水稻新黄绿叶基因YGL9的分子定位
摘要：叶色突变体是研究高等植物光合作用、叶绿素代谢途径、叶绿体结构与功能分子机制的理想材料。本研究从EMS（ethyl methane sulfonate）处理的缙恢10号（Oryza sativa L.ssp.indica）诱变群体中发现了一个苗期呈现黄绿色、抽穗期渐变为淡绿色的叶色突变体,命名为yellow green leaf 9（ygl9）。与野生型相比,ygl9苗期和分蘖期光合色素极显著降低,抽穗期光合色素显著降低,气孔长度、气孔导度和蒸腾速率极显著增加,净光合速率无明显变化。透射电镜观察表明,ygl9的嗜锇小体增多、基粒模糊、基质片层减少且疏松,但叶绿体结构基本完整。遗传分析显示该突变性状受1对隐性核基因调控。利用西农1A/ygl9 F2群体中的759株隐性单株,最终将YGL9定位在第3染色体短臂SSR标记S03-1和In Del标记Ind03-19之间,遗传距离分别为0.13 c M和0.07 c M,物理距离为63 kb。本研究为YGL9基因的克隆和功能分析奠定了基础。基于Glb 1基因序列的西南地区玉米地方品种的系统进化
摘要：为探讨我国西南地区玉米地方品种Glb 1基因序列多态性,对40份西南地区玉米地方品种的Glb 1基因序列测序,并与Gen Bank中来自普通玉米、小颖玉米、繁茂玉米和摩擦禾的19条同源序列比对。结果表明,来自西南地区四川、重庆、云南和贵州的玉米地方品种分别有35、25、33和25个多态性位点,其遗传多态性分别是小颖玉米的87%、86%、85%和71%,8个种群遗传多态性指数的大小排序为小颖玉米、四川地方品种、重庆地方品种、云南地方品种、贵州地方品种、普通玉米、磨擦禾和繁茂玉米,Tajima’D、Fu＆Li’D和Fu＆Li,F检验表明Glb 1基因是中性进化基因。比较种群间DNA序列的共有多态性和固定差异,玉米地方品种与小颖玉米、繁茂玉米、磨擦禾间存在较高的固定差异和较低的共有多态性。Glb 1基因的系统进化关系及网状关系分析为玉蜀黍属的分类系统提供了佐证,四川玉米地方品种有较高的遗传多态性支持我国玉米由印度经西藏传入四川的论点。用全基因组关联分析解析籼稻垩白的遗传基础
摘要：利用272份全球籼稻微核心种质的重测序SNP基因型,对海南三亚、广东深圳、浙江杭州和湖北荆州4个地点收集到的垩白粒率和垩白度性状采用TASSEL软件进行全基因组关联分析,解析籼稻垩白的遗传基础和挖掘影响垩白粒率和垩白度的优异等位基因。结果表明,依据SNP数据,可将籼稻微核心种质分成3个亚群。4个地点分别检测到42个和44个与垩白粒率和垩白度显著关联的位点,位于全部12条染色体上。2个性状分别有21个和19个位点在2个以上环境下同时被检测到,这些位点中有12个位点同时影响垩白粒率和垩白度,11个位点附近都有已克隆的水稻品质相关基因。其中,第5染色体3.3～5.3 Mb区间在4个地点都被检测到与垩白粒率显著关联,以杭州点对垩白粒率的贡献最大,优异等位基因载体品种为IRGC121689;第12染色体的17.5～18.0 Mb区间在三亚和杭州都被检测到与垩白度显著关联,以三亚点的垩白度贡献最大,优异等位基因载体品种为IRGC122285。这些位点和品种资源可作水稻外观品质分子改良的重要基因和品种资源。谷子非特异性磷脂酶C基因SiNPC4的克隆及功能分析
摘要：非特异性磷脂酶C（NPC,nonspecific phospholipase C）水解磷脂酰胆碱或磷脂酰乙醇胺产生第二信使二酰甘油（DAG）,NPC类基因在植物处于干旱、高盐、低磷等非生物胁迫条件下时发挥重要的作用,并参与脱落酸（ABA）、油菜素内酯（BL）等激素信号传导途径。本研究以谷子品种龙谷25为试验材料,通过序列比对,克隆到一个新的NPC类基因,命名为Si NPC4。该基因被定位在谷子第8条染色体上,编码区全长2877 bp,由3个外显子和2个内含子组成,编码512个氨基酸,蛋白分子量为56.77 k D。系统进化树分析表明该基因位于NPC基因家族第3亚族,保守结构域分析表明该蛋白含有保守的磷脂酶结构域和4个基序。亚细胞定位结果显示,Si NPC4蛋白被定位在细胞质、细胞膜、细胞核中。基因表达谱分析结果表明,该基因主要在谷子根部表达,并受干旱、盐、低温、黑暗、ABA、BL、赤霉素（GA）和茉莉酸甲酯（Me JA）等的诱导表达。将Si NPC4基因转入拟南芥中,转基因拟南芥与野生型拟南芥相比对ABA和BL激素的敏感性降低,推测该基因可能作为负调控因子参与植物对ABA和BL激素的响应过程。在干旱和高盐处理下,过表达植株与野生型植株长势没有明显差异。甘蓝型油菜株高、第一分枝高和分枝数的QTL检测及候选基因筛选
摘要：株高、分枝数及第1分枝高是油菜重要的农艺性状。本研究利用甘蓝型油菜GH06和P174杂交,F2通过单粒法连续自交至F11构建重组自交系群体,利用油菜60K芯片对该群体进行基因分型,构建高密度遗传连锁图谱。结果表明,该图谱包含2795个SNP多态性标记位点,总长1832.9 c M,相邻标记间平均距离为0.66 c M。在此图谱基础上采用复合区间作图法（CIM）,检测到3个农艺性状的24个QTL。其中11个株高QTL分别位于A01、A06、A07、A08、A10和C06染色体,单个QTL解释5.00%~15.26%的表型变异;7个第1分枝高QTL分别位于A06、C05和C06染色体,单个QTL解释5.04%~12.99%的表型变异;6个分枝数QTL分别位于A03、A07、C01、C04和C06染色体,单个QTL解释5.95%~8.14%的表型变异。将156个拟南芥株高相关基因、10个拟南芥第1分枝高相关基因和148个拟南芥分枝数相关基因与QTL对应置信区间序列进行同源比较分析（E〈1E–20）,分别找出了20个株高候选基因、3个第1分枝高候选基因以及12个分枝数候选基因。2个环境中在A07染色体上重复检测到的QTL置信区间检测到与株高相关的候选基因ATGID1B/GID1B和WRI1,A08染色体上重复检测到的QTL置信区间检测到SLR/IAA14和AXR2/IAA72个与株高相关的候选基因。在具有部分置信区间重叠的q2013FBH-C05-1和q2014FBH-C05-2区间均检测到第1分枝高候选基因PHT1;8,在A03和C06染色体上的QTL置信区间内,分别检测到4个分枝数候选基因,匹配E值介于0~3E–56之间。青海大黄油菜Brsc1基因的精细定位及图谱整合
摘要：大黄油菜是源于青海湟源的地方品种,种皮颜色鲜黄,其大黄油菜的黄籽性状受1对隐性基因（Brsc1）控制,该基因被定位于白菜A9染色体上一段1.7 Mb的区间内。为了更好地利用这一黄籽资源,对Brsc1基因进一步精细定位。利用青海大黄油菜和褐籽白菜型油菜09A-126构建BC4及F2分离群体。利用白菜同源区段内已公布的SSR标记,同时利用该区段序列信息开发新的SSR引物,共获得6个与目标基因紧密连锁的标记（Br ID10711、Br A5~Br A9）,其中Br A5与目标基因共分离,Br A9为一侧最近标记,它与目标基因之间的遗传图距为0.69 c M。至此,Brsc1基因进一步被限定于标记Y06和Br A9之间约1.2 Mb的区间内。利用本研究中获得的标记检测F2群体中3种类型单株,鉴定出一个共显性标记Br A8。将本研究中获得的SSR标记与前人研究结果进行整合,加密了Brsc1基因所在区间的标记密度。同时,特异片段与拟南芥基因组进行序列比对的结果表明,共有5个标记与拟南芥的第1染色体有较好的共线性关系,暗示Brsc1基因的同源基因可能位于拟南芥的第1染色体上。本研究中获得的标记将为Brsc1基因的克隆及利用Brsc1基因进行黄籽油菜的分子辅助育种提供有利条件。冷驯化不同阶段茶树DNA甲基化模式的变化
摘要：低温胁迫是影响茶树产量、生长发育和地域分布的重要环境因子之一,需要通过冷驯化的诱导来提高其抗寒性。DNA甲基化是植物表观遗传的重要方式,环境胁迫会引起植物DNA甲基化状态的改变。为研究DNA甲基化是否参与茶树的低温响应,本研究利用甲基化敏感扩增多态性技术（MSAP）和高效液相色谱法（HPLC）,分析了不同冷驯化阶段茶树基因组DNA甲基化水平及状态变化。MSAP分析结果表明,50对选择性扩增引物在对照、驯化后和脱驯化样品中分别扩增出905、968和970个甲基化条带,总甲基化位点比例分别为50.6%、54.1%和54.2%。与未驯化的样品相比,冷驯化后和脱驯化的样品基因组DNA甲基化水平升高。HPLC的检测结果与MSAP结果类似。进一步分析甲基化模式发现,与对照相比,茶树冷驯化过程中同时发生了甲基化和去甲基化现象,但总体变化趋势表现为甲基化水平的增加。表明茶树在抗寒响应中出现DNA甲基化现象。利用酵母双杂交系统筛选花生AhCaM相互作用蛋白
摘要：CaM是目前已知的胞内Ca2＋受体蛋白中最重要的一种,参与多种生理活动的调节。为深入研究CaM蛋白的作用机制,探索其在花生钙信号途径中的作用靶点,用花生CaM基因构建了既无自激活性又无毒性的p GBKT7-AhCaM诱饵表达载体;同时从花生叶片组织中提取总RNA,分离得到mRNA,利用SMART技术合成并纯化双链cDNA后建立花生叶片cDNA文库;通过共转化法筛选与CaM相互作用的蛋白,并对阳性克隆分析和鉴定,筛选到5个与Ah CaM互作的蛋白,其中NAD激酶是已知能与钙调素互作的蛋白;而泛素能与AhCaM互作,说明AhCaM在花生发育及抗逆方面起作用。通过分析这些靶蛋白的已知功能,为研究AhCaM的未知生物学功能提供了重要信息。大麦农艺性状与SSR标记的关联分析
摘要：为了解大麦亲本材料遗传特性和主要农艺性状特征,采用156份不同来源的大麦材料,在86个多态性SSR位点上检测遗传多样性,同时对7个农艺性状在两试验点作表型鉴定,利用GLM和MLM模型进行分子标记与表型性状的关联分析。结果共检测出392个等位变异,平均每个标记4.6个,PIC值变异范围为0.0612~0.8560。群体遗传结构分析将156份材料分为2个亚群。利用GLM模型分析结果表明,与株高、穗长、芒长、穗粒数和千粒重5个性状相关联的标记有18个,单个标记对表型变异的解释率为4.81%~20.75%;利用MLM模型分析,与株高、穗长、芒长、分蘖数、穗粒数和千粒重6个性状相关联的标记有14个,单个标记对表型变异的解释率范围为6.64%~31.55%。这些关联标记对后续研究有参考价值。利用高光谱技术估测大豆育种材料的叶面积指数
摘要：叶面积指数（LAI）是反映田间作物长势及产量潜力的重要参数,规模化育种要求及时、快速、无损地获取大量育种材料的田间生长信息。本研究利用52份大豆品种（系）的2年田间试验,在盛花期（R2）、盛荚期（R4）及鼓粒初期（R5）测定大豆冠层反射光谱,同步测定大豆LAI和地上部生物量（ABM）。结果表明,不同生育期LAI与冠层光谱在可见光波段（426~710 nm）均表现显著负相关（P〈0.05）,在近红外波段（748~1331 nm）均表现为显著正相关（P〈0.05）。根据文献已报道的植被指数与LAI的线性相关性分析,NDVI和RVI类型的植被指数能够较好地指示大豆LAI,进而在全光谱250~2500 nm范围内涵盖上述两种类型的植被指数,经对建立的大豆LAI线性与非线性模型综合评价,遴选出不同生育期敏感植被指数的最优估测模型。其中,R2期RVI（825,586）所建模型（y=0.03x1.83）、R4期RVI（763,606）所建模型（y=0.38e0.14x）及R5期RVI（744,580）所建模型（y=0.06x1.79）的预测表现最好,决定系数（R2）分别为0.677、0.639和0.664,相对标准误（RRMSE）均小于20%;模型验证的决定系数（R2＊）分别为0.643、0.612和0.634,均根方误差（RRMSE＊）约20%。进而发现针对LAI和ABM的RVI共性核心波段组合为R2期的825 nm和586 nm、R4期的763 nm和606 nm以及R5期的744 nm和580 nm。本研究结果可望为大豆规模化育种中获取大量不设重复试验材料的田间长势信息提供快速无损预测的技术支持。稻–麦轮作下9000kg hm（–2）产量水平扬麦20的群体质量及花后光合特征
摘要：在稻麦两熟制条件下,于2010—2011和2011—2012年度,通过氮肥施用量、施用时期及比例的调控,建立了扬麦20不同产量水平群体,比较≥9000 kg hm–2群体（P1）与〈9000 kg hm–2群体（P2）的产量构成、群体质量及花后光合特征,为稻茬小麦大面积高产提供理论依据和技术支撑。P1较P2群体产量高约10%,每穗粒数高约5.5%,差异显著,但两群体的穗数和千粒重差异不显著。P1群体的穗数、穗粒数和千粒重分别为482~538万hm–2、47~49粒和34~39 g。籽粒产量与孕穗和开花期叶面积指数（LAI）及花后LAI衰减率和光合势呈抛物线关系,与乳熟期LAI、粒（重）/叶比和群体生长率呈显著线性正相关。两年度试验结果表明P1群体具有以下特征,孕穗期、开花期和乳熟期的LAI分别为6.5~7.0、5.0~6.0和4.0~4.5;粒（数）/叶比为0.37~0.39,粒（重）/叶比为13.5~14.5;花后LAI衰减率、群体生长率、光合势和净同化率分别为0.13~0.15 d–1、19~20 g m–2 d–1、103×104~118×104 m2 d hm–2和9~11 g m–2 d–1。花后21d和28 d,剑叶SPAD值、净光合速率、丙二醛（MDA）含量及3种抗氧化酶（CAT、POD和SOD）活性与产量相关性均达极显著水平。研究表明,稻–麦轮作体系中,扬麦20达到9000 kg hm–2产量水平的栽培技术关键点是获得适宜穗数的基础上,主攻每穗粒数与千粒重的协调增加,使群体在花前具有较高的光合面积和光合速率,花后光合面积衰减速率低,维持较高的光合面积,从而充分积累花后光合物质,在适宜库容基础上保障对库充实的需求。套作大豆苗期茎秆木质素合成与抗倒性的关系
摘要：为从茎秆强度的角度探索套作大豆苗期耐阴抗倒机制,对套作大豆苗期茎秆木质素合成与抗倒性的关系进行了研究。采用耐阴性不同的3个大豆品种（系）,在大豆-玉米套作和大豆单作两种种植模式下,测定茎秆的木质素含量及其合成过程中的苯丙氨酸转氨酶（PAL）、4-香豆酸：Co A连接酶（4CL）、肉桂醇脱氢酶（CAD）、过氧化物酶（POD）等关键酶活性以及茎秆抗折力和抗倒伏指数。结果表明,套作大豆苗期倒伏严重,茎秆抗折力、抗倒伏指数、木质素含量和相关酶活性均显著低于单作。不同大豆品种受套作荫蔽影响程度不同,强耐阴性大豆南豆12茎秆抗折力降低幅度最小,在套作环境下其茎秆抗折力、抗倒伏指数大,茎秆木质素含量高,PAL、4CL、CAD、POD活性强。相关分析表明,套作大豆苗期茎秆木质素含量与抗折力极显著正相关（r=0.890,P〈0.01）,与倒伏率极显著负相关（r=–0.889,P〈0.01）,与4CL、CAD酶活性显著正相关。套作环境下,强耐阴性大豆苗期茎秆中较高的4CL、CAD活性是其维持高木质素含量的酶学基础,而高木质素含量有利于提高茎秆强度,进而增强其抗倒伏能力。不同栽培方式对长江下游棉田资源利用效率的影响
摘要：我国农业对自然环境依赖性强,农业生产环境相对恶劣、资源利用效率低下,作物栽培理论与技术需要不断创新和完善。为建立与当前生产模式相匹配的作物高产高效栽培管理方式,选用棉花品种泗杂3号,于2012—2013年在长江下游棉区（江苏大丰）不同地力水平田块（高、低）进行麦棉两熟栽培管理方式定位试验,设超高产栽培、常规栽培和高产高效栽培,系统测定棉花生物量、产量和生育期间的温光、氮肥资源利用效率。结果表明,栽培方式和地力水平显著影响棉花产量,而产量的差异主要由温光、氮肥资源利用效率的差异造成。棉花产量提高的限制因子是低下的资源利用效率。高产高效栽培较常规栽培产量提高27.5%,温光资源利用效率分别提高27.7%、23.4%、氮肥偏生产力提高10.1%,是长江下游较为适宜的栽培方式。因此未来生产中应进一步合理优化栽培方式来提高棉田资源利用效率,以达到高产高效的目标。不同年代玉米品种根系对低氮干旱胁迫的响应分析
摘要：以1973年以来5个主推玉米品种中单2号、丹玉13、掖单13、农大108、郑单958以及新品种豫单606为材料,在低氮和低氮干旱复合胁迫下,研究了品种更替过程中根系变化特征。结果表明,随年代推进,玉米品种根干重、根长及根表面积呈先升后降又升的趋势,早期品种的3个根系性状逐渐增加,以获取更多的水分和养分,现代品种的3个根系性状逐渐减少,以减少冗余器官的消耗,而新品种有所上升,以满足产量持续增长所需水分和养分。在低氮和低氮干旱复合胁迫下,与早期品种相比,现代品种根干重变化小,但根长和根表面积增加多,根系平均直径变细,伤流量减少不显著。上述结果表明,不同年代玉米品种根系逐渐优化,现代品种根系形态调节能力增强,对低氮和低氮干旱复合胁迫的耐性提高。甘蓝型油菜株高性状的全基因组关联分析
摘要：适当的株高不仅是抗倒性和机械化收获的需要,而且是建立高产理想株型的需要。本研究测定来自世界油菜主产国的371份种质资源材料构成的自然群体的株高,利用60K SNP芯片对该群体进行基因型检测,获得了21 856个SNP,利用这些SNP和株高数据进行全基因组关联分析,结果表明：（1）检测到4个与株高显著关联的SNP,即Bn-A07-p3583161、Bn-scaff_22790_1-p1271170、Bn-scaff_20735_1-p42779和Bn-scaff_18702_1-p589589,分别分布于A07、C01和C02染色体;它们对表型变异的解释率分别为11.33%、11.75%、12.31%和10.97%;（2）参考基因组信息,在上述前3个SNP附近的492.0、9.5和69.5 kb处分别找到一个与株高性状相关的候选基因;（3）4个显著SNP各自的等位基因间表型均值差异分别为11.09、15.12、10.48和8.93 cm,双尾t测验结果表明各等位基因组间差异显著。水分胁迫下甘蔗差异表达基因筛选及激素相关基因分析
摘要：甘蔗是经济和环境上日益重要的C4作物,干旱在全球范围内严重限制甘蔗产量。了解甘蔗对水分胁迫反应的分子机制将有助于甘蔗抗旱性的分子遗传改良。利用基因芯片技术分析水分胁迫下甘蔗叶片的15 593个基因的表达谱,结果表明,中、重度胁迫下的差异表达基因数量分别为300个和853个,中度胁迫中差异基因以上调表达为主,重度胁迫中下调表达占多数。功能注释分析显示,差异表达基因分子功能主要为结合、载体和催化活性,主要参与代谢、细胞和生物调控等生物过程。此外,功能未明确的假定蛋白和无匹配信息的基因序列仍占据注释结果的相当一部分,表明还有大量的基因尚待发掘。在水分胁迫下,甘蔗内源ABA和IAA含量显著上升而GA含量显著受到抑制。以参与生物进程分类,对植物激素相关基因进行筛选并分析,发现激素响应表达基因代谢途径具有多样性,显示了激素代谢网络的交叉性与复杂性。挑选9个差异表达程度不同的基因进行实时荧光定量PCR检测,表明芯片数据具有良好的重复性。栽培技术优化对冬小麦根系垂直分布及活性的调控
摘要：为探索优化小麦根系构建,促进小麦根系功能发挥,以达到小麦高产高效的栽培技术,于2012—2013和2013—2014年度小麦生产季,通过大田试验,比较研究了鲁原502在旋耕-基肥撒施（RT-SF）,深翻-基肥撒施（PT-SF）和苗带旋耕-间隔深松-分层深施肥（SRT-SS-DT）3种栽培技术下产量及其构成,研究麦田0~90 cm内不同土层根系形态分布及生理特性的差异。与RT-SF和PT-SF处理相比,SRT-SS-DT处理显著提高了小麦的千粒重及单位面积穗数,使最终产量提高了3.96%~13.29%。SRT-SS-DT处理促进了小麦根系生长发育,拔节后15~60 cm土层内的根长密度和根干重密度、30~75 cm土层内根系总吸收表面积和活跃吸收面积较其他处理显著提高,尤其是在施肥层（15~30 cm土层）。开花后20 d,15~30 cm土层SRT-SS-DT的根系总吸收表面积和活跃吸收面积较RT-SF提高了66.3%和56.5%,较PT-SF提高了75.9%和59.8%。SRT-SS-DT增强了15~90 cm土层的根系活力,同时减缓了生育后期根系活力的下降,开花期至花后20 d,15~30 cm土层根系活力下降值在SRT-SS-DT处理下较RT-SF和PT-SF降低了28.5%和14.9%。此外,在花后20 d,SRT-SS-DT处理小麦15~90 cm土层根系表现较低MDA含量和较高SOD活性,尤其是15~30 cm土层,根系SOD活性分别比PT-SF和RT-SF处理高20.6%和10.9%。15~90 cm土层根系活力和根干重占比与小麦产量呈显著正相关。结果表明,通过对苗带旋耕、间隔深松和分层深施肥等栽培技术的集成和优化,可以有效扩展深层土壤根系的分布,提高深层土壤根系的活性,尤其是施肥层,有助于小麦产量提高。The Crop Journal出版及征稿启事
摘要：The Crop Journal（《作物学报》英文版）是中国科协主管，中国作物学会、中国农业科学院作物科学研究所和中国科技出版传媒股份有限公司共同主办的学术期刊。创刊于2013年，国内统一连续出版物号为CN 10-1112／S，国际标准连续出版物编号为ISSN 2095-5421和2214-5141（Online），双月刊，大16开，国内外公开发行。办刊宗旨为刊载作物科学相关领域最新成果和应用技术，开展国际学术交流，促进我国作物科学研究水平及国际影响力的提升。主要刊登农作物遗传育种、耕作栽培、生理生化、生态、种质资源、谷物化学、贮藏加工以及与农作物有关的生物技术、生物数学、生物物理、农业气象等领域以第一手资料撰写的学术论文、研究报告、简报以及专题综述、评述等。读者对象是从事农作物科学研究的科技工作者、大专院校师生和具有同等水平的专业人士。
