当期目录

2020年 第46卷 第01期 刊出日期：2020-01-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

大豆出苗期耐盐性鉴定方法建立及耐盐种质筛选

刘谢香,常汝镇,关荣霞,邱丽娟

作物学报. 2020, (01):  1-8.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.94062

摘要 ( 992 )   HTML ( 101 )   PDF (3749KB) ( 799 )  

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土壤盐渍化是影响农业生产的重要问题, 筛选耐盐大豆资源对于大豆主产区盐渍化土壤的利用具有重要意义。以中黄35、中黄39、Williams 82、铁丰8号、Peking和NY27-38为供试材料, 以蛭石为培养基质, 设0、100和150 mmol L ^-1NaCl 3个处理, 进行出苗期耐盐性鉴定, 分析与生长相关的6个指标, 旨在明确大豆出苗期耐盐性鉴定指标和评价方法。结果表明, 150 mmol L ^-1 NaCl处理显著降低大豆的成苗率、株高、地上部鲜重、根鲜重、地上部干重和根干重, 并且不同材料间差异显著。基于幼苗生长发育状况的耐盐指数方法与耐盐系数方法对6份种质耐盐性评价结果显著相关。耐盐指数法对植株无损坏、可省略种植对照, 节约人力和物力, 提高种质鉴定的效率。因此, 以150 mmol L ^-1 NaCl作为出苗期耐盐鉴定浓度, 以耐盐指数作为大豆出苗期耐盐鉴定评价指标, 鉴定27份大豆资源, 获得出苗期高度耐盐大豆(1级) 3份、耐盐大豆(2级) 7份, 其中4份苗期也高度耐盐(1级), 分别为运豆101、郑1311、皖宿1015和铁丰8号。本研究建立了一种以蛭石为基质, 利用150 mmol L ^-1 NaCl处理, 以耐盐指数作为评价指标的大豆出苗期耐盐性鉴定评价的简便方法, 并筛选出4份出苗期和苗期均耐盐的大豆, 对耐盐大豆种质资源的高效鉴定和耐盐大豆新品种培育具有重要意义。

大豆叶柄角的QTL定位分析

王存虎,刘东,许锐能,杨永庆,廖红

作物学报. 2020, (01):  9-19.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.94056

摘要 ( 797 )   HTML ( 27 )   PDF (4740KB) ( 265 )  

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叶柄角是大豆株型的重要构成因素, 影响大豆冠层结构、光合作用效率以及最终产量。解析大豆叶柄角的遗传基础对提升大豆产量具有重要意义。本研究以2个叶柄角具有显著差异的亲本BLA和SLA以及它们衍生的RIL群体为材料, 构建高密度的遗传图谱, 对大豆不同部位的叶柄角进行QTL分析, 并利用近等基因系验证部分QTL。遗传分析结果显示, 叶柄角呈连续正态分布, 符合数量性状遗传特征。利用GBS技术构建了包含859个Bin标记的大豆高密度遗传图谱, 总遗传长度为2326.9 cM, 标记间平均距离为2.763 cM; 共检测到14个调控叶柄角的QTL, LOD值在2.58~4.80之间, 可解释遗传变异范围在6.9%~12.4%之间, 其中5个QTL定位在第12染色体上且成簇存在; 构建的qLA12和qLA18的近等基因系表型结果显示, 叶柄角在同一对近等基因家系间差异显著, 表明qLA12和qLA18是2个可信的QTL。本研究为进一步克隆调控叶柄角功能基因奠定了基础, 为大豆理想株型育种提供了遗传材料。

过表达OsMPK17激酶蛋白质增强了水稻的耐旱性

马金姣,兰金苹,张彤,陈悦,郭亚璐,刘玉晴,燕高伟,魏健,窦世娟,杨明,李莉云,刘国振

作物学报. 2020, (01):  20-30.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.92007

摘要 ( 878 )   HTML ( 17 )   PDF (2806KB) ( 427 )  

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促分裂原活化蛋白质激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)在真核生物中高度保守, 在水稻逆境应答反应中也发挥着重要作用。本研究表达纯化了水稻OsMPK17蛋白质, 制备了特异性抗体, 对多种非生物逆境胁迫下的蛋白质样品进行免疫印迹分析, 发现OsMPK17蛋白质在干旱胁迫下诱导表达, 提示该蛋白质在干旱胁迫应答中发挥作用。对脱落酸和茉莉酸甲酯处理的离体叶片蛋白质分析发现, OsMPK17蛋白质表达丰度下降, 提示该蛋白质的功能发挥可能受激素调控。为此, 构建了过表达OsMPK17蛋白质的载体, 转化水稻后筛选获得了OsMPK17蛋白质过表达的纯合株系。田间种植鉴定结果表明, 转基因株系的株高变矮、穗长变短、结实率降低。种子萌发期拟旱(PEG-6000)处理条件下, 过表达OsMPK17株系的种子长势明显比野生型好, 根长与芽长均显著大于野生型。幼苗期失水试验表明, 转基因植株的失水率低于野生型。在土培干旱胁迫后恢复浇水的试验中, 过表达OsMPK17蛋白质的转基因水稻生长也好于野生型。综上, 过表达OsMPK17蛋白质提高了水稻的耐旱性。本研究增进了对水稻OsMPK17基因功能的了解。

利用酵母双杂交系统筛选大豆结瘤因子受体NFR1α的互作蛋白

柯丹霞,彭昆鹏

作物学报. 2020, (01):  31-39.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.94036

摘要 ( 866 )   HTML ( 34 )   PDF (3098KB) ( 336 )  

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大豆是重要的植物蛋白作物和粮豆间作作物, 挖掘大豆的生物固氮潜力, 对推动生态农业的可持续发展具有深远意义。大豆结瘤因子受体蛋白GmNFR1α (Nod Factor Receptor)对结瘤至关重要, 但其具体调控机制尚不明确。本研究以大豆mRNA为模板, 利用RT-PCR方法扩增到GmNFR1α蛋白的激酶结构域(GmNFR1α-pk), 构建了pGBKT7-GmNFR1α-pk诱饵表达载体, 通过酵母双杂交技术, 筛选大豆根瘤AD-cDNA文库, 从文库中分离到与GmNFR1α-pk相互作用的71个阳性克隆, 经测序和同源性分析筛选到12种与GmNFR1α-pk互作的蛋白, 包括钙离子结合手性蛋白、豆血红蛋白、结瘤素Nod44等蛋白。以大豆豆血红蛋白GmLbc2为例, 回转酵母以及烟草体内BiFC验证其与诱饵蛋白的相互作用, 对其进行同源蛋白比对及系统进化树分析, 并利用百脉根毛根转化技术鉴定GmLbc2在结瘤过程中的生物学功能。研究结果进一步补充和完善了GmNFR1α介导的结瘤信号传递途径, 为大豆与根瘤菌共生互作机制提供了新的分子证据。

陆地棉钾转运体基因GhHAK5启动子的克隆与功能分析

晁毛妮,胡海燕,王润豪,陈煜,付丽娜,刘庆庆,王清连

作物学报. 2020, (01):  40-51.  doi:10.3724/SP.J.1006.2019.94066

摘要 ( 420 )   HTML ( 12 )   PDF (2723KB) ( 325 )  

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KUP/HAK/KT钾转运体基因的转录调控是植物响应低钾胁迫的一项重要机制。克隆和分析棉花钾转运体基因的启动子, 不仅有助于了解其表达模式及调控机制, 对于改良棉花的钾吸收特性也具有重要意义。陆地棉钾转运体基因GhHAK5是一个在根中特异性高表达的基因, 其表达受低钾胁迫诱导, 目前关于该基因启动子的功能还不清楚。本研究以陆地棉品种百棉1号为材料, 通过PCR方法对GhHAK5上游2000 bp启动子片段(pGhHAK5)进行克隆, 并通过转化拟南芥、GUS组织定位和低钾诱导表达特性分析来研究其功能。结果表明, pGhHAK5除具有TATA-box和CAAT-box等基本顺式作用元件外, 还含有多个响应于光、逆境胁迫、植物激素和生物钟等的顺式作用元件。pGhHAK5与雷蒙德氏棉pGrHAK5在重要调控元件的数量和位置分布上具有较高的一致性, 均具有5个参与根特异性表达调控的元件(ATAAAAT)和1个参与低钾条件下转录调控的ARF转录因子结合位点(TGTCNN)。GUS组织化学染色结果显示, 转基因拟南芥幼苗的叶脉和胚轴维管束组织染色较深, 根系染色较浅; 成熟期转基因拟南芥植株的根、叶脉和花萼维管束组织染色较深, 茎和荚皮染色较浅, 表明pGhHAK5驱动的GUS主要在拟南芥成熟的根和地上部维管束组织中表达。进一步低钾诱导表达特性分析表明, PGhHAK5驱动的GUS在拟南芥幼苗幼嫩根中的表达很弱, 且其表达不受低钾胁迫诱导而增强, 表明PGhHAK5可能是一个主要在成熟根中具有功能的低钾诱导型启动子。转录组分析和荧光定量PCR结果表明, GhHAK5主要在成熟的根中表达, 且其表达受发育时期的影响, 该结果与pGhHAK5驱动的GUS在拟南芥根中的表达结果一致。本研究结果有助于深入了解GhHAK5表达调控的分子机制, 并为棉花钾吸收效率的提高及钾高效棉花品种的培育提供理论依据。

大麦重组自交系群体籽粒总花色苷含量和千粒重QTL定位

杨晓梦, 李霞, 普晓英, 杜娟, Muhammad Kazim Ali, 杨加珍, 曾亚文, 杨涛

作物学报. 2020, (01):  52-61.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.91024

摘要 ( 711 )   HTML ( 14 )   PDF (1408KB) ( 205 )  

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以云南特有的紫色大麦紫光芒裸二棱和澳大利亚引进的黄色大麦Schooner构建的193个重组自交系为材料, 对 2013—2015年3年3个试验点的大麦籽粒总花色苷含量和千粒重进行相关性分析和QTL定位。大麦总花色苷含量和千粒重之间呈显著或极显著负相关。共检测到12个总花色苷含量QTL, 分别位于1H、2H、4H、6H和7H染色体, 贡献率为5.06%~23.86%; 8个千粒重QTL, 分别位于2H、4H和7H染色体, 贡献率为4.67%~42.32%。贡献率大于10%的QTL有10个, 大于20%的有5个, 最大的可达42.32%。其中至少2年2点重复检测到2个总花色苷含量QTL, 分别位于2H Bmag0125-GBM1309和7H EBmatc0016-Bmag0206区间, 可分别解释表型变异的13.66%~17.76%和13.07%~16.43%; 3年3点重复检测到2个千粒重QTL, 分别位于2H Scssr03381-scssr07759和7H GBM1297-GBM1303区间, 可分别解释表型变异的4.67%~14.55%和34.51%~42.32%, 其加性作用方向均一致。控制总花色苷含量与千粒重的主效QTL同位于2H和7H染色体。

小偃麦衍生品系的赤霉病抗性评价

张晓军,肖进,王海燕,乔麟轶,李欣,郭慧娟,常利芳,张树伟,阎晓涛,畅志坚,武宗信

作物学报. 2020, (01):  62-73.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.91015

摘要 ( 858 )   HTML ( 11 )   PDF (2820KB) ( 357 )  

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由镰孢属(Fusarium)真菌侵染引起的赤霉病是严重威胁小麦生产的重要病害之一, 但小麦育种中可直接利用的抗源非常有限。采用单花滴注法接种赤霉菌株F0609, 对来源于中间偃麦草或长穗偃麦草的119份小偃麦衍生品系进行3年6个环境的抗病鉴定, 发现平均病小穗率<10%的材料有13份, 抗性评价为抗病(R); 平均病小穗率介于10%~25%之间的材料有61份, 抗性评价为中抗(MR); 其余45份材料的平均病小穗率介于25%~50%或>50%, 抗性评价为中感或高感(MS和S)。在13份高抗赤霉病材料中, CH16387的抗性显著优于苏麦3号和望水白, CH16371和CH16379的抗性显著优于望水白, 其余10个品系与抗病对照苏麦3号和望水白的抗性水平相当。这13份材料分别来自小麦-中间偃麦草部分双二倍体TAI8045和小麦-长穗偃麦草部分双二倍体TAP8430与普通小麦的杂交组合, TAI8045抗性显著优于对照品种望水白, TAP8430与苏麦3号和望水白的抗性相当, 而杂交组合中的小麦亲本对赤霉病表现感病, 推测这些材料的抗性可能来自TAI8045和TAP8430。这些抗病材料为小麦抗赤霉病育种提供了新的种质资源。

耕作栽培·生理生化

西南玉米机械粒收籽粒破碎率现状及影响因素分析

赵波,李小龙,周茂林,宋碧,雷恩,李钟,吴雅薇,袁继超,孔凡磊

作物学报. 2020, (01):  74-83.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.93026

摘要 ( 610 )   HTML ( 14 )   PDF (587KB) ( 417 )  

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籽粒破碎率高是西南玉米机械粒收技术发展和应用的主要限制因素。明确当前西南玉米机械粒收籽粒破碎率现状, 研究其主要影响因素, 对推动西南玉米机械粒收的发展具有重要意义。利用2017—2018年在西南区开展的多点多品种系列粒收试验获得的788组籽粒破碎率样本数据, 分析了西南玉米机械粒收籽粒破碎率现状, 并于2018年采用同一机型、同一操作人员开展多品种、大跨度多收期试验, 调查不同收获时期籽粒破碎率、含水率、力学强度变化, 分析籽粒含水率、力学强度与破碎率的关系。结果表明, 当前西南玉米机械粒收籽粒破碎率范围为0.54%~42.72%, 平均值为8.34%。随机械粒收时期推迟, 籽粒含水率下降, 籽粒力学强度增加, 破碎率先降低后逐渐升高。破碎率(y)与籽粒含水率(x)间的关系符合y = 0.0329x ²-1.3328x+15.529 (R ²= 0.5467 ^**)方程, 在籽粒含水率为20.26%时破碎率最低, 破碎率≤5%的籽粒含水率范围为10.76%~29.76%; 破碎率(y)与籽粒立面(x_立面)和侧面(x_侧面)压碎强度的关系符合y = 0.0006x_立面 ²-0.2692x_立面+32.7030 (R ²= 0.3138 ^**)和y = 0.0021x_侧面 ²-0.6092x_侧面+46.979 (R ²= 0.3790 ^**)方程, 当籽粒立面和侧面压碎强度为224.33 N和145.05 N时破碎率最低。籽粒压碎强度与含水率呈极显著负相关。随收获时期推迟, 籽粒含水率下降导致其力学强度的改变是影响破碎率变化的主要原因, 通过选育和选用后期立秆能力强、籽粒脱水快的品种, 当籽粒含水率降至28%以下进行机械粒收是降低西南玉米机械粒收籽粒破碎率的重要举措。

施石灰和秸秆还田对双季稻产量和氮素吸收的互作效应

廖萍,刘磊,何宇轩,唐刚,张俊,曾勇军,吴自明,黄山

作物学报. 2020, (01):  84-92.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.92016

摘要 ( 699 )   HTML ( 12 )   PDF (937KB) ( 432 )  

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红壤稻田面临土壤酸化和肥力偏低的双重挑战。施石灰和秸秆还田分别是稻田土壤酸化改良和培肥的有效措施, 但二者的互作效应尚不清楚。本研究连续4年(2015—2018年)在江西省开展施石灰和秸秆还田双因素田间定位试验, 旨在探明施石灰和秸秆还田对红壤双季稻田水稻产量和氮素吸收的互作效应。结果表明, 施石灰和秸秆还田均显著提高了早、晚稻的产量和氮素吸收, 且二者具显著的协同促进效应。秸秆还田下, 施石灰使早稻产量和氮素吸收分别增加10.7%和15.5%; 而在秸秆不还田下, 增幅仅分别为4.4%和9.7%。秸秆还田下, 石灰使晚稻产量和氮素吸收分别提高18.7%和24.6%; 但在秸秆不还田下, 增幅则分别为10.5%和5.7%。施石灰对早、晚稻产量和氮素吸收的促进效应随试验年限的增加而减弱。石灰对土壤pH值的提升效应随试验年限的延长显著降低。试验4年后, 石灰对土壤有机质和全氮含量均无显著影响; 秸秆还田显著提高了土壤有机质含量, 而对全氮含量无显著影响。因此, 秸秆还田配施石灰能够协同实现双季稻增产、土壤酸化改良与培肥。本研究表明在此酸性的红壤双季稻田上每4年左右施用一次石灰为宜。

棉花根系生长与叶片衰老的协调性

王素芳,薛惠云,张志勇,汤菊香

作物学报. 2020, (01):  93-101.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.94043

摘要 ( 649 )   HTML ( 19 )   PDF (301KB) ( 530 )  

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为探索棉花根系生长和叶片衰老之间的协调性, 选用早熟性一致但衰老快慢有明显差异的棉花基因型百棉1号(叶片衰老慢)和DP99B (叶片衰老快), 于2011—2012年, 在田间条件下研究了其根系生长和活力、叶片衰老和产量。结果表明, 2年间百棉1号的纤维产量(皮棉及霜前皮棉)均显著高于DP99B。百棉1号的叶片光合作用或基于吸收光能的性能指数显著高于DP99B。百棉1号的根系长度密度和根系深层分布比例及根系活力(以伤流液总量和伤流液蛋白质含量表示)显著高于DP99B。2012年结果显示, DP99B根系生长比百棉1号快, 并且DP99B根系长度密度及根系活力分别在8月中旬和7月下旬显著高于百棉1号, 且伤流液分泌总量是百棉1号的1.7倍。棉花盛花期后, 根系密度大、伤流液分泌多和叶片衰老晚具有一致性, 证实棉花叶片衰老受后期根系生长和活力的调控。

不同叶龄蘖、穗氮肥组合对粳稻产量及氮素利用的影响

王艳,易军,高继平,张丽娜,杨继芬,赵艳泽,辛威,甄晓溪,张文忠

作物学报. 2020, (01):  102-116.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.92009

摘要 ( 750 )   HTML ( 8 )   PDF (2099KB) ( 371 )  

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以主茎叶片数不同的粳稻品种吉粳88 (14片)、沈农265 (15片)和沈农1401 (16片)为试材, 采用大田筒栽方式, 在总施氮量225 kg hm ^-2及轻简施肥(基肥、蘖肥、穗肥)模式基础上, 设置基蘖肥∶穗肥6∶4和8∶2两种施肥比例, 并分设不同源、库叶龄期施氮组合即不同叶龄蘖、穗肥精确施氮组合。分析了不同源库期氮肥运筹模式对水稻农艺性状、产量及氮素利用特性的影响。结果表明: (1)在有效穗数、分化颖花数、产量和氮素利用率方面, 吉粳88、沈农265、沈农1401不同氮肥运筹下最佳蘖、穗肥叶龄组合均为6∶4显著高于8∶2。(2)不同氮肥运筹下, 吉粳88在8叶(叶龄指数57.1%)、沈农265在9叶(叶龄指数60.0%)、沈农1401在10叶(叶龄指数62.5%)时, 即叶龄指数在60%左右时, 施用蘖肥效果最佳, 最终穗数最多, 对保蘖起主要作用; 吉粳88在11叶(叶龄指数78.6%)、沈农265在12叶(叶龄指数80.0%)、沈农1401在13叶(叶龄指数81.3%)时, 即叶龄指数在80%左右时, 施用穗肥效果最佳, 最终穗粒数最多, 对促花起主要作用。(3)吉粳88-6∶4 (8, 11), 沈农265-6∶4 (9, 12), 沈农1401-6∶4 (10, 13) 3组处理, 在产量、氮素积累量、氮素吸收利用率、农学利用率及偏生产力等方面, 显著高于同品种不同叶龄蘖、穗氮肥组合中的其他处理。因此, 适当延迟蘖肥施用叶龄期(叶龄指数60%左右)、提前穗肥施用叶龄期(叶龄指数80%左右)同时增加穗肥施用比例, 既可以显著提高氮素积累量、氮素吸收利用率、农学利用率及偏生产力, 又能显著促进成穗率的提高和颖花数的分化, 达到保蘖促花的双重作用, 实现优源、扩库、充实的目标, 从而获得高产。

氮肥施用量对机插优质晚稻产量和稻米品质的影响

唐健,唐闯,郭保卫,张诚信,张振振,王科,张洪程,陈恒,孙明珠

作物学报. 2020, (01):  117-130.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.92010

摘要 ( 811 )   HTML ( 31 )   PDF (498KB) ( 703 )  

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本试验为筛选适合优质丰产机插晚稻的最佳氮肥用量, 以优质双季晚稻泰优398、黄华占、天优华占、美香新占4个品种为试验材料, 在机插条件下设0、135、180、255 kg hm ^-2四个施氮水平, 测定产量构成及稻米品质指标。结果表明, 适当增施氮肥可增加优质双季晚稻产量, 施氮量为180 kg hm ^-2时产量最高。除黄华占的整精米率外, 施氮量为180 kg hm ^-2时各品种的糙米率、精米率和整精米率最高。随施氮量的增加, 机插优质双季晚稻的垩白粒率和垩白度降低, 米粒长宽比变大, 蛋白质含量和胶稠度均增加, 直链淀粉含量减少; 峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度逐渐下降, 消减值增加, 糊化温度呈上升趋势。适当增施氮肥可改善机插优质晚稻加工品质、外观品质、蒸煮和营养品质, 但RVA特性有变劣趋势。180 kg hm ^-2的施氮量可使机插优质双季晚稻优质和高产达到较好的协调统一。

三种豆科绿肥作物茎和叶角质层蜡质化学组成分析

栗扬,姚露花,郭欣,赵晓,黄蕾,王登科,张学风,肖前林,杨瑞吉,郭彦军

作物学报. 2020, (01):  131-139.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.94048

摘要 ( 684 )   HTML ( 1 )   PDF (624KB) ( 563 )  

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植物角质层蜡质是一类覆盖于植物表层的疏水有机化合物, 在保护植物免受生物与非生物逆境胁迫中发挥着重要作用。为了更好地了解和认识角质层蜡质在夏季绿肥作物抗逆性中的作用, 选择柽麻(Crotalaria juncea)、田菁(Sesbania cannabina)和竹豆(Phaseolus calcaratus) 3种夏季豆科绿肥作物, 鉴定茎和叶蜡质组分, 并分析蜡质总量、各组分含量及碳链分布特征。共鉴定出8类化合物, 包括脂肪酸、初级醇、醛、烷烃、烷基酯、二醇、萜类和固醇类化合物, 其中前4种以同系物形式存在且为所有植物茎和叶共有成分(柽麻茎中未检出脂肪酸), 说明烷合成和醇合成途径是主要的2种蜡质合成途径。田菁茎中鉴定出二醇化合物, 其结构初步解析为1,18-30烷醇和1,16-30烷醇。3种绿肥作物茎和叶蜡质总量存在显著种间及部位差异, 其中柽麻茎蜡质总含量为16.33 μg cm ^-2, 显著高于田菁茎(6.45 μg cm ^-2)和竹豆茎(0.72 μg cm ^-2)。就茎和叶比较, 柽麻茎显著高于叶片, 其他2种植物茎和叶之间无显著差异。柽麻茎蜡质中, 烷烃为优势成分, 占蜡质总量的57.38%; 叶片以初级醇为优势成分, 占蜡质总量的50.12%。田菁茎、叶蜡质中的优势成分均为初级醇, 分别占总蜡质的30.12%和71.21%。竹豆茎、叶蜡质中的优势成分均为烷烃, 分别占总蜡质的40.79%和39.27%。各组分优势化合物的碳链长度在不同物种、不同部位也存在一定差异, 说明参与蜡质合成的基因在物种、器官间有所不同。这些结果为今后从分子水平上揭示角质层蜡质参与夏季绿肥作物抗逆机制提供了理论基础。

研究简报

增加穗粒数的水稻染色体代换系Z747鉴定及相关性状QTL定位

王大川,汪会,马福盈,杜婕,张佳宇,徐光益,何光华,李云峰,凌英华,赵芳明

作物学报. 2020, (01):  140-146.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.92022

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增加穗粒数对水稻高产品种培育至关重要。其遗传基础复杂, 由多基因控制。水稻染色体片段代换系可以将多基因控制的复杂性状分解, 因而是理想的遗传研究材料。本研究通过高代回交和自交结合分子标记辅助选择方法, 鉴定了一个以日本晴为受体、西恢18为供体亲本的、含有15个代换片段的增加穗粒数的水稻染色体片段代换系Z747, 平均代换长度为4.49 Mb。与受体日本晴相比, Z747的每穗总粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、穗长和粒长显著增加, 粒宽显著变窄、结实率显著降低, 但结实率仍为81%。进一步以日本晴和Z747杂交构建的次级F₂群体鉴定出46个相关性状的QTL, 分布于水稻1号、2号、3号、5号、6号、9号、11号和12号染色体上。其中qGPP12、qPH-3-1、qPH-3-2等12个QTL可能与已克隆的基因等位, qSPP9等34个可能是新鉴定的QTL。Z747的每穗总粒数由2个具有增加粒数效应的QTL (qSPP3和qSPP5)和1个具有减少粒数效应的QTL (qSPP9)控制。研究结果对主效QTL的精细定位和克隆、以及有利基因的单片段代换系培育有重要意义。

甘蓝型油菜每角粒数的全基因组关联分析

孙程明,陈锋,陈松,彭琦,张维,易斌,张洁夫,傅廷栋

作物学报. 2020, (01):  147-153.  doi:10.3724/SP.J.1006.2020.94060

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每角粒数是油菜重要的产量构成因子, 增加每角粒数有助于提高油菜的籽粒产量。利用Illumina 60K SNP芯片对496份具有代表性的油菜资源进行基因型分析, 考察该群体在2个环境中的每角粒数, 利用MLM和GLM模型进行全基因组关联分析。结果表明, 本群体在2个环境中每角粒数的广义遗传力为57.7%。利用MLM和GLM模型分别检测到9个和20个位点, 所有MLM位点均得到GLM结果的验证。6个位点与前人定位的QTL重叠, 其中2个位点得到2次验证, 其余14个是新位点。在7个位点附近找到了候选基因, 其中在C09染色体的位点Bn-scaff_15576_1-p74980附近找到已克隆的油菜每角粒数基因BnaC9.SMG7b, 在其余6个位点附近找到GRDP1、SPATULA、HVA22D、DA2等已知的拟南芥每角粒数基因的同源基因。本研究结果有助于解析油菜每角粒数的遗传基础及其调控机制, 为每角粒数的遗传改良奠定了基础。