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2019年 第45卷 第3期 刊出日期：2019-03-12

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综述

气候变化对中国水稻生产的影响研究进展

凌霄霞,张作林,翟景秋,叶树春,黄见良

作物学报. 2019, (3):  323-334.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.82044

摘要 ( 2132 )   HTML ( 163 )   PDF (593KB) ( 3119 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

水稻生产系统是响应气候变化最敏感的农业生态系统之一, 本文综述了当前和未来气候变化对我国水稻生产的影响。气候变化背景下, 我国水稻生长季的热量资源增多, 辐射资源减少, 降水不均一性加大。高温热害、干旱、暴雨和洪涝灾害发生更频繁, 这可能降低水、热资源的有效性。气候变化使我国单季稻和双季稻潜在种植边界显著北移, 导致单季稻、早稻和晚稻的主要生育期缩短。基于统计模型和水稻生长模型的研究结果表明, 如果不考虑品种改良和栽培技术的进步, 气候变化使单季稻、早稻和晚稻产量下降, 但不同稻作区和方法间存在差异。我国水稻生产重心北移、实测生育期延长和产量增加的变化趋势, 反映了水稻生产系统通过种植分布调整、品种改良和技术改进来适应气候变化的能力。未来气候变化将进一步导致水稻生育期缩短和产量下降, 对我国水稻生产和粮食安全带来严峻挑战。仍需加强气候变化影响机制的研究及其在影响评估中的应用, 减小影响评估的不确定性并增加其系统性, 为制定有效的应对策略提供可靠的理论支持。

作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

通过分子标记辅助选择将耐储藏主效QTL qSS-9 ^Kas转入宁粳4号提高其种子贮藏能力

张平,姜一梅,曹鹏辉,张福鳞,伍洪铭,蔡梦颖,刘世家,田云录,江玲,万建民

作物学报. 2019, (3):  335-343.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.82035

摘要 ( 868 )   HTML ( 41 )   PDF (5779KB) ( 679 )  

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利用置换系SL36作为qSS-9位点上Kasalath等位基因的供体亲本, 各方面农艺性状较好的宁粳4号作为轮回亲本, 通过回交和自交, 并使用4个与qSS-9紧密连锁的分子标记Y-10、Y-11、Y-14、Y-13进行基因型的检测筛选, 对宁粳4号进行耐贮性的遗传改良, 获得了既耐贮藏、大多农艺性状又接近于宁粳4号的较为稳定的优良新品系, 克服了宁粳4号耐贮藏性差的弱点。获得的新品系种子在人工老化和自然老化条件下均表现出发芽率明显提高、丙二醛含量显著降低、TTC染色效果更明显, 表明转入耐储藏主效QTL Qss-9 ^Kas的宁粳4号新品系耐贮性显著提高。

利用基因拆分技术培育耐草甘膦转基因水稻的研究

董玉凤 王旭静 宋亚亚 靳 茜 王志兴

作物学报. 2019, (3):  344-353.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.82029

摘要 ( 695 )   PDF (6237KB) ( 509 )  

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耐除草剂转基因水稻基因飘流可能产生的环境安全问题是人们关注的焦点之一, 并已成为耐除草剂转基因水稻能否在我国生产上发挥效益的限制因素。基因拆分技术能够有效地控制转基因目标性状飘流, 为培育耐除草剂转基因水稻提供新的途径和思路。本研究将耐除草剂基因G2-aroA拆分成N端(EPSPSn, 1~295 aa)和C端(EPSPSc, 296~435 aa), 分别与Ssp DnaE蛋白内含肽的N端(Intein-N)和C端(Intein-C)连接形成融合基因EPSPSn-In与Ic-EPSPSc, 并分别通过农杆菌介导法转入受体材料中花11。Southern杂交证明转基因水稻En-12和Ec-22中外源基因为单拷贝插入。侧翼序列分析证明转基因水稻En-12和Ec-22中外源基因分别插入第2和第6染色体。利用四引物法筛选出转基因水稻En-12和Ec-22的纯合系, 并通过有性杂交获得同时含有EPSPSn-In与Ic-EPSPSc的转基因水稻En×Ec。草甘膦抗性分析发现, 单独含有1个基因片段的转基因水稻En-12和Ec-22不具有耐受草甘膦特性, 而同时含有2个基因片段的转基因水稻En×Ec具有耐受草甘膦的特性, 说明拆分后的2个蛋白片段在intein的介导下重新组装成完整有功能蛋白, 并赋予转基因水稻耐受草甘膦的特性。转基因水稻En×Ec与含有完整G2-aroA转基因水稻G2-6相比, 其耐受草甘膦的能力有所下降, 但能够满足生产需求。本研究结果为利用基因拆分技术培育转基因耐草甘膦水稻提供了科学依据, 同时也为利用基因工程手段培育转基因杂交稻提供了新的技术平台。

甘蓝型油菜PEBP基因家族的鉴定与表达分析

荐红举,杨博,李阳阳,杨鸿,刘列钊,徐新福,李加纳

作物学报. 2019, (3):  354-364.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.84095

摘要 ( 1008 )   HTML ( 54 )   PDF (5321KB) ( 922 )  

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植物磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidylethanolamine-binding protein, PEBP)基因对于控制开花时间具有重要作用。油菜作为世界上最重要的油料作物之一, 与模式植物拟南芥具有相似的开花习性。但有关油菜开花基因的功能研究相对较少。本研究利用拟南芥PEBP基因家族蛋白序列在油菜基因组内进行BlastP分析, 获得油菜PEBP家族成员, 并对其进行基因结构分析、motif预测、复制事件、进化树构建、选择压力分析和组织表达分析。结果表明, 共有26个油菜PEBP基因成员得到鉴定, 大部分成员含有4个外显子和3个内含子, motif-1和motif -2是PEBP成员的特征基序, 超过76.9%的成员属于片段复制扩增事件。进化树分析显示, PEBP分为3个亚家族, 基于转录组测序的组织表达数据表明油菜26个PEBP成员具有非常明显的组织表达特性。以上研究结果, 极大丰富了我们对甘蓝型油菜开花基因及调控模式的认识, 为进一步的分子育种提供了理论基础。

甘蓝型油菜NRT1.5和NRT1.8家族基因的生物信息学分析及其对氮-镉胁迫的响应

梁桂红,华营鹏,周婷,廖琼,宋海星,张振华

作物学报. 2019, (3):  365-380.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.84099

摘要 ( 1153 )   HTML ( 23 )   PDF (5517KB) ( 653 )  

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植物对硝酸盐的吸收和转运需要硝酸盐转运体(nitrate transporters, NRTs)的协助。在拟南芥中, 硝酸盐的长途转运及其在根部和地上部的分配, 主要受NRT1家族的两个成员NRT1.5和NRT1.8的协同调控, 且两者的表达均受到硝酸盐的强烈诱导。本文以AtNRT1.5和AtNRT1.8基因序列为基础序列, 采用生物信息学方法鉴定了白菜、甘蓝和甘蓝型油菜中NRT1.5和NRT1.8同源基因, 并对基因结构和分子特性、基因拷贝数变异、基因染色体分布、系统进化树、蛋白保守序列比对和跨膜结构域、基因响应低氮和镉胁迫的转录组测序以及基因共表达网络进行了分析。结果表明, 白菜、甘蓝及甘蓝型油菜中NRT1.5和NRT1.8蛋白均含有保守的跨膜结构域和保守基序(F-Y-L-A-L-N-L- G-S-L), 属于MFS (major facilitator superfamily)超家族的小肽转运体PTR (peptide transporter)家族。转录组测序结果表明, 甘蓝型油菜低氮处理72 h, 根部NRT1.5基因的表达丰度上调而抑制NRT1.8的表达; 镉处理条件下, 乙烯/茉莉酸-硝酸盐转运体介导的信号途径能够促进NRT1.8表达上调而抑制NRT1.5的表达, 从而使更多的硝酸盐从地上部运输到根部, 提高植物抗镉胁迫的能力。本研究为进一步了解甘蓝型油菜NRT1.5和NRT1.8家族基因的生物学功能及其对氮-镉胁迫的响应奠定基础, 同时为NRT1.5和NRT1.8家族基因在其他物种中的生物信息学研究提供参考。

甘蓝型油菜皖油20号种子不同部位油脂合成的转录调控分析

张宇婷,鲁少平,金诚,郭亮

作物学报. 2019, (3):  381-389.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.84105

摘要 ( 1529 )   HTML ( 28 )   PDF (3015KB) ( 902 )  

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甘蓝型油菜是主要的油料作物之一, 种子含油量一般在35%~50%。油脂主要储存于油菜种子胚中, 胚主要由子叶[包括外子叶(OC)和内子叶(IC)和胚轴(EA)]组成。低芥酸油菜品种皖油20号(WY20)种子不同部位的含油量存在显著差异。WY20的胚中, OC含油量最高, EA含油量最低。同时, 脂肪酸组成在种子不同部位也存在差异, EA中棕榈酸(C16:0)、亚油酸(C18:2)及二十碳酸(C20:0)的比例均显著高于子叶, 特别是C16:0在EA中的比例约为子叶的2倍。而油酸(C18:1)及二十碳烯酸(C20:1)在子叶中的比例均显著高于EA。硬脂酸(C18:0)在OC中含量最低, 在IC和EA中无差别。亚麻酸(C18:3)则在OC中含量最高, 在IC和EA中无差异。对发育34d种子的IC、OC和EA进行转录组分析, 将三个部位中基因表达定量分析的结果两两比较后共发掘出7192个差异表达基因, 其中OC和IC之间差异表达基因数目较少, 子叶和EA间有较多的差异表达基因。子叶和胚轴中的差异表达基因富集在光合作用、脂肪酸代谢和叶绿素合成等生物学过程。基因功能注释显示, 差异表达基因中有355个和脂质代谢相关, 且多集中在质体中脂肪酸从头合成途径。本研究表明油脂合成途径关键基因的差异调控是造成油菜种子不同部位含油量和脂肪酸组成差异的主要因素。

花生膜联蛋白基因家族成员的结构和表达分析

王慧敏,李新国,万书波,张智猛,丁红,李国卫,高文伟,彭振英

作物学报. 2019, (3):  390-400.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.84056

摘要 ( 2062 )   HTML ( 24 )   PDF (3241KB) ( 862 )  

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植物膜联蛋白(annexin)是一类钙依赖性磷脂结合蛋白, 参与调控植物代谢和生长发育并协同调节抗旱、耐盐等多种抗逆反应, 其结构在不同植物中具有物种特异性。为系统分析花生膜蛋白基因家族, 对30个花生annexin (annexin of Arachis hypogaea, AnnAh)基因进行了生物信息学分析。结果表明 30个AnnAhs不均匀分布在13条染色体上, 其中A、B基因组中各有13个和17个。AnnAhs含有2~8个内含子, 但大多数含有5~6个内含子。聚类分析表明, 植物annexin聚类关系比较复杂, 低等植物、单子叶、双子叶植物annexin间隔分布, AnnAhs穿插其中, 分布于各个分支中; 但在各个小分支中, AnnAhs 基本上都与双子叶植物annexin聚在一起, 其中与大豆、苜蓿、向日葵亲缘关系较近, 其次是拟南芥; 但个别AnnAhs与单子叶植物和低等植物annexin聚在一起。30个AnnAhs均无跨膜结构域, 其中有16个AnnAhs定位于细胞质, 其余定位不明确。对AnnAhs可变剪切分析显示, 仅有11个发生可变剪切事件, 占38%; 根中发生的最多, 其次是叶中, 种子中最少。根据表达谱数据分析发现, AnnAhs在seed2和根中表达量较高, 其次是seed1, 在叶中表达量较低。本文可为花生抗性育种提供一定的理论支撑。

耕作栽培·生理生化

有机培肥与轮耕方式对夏玉米田土壤碳氮和产量的影响

孙凯,刘振,胡恒宇,李耕,刘文涛,杨柳,宁堂原,王彦玲

作物学报. 2019, (3):  401-410.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.83028

摘要 ( 945 )   HTML ( 24 )   PDF (416KB) ( 1134 )  

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探明不同轮耕和有机培肥方式对夏玉米田土壤碳氮及其酶活性的影响, 对提升农田土壤肥力及促进玉米高产具有重要意义。设秸秆(P)与牛粪(F)两种有机培肥方式和小麦季旋耕-玉米季深松(RS)、小麦季深松-玉米季免耕(SN)、小麦季翻耕-玉米季免耕(CN) 3种轮耕方式, 共6个处理, 于2015—2016和2016—2017玉米收获期采样测定, 研究了不同有机培肥和轮耕方式对土壤碳氮及其酶活性和作物产量的影响。结果表明, 轮耕方式、有机肥及其交互效应对土壤肥力有显著影响。在0~10 cm和10~20 cm土层, 与轮耕方式CN相比, RS和SN能够显著提高土壤有机碳、全氮含量和脲酶、蔗糖酶活性。在轮耕方式RS中, 与施用牛粪相比, 秸秆还田显著提高了10~20 cm、20~30 cm和30~40 cm土层的有机碳含量, 增加了10~20 cm土层的全氮含量和蔗糖酶活性。在轮耕方式SN中, 与秸秆还田相比, 施用牛粪显著提高了0~10 cm和10~20 cm土层的有机碳、全氮含量和蔗糖酶活性, 增加了各土层脲酶活性。与秸秆还田+翻耕-免耕(PCN)相比, 秸秆还田+旋耕-深松(PRS)和施用牛粪+深松-免耕(FSN)能显著提高土壤肥力。在0~10 cm和10~20 cm土层, 各处理中以FSN增加土壤有机碳、全氮含量和蔗糖酶、脲酶活性最为明显。轮耕方式、有机肥及其交互效应对产量有显著影响。轮耕方式RS和SN的产量较CN分别显著提高了1.89%~10.49%、5.44%~11.99%。在轮耕方式RS中, 产量表现为秸秆还田较施用牛粪显著提高了2.91%~3.11%; 而在轮耕方式SN中, 则表现为秸秆还田较施用牛粪显著降低了5.02%~9.07%。两年玉米产量均表现为FSN>PRS>FRS>PSN>FCN>PCN。综上所述, 在6种处理中, 处理FSN在提高土壤肥力和产量方面最为显著, 可以作为试验及周边地区适宜的轮耕培肥方式。

通过外源MeJA抑制H₂O₂积累提高烟草的耐冷性

马晓寒,张杰,张环纬,陈彪,温心怡,许自成

作物学报. 2019, (3):  411-418.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.84090

摘要 ( 639 )   HTML ( 10 )   PDF (710KB) ( 530 )  

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茉莉酸甲酯(MeJA)是可参与多种生理生化过程的激发子, 为探究外源MeJA对低温环境下烟草幼苗的影响, 以烟草品种“豫烟10号”为材料, 在其六叶一心时用4个不同浓度(1、10、100和1000 μmol L ^-1MeJA)进行喷施处理3 d后, 再进行低温处理, 同时以正常温度和低温处理作为阳性和阴性对照。分析各处理的长势指标、相对电解质渗透率、光合色素含量、抗氧化酶活性以及激素含量。结果表明: 在10 μmol L ^-1茉莉酸甲酯处理下能降低低温对烟草幼苗的损伤。然后在材料和时期不变的情况下, 进行DPI、10 μmol L ^-1 MeJA以及DPI+MeJA处理以低温处理为对照, 测定了H₂O₂、O ^2-、CAT、MDA以及ASA-GSH循环的含量。证明在外源茉莉酸甲酯协同低温的处理下, 烟草植株中的H₂O₂主要作为毒害分子而非第二信使存在。

不同甘薯品种抗旱性评价及耐旱指标筛选

张海燕,解备涛,汪宝卿,董顺旭,段文学,张立明

作物学报. 2019, (3):  419-430.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.84087

摘要 ( 925 )   HTML ( 14 )   PDF (268KB) ( 925 )  

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在人工控水条件下, 以15个甘薯品种为试验材料, 设置干旱胁迫和正常灌水2个处理, 研究了干旱胁迫条件下不同甘薯品种产量和农艺性状差异。根据产量抗旱系数法分级, 抗旱品种(抗旱系数≥0.6)为济薯21、济薯25、济徐23、济薯15、烟薯25; 中等抗旱品种(0.4≤抗旱系数<0.6)为徐薯18、济薯26、北京553、济紫薯2号、济薯18; 不抗旱品种(抗旱系数<0.4)为郑薯20、济紫薯3号、济薯22、济紫薯1号、凌紫。干旱胁迫导致甘薯的叶片数、蔓长、叶面积系数和生物量下降, 品种间降幅不同, 抗旱性强的品种降幅小, 抗旱性弱的品种降幅大。这些农艺性状指标与甘薯品种的抗旱性呈显著正相关, 可作为甘薯品种抗旱性鉴定的指标。徐薯18可作为甘薯品种抗旱性鉴定的标准品种。

聚天门冬氨酸螯合氮肥减量基施对东北春玉米的增效机制

唐会会,许艳丽,王庆燕,马正波,李光彦,董会,董志强

作物学报. 2019, (3):  431-442.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.83056

摘要 ( 2367 )   HTML ( 10 )   PDF (585KB) ( 876 )  

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2016年和2017年在中国农业科学院作物科学研究所吉林公主岭试验站(43o29°55°°N, 124o48°43°°E), 以中单909为材料, 设置常规氮素(CN)和PASP螯合氮素(PASP-N)的不同施肥量全基施处理, 探讨东北春玉米PASP螯合氮素减量全基施的增效机制。结果表明, 相比CN, PASP-N在总施氮量减少1/3的条件下, 玉米增产0.9%~3.0%, 穗长增加0.5%~2.9%, 灌浆中期叶面积指数增大18.5%~22.3%, 秃尖长降低13.8%~46.7%, 株高及穗位高分别降低1.5%~2.5%和0.7%~8.4%。PASP-N处理下, 花期玉米功能叶硝酸还原酶(NR)活性降低1.4%~19.8%, 花后30 d穗位叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性提高18.5%~33.1%, 花后20 d穗位叶谷草转氨酶(GOT)活性增高0.8%~6.4%。多项式曲线模拟结果表明, PASP-N和CN处理全基施最佳氮用量分别为185.3 kg hm ^-2和219.1 kg hm ^-2, PASP-N比CN少施氮肥33.8 kg hm ^-2, PASP-N产量比CN高108.9 kg hm ^-2。氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥表观利用率和氮肥生理效率分别比常规氮素处理增加51.3%~54.4%、2.9%~104.2%、28.9%~126.6%和48.0%~405.2%。因此, PASP螯合氮肥能促进东北春玉米籽粒灌浆中后期氮素代谢, 提高玉米氮肥利用效率。

滴灌模式和水分调控对夏玉米干物质和氮素积累与分配及水分利用的影响

杨明达,关小康,刘影,崔静宇,丁超明,王静丽,韩静丽,王怀苹,康海平,王同朝

作物学报. 2019, (3):  443-459.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.83026

摘要 ( 1176 )   HTML ( 11 )   PDF (2479KB) ( 1189 )  

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采用裂区试验设计探究了地下滴灌和地表滴灌(drip underground, DU; drip surface, DS)模式下土壤水分调控(分别为田间持水量的40%~50%、60%~70%和80%~90%, 记为W40、W60和W80)对夏玉米干物质和氮素积累与分配及水分利用效率的影响。结果表明, DU处理的吐丝后氮素积累量及水分利用效率分别较DS显著提高了6.18%和4.85%~8.61%。夏玉米的干物质、氮素指标及产量对滴灌模式的响应依赖于土壤水分调控水平, 在W40和W60处理条件下, DU处理显著增加夏玉米的净光合速率, 提高了吐丝后干物质和氮素的积累量及向籽粒的转运, 最终DU处理的干物质积累量、籽粒氮素积累量、产量及氮肥偏生产力分别提高了3.29%~19.94%、-1.10%~20.65%、3.29%~19.94%和3.31%~23.64%。而在W80处理条件下, DS处理的干物质积累量、吐丝后氮素积累量、产量及蒸散量比DU处理分别提高了6.80%~12.24%、5.93%、8.39%~14.91%和9.73%~14.57%。综上所述, 在限水灌溉条件下, 地下滴灌能够增加吐丝后干物质积累量、氮素积累量及其对籽粒氮素的贡献率, 最终增加产量。在充分供水条件下, 地表滴灌更有利于干物质及氮素的积累, 但由于消耗过多的水分, 因此水分利用效率未显著增加。

光温处理对小豆苗期生理性状及叶绿素合成前体的影响

何宁,王雪扬,曹良子,曹大为,洛育,姜连子,孟英,冷春旭,唐晓东,李一丹,万书明,卢环,程须珍

作物学报. 2019, (3):  460-468.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.84002

摘要 ( 1348 )   HTML ( 12 )   PDF (1846KB) ( 1081 )  

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探讨不同低温和光照条件下小豆苗期的冷害发生机制及引起初生叶黄化和叶绿素合成的受阻位点, 旨在为小豆耐寒新品种选育及栽培提供理论依据。选择2个对温度和光照反应不同的日本小豆品种, 利用人工气候室再现小豆苗期的低温障碍, 研究低温遮光处理(昼夜10~13°C, 2%遮光) 18 d和28 d对小豆苗期H₂O₂、SOD、CAT、APX、叶绿素的影响; 利用植物生长箱再现小豆苗期的黄化障碍, 研究不同的低温处理长度(1 d、3 d、5 d、7 d; 10°C, 50 μmol m ^-2s ^-1)和暗处理长度(25°C, 黑暗1 d、3 d、5 d、7 d)对绿化后(24 h、25°C、62.5 μmol m ^-2s ^-1)叶绿素合成能力及受阻位点的影响。苗期小豆耐低温和不耐低温品种的最大差异是长期低温遮光处理的H₂O₂含量和SOD活性。长期低温遮光处理后不耐低温品种的H₂O₂含量是耐低温品种的约66倍, 但随着绿化处理时间的延长, 抗氧化酶活性和叶绿素含量急剧下降直至8 h后消失。与低温处理相比, 暗处理才是造成叶绿素合成能力差异的主要原因。对叶绿素合成中间产物的研究表明, 从ALA向Proto IX的转化可能受阻, 最终导致叶绿素合成受阻, 叶绿素含量下降。说明H₂O₂含量和SOD活性可能与小豆苗期耐冷性关系更密切。引起小豆苗期叶绿素合成受阻位点是Proto IX的转化。

研究简报

棉花中GhTFL1a和GhTFL1c基因的表达及启动子分析

张晓红,胡根海,王寒涛,王聪聪,魏恒玲,付远志,喻树迅

作物学报. 2019, (3):  469-476.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.84082

摘要 ( 752 )   HTML ( 13 )   PDF (2194KB) ( 1243 )  

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从陆地棉中克隆了磷脂酰乙醇胺结合蛋白GhTFL1a和GhTFL1c基因, 并对该基因进行表达分析、启动子预测和启动子活性研究。利用启动子分析软件PlantCARE预测得出, GhTFL1a启动子区域有脱落酸响应元件、干旱诱导的MYB结合位点和顶芽特异表达响应元件等; GhTFL1c启动子区域有乙烯响应元件、干旱诱导的MYB结合位点和水杨酸响应元件。因此, 将pGhTFL1a和pGhTFL1c分别构建到启动子检测载体pBI121-GUS上形成融合表达载体, 通过烟草瞬时转化检测得出这2个基因的启动子都具有活性。实时荧光定量 PCR分析表明, GhTFL1a和GhTFL1c在光周期处理和不同材料的陆地棉(栽培种和半野生种)中表达模式呈相反趋势。GhTFL1a基因受脱落酸(abscisic acid, ABA)、水杨酸(salicylic acid, SA)和盐胁迫诱导, 而GhTFL1c可以响应赤霉素(gibberellin, GA)、SA和ABA胁迫。研究结果初步表明, GhTFL1a和GhTFL1c可能参与了植物逆境胁迫脱落酸和水杨酸响应的调控, 为在棉花中进一步阐明其功能奠定了基础。

雪茄烟品种Beinhart1000-1赤星病抗性基因的QTL定位

童治军,张谊寒,陈学军,曾建敏,方敦煌,肖炳光

作物学报. 2019, (3):  477-482.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.84035

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由链格孢菌(Alternaria alternata)引起的赤星病是最具破坏性的烟草叶斑病害之一, 在中国严重地影响烟草(Nicotiana tabacum L.)的产量和质量。选育抗烟草赤星病的优良品种虽是预防该病最经济、有效的途径, 但因其抗性受数量性状基因控制而很难通过常规育种手段实现。为了便于开展烟草抗赤星病分子标记辅助选择育种, 本研究利用抗赤星病雪茄烟品种Beinhart1000-1和感病烤烟品种红花大金元经杂交、自交产生的362个F₂单株构建了一张包含670个SSR标记的烟草遗传连锁图谱, 并结合组培快繁形成的F₂株系的田间赤星病病情指数(DI), 在全基因组范围内检测获得2个与烟草赤星病抗性相关的QTL, 分别位于第20和23连锁群上的SSR标记TMs05179和TMs04022, 以及TM61049和TM62212之间。这2个QTL等位基因均来自抗病亲本Beinhart1000-1, 它们一起解释了两亲本间81%的病情指数(DI)差异及64%的加性效应。为下一步开展烟草抗赤星病的分子标记辅助育种奠定了基础。