子标记辅助选择构建了位于bin 5.05的控制雄穗分枝数主效QTL-qTBN5近等基因系(near isogenic lineNIL),对基因遗传效应进行了验证,并将qTBN5进一步定位在13.2 Mb区间之内,为玉米雄穗分枝数主效基因的精细定位及分子育种奠定基础。
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    低氮诱导小麦灌浆期旗叶衰老与膜脂的关系
    李倩, 齐凌云, 殷俐娜, 王仕稳, 邓西平
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要5 PDF (427KB)(1 收藏
    小麦产量主要来自于小麦灌浆期旗叶的光合产物,低氮造成的灌浆期旗叶早衰对小麦产量影响极大。本试验以小麦品种长旱58”为试验材料,在大田环境下设置低氮(120 kg hm-2)和正常氮(180 kg hm-2)处理,研究低氮诱导的小麦旗叶衰老与膜脂的关系。结果表明,开花14 d后,低氮处理小麦旗叶的光合速率、叶绿素含量、旗叶总氮含量均显著降低;旗叶中膜脂各组分含量均显著下降,DGDG/MGDG的比值升高;以C18:3C18:2为代表的不饱和脂肪酸含量显著下降,以C16:0为代表的饱和脂肪酸含量显著增加,不饱和双键指数显著降低;此外类囊体蛋白质堆积密度也显著降低。综合分析认为低氮处理导致小麦灌浆期旗叶早衰,早衰过程伴随着膜脂降解和组分改变,降低了膜的流动性和通透性,导致叶绿素降解,使光合功能受损。同时,植物通过调整DGDG/MGDG比例来响应低氮胁迫,利用DGDG的双层特性来部分弥补其它双层膜脂的降解对膜功能造成的损伤。
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    利用FBP7::iaaM转基因材料同步改良短季棉品种晋棉11纤维产量和品质
    丁晓艳, 赵娟, 钱山山, 阎星颖, 裴炎
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要3 PDF (421KB)(6 收藏
    棉花在我国国民经济中具有举足轻重的地位。短季棉品种有利于提高土地利用率,对于人多地少的中国来说,发展短季棉对棉花的可持续发展具有重要意义。因此,提高短季棉品种的产量和品质成为当前棉花育种的重要课题。前期工作中我们通过时空精确调控iaaM基因,适当增加生长素在棉花胚珠种皮中的水平,获得了纤维产量和细度同步改良的转基因棉花材料IF1-1 (FBP7::iaaM)。本文通过回交育种的手段,将FBP7::iaaM基因导入低衣分、高马克隆值的短季棉品种晋棉11,获得了衣分提高、马克隆值降低、同时保留早熟特点的回交后代JBC4。连续2年的田间试验表明,JBC4的衣分比回交亲本提高了12.8%,小区纤维产量增加56.3%,马克隆值降低10.7%。说明该转基因性状能在杂交和回交过程中稳定遗传,可用于棉花产量和马克隆值的定向改良。
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    CO2浓度对大豆叶片气孔特征和气体交换参数的影响
    李菲, 刘亮, 张浩, 王清涛, 郭丽丽, 郝立华, 张茜茜, 曹旭, 梁伟佳, 郑云普
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要9 PDF (446KB)(4 收藏
    利用可精准控制CO2浓度的大型气候箱设置7CO2浓度处理(4006008001000120014001600 μmol mol-1),对大豆进行CO2浓度富集的室内培养试验。结果表明,CO2浓度升高显著减小大豆叶片近轴面的气孔密度和远/近轴面的气孔面积指数。当CO2浓度为400 μmol mol-1时,远轴面气孔分布最规则,提高CO2浓度导致远轴面气孔的不规则分布;与远轴面相反,CO2浓度升高导致近轴面气孔的空间分布更加规则,即在较高CO2浓度处理下的Lhat(d)最小值均低于对照组。不同叶面(/近轴面)气孔特征对大气CO2浓度变化的响应存在明显差异,但大豆可以通过调整气孔形态特征和气孔空间分布格局进一步改变叶片的气体交换参数。研究结果有助于从气孔特征响应的角度深入理解CO2浓度对大豆叶片气体交换过程产生的影响
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    海岛棉CSSLs分子评价及纤维品质、产量性状QTL定位
    李超, 李志坤, 谷淇深, 杨君, 柯会锋, 吴立强, 王国宁, 张艳, 吴金华, 张桂寅, 阎媛媛, 马峙英, 王省芬
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要2 PDF (748KB)(3 收藏
    本课题组前期以陆地棉中棉所8(CCRI8)为轮回亲本,海岛棉Pima 90-53为供体亲本培育了一套陆地棉中棉所8号为背景的海岛棉染色体片段置换系(CSSLs),本研究利用SSR标记对该置换系群体BC3F5进行基因型检测,在3个不同环境下(河北保定、青县和新疆轮台)鉴定其纤维品质和产量相关性状并进行QTL定位。该置换系群体包含182个家系,置换片段数在1~15个之间,平均为6.6个;导入片段长度在0.7~83.2 cM之间,平均长度为16.8 cM;置换片段总长度20 249.6 cM;背景回复率在92.3%~99.6%之间,平均为96.2%。共检测出59个相关的QTL,其中与纤维品质性状相关的41个,单个QTL的贡献率为1.27%~26.66%;与产量性状相关的18个,单个QTL的贡献率为2.03%~19.38%;检测到14个稳定的QTL,其中4个马克隆值和2个纤维伸长率相关的稳定QTL增效基因均来自高值亲本海岛棉Pima 90-532个铃重相关的稳定QTL增效基因来自高值亲本陆地棉中棉所8号。研究结果为深入开展纤维品质和产量性状的QTL精细定位、QTL间互作和分子育种提供了理论依据。
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    玉米种质资源抗腐霉茎腐病鉴定
    杨洋, 陈国康, 郭成, 张炜, 孙素丽, 王晓鸣, 朱振东, 段灿星
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-26

    摘要10 PDF (314KB)(8 收藏
    腐霉茎腐病(Pythium stalk rot)是玉米生产上的重要病害。2013—2016, 1213份玉米种质资源进行了抗肿囊腐霉(Pythium inflatum)茎腐病的鉴定与评价。在1213份玉米种质中, 鉴定出高抗肿囊腐霉茎腐病的材料207, 占鉴定总数的17.1%, 主要来自中国的内蒙古、河北、山西及美国等地。抗性材料159, 占鉴定材料数的13.1%, 主要由源自中国的内蒙古、云南、山西和美国等地的种质构成。由此可见, 玉米种质中存在较为丰富的抗腐霉茎腐病资源, 且抗性水平与地理来源有关。自交系和农家种中对肿囊腐霉茎腐病表现高抗的种质分别占鉴定种质总数的18.7%10.6%, 表明自交系中高抗肿囊腐霉茎腐病资源较农家种更为丰富。
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    水稻高秆染色体片段代换系Z1377的鉴定及重要农艺性状QTL定位
    崔国庆, 王世明, 马福盈, 汪会, 向朝中, 李云峰, 何光华, 张长伟, 杨正林, 凌英华, 赵芳明
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-20

    摘要2 PDF (444KB)(2 收藏
    株高是水稻重要的农艺性状,往往与产量相关性状密切关联,在水稻育种中有重要利用价值。本研究以日本晴为受体、缙恢35为供体亲本,经表型和分子标记双重选择,鉴定了一个水稻高秆染色体片段代换系Z1377。Z1377共含有18个代换片段,平均代换长度为2.95 Mb。与日本晴相比,Z1377的株高、倒一节间至倒四节间长、穗长、一次枝梗数、二次枝梗数、粒长、每穗实粒数、总粒数显著增加;粒宽显著变细,有效穗数、结实率显著减少,但仍达86.75%。用日本晴与Z1377杂交构建的次级F2群体共检测到16个相关QTL,分布于第2、第3、第4、第5、第6、第7和第9染色体。其中有8个可能与已克隆基因等位,如GW2EUI1ZFP185等,另8个如qPH3等尚未见报道。Z1377的株高由一个主效QTL (qPH3)和一个微效QTL (qPH5)控制,其中qPH3的贡献率达28.59%。而且,在F群体中,高秆和矮秆基本呈现双峰分布,经卡平方测验,符合3∶1分离比,表明高秆对矮秆显性,并主要由qPH3负责。这将为该主效基因的精细定位和克隆奠定基础,同时为进一步选育含2~3个代换片段的中高优良染色体片段代换系并应用于育种奠定基础。
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    开花期干旱胁迫对鲜食糯玉米产量和品质的影响
    施龙建, 文章荣, 张世博, 王珏, 陆卫平, 陆大雷
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-12

    摘要6 PDF (1175KB)(3 收藏
    为探明开花期(抽雄吐丝期)干旱胁迫对鲜食糯玉米(花后23 d采收)产量和品质的影响,以苏玉糯5号和渝糯7号为试材,采用负水头供水控水盆栽装置控制土壤含水量,设置开花期正常供水(土壤相对含水量80%)和干旱胁迫(土壤相对含水量60%) 2个处理,研究干旱胁迫对鲜食糯玉米产量(鲜果穗和鲜籽粒)、籽粒组分、糊化和热力学特性的影响。结果表明,开花期干旱胁迫减少籽粒数量、降低籽粒重量、缩小籽粒体积,导致鲜果穗和鲜籽粒产量损失。开花期干旱胁迫下鲜食期籽粒淀粉含量升高,但对于蛋白质含量渝糯7号降低,苏玉糯5号变化不显著。蛋白质组分中,对球蛋白含量影响不显著,清蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白均显著降低。开花期干旱胁迫显著降低淀粉粒平均粒径。碘结合力2015年度显著下降,2014年度受干旱影响不显著。开花期干旱胁迫下籽粒峰值黏度、谷值黏度和终值黏度在苏玉糯5号中降低,在渝糯7号中升高。开花期干旱胁迫下两品种峰值温度降低,回生热焓值和回生值升高,而热焓值仅渝糯7号在2014年度升高。总之,开花期干旱降低糯玉米鲜果穗和鲜籽粒产量,增加籽粒淀粉含量,降低籽粒蛋白质含量、淀粉粒径和支链淀粉中长链比例,进而使籽粒回生增加,但糊化黏度两品种表现不同(渝糯7号升高,苏玉糯5号下降)
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    限制性两阶段多位点全基因组关联分析方法的特点与计算程序
    贺建波, 刘方东, 邢光南, 王吴彬, 赵团结, 管荣展, 盖钧镒
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-12

    摘要0 PDF (764KB)(0 收藏

    全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)的理论及应用是近十几年来国内外数量性状研究的热点,但是以往GWAS方法注重于个别主要QTL/基因的检测与发掘。为了相对全面地解析全基因组QTL及其等位基因构成,本研究提出了限制性两阶段多位点GWAS方法(RTM-GWAS,https://github.com/njau-sri/rtm-gwas)。RTM-GWAS首先将多个相邻且紧密连锁的SNP分组,成为具有多个单倍型(复等位变异)的连锁不平衡区段(SNPLDB)标记,然后采用两阶段分析策略,基于多位点复等位变异遗传模型,在节省计算空间的条件下保障全基因组QTL及其复等位变异检出的精确度。和以往GWAS方法相比,RTM-GWAS以性状遗传率为上限,能够较充分地检测出QTL及其相应的复等位变异并能有效地控制假阳性的膨胀。由其结果建立的QTL-allele矩阵代表了群体中所研究性状的全部遗传组成。依据这种QTL-allele矩阵的信息,可以设计最优基因型的遗传组成,预测群体中最优化的杂交组合,并用以进行群体遗传和特有与新生等位变异的研究。本研究首先对RTM-GWAS方法的特点和计算程序功能进行说明,然后通过大豆试验数据说明RTM-GWAS计算程序的使用方法。

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    油菜种子含油量GWAS分析及位点整合系统构建
    魏大勇, 崔艺馨, 梅家琴, 汤青林, 李加纳, 钱伟
    作物学报   
    录用日期: 2018-06-11

    摘要0 PDF (445KB)(0 收藏
    含油量是油菜最重要的性状之一, 目前已有较多的油菜种子含油量定位研究, 然而各研究系统相对独立, 群体与标记的差别使得难以比较不同研究结果。本研究连续4年种植了一个含308份材料的油菜自然群体, 结合60K SNP芯片数据对种子含油量进行了全基因组关联分析(GWAS), 并将所鉴定的显著位点与早前2个自然群体及10个分离群体鉴定到的位点进行全基因组比较与整合。结果显示, 通过GWAS共检测到8个与种子含油量显著关联的位点, 单个位点解释的表型变异度介于3.22%~5.13%;结合其他12个群体的定位结果, 共获得193个油菜含油量整合位点, 分布于油菜的所有19条染色体, A亚基因组平均每条染色体有13个位点, 显著高于C亚基因组(7);对不同群体鉴定结果的比较发现, 7个整合区间能在至少3个群体中被检测到, 均位于A亚基因组染色体(A01A02A03A06A08A09A10), 其中有3个与C亚基因组上的区间存在同源性, 在这3个区间中共鉴定到26个已知的油脂代谢相关基因。本研究将193个位点锚定到法国公布的甘蓝型油菜参考基因组, 构建了一个可视的油菜种子含油量位点全基因组整合系统。本研究可为油菜种子含油量重要位点的确定提供帮助, 并为制定提高油菜种子含油量的育种方案提供参考。
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    玉米株高主效QTL qPH3.2精细定位及遗传效应分析
    刘忠祥, 杨梅, 殷鹏程, 周玉乾, 何海军, 邱法展
    作物学报   
    录用日期: 2018-05-14

    摘要1 PDF (699KB)(0 收藏

    株高是影响玉米产量的重要因子之一, 节间数目和节间长度是导致株高差异的主要因素。本研究发现2个高代回交重组自交系W1和W2株高差异显著(P<0.001), 二者穗上部和穗下部节间数目都相同, 细胞形态分析发现节间细胞长度是引起二者株高差异的主要原因; 外源GA试验结果表明控制株高差异的QTL/基因是GA途径之外的新基因。因此, 利用来源于W1和W2的F2及F2:3家系群体在2年3个环境中将控制株高的主效QTL qPH3.2共定位在第3染色体标记C42-P17之间20 Mb范围内, 最高可解释22.22%的表型变异。进一步利用目标区段重组交换单株及自交后代家系将qPH3.2分解为2个主效QTL qPH3.2.1qPH3.2.2; 随后利用目标区段的跨叠系将qPH3.2.1qPH3.2.2分别精细定位在YH305-Y72 (2 Mb)及YH112-Y150 (1.6 Mb)之间。本研究的结果为玉米株高的遗传改良提供了真实可靠的遗传位点, 也为后续株高QTL的克隆奠定了良好的工作基础。

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    利用混合蛙跳算法优化基于APSIM的旱地小麦产量形成模型参数
    聂志刚,李广,雒翠萍,马维伟,代永强
    作物学报   
    录用日期: 2018-04-24

    摘要5 PDF (897KB)(27 收藏

    模型参数的快速、准确估算是产量形成模型应用的重要前提。在基于APSIM (agricultural production systems simulator)的旱地小麦产量形成模型参数本土化率定过程中,存在体量大、耗时长、精度低、效率低的缺点,本研究利用智能算法优化模型参数,试图解决上述问题。依据甘肃省定西市安定区李家堡镇麻子川村20022005年、凤翔镇安家沟村20152016年大田试验数据以及定西市安定区19712016年气象和产量资料,运用混合蛙跳算法分组轮换和全局信息交换的智能策略,对基于APSIM的旱地小麦产量形成模型参数进行了优化,并采用相关性分析方法检验该优化方法利用青蛙智能的群体生物进化学习策略,可实现对小麦产量形成模型参数的估算,较APSIM平台参数本土化率定常用的穷举试错法,参数优化后产量模拟精度显著提高,均方根误差(RMSE)平均值由79.13 kg hm-2降低到35.36 kg hm-2,归一化均方根误差(NRMSE)平均值由5.97%降低到2.63%,模型有效性指数(ME)平均值由0.939提高到0.989。该方法全局优化能力强,收敛速度快。

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    甘薯苗期耐盐性鉴定及其指标筛选
    段文学,张海燕,解备涛,汪宝卿,张立明
    作物学报   
    录用日期: 2018-04-20

    摘要17 PDF (553KB)(40 收藏

    18个甘薯品种()为试验材料,设置对照和200 mmol L-1 NaCl浓度处理,通过苗期盐土栽培胁迫方式,对各处理下各品种()的茎叶鲜重、根系鲜重、茎叶干重、根系干重、叶片相对电导率、Fv/FmSPAD值、SOD酶活性、MDA含量、脯氨酸含量、根系活力、根系Na+K+含量及Na+/K+比值等14个生理指标进行测定,通过对各单项指标的耐盐系数进行相关分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对品种()耐盐性进行综合评价。通过主成分分析,将盐胁迫处理下甘薯苗期的14个单项指标转换成5个彼此独立的综合指标;通过隶属函数分析,得到不同品种()苗期耐盐性综合评价值(D),并通过聚类分析,将18个甘薯品种()划分为4种耐盐类型,其中盐敏感型4个、弱耐盐型3个、中度耐盐型7个和高度耐盐型4个。在此基础上,利用逐步回归方法建立了可用于甘薯苗期耐盐性评价的回归方程,同时筛选出茎叶鲜重、根系鲜重、茎叶干重、叶片SPAD值、SOD酶活性、MDA含量、脯氨酸含量和根系Na+/K+比值等8个可用于甘薯苗期耐盐性评价的生理指标。本研究可为甘薯耐盐新品种选育提供种质并为甘薯苗期耐盐性评价及耐盐机制研究提供理论依据。

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    大豆半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因GmCYS2的功能鉴定
    柯丹霞*,彭昆鹏,贾妍,曾硕,王英枝,张静怡
    作物学报   
    录用日期: 2018-04-20

    摘要2 PDF (1707KB)(18 收藏

    半胱氨酸蛋白酶抑制剂(cystatin, CYS)在结瘤, 根瘤发育和衰老过程中起重要作用。本研究克隆了1个大豆CYS家族基因GmCYS2, 氨基酸序列比对及进化树分析表明, GmCYS2与木豆(Cajanus cajan) CYS相似性最高。在体外对该基因编码蛋白进行了表达和纯化, 重组蛋白GmCYS2的酶活性抑制实验显示, 该蛋白对L类和B类组织蛋白酶的抑制活性明显高于对H类组织蛋白酶, 并且在30 d根瘤提取物中的抑制活性高于在60 d根瘤提取物中。此外, 构建GmCYS2的植物表达载体, 通过百脉根毛根转化法获得转GmCYS2基因的超表达复合体植株。GmCYS2的超量表达增加了百脉根的结瘤数目, 并且上调共生标记基因的表达。结果说明GmCYS2蛋白具有一定的酶活性抑制作用, 并且正调控百脉根共生结瘤过程。

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    甘蓝型油菜种子萌发期耐苯磺隆种质筛选与综合评价
    王倩,崔翠,叶桑,崔明圣,赵愉风,林呐,唐章林,李加纳,周清元
    作物学报   
    录用日期: 2018-04-18

    摘要9 PDF (640KB)(23 收藏

    本研究旨在探讨不同基因型甘蓝型油菜种子萌发期耐除草剂苯磺隆特性,建立其筛选的评价体系,选育萌发期耐苯磺隆的甘蓝型油菜品种(系)。采用苯磺隆耐性度量值(T值)、平均隶属函数值(ASF值)、加权耐性系数(WTC值)等指标及相关分析、频数分析、主成分分析、灰色关联度分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,鉴定萌发期耐性。通过11份供试材料相对根长的方差分析,确定了油菜萌发期耐苯磺隆种质资源筛选及评价研究的最佳苯磺隆浓度为25 mg kg-1。在此浓度胁迫下, 241份甘蓝型油菜的根长、芽长、率、发芽势、鲜重5个指标均存在显著性差异。根据T值的聚类分析,将供试种质划分为5个苯磺隆耐性级别,其中I级3份、II级30份、III级198份、IV级6份、V级4份。对苯磺隆耐性较强的甘蓝型油菜品种(系)为希望106、SWU95和WH-33,可作为甘蓝型油菜苯磺隆耐性育种和耐性机理研究的重要资源。根长、鲜重、发芽率可作为评价油菜种质资源萌发期耐性的指标性状。

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    被引次数: Baidu(1)
    基于甘蔗热带种(LA-purple)全基因组序列的SSR开发及特征分析
    王恒波,肖乃衍,朱专为,刘翠翠,Intikhab ALAM,陈平华,卢运海
    作物学报   
    录用日期: 2018-04-09

    摘要4 PDF (594KB)(25 收藏

    现代甘蔗栽培品种(2n = 100~130)是由甘蔗热带种(2n = 80)与割手密(2n = 40~128)种间杂交而来,形成异源多倍体、非整倍体作物,使得甘蔗栽培品种中80%~90%的染色体来源于热带种。开发热带种基因组SSR分子标记,有助于甘蔗遗传多样性分析、分子标记辅助选择、遗传图谱的构建等。本研究基于热带种LA-purple的全基因组测序数据的255 398个预测基因序列(累计总长为1 029 222 285 bp),利用Perl程序与生物信息学软件结合,发掘SSR位点,获得了153 150SSR位点,平均每1.67个基因有1SSR位点,其中二、三核苷酸重复基序分别为39 556个和50 072个,占总SSR位点数的58.5%。在二核苷酸重复基序中,TA/AT所占比例最高,占41.4%CG/GC所占比例最低,占4.6%;在三核苷酸碱基重复基序中,TGT/ACA所占比例最高,为15.6%。在TA/AT重复类型中选取100个基序重复次数在60~90之间的SSR位点,进行引物设计与合成,在12个甘蔗属材料中进行PCR扩增分析,从中筛选出52对具有多态性SSR引物,其中有27对引物在研究的2个甘蔗栽培品种间表现为多态。这些基因组SSR标记的开发,不仅可以用于甘蔗栽培品种DNA指纹图谱分析,而且为甘蔗属不同种的遗传图谱构建、遗传多样性分析和重要性状的遗传机制解析奠定基础,为甘蔗分子育种研究提供重要支撑。

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    基于甘蔗热带种(LA-purple)全基因组序列的SSR开发及特征分析
    王恒波, 肖乃衍, 朱专为, 刘翠翠, Intikhab ALAM, 陈平华, 卢运海
    作物学报   
    录用日期: 2018-04-09

    摘要0 PDF (828KB)(0 收藏
    现代甘蔗栽培品种(2n = 100~130)是由甘蔗热带种(2n = 80)与割手密(2n = 40~128)种间杂交而来, 形成异源多倍体、非整倍体作物, 使得甘蔗栽培品种中80%~90%的染色体来源于热带种。开发热带种基因组SSR分子标记, 有助于甘蔗遗传多样性分析、分子标记辅助选择、遗传图谱的构建等。本研究基于热带种LA-purple的全基因组测序数据的255 398个预测基因序列(累计总长为1 029 222 285 bp), 利用Perl程序与生物信息学软件结合, 发掘SSR位点, 获得了153 150个SSR位点, 平均每1.67个基因有1个SSR位点, 其中二、三核苷酸重复基序分别为39 556个和50 072个, 占总SSR位点数的58.5%。在二核苷酸重复基序中, TA/AT所占比例最高, 占41.4%, CG/GC所占比例最低, 占4.6%; 在三核苷酸碱基重复基序中, TGT/ACA所占比例最高, 为15.6%。在TA/AT重复类型中选取100个基序重复次数在60~90之间的SSR位点, 进行引物设计与合成, 在12个甘蔗属材料中进行PCR扩增分析, 从中筛选出52对具有多态性SSR引物, 其中有27对引物在研究的2个甘蔗栽培品种间表现为多态。这些基因组SSR标记的开发, 不仅可以用于甘蔗栽培品种DNA指纹图谱分析, 而且为甘蔗属不同种的遗传图谱构建、遗传多样性分析和重要性状的遗传机制解析奠定基础, 为甘蔗分子育种研究提供重要支撑。 
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    花生出仁率和株高的QTL定位分析
    陈伟刚, 郭建斌, 徐志军, 喻博伦, 邱西克, 黄莉, 宋延滨, 陈玉宁, 周小静, 罗怀勇, 刘念, 任小平, 姜慧芳
    作物学报   
    录用日期: 2018-03-26

    摘要5 PDF (352KB)(2 收藏
    花生出仁率、株高等性状都对产量有重要影响,鉴定出仁率和株高相关的主效QTL,分析QTL的加性、上位性及其与环境的互作效应以及出仁率与株高之间的遗传关系,有助于加快花生分子育种研究进程。本研究以远杂9102×徐州68-4构建的RIL群体为材料,在4个环境中调查出仁率和株高等表型性状,相关性分析结果表明,4个环境中,出仁率与株高均存在极显著负相关。利用前期构建的高密度遗传图谱,通过QTLNetwork 2.0软件对出仁率和株高进行QTL定位分析,检测到13个具加性效应的出仁率QTL8个具加性效应的株高QTL,其中,2个与出仁率相关的主效QTL (qSPA05.2qSPA09.1)1个与株高相关的主效QTL (qPHA09.1)至少能在3个环境下被重复检测到。还检测到11对上位性QTL,包括出仁率6对和株高5对,与环境之间均存在互作效应。比较QTL在连锁群上的位置发现,在A09染色体Ad91I24–AGGS2492区间同时检测到稳定的出仁率主效QTL (qSPA09.1)和株高主效QTL (qPHA09.1)。通过条件QTL排除该位点株高的效应后,出仁率加性效应贡献率从14.37%下降到5.50%,表明qSPA09.1qPHA09.1为同一位点,同时作用于株高和出仁率性状。
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    与抗旱性相关的甘蔗品种差异蛋白质组分析
    杜成忠,李健,张风娟,杨丽涛,李杨瑞,邢永秀
    作物学报   
    录用日期: 2017-06-05

    摘要67 PDF (799KB)(275 收藏

    采用桶栽方式,对抗旱性强的F172和抗旱性弱的YL6甘蔗品种在苗期进行重度干旱胁迫处理后,应用蛋白质双向电泳技术进行差异蛋白质分析,分别找出差异显著的28和20个差异蛋白点,其中部分呈现上调表达,部分呈现下调表达,还有部分新增的蛋白点,因品种抗性不同而表现各异,F172叶片中的差异蛋白主要表现为上调表达,而YL6中大多表现为下调表达。在重度干旱胁迫下,抗旱性不同的甘蔗品种蛋白质丰度变化有显著差异。采用MALDI-TOF-TOF/MS鉴定所获得的差异蛋白,从YL6、F172中分别鉴定出18、14个蛋白的氨基酸序列,对所鉴定的蛋白质根据功能分为8类。YL6中参与自由基清除的2个,参与光合作用的6个,参与细胞生长和分裂的1个,参与基础代谢的6个,参与防卫反应的2个,未知功能蛋白1个。F172中参与自由基清除的1个,参与光合作用的2个,参与细胞生长和分裂的2个,参与基础代谢的4个,参与信号转导的2个,参与蛋白加工的1个,未知功能蛋白2个,其中22 kD干旱诱导蛋白的丰度明显提高,而在YL6中则检测不到此蛋白。这说明在干旱胁迫下抗旱性不同的甘蔗品种在蛋白质组成上有很大差异,推测这是不同甘蔗品种间抗旱性差异的重要分子基础。

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主管:中国科学技术协会
主办:中国作物学会
   中国农业科学院作物科学研究所
   中国科技出版传媒股份有限公司
出版:科学出版社
主编:万建民
副主编:陈晓亚 陈温福 曹卫星 张爱民
    杨建昌 张献龙 李召虎 王建康
    徐明良 程维红
编辑部主任: 程维红
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国际标准刊号:ISSN 0496-3490
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主编:万建民
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ISSN 2095-5421, 2214-5141(online)
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