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小麦蔗糖合酶基因TaSUS2调控籽粒淀粉合成及品质的功能研究
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作者 吴美娟 张寅辉 +8 位作者 李元昊 刘海霞 黄以琳 李甜 刘红霞 张学勇 郝晨阳 郭杰 侯健 《作物学报》 北大核心 2025年第6期1514-1525,共12页
小麦是重要的粮食作物之一,持续提升其产量是育种的重要目标。提高粒重可以有效提高小麦单产,而小麦籽粒的主要成分是淀粉。为全面解析淀粉合成通路关键酶基因TaSUS2对籽粒淀粉合成的作用,本研究从小麦基因组中扩增了TaSUS2的全长cDNA序... 小麦是重要的粮食作物之一,持续提升其产量是育种的重要目标。提高粒重可以有效提高小麦单产,而小麦籽粒的主要成分是淀粉。为全面解析淀粉合成通路关键酶基因TaSUS2对籽粒淀粉合成的作用,本研究从小麦基因组中扩增了TaSUS2的全长cDNA序列,并在科农199中对TaSUS2进行基因编辑,获得2种纯合二突材料(KO-1、KO-2)和1种纯合的三突材料(KO-3)。转基因材料表型鉴定发现,与野生型相比,TaSUS2的种子出现明显的皱缩,粒重显著下降,且籽粒胚乳中总淀粉含量、直链淀粉含量、绝对淀粉含量和A型淀粉的粒径也显著降低,表明TaSUS2影响粒重和籽粒中的淀粉合成。转录组分析发现,TaSUS2-KO-3花后21 d的籽粒中淀粉合成通路上的多个主要合成酶基因上调表达。开发TaSUS2-2A-CAPS标记并鉴定了145份重测序材料,发现TaSUS2影响淀粉含量、湿面筋含量、蛋白质含量及沉降值等品质性状,TaSUS2-2A-Hap-G是影响品质性状的优异单倍型。研究结果为阐析TaSUS2的生物学功能奠定了基础,也为未来小麦的高产优质分子育种提供了基因资源。 展开更多
关键词 小麦 TaSUS2 粒重 淀粉含量 品质
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国内外谷子资源农艺、品质性状差异分析以及遗传多样性研究 被引量:8
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作者 薛亚鹏 辛旭霞 +4 位作者 王若楠 于筱菡 刘少雄 王瑞云 刘敏轩 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2468-2482,共15页
对新引进国外谷子资源的综合农艺性状、品质性状以及与国内地方品种的亲缘关系进行研究,为优异资源挖掘、利用提供数据参考。本研究以88份新引进谷子品种和152份国内地方品种为研究对象,对其开展田间农艺性状的调查,对收获后的种子进行... 对新引进国外谷子资源的综合农艺性状、品质性状以及与国内地方品种的亲缘关系进行研究,为优异资源挖掘、利用提供数据参考。本研究以88份新引进谷子品种和152份国内地方品种为研究对象,对其开展田间农艺性状的调查,对收获后的种子进行品质测定,同时利用重测序获得的SNP标记开展亲缘关系分析。结果表明,数量性状在参试材料之间有显著的差异,遗传多样性丰富,遗传多样性指数H'≥2.00的性状有7个,数量性状综合评价排名前3的材料为来自山东省的半月硬(F=2.47)、来自英国的新引进种质Y-190(F=2.45)和来自山西省的大白谷I(F=2.38);质量性状差异不显著,遗传多样性指数H¢介于0.38~1.37之间;相关性分析显示除穗粗与千粒重呈现不显著负相关外,其余数量性状之间均呈现不同程度的正相关。品质测定结果显示各性状基本符合正态分布且在不同品种间存在差异,品质性状的遗传多样性指数H'介于1.65~2.05,粗蛋白和粗脂肪的遗传多样性最丰富(H'≥2.00);相关性分析显示,粗蛋白含量与粗脂肪含量、粗脂肪含量与粗纤维含量均呈现不显著负相关;淀粉含量与粗纤维含量、L^(*)与b^(*)均呈现显著的正相关。基于表型性状将参试材料划分为4类,且每个类群均存在表型特异性;基于SNP的进化树和群体结构分析表明不同品种间存在多样的亲缘关系,部分新引进种质与国内地方品种间存在较近的亲缘关系,不同材料间的具体的亲缘关系还需进一步研究。通过本研究对近几年新引进的国外资源的农艺性状、品质性状以及与国内资源的异同进行了全面的评价,为后续优异资源的利用、推广奠定了基础。 展开更多
关键词 谷子 农艺性状 品质性状 SNP 亲缘关系
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水稻耐冷研究现状与黑龙江省粳稻耐冷生物育种策略 被引量:1
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作者 张文雨 雷远宝 +6 位作者 张云江 郭震华 刘乃生 马文东 邱先进 郑天清 徐建龙 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1428-1440,共13页
随着全球气候变化,极端天气事件发生概率显著上升。作为我国水稻商品粮重要生产基地,黑龙江省是低温冷害频发地区,黑龙江省粳稻在苗期和生殖生长期(含孕穗期、开花期和成熟期)都容易遭遇低温胁迫。低温胁迫是黑龙江省粳稻生产的重要限... 随着全球气候变化,极端天气事件发生概率显著上升。作为我国水稻商品粮重要生产基地,黑龙江省是低温冷害频发地区,黑龙江省粳稻在苗期和生殖生长期(含孕穗期、开花期和成熟期)都容易遭遇低温胁迫。低温胁迫是黑龙江省粳稻生产的重要限制因素,提高黑龙江省粳稻品种耐冷性对保障我国粮食安全生产具有重大战略意义。本文在回顾水稻耐冷鉴定方法和遗传研究同时,通过分析黑龙江省粳稻近20年(2006-2023年)育成品种的耐冷数据发现,随着近年来审定品种数量“井喷”,品种耐冷性呈现整体下降趋势;其次,通过基于参考基因组的比较作图发现,苗期和生殖生长期耐冷性大多受独立的位点或染色体区段控制,遗传重叠(包括一因多效位点和连锁区段)比例在21%左右,其中负调控位点占比20%。对当前黑龙江省粳稻耐冷育种工作而言,针对上述遗传重叠位点/区段和负调控位点开展深入研究,将有利于进一步提高育种工作效率。在此基础上,本文提出了黑龙江省粳稻耐冷生物育种策略以及苗期与生殖生长期耐冷性同步改良的具体建议。 展开更多
关键词 黑龙江省早熟粳稻 耐冷性 遗传重叠 生物育种改良
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小麦小旗叶突变性状基因定位与遗传分析
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作者 杨思杰 杜启迪 +6 位作者 柴守玺 熊宏春 谢永盾 赵林姝 古佳玉 郭会君 刘录祥 《作物学报》 北大核心 2025年第6期1548-1557,共10页
叶片形态作为株型结构的核心特征,对光合作用效率、作物产量及胁迫响应等具有重要影响。旗叶是小麦进行光合作用的重要功能器官,其光合效率直接影响小麦产量,深入挖掘旗叶发育调控基因有助于培育高产小麦品种。本研究以小麦品种京411为... 叶片形态作为株型结构的核心特征,对光合作用效率、作物产量及胁迫响应等具有重要影响。旗叶是小麦进行光合作用的重要功能器官,其光合效率直接影响小麦产量,深入挖掘旗叶发育调控基因有助于培育高产小麦品种。本研究以小麦品种京411为野生型,经诱变获得了表型稳定的小旗叶突变体je0261。该突变体表现旗叶变窄变短,旗叶叶长减小38.9%,叶宽减少29.3%,叶面积减小56.7%。根据突变体与野生型的F2和F3代表型数据分析表明,旗叶宽窄和长短性状分别受1对主效隐性基因控制。采用混合群体分离分析法(BSA),结合测序所得SNP位点,在7A染色体上开发了7个KASP标记,将控制叶长、叶宽的目标基因同时定位在7A染色体长臂1.18 cM遗传区段内,对应中国春参考基因组8.08 Mb的物理区间。2个基因之间的遗传距离为1.00 cM,推断是2个新的控制旗叶宽度和长度的主效基因。本研究所鉴定的小麦旗叶大小和宽窄调控区段有助于深入解析小麦旗叶叶面积形成的遗传基础,为进一步改良小麦叶型提供新基因源。 展开更多
关键词 小麦 旗叶叶长 旗叶叶宽 遗传分析 基因定位
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小豆种质资源产量性状的多环境评价与优异种质筛选
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作者 胡亮亮 陈燕华 +9 位作者 王成 陈天晓 曹榕 宋倩楠 王素华 罗高玲 申惠波 王丽侠 程须珍 陈红霖 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第7期1342-1354,I0001-I0008,共21页
小豆(Vigna angularis)产量是受多基因控制的复杂数量性状,受基因型、环境以及基因型与环境互作效应的显著影响。为了解小豆种质资源产量性状的遗传多样性、环境效应,并筛选优异种质,以310份国内外小豆种质资源为材料,于2022-2023年在... 小豆(Vigna angularis)产量是受多基因控制的复杂数量性状,受基因型、环境以及基因型与环境互作效应的显著影响。为了解小豆种质资源产量性状的遗传多样性、环境效应,并筛选优异种质,以310份国内外小豆种质资源为材料,于2022-2023年在北京、齐齐哈尔和南宁三个不同生态区进行了为期两年的田间试验。系统调查并分析了株高、生育期、单株荚数、单荚粒数、荚长、百粒重和小区产量等主要产量相关性状。结果表明,各产量相关性状在不同种质和不同环境间均存在极显著差异,且基因型、环境以及基因型与环境互作效应对这些性状均有极显著或显著影响。单株荚数、百粒重、株高、主茎分枝数和单荚粒数均与小区产量呈极显著或显著正相关,其中单株荚数与小区产量的相关系数最大。通径分析表明,单株荚数对小区产量具有最大的直接效应。基于产量相关性状的聚类分析将310份种质划分为4个类群,且不同类群间产量性状存在显著差异。综合评价筛选出花小豆(B0000282)、红小豆(B0004139)等一批具有长荚、大粒、高产、稳产等优异特性的种质资源。本研究揭示了小豆产量性状的遗传多样性和环境适应性,为小豆种质资源的评价、筛选、利用以及高产育种提供了理论依据和材料基础。 展开更多
关键词 小豆 种质资源 产量性状 多环境试验 遗传多样性
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救荒野豌豆种质资源调查收集及表型鉴定评价
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作者 王宗赫 张红岩 +12 位作者 杨新 李正丽 项超 杨梅 刘玉皎 何玉华 滕长才 侯万伟 代正明 吕梅媛 宗绪晓 杨涛 刘荣 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第7期1318-1330,共13页
救荒野豌豆(Vicia sativa L.)是豆科野豌豆属一年生或二年生高蛋白冷季豆类,具有耐寒、耐旱、耐瘠薄的特性,被广泛用作绿肥和饲料,在作物轮作系统中发挥了重要作用。过去,我国对救荒野豌豆种质资源缺乏系统的调查收集和鉴定评价,为了进... 救荒野豌豆(Vicia sativa L.)是豆科野豌豆属一年生或二年生高蛋白冷季豆类,具有耐寒、耐旱、耐瘠薄的特性,被广泛用作绿肥和饲料,在作物轮作系统中发挥了重要作用。过去,我国对救荒野豌豆种质资源缺乏系统的调查收集和鉴定评价,为了进一步探索其利用价值,选育高产优异种质,本研究在贵州、青海、四川和云南地区采集了212份救荒野豌豆种质资源,进行田间试验,调查表型数据进行多样性分析和鉴定评价。结果表明,救荒野豌豆种质资源的16个农艺性状遗传多样性丰富,其中单株粒数变异系数最高,为70%;根据相关性分析,大部分性状之间呈极显著正相关;对来自不同地区的救荒野豌豆进行性状差异统计分析得出,贵州与四川地区的种质只在成熟期性状上差异极显著,青海、云南地区的种质与其他地区的种质在大部分性状上差异显著或极显著;主成分分析将16个农艺性状集中在累计贡献率达到81.1%的5个主成分,其中第1主成分主要与单株粒重、单株粒数、干荚长和单株荚数等产量性状相关,而第2主成分主要与粒长、百粒重和粒宽等籽粒大小相关;通过主成分三维聚类图分析发现,不同地区的种质在表型上存在明显分化,云南和青海的种质单独聚类成簇,而贵州和四川的种质聚在一起,说明川黔两地的资源在形态性状上较为相似。通过进一步的表型鉴定评价,筛选出两份救荒野豌豆多荚多粒种质,单株荚数均大于100个,单株粒数均大于800粒。同时还筛选到了2份大粒种质,其中1份具有早熟特征。以上结果为救荒野豌豆种质资源的保护利用和育种改良提供了宝贵资源和理论支撑。 展开更多
关键词 救荒野豌豆 种质资源 调查收集 表型鉴定 遗传多样性
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大豆不饱和脂肪酸含量全基因组关联分析
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作者 赵祥光 张皓 +6 位作者 冯新康 王琦 孙大千 储丽 李英慧 杜吉到 邱丽娟 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第9期1777-1787,I0020-I0028,共20页
大豆作为重要粮油作物之一,其不饱和脂肪酸的组成和含量决定大豆油的营养价值,且相关组分比例影响大豆油的品质与消费者健康。尽管目前已有大量围绕FAD2基因开展的大豆不饱和脂肪酸研究,但仅能解释约60%的遗传变异,因此发掘其他关键位... 大豆作为重要粮油作物之一,其不饱和脂肪酸的组成和含量决定大豆油的营养价值,且相关组分比例影响大豆油的品质与消费者健康。尽管目前已有大量围绕FAD2基因开展的大豆不饱和脂肪酸研究,但仅能解释约60%的遗传变异,因此发掘其他关键位点及筛选优良育种基因对培育功能性大豆品种具有重要意义。对358份大豆种质进行油酸、亚油酸和亚麻酸含量的测定,并利用GEMMA软件的混合线性模型对3种组分进行了全基因组关联分析,鉴定出5个同时调控3种组分的显著位点以及2个与亚麻酸显著关联的高置信度位点13-13101056和14-46813345。进一步结合连锁不平衡分析和功能注释鉴定出亚麻酸相关基因GmFAD3A,该基因编码脂肪酸去饱和酶,在第3个外显子上存在1个非同义突变位点(14-46811463 C→T),形成两种单倍型。其中携带GmFAD3A^(T)种质的亚麻酸含量显著低于携带GmFAD3A^(C)的种质,而携带GmFAD3A^(T)种质的油酸含量则高于携带GmFAD3A^(C)的种质。优异等位基因GmFAD3A^(T)的驯化分析显示,其在野生大豆中占95.5%、在地方品种中占85.6%,而选育品种中占91.7%。本研究为大豆不饱和脂肪酸组分的改良提供了可靠的理论基础,并为培育低亚麻酸、高油酸含量及理想不饱和脂肪酸比例的大豆品种提供了重要位点和基因。 展开更多
关键词 大豆 不饱和脂肪酸 全基因组关联分析 GmFAD3A 功能位点
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普通菜豆WOX基因家族全基因组鉴定与出愈率相关分析
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作者 叶宗茂 谢迅 +1 位作者 侯思宇 武晶 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第7期1384-1397,I0024-I0026,共17页
出愈率是影响遗传转化效率的关键因素,WOX基因能促进细胞增值和芽分化。本研究对普通菜豆WOX基因家族进行了全基因组鉴定,鉴定到18个普通菜豆WOX基因,编码177~847个氨基酸,其蛋白序列均包含保守的HD结构域,亚细胞定位于细胞核中,启动子... 出愈率是影响遗传转化效率的关键因素,WOX基因能促进细胞增值和芽分化。本研究对普通菜豆WOX基因家族进行了全基因组鉴定,鉴定到18个普通菜豆WOX基因,编码177~847个氨基酸,其蛋白序列均包含保守的HD结构域,亚细胞定位于细胞核中,启动子顺式作用元件主要为分生组织形成相关及生长素反应相关。并与绿豆、大豆和拟南芥WOX基因家族成员进行了共线性和系统进化树分析,124个WOX基因可分为三大类群,4个物种间的WOX同源基因受纯化选择作用。通过筛选不同浓度6-BA和2,4-D激素配比的培养基,成功建立了两个普通菜豆品种的愈伤组织诱导体系。通过转录组结合qRTPCR分析,鉴定到8个WOX差异表达基因,其中PvWOX1、PvWOX15和PvWOX16基因与出愈率显著相关。qRT-PCR验证了这3个基因表达模式与转录组结果一致。以上结果表明PvWOX1、PvWOX15和PvWOX16基因可作为潜在的靶基因用于提高普通菜豆遗传转化效率。 展开更多
关键词 普通菜豆 WOX基因 愈伤组织 转录组
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玉米ZmKL1优异等位基因调控籽粒大小的效应评估及分子机制解析
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作者 杨晓慧 晏宣军 +3 位作者 杨文妍 付俊杰 杨琴 谢玉心 《作物学报》 北大核心 2025年第6期1501-1513,共13页
为评估玉米籽粒大小调控基因ZmKL1不同等位基因对农艺性状的效应,解析其调控籽粒大小的分子机制,本研究构建了近等基因系(NIL),在2个地点调查其田间表型、穗部及籽粒表型,并进行转录组与蛋白组测序,共同解析不同等位基因对籽粒大小的调... 为评估玉米籽粒大小调控基因ZmKL1不同等位基因对农艺性状的效应,解析其调控籽粒大小的分子机制,本研究构建了近等基因系(NIL),在2个地点调查其田间表型、穗部及籽粒表型,并进行转录组与蛋白组测序,共同解析不同等位基因对籽粒大小的调控效应。结果显示,NIL群体在粒长、粒宽、百粒重、株高及穗位高方面存在显著差异,花期及穗部表型等方面无差异。2组NIL间差异表达基因总数为744个、差异表达蛋白总数为152个。GO分析发现差异表达基因富集于蛋白结合、氧化还原酶活性等途径,差异表达蛋白则与转录、基因表达调控、RNA生物合成及代谢调控过程密切相关。进一步利用荧光定量PCR试验对8个关键基因的表达差异进行了验证。本研究对ZmKL1等位基因进行了表型评估,发现ZmKL1优异等位基因在玉米产量性状改良方面具有一定的应用潜力;同时联合转录组与蛋白组初步解析了其调控籽粒大小的机制,为进一步挖掘影响籽粒大小关键基因及通路提供了思路。 展开更多
关键词 玉米籽粒 转录组 蛋白组 等位基因 近等基因系
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大豆种质资源苗期耐盐性鉴定评价与筛选 被引量:6
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作者 孙现军 胡正 +5 位作者 姜雪敏 王世佳 陈向前 张惠媛 张辉 姜奇彦 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2179-2186,共8页
土壤盐渍化严重影响大豆品质与产量,筛选耐盐大豆资源对开展盐碱地综合利用意义重大。为建立大豆苗期耐盐鉴定评价体系,设置淡水和NaCl含量为0.9%~1.8%的10个等差梯度,以蛭石为培养基质,大豆2片真叶始现时开始盐处理。结果表明, 1.2%盐... 土壤盐渍化严重影响大豆品质与产量,筛选耐盐大豆资源对开展盐碱地综合利用意义重大。为建立大豆苗期耐盐鉴定评价体系,设置淡水和NaCl含量为0.9%~1.8%的10个等差梯度,以蛭石为培养基质,大豆2片真叶始现时开始盐处理。结果表明, 1.2%盐处理16 d时,不同大豆种质资源耐盐等级四分位差值最大,是大豆苗期耐盐鉴定评价的最适条件。利用大豆苗期耐盐鉴定评价体系对来自国内外的504份大豆种质资源进行苗期耐盐性鉴定评价,耐盐等级为1级、2级、3级、4级、5级的大豆资源依次为46份、146份、157份、79份、76份。利用GmSALT3基因的分子标记对1级耐盐资源进行检测,其中40份(86.96%)大豆材料扩增结果与GmSALT3基因的分子标记结果相符合。为分析大豆苗期鉴定过程中盐胁迫浓度的变化趋势,确立了土壤含盐量(Y,%)与电导率(X,mScm^(–1))的回归方程:Y=0.278X–0.0618,预测精准度在95%以上。测定统计了从盐处理开始至调查结束时的培养基质含盐量变化趋势,培养基质含盐量基本维持在13 mS cm^(–1)左右。本研究为大豆苗期规模化耐盐性鉴定和培育耐盐新种质提供了技术体系和基础材料。 展开更多
关键词 大豆种质资源 苗期耐盐体系 苗期耐盐资源 土壤含盐量测定
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基于国内外大豆品种比较的中国大豆品种改良路径探索 被引量:4
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作者 郭勇 姜思琦 +3 位作者 于莉莉 徐江源 洪慧龙 邱丽娟 《大豆科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期395-401,共7页
我国的大豆生产落后于世界大豆主产国,从品种角度看,存在着单产水平低、油分含量低等问题。本文对主产国大豆品种研发应用情况以及美国大豆品种发展趋势进行分析,明确了美国在大豆种质的资源研究、育种技术研发、品种特性鉴定以及环境... 我国的大豆生产落后于世界大豆主产国,从品种角度看,存在着单产水平低、油分含量低等问题。本文对主产国大豆品种研发应用情况以及美国大豆品种发展趋势进行分析,明确了美国在大豆种质的资源研究、育种技术研发、品种特性鉴定以及环境因素研究等方面对于大豆品种研发的促进作用。通过对中美大豆品种特性的全面比较分析,明确我国大豆品种在单产、含油量、种植密度等方面的差距,提出了快速提升我国大豆品种产量和品质的路径,即通过对高油大豆资源进行表型精准鉴定,研发全基因组选择、转基因等高效育种技术,聚合产量和其他优异性状,创制优异大豆种质,设计培育高油高产突破性品种,以期为中国大豆品种改良研究提供参考。 展开更多
关键词 大豆 品种改良 高油高产 路径
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玉米含硫氨基酸代谢机制研究进展 被引量:2
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作者 汤泽洋 鲁鑫 +3 位作者 吴金丽 周志强 郭长虹 李新海 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1035-1045,共11页
玉米是重要的粮食和饲料作物,为畜禽提供必需的代谢能和营养物质,饲料的营养价值与蛋白质及氨基酸组成比例密切相关。玉米籽粒蛋白质中氨基酸组成不平衡,添加豆粕可以补充玉米中缺乏的赖氨酸和色氨酸。然而,含硫氨基酸(半胱氨酸和蛋氨酸... 玉米是重要的粮食和饲料作物,为畜禽提供必需的代谢能和营养物质,饲料的营养价值与蛋白质及氨基酸组成比例密切相关。玉米籽粒蛋白质中氨基酸组成不平衡,添加豆粕可以补充玉米中缺乏的赖氨酸和色氨酸。然而,含硫氨基酸(半胱氨酸和蛋氨酸)也是大豆中的限制性氨基酸,其中蛋氨酸直接影响畜禽的机体蛋白质合成速率,进而影响肉蛋奶的产量。因此,提高玉米含硫氨基酸特别是蛋氨酸含量对畜牧业发展意义重大。我国玉米种质资源中缺乏高蛋氨酸种质,且育种进程缓慢。近年来,随着人们对植物硫元素的吸收和转运机制的深入研究,初步构建了含硫氨基酸代谢调控网络。本研究概括了近年来关于提高作物含硫氨基酸代谢机制的研究结果,提出将群体遗传学、比较基因组学及分子生物学相结合挖掘候选基因的新策略,并利用现代生物育种技术提高玉米籽粒蛋氨酸含量,为优质蛋白玉米遗传改良提供参考。 展开更多
关键词 玉米 硫元素 蛋氨酸 籽粒蛋白质
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辽宁省野生小豆及其近缘野生种调查搜集与豆象抗性鉴定 被引量:3
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作者 胡亮亮 黄宇宁 +8 位作者 薛仁风 陈天晓 曹榕 宋倩楠 王素华 葛维德 王丽侠 程须珍 陈红霖 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第3期431-440,共10页
针对辽宁省野生小豆及其近缘野生种濒危情况日趋严重的问题,对辽宁省14个市的36个区(县)开展了野生小豆及其近缘野生种的抢救性搜集,并对搜集的资源进行了豆象抗性鉴定。结果表明,野生小豆Vigna angularis var.nipponensis主要分布于辽... 针对辽宁省野生小豆及其近缘野生种濒危情况日趋严重的问题,对辽宁省14个市的36个区(县)开展了野生小豆及其近缘野生种的抢救性搜集,并对搜集的资源进行了豆象抗性鉴定。结果表明,野生小豆Vigna angularis var.nipponensis主要分布于辽中和辽东地区,尤其是在辽东沿海区域,而近缘野生种Vigna radiata var.sublobata和Vigna minima则主要分布于辽西地区;共搜集到262份野生小豆及其近缘野生种种质资源;城市化进程的加快以及人类活动的影响是导致辽宁野生小豆及其近缘野生种濒危的主要原因;野生小豆及其近缘野生种在生长习性、茎秆、荚色和粒色等方面与栽培小豆Vigna angularis var.angularis具有明显差异。此外,本研究还对搜集的野生小豆及其近缘野生种进行了豆象抗性鉴定,筛选出2份高抗豆象和1份抗豆象资源,这是国内外首次发现的抗豆象小豆资源。本研究结果为我国野生小豆及其近缘野生种的珍稀濒危资源保护和利用提供了重要依据,同时为小豆抗豆象育种提供了珍贵的种质资源。 展开更多
关键词 野生小豆 近缘野生种 种质资源 调查搜集 豆象抗性鉴定
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水稻核心种质耐盐鉴定与分子标记开发应用 被引量:2
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作者 王世壮 聂亚敏 +11 位作者 黄婧芬 张巧玲 郑崇珂 谢先芝 王艳艳 邢梦 陈文熹 陈子易 郑晓明 王文生 杨庆文 乔卫华 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第3期470-480,I0002-I0013,共23页
水稻是盐敏感植物,土壤盐渍化对水稻产量影响巨大。发掘并聚合耐盐基因的优异单倍型,创制耐盐种质,对于水稻耐盐品种选育及我国盐碱地的高效利用都具有重要意义。本研究首先对水稻3K数据库的236份核心种质进行苗期及大田耐盐鉴定,筛选... 水稻是盐敏感植物,土壤盐渍化对水稻产量影响巨大。发掘并聚合耐盐基因的优异单倍型,创制耐盐种质,对于水稻耐盐品种选育及我国盐碱地的高效利用都具有重要意义。本研究首先对水稻3K数据库的236份核心种质进行苗期及大田耐盐鉴定,筛选出一份来自澳大利亚的强耐盐种质‘71011’,其在150mmol/LNaCl处理条件下存活天数25.5d,耐盐等级5.2,大田盐胁迫浓度为0.3%~0.5%条件下耐盐存活率100%;利用236份核心种质对已报道的、功能清晰的20个耐盐基因进行单倍型分析,筛选出AKT1、CPK12、MYB48、P5CS1、SIK1、SKC1、SNAC1、HKT1共8个与耐盐性状相关联的基因单倍型。然后利用耐盐品种‘盐丰47’与普通品种‘农垦57’作为亲本,分析序列差异、验证表达量并构建重组自交系,最终开发出AKT1、MYB48以及HKT1三个耐盐相关基因的分子标记,并利用分子标记聚合耐盐基因优异单倍型,创制出强耐盐的新品系。研究结果为水稻耐盐育种提供了可利用的分子标记、耐盐品种资源与创新种质。 展开更多
关键词 水稻种质资源 耐盐鉴定 单倍型分析 分子标记
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国审中强筋小麦新品种中麦688的主要性状分析与应用探讨 被引量:1
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作者 杜立丰 郝晨阳 +4 位作者 侯健 刘红霞 雒志超 张学勇 陈雪莉 《中国种业》 2025年第3期82-86,共5页
为全面了解优质高产中强筋小麦新品种中麦688的产量、品质和抗逆性等情况,利用中麦688在2020-2023年度金满仓黄淮南片试验联合体黄淮冬麦区南片水地组区域试验和生产试验的汇总数据,采用方差分析、通径分析、高稳系数法等对中麦688的产... 为全面了解优质高产中强筋小麦新品种中麦688的产量、品质和抗逆性等情况,利用中麦688在2020-2023年度金满仓黄淮南片试验联合体黄淮冬麦区南片水地组区域试验和生产试验的汇总数据,采用方差分析、通径分析、高稳系数法等对中麦688的产量性状、品质性状和抗逆性表现进行综合评价。结果表明:中麦688平均生育期224.22d,属于中晚熟品种,株高适中,最高分蘖数可达1501.21万/hm^(2),有效穗数615.59万穗/hm^(2),分蘖力强,成穗率高;中麦688区域试验和生产试验平均产量8545.41kg/hm^(2),明显高于对照品种,丰产性突出;高稳系数、适应度均高于对照,具有较好的稳产性和较高的适应性;品质测定表明中麦688达到中强筋小麦的品质;抗病鉴定结果中麦688中感纹枯病。综合分析表明,中麦688具有高产稳产、适应性广等特点,穗粒数在中麦688高产中起着决定作用,较高的有效穗数和千粒重是中麦688增产的重要因素,生产上采取返青拔节期水肥合理调控和氮肥后移等技术能进一步提高籽粒蛋白质含量,挖掘中麦688的高产和品质潜力。 展开更多
关键词 小麦 新品种 中麦688 农艺性状
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菜豆响应盐胁迫的转录组分析
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作者 于思佳 于太飞 +9 位作者 孙现军 王世佳 武书羽 姜雪敏 胡正 常玉洁 武晶 陈锐 张辉 姜奇彦 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第7期1398-1415,共18页
菜豆是我国重要的可食用豆类,具有丰富的营养成分和广泛的使用价值。盐胁迫对菜豆的生长发育影响显著。本研究以菜豆F0006591为材料,用0.2 mol/L NaCl溶液对苗期菜豆进行盐胁迫处理。利用RNA-seq测序技术,对盐胁迫处理0 h、6 h、9 h、1... 菜豆是我国重要的可食用豆类,具有丰富的营养成分和广泛的使用价值。盐胁迫对菜豆的生长发育影响显著。本研究以菜豆F0006591为材料,用0.2 mol/L NaCl溶液对苗期菜豆进行盐胁迫处理。利用RNA-seq测序技术,对盐胁迫处理0 h、6 h、9 h、12 h、24 h的菜豆根系中的差异表达基因进行系统分析。结果表明:盐胁迫处理后,相较于对照组(0 h),不同盐胁迫处理时间的样本基因表达量都发生显著变化,其中盐胁迫处理不同时间点都差异表达的基因共3383个。对这些基因进行GO和KEGG富集分析发现,它们主要参与到盐胁迫响应、氧化应激、细胞防御等生物过程中,涉及植物激素信号传导、谷胱甘肽代谢、糖酵解等多种代谢途径。对盐胁迫下所有上调表达的关键基因进行共表达网络关联分析发现,脱落酸信号传导途径核心组分与抗氧化胁迫和能量代谢途径中的相关基因之间存在显著相关性,经RT-qPCR验证,4个激素信号途径相关基因、6个能量代谢相关基因及2个抗氧化相关基因随盐胁迫处理时间的增加,其表达量的动态变化呈逐渐上升趋势且与RNA-seq分析结果一致。该结果暗示ABA信号传导途径可能在菜豆盐胁迫响应调控网络中发挥重要作用。本研究为菜豆耐盐分子机制的研究提供参考依据。 展开更多
关键词 菜豆 盐胁迫 转录组分析 差异表达基因
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玉米籽粒高蛋氨酸突变体Zmts1的鉴定与转录组分析
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作者 洪泽渊 鲁鑫 +3 位作者 汤泽洋 周志强 郭长虹 李新海 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第2期331-341,共11页
蛋氨酸是畜禽类玉米-豆粕型日粮的第一限制性氨基酸,氨基酸不平衡会导致机体蛋白质合成受到抑制从而影响肉和奶的品质。为解析玉米籽粒蛋氨酸积累的调控机制,本研究利用同源克隆方法获得了影响蛋氨酸含量的候选基因ZmTS1(Threonine synt... 蛋氨酸是畜禽类玉米-豆粕型日粮的第一限制性氨基酸,氨基酸不平衡会导致机体蛋白质合成受到抑制从而影响肉和奶的品质。为解析玉米籽粒蛋氨酸积累的调控机制,本研究利用同源克隆方法获得了影响蛋氨酸含量的候选基因ZmTS1(Threonine synthase1),通过玉米突变体材料验证ZmTS1基因功能,发现与野生型相比,Zmts1突变体籽粒中蛋氨酸含量提高了60%,SDS-PAGE凝胶电泳结果表明Zmts1突变体成熟籽粒中富含蛋氨酸残基的10 kDaδ醇溶蛋白较野生型有了显著提高,验证了该基因可显著提高玉米籽粒中蛋氨酸含量。生物学信息分析结果表明,该蛋白含有一个苏氨酸合酶结构域,属于亲水性蛋白。通过转录组分析挖掘与蛋氨酸代谢相关的差异表达基因,共筛选到1144个差异表达基因,其中571个基因表达上调,573个基因表达下调。GO和KEGG富集通路分析表明,差异表达基因主要参与氨基酸的生物合成和代谢途径。利用qRT-PCR进一步验证了7个可能参与蛋氨酸代谢途径的关键候选基因,RNA-Seq与qRT-PCR的表达模式一致,表明7个基因能间接调控蛋氨酸代谢途径。本研究为高蛋氨酸玉米育种提供了新的种质资源,也为玉米蛋氨酸调控机制提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 玉米 蛋氨酸 Zmts1突变体 转录组分析
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谷子四大名米品种群农艺及品质性状评价与亲缘关系分析 被引量:8
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作者 薛亚鹏 王蓉 +5 位作者 柴小娇 王若楠 王倩 刘少雄 王瑞云 刘敏轩 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期544-561,共18页
对谷子四大名米(沁州黄、桃花米、龙山小米及金米)原始地方品种及其同名品种共计179份开展为期两年的农艺性状调查并对其进行基于SNP标记的亲缘关系分析,从中选择51份进行营养品质测定。结果表明:从农艺性状来看,四类名米品种在数量性... 对谷子四大名米(沁州黄、桃花米、龙山小米及金米)原始地方品种及其同名品种共计179份开展为期两年的农艺性状调查并对其进行基于SNP标记的亲缘关系分析,从中选择51份进行营养品质测定。结果表明:从农艺性状来看,四类名米品种在数量性状上具有明显差异,而质量性状在不同类品种间差异不大。相关性分析表明,穗重与穗粒重、草重与穗重呈极显著正相关。主成分分析表明前3个主成分解释了累积变异的89.414%,基于主成分分析结果计算了综合得分F值,菠菜根-30的综合得分最高(F=7.42),阴天旱-27的综合得分最低(F=-9.17)。亲缘关系结果表明,各同名品种间存在多样的进化关系,不同名品种间可能存在基因交流。基于农艺性状对179份材料进行聚类分析,发现材料划归4个类群,同名品种内聚集相对集中,农艺性状相似度较大。从营养品质上看,四类名米间营养品质差异较小,除粗纤维外其余营养品质指标差异均不显著。相关性分析发现粗蛋白与粗脂肪呈现显著的正相关;淀粉与蛋白质、脂肪之间呈现显著的负相关。主成分分析表明前6个主要成分解释了累积变异的88.414%,能够基本涵盖10个营养品质的信息,基于主成分分析,结合不同品种谷子的综合得分,对小米品质进行排名,排名靠前的品种有菠菜根-77、菠菜根-33、菠菜根-44、爬坡糙-15、九根齐-25和阴天旱-13。本研究对四大名米品种群的农艺性状、品质性状和亲缘关系的鉴定和研究,对种质资源保护和利用,以及优异资源的挖掘具有重要意义。 展开更多
关键词 谷子传统名米 农艺性状 营养品质 相关性分析 亲缘关系
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玉米籽粒相关性状遗传解析及主效位点qKW2.04精细定位
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作者 穆志生 汤彬 +6 位作者 陈林 张登峰 李春辉 王天宇 黎裕 石云素 李永祥 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1923-1933,共11页
籽粒相关性状包含粒长、粒宽和百粒重,是决定玉米产量的重要因素。本研究以玉米自交系B73与CML277构建的重组自交系群体为试验材料,应用基于测序的基因分型技术构建高精度遗传图谱,利用完备区间作图法鉴定到9个QTL,其中第2染色体上的q K... 籽粒相关性状包含粒长、粒宽和百粒重,是决定玉米产量的重要因素。本研究以玉米自交系B73与CML277构建的重组自交系群体为试验材料,应用基于测序的基因分型技术构建高精度遗传图谱,利用完备区间作图法鉴定到9个QTL,其中第2染色体上的q KW2.04位点分别解释粒宽和百粒重表型变异的20.34%和15.84%。在此基础上,利用轮回亲本B73及其近等基因导入系材料NIL-1041A构建F2分离群体,将q KW2.04位点进一步分解为2个紧密连锁的粒宽QTL,q KW2.04-1和q KW2.04-2,分别位于标记区间In Del23.32~umc1555和In Del47.09~In Del57.06,表型贡献率分别为22.45%和12.22%,增效等位变异均来自CML277。其中,通过筛选目标区段重组单株将q KW2.04-1精细定位在分子标记In Del26.76和In Del27.86间1.1Mb区间之内。本研究为阐明玉米籽粒相关性状遗传基础提供了新的线索,为玉米高产分子设计育种提供了基因资源。 展开更多
关键词 玉米 粒宽 百粒重 遗传解析 精细定位
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TaEMF2调控小麦抽穗期的功能分析
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作者 武丽芬 夏川 +3 位作者 张立超 孔秀英 陈景堂 刘旭 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2940-2949,共10页
适宜的抽穗期(开花时间)是作物获得高产和稳产的重要育种目标,EMF2是参与成花调控过程中的重要基因之一,但该基因在小麦中的功能仍不清楚。本研究从普通小麦中克隆了水稻OsEMF2b的直系同源基因TaEMF2,TaEMF2-2D是一个细胞核和细胞质定... 适宜的抽穗期(开花时间)是作物获得高产和稳产的重要育种目标,EMF2是参与成花调控过程中的重要基因之一,但该基因在小麦中的功能仍不清楚。本研究从普通小麦中克隆了水稻OsEMF2b的直系同源基因TaEMF2,TaEMF2-2D是一个细胞核和细胞质定位蛋白。敲除TaEMF2会推迟小麦的抽穗期,过表达TaEMF2-2D会使小麦抽穗期提前。利用RT-qPCR检测小麦开花相关基因在TaEMF2转基因株系中的表达,结果表明,VRN1和VRN3在敲除转基因株系中的表达水平显著下调,在过表达株系中这2个基因的表达量则显著上调,表明TaEMF2可能通过调控VRN1和VRN3的表达来影响小麦的抽穗期。 展开更多
关键词 小麦 抽穗期 TaEMF2 CRISPR/Cas9基因编辑 过表达
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