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农业科技通讯 2017年第5期 159-162页

作者：朱协飞南京农业大学棉花研究所/作物遗传与种质创新国家重点实验室南京210095

以核雄性不育系抗A、ms5ms5ms6ms6的改良系为母本,常规品种泗抗1号为父本各配制5个杂交组合并进行比较试验。发现两组组合在子指、霜前花率、衣分3个性状上差异不显著;在生育期、株高、果枝节位、果枝数、铃数、单铃重、子棉产量、皮棉... 详细信息

以核雄性不育系抗A、ms5ms5ms6ms6的改良系为母本,常规品种泗抗1号为父本各配制5个杂交组合并进行比较试验。发现两组组合在子指、霜前花率、衣分3个性状上差异不显著;在生育期、株高、果枝节位、果枝数、铃数、单铃重、子棉产量、皮棉产量等性状上差异显著或极显著。利用抗A改良系为母本配制的组合,皮棉产量有3个具有超亲优势,无竞争优势;利用ms5ms5ms6ms6改良系为母本配制的组合,皮棉产量全部具有超亲优势,有3个具有竞争优势。单株结铃数是皮棉产量的主要贡献因素。利用抗A配制杂交种,或在改良该不育系时应尽量选择结铃性较好的品种或品系。利用ms5ms5ms6ms6配制杂交种,或在改良该不育系时应尽量选择单铃重较大的品种或品系。

关键词：棉花核雄性不育系杂种优势

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不同时期喷施APK-9对大豆受酸雨胁迫的缓解效应

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大豆科学 2017年第2期36卷 280-286页

作者：张国正邢兴华王幸何小红江海东喻德跃南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心/作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095 江苏徐淮地区徐州农业科学研究所江苏徐州221131

为探讨叶面喷施新型酸雨缓解剂APK-9对酸雨胁迫大豆毒害效应的缓解效果,以徐豆18为供试材料,研究了不同生育时期喷施APK-9处理对pH3.5酸雨胁迫下大豆生长的影响。结果表明:pH3.5酸雨自开花期开始显著抑制了大豆植株的生长,进而降低了产... 详细信息

为探讨叶面喷施新型酸雨缓解剂APK-9对酸雨胁迫大豆毒害效应的缓解效果,以徐豆18为供试材料,研究了不同生育时期喷施APK-9处理对pH3.5酸雨胁迫下大豆生长的影响。结果表明:pH3.5酸雨自开花期开始显著抑制了大豆植株的生长,进而降低了产量。开花期和结荚期喷施APK-9可明显缓解大豆的酸雨胁迫,氮积累量、磷积累量、叶片色素含量、抗氧化酶活性等显著高于酸雨胁迫的大豆,丙二醛(MDA)含量显著低于酸雨处理大豆。然而,苗期和鼓粒期喷施APK-9,缓解效应下降,叶绿素含量、生物量、产量等下降,而MDA含量上升。可见在适宜时期喷施APK-9对酸雨胁迫下的大豆植株具有一定的缓解效应,而过早或过晚喷施效果较小,在试验中以开花期喷施的效果最佳。

关键词：酸雨缓解剂APK-9 大豆缓解胁迫

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水稻剑叶角度qFla-8-2位点的精细定位

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中国水稻科学 2016年第1期30卷 27-34页

作者：朱长丰梁利君曾思远李天伟董冠杉洪德林南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室南京210095

为更好地理解水稻大剑叶角的分子遗传机制,对已初定位的控制剑叶角度的qFla-8进行精细定位和候选基因预测。利用以863B为受体亲本、A7444为供体亲本衍生的BC3F3群体中仅在目标基因区段杂合的172个单株自交构建的次级分离群体,对qFla-8... 详细信息

为更好地理解水稻大剑叶角的分子遗传机制,对已初定位的控制剑叶角度的qFla-8进行精细定位和候选基因预测。利用以863B为受体亲本、A7444为供体亲本衍生的BC3F3群体中仅在目标基因区段杂合的172个单株自交构建的次级分离群体,对qFla-8所在的RM6215-RM8265区间9个SSR标记的基因型进行鉴定,结合表型数据进一步缩短qFla-8所在染色体区段。结果发现qFla-8位点所在染色体区段存在两个紧密连锁的位点qFla-8-1和qFla-8-2。其中,qFla-8-1位于RM6215和RM3153之间,可解释22.33%的表型变异;qFla-8-2位于RM1309和RM3491之间,可解释23.81%的表型变异。进一步对加性效应较大的qFla-8-2精细定位,通过开发插入缺失(InDel)分子标记,将qFla-8-2位点限定于InDel标记Z7和SSR标记RM23071之间,该区间的物理距离为67 kb。该区段包含3个预测基因Os08g0408200,Os08g0408300和Os08g0408500,分别编码功能类似GAMYB的WD40结构域蛋白、假定蛋白以及类APETALA2蛋白。

关键词：水稻剑叶角度 QTL 精细定位

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芜菁花叶病毒诱导的基因沉默系统在不结球白菜各器官的沉默效应

芜菁花叶病毒诱导的基因沉默系统在不结球白菜各器官的沉默效应

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中国园艺学会2017年学术年会

作者：张昌伟俞静高立伟刘畅李英肖栋刘同坤侯喜林南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室南京210095

VIGS技术指的是利用携带目的基因cDNA片段的病毒载体侵染植株,随着病毒的复制和转录而特异性地诱导序列同源基因mRNA降解或被甲基化等修饰,从而引起植物表型或生理指标变化来对鉴定基因的功能.与基因敲除、反义抑制、转基因等研究方法相... 详细信息

VIGS技术指的是利用携带目的基因cDNA片段的病毒载体侵染植株,随着病毒的复制和转录而特异性地诱导序列同源基因mRNA降解或被甲基化等修饰,从而引起植物表型或生理指标变化来对鉴定基因的功能.与基因敲除、反义抑制、转基因等研究方法相比,VIGS不依赖于转基因植株的获取及突变体筛选,成本低廉,操作简单,高通量,获得表型快.VIGS可广泛应用于抗病反应,植物与昆虫互作研究,非生物胁迫,代谢途径及生长发育等相关基因的研究,目前已经成为功能基因组学研究领域最具吸引力的技术手段之一,故针对经济作物构建新的VIGS系统成为当下的重要任务,开发新的VIGS载体并建立起稳定的VIGS体系将大大拓宽VIGS的应用范围.本研究中以不结球白菜品种'四九菜心'为材料,利用芜菁花叶病毒(Turnip yellow mosaic virus,TYMV)质粒pTY-s构建载体pTY-PDS,采用基因枪法将重组质粒转染植株,可观察到不结球白菜多个器官出现光漂白现象,并用实时定量验证了病毒载体pTY-s在白菜上诱导基因沉默的能力.利用携带白菜八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase,PDS)片段的重组质粒PDS-PTY侵染白菜,观察到TYMV诱导的基因沉默系统在不结球白菜根、茎、叶、花、种荚等多个器官产生不同程度的沉默反应,并检测到50％～76％的沉默效率,成功建立了白菜病毒诱导基因沉默的体系,为未来园艺作物基因功能鉴定、植物分子育种、植物保护等方面的研究提供了一个强有力的工具.

关键词：不结球白菜基因沉默芜菁花叶病毒

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分子标记辅助聚合抗小麦黄花叶病和白粉病育种

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麦类作物学报 2017年第12期37卷 1541-1549页

作者：赵仁慧刘炳亮寿路路陈甜甜王海燕王秀娥别同德江苏里下河地区农业科学研究所/农业部长江中下游小麦生物学与遗传育种重点实验室江苏扬州225007 扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心/江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225007 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

抗白粉病基因Pm21和PmV定位于不同簇毛麦种质的6VS染色体臂,对已知白粉病生理小种均表现高抗。小麦-簇毛麦小片段顶端易位系NAU421(T4VS-4DS·4DL)携带Wss1基因,高抗小麦黄花叶病。为选育兼抗小麦黄花叶病和白粉病的育种新材料,以NA... 详细信息

抗白粉病基因Pm21和PmV定位于不同簇毛麦种质的6VS染色体臂,对已知白粉病生理小种均表现高抗。小麦-簇毛麦小片段顶端易位系NAU421(T4VS-4DS·4DL)携带Wss1基因,高抗小麦黄花叶病。为选育兼抗小麦黄花叶病和白粉病的育种新材料,以NAU421为亲本,分别与携有Pm21基因的品系Y16-Pm和携有PmV基因的品种扬麦22杂交,构建F2代分离群体,然后利用与Wss1和Pm21/PmV基因连锁的共显性分子标记CINAU301和MBH1对F2代进行检测。结果表明,在286个NAU421/Y16-Pm的F2单株中,同时携有纯合Wss1和Pm21基因的单株有18株,比例为6.38%;在232个NAU421/扬麦22的F2单株中,同时携有纯合Wss1和PmV基因的单株有5株,比例为2.16%。细胞学与分子标记鉴定结果一致,说明CINAU301和MBH1可用于对Wss1和Pm21/PmV基因的高效选择。F3代株系抗病性鉴定表明,筛选出的23个双抗基因聚合体对白粉病免疫并高抗黄花叶病,可用于下一步双抗聚合品种(系)的筛选或作为抗病中间亲本。

关键词：小麦黄花叶病白粉病基因聚合分子标记辅助选择

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全基因组分析鉴定正向选择基因并揭示其在白菜基因组中的分布、表达和甲基化概况

全基因组分析鉴定正向选择基因并揭示其在白菜基因组中的分布、表...

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中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会

作者：郭月刘静彭珍李英候喜林杜建厂江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所江苏省农业生物学重点实验室江苏省农业科学院经济作物研究所农业部长江下游棉花与油菜重点实验室江苏省现代作物生产协同创新中心南京农业大学园艺学院作物遗传与种质创新国家重点实验室农业部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室

普遍认为,正向选择是生物机体表型多样化背后的主要进化力量之一。然而,正向选择基因的特征性质尚缺乏具体详细的研究。本研究中,我们对白菜和甘蓝间的直系同源基因进行了全基因组分析,最终得到468个潜在的正向选择基因。结果表明:(1)... 详细信息

普遍认为,正向选择是生物机体表型多样化背后的主要进化力量之一。然而,正向选择基因的特征性质尚缺乏具体详细的研究。本研究中,我们对白菜和甘蓝间的直系同源基因进行了全基因组分析,最终得到468个潜在的正向选择基因。结果表明:(1)正向选择基因在植物激素信号转导途径以及转录因子家族中富集;(2)正向选择基因的表达水平显著低于随机选取的非正向选择对照组基因;(3)具有组织表达特异性的正向选择基因在愈伤和生殖组织(花和角果)中的表达量显著高于营养组织(根、茎和叶);(4)正向选择基因的比例与三倍化基因保留的拷贝数正相关,但正向选择基因的表达水平却随着三倍化基因拷贝数的增加而降低;(5)正向选择基因在内含子区域的CG和CHG甲基化水平显著高于启动子和外显子区域;(6)转座元件的百分比与正向选择基因的甲基化水平成正比,DNA的甲基化(尤其是CG背景)具有降低正向选择基因表达量的趋势。本研究为进一步了解白菜正向选择基因的特征、演化、功能、表达以及甲基化提供了理论依据。

关键词：正向选择基因分布表达甲基化白菜

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一个水稻温敏黄化突变体的表型分析和基因定位

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作物学报 2017年第10期43卷 1426-1433页

作者：张天雨周春雷刘喜孙爱伶曹鹏辉 Thanhliem NGUYEN 田云录翟虎渠江玲南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室/江苏省植物基因工程技术研究中心江苏南京210095 中国农业科学院北京100081

对水稻叶色进行表型分析与基因定位,可为图位克隆该类基因和研究水稻光合系统功能奠定基础。利用甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)诱变的方法,从籼稻品种"南京11"(简称NJ11)中获得温敏黄化突变体dy1;与野生型相比,dy... 详细信息

对水稻叶色进行表型分析与基因定位,可为图位克隆该类基因和研究水稻光合系统功能奠定基础。利用甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)诱变的方法,从籼稻品种"南京11"(简称NJ11)中获得温敏黄化突变体dy1;与野生型相比,dy1在自然环境下,从苗期至成熟期始终表现叶片黄化,透射电镜显示dy1类囊体结构异常;同时株高、分蘖数、结实率等农艺性状也表现出极显著的差异;实验室光照培养箱条件下,dy1苗期在20℃下表现白化,在25℃表现黄化,在30℃下为浅绿的表型;遗传分析表明水稻温敏黄化突变体dy1的表型是由1对隐性基因控制;将突变体与粳稻广亲和品"02428"杂交,构建F2群体,从中选出隐性极端个体,通过基因定位,将控制黄化的基因限定在第1染色体长臂上标记Y-4和Y-35之间的115 kb的区间内,含有16个开放阅读框(ORF),测序发现,dy1中编码尿嘧啶核苷酸激酶的基因LOC_Os01g73450的第4个内含子与第5个外显子交界处存在单碱基替换,拟作为候选基因;且叶绿体合成相关基因表达量显著降低,猜测该基因可能参与了叶绿素合成途径。

关键词：水稻温度敏感型遗传分析叶色基因定位

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10个棉花两系材料的主要性状与皮棉产量灰色关联分析

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棉花科学 2017年第2期39卷 24-28页

作者：朱协飞司占峰南京农业大学棉花研究所/作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

对利用核雄性不育系(两系)配制的10个组合进行主要农艺性状与皮棉产量的灰色关联分析。结果表明:对皮棉产量影响最大的性状是单株铃数,各个性状对皮棉产量的影响程度依次为:单株铃数(r=0.8372)>果枝始节(r=0.7446)>单铃重(r=0.742... 详细信息

对利用核雄性不育系(两系)配制的10个组合进行主要农艺性状与皮棉产量的灰色关联分析。结果表明:对皮棉产量影响最大的性状是单株铃数,各个性状对皮棉产量的影响程度依次为:单株铃数(r=0.8372)>果枝始节(r=0.7446)>单铃重(r=0.7423)>霜前花率(0.7179)>衣分(0.7142)>果枝数(0.6719)>籽指(0.6487)>株高(0.6434)>生育期(0.6269)。通过对各材料的皮棉产量与对照优势分析表明,10个组合中的5个组合有对照优势,且纤维长度和比强度双达30以上的组合有5个,D、E、F组合综合性状较好。

关键词：棉花组合对照优势灰色关联分析

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水稻白条纹突变体st13的表型分析及基因定位

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中国水稻科学 2017年第4期31卷 355-363页

作者：孙立亭林添资王云龙牛梅胡婷婷刘世家王益华万建民南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室/长江流域杂交水稻协同创新中心/江苏省现代作物生产中心南京210095 江苏丘陵地区镇江农业科学研究所江苏句容212400 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

【目的】叶色突变相关基因鉴定和克隆有助于研究光合作用,补充并完善叶绿体发育机理和色素合成代谢途径,为开展水稻的高光效育种提供理论依据。【方法】从粳稻品种Dongjin的组培后代中分离出一个白条纹突变体st13,成熟期测定野生型和st1... 详细信息

【目的】叶色突变相关基因鉴定和克隆有助于研究光合作用,补充并完善叶绿体发育机理和色素合成代谢途径,为开展水稻的高光效育种提供理论依据。【方法】从粳稻品种Dongjin的组培后代中分离出一个白条纹突变体st13,成熟期测定野生型和st13的主要农艺性状,苗期测定色素含量并观察叶绿体的超微结构;将st13和Dongjin进行正反交,观察F_1植株表型,并对F_2表型分离进行卡方检验,对st13进行遗传分析;利用st13×南京11(籼稻品种)的F_2和F_(2:3)群体,对st13突变基因定位;采用qPCR分析叶绿体发育和叶绿素合成相关基因在st13与野生型相对表达量。【结果】与野生型Dongjin相比,该突变体的株高、单株有效穗数、穗长、结实率和千粒重等主要农艺性状显著下降。苗期的色素含量降低,分蘖期无差异。突变体的叶绿体中既有含丰富的类囊体膜结构的正常叶绿体,也存在无类囊体结构的叶绿体。遗传分析和基因定位结果表明,st13的突变表型受1对隐性核基因控制,突变基因位于第3条染色体长臂InDel(Insertion-Deletion)标记I3-21和I3-22之间。进一步在这两个标记之间设计了6对InDel标记,最终将基因定位在94kb区间内,此区间共有8个候选基因。【结论】这8个候选基因中,有5个假定的蛋白,其他三个都是有功能注释的蛋白,而这三个蛋白在水稻中均未见报道,因此,st13突变是由一个新的叶色基因突变引起的;同时st13中叶绿体发育、叶绿素合成和光合系统相关基因的表达也发生了显著改变,推测ST13可能是调控叶绿体发育的关键基因。

关键词：水稻白条纹突变体叶绿体精细定位

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棉花酰基辅酶A结合蛋白(ACBP)家族基因的发掘及在非生物胁迫抗性中的功能鉴定

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作物学报 2016年第11期42卷 1577-1591页

作者：秦朋飞尚小光宋健郭旺珍南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

酰基辅酶A结合蛋白(ACBP)家族基因在植物正常生长发育、响应逆境胁迫及生物膜修复等方面具有重要作用。本研究基于陆地棉(Gossypium hirsutum)遗传标准系TM-1基因组序列信息,鉴定并获得21个棉花ACBP家族基因成员的全序列和染色体定位等... 详细信息

酰基辅酶A结合蛋白(ACBP)家族基因在植物正常生长发育、响应逆境胁迫及生物膜修复等方面具有重要作用。本研究基于陆地棉(Gossypium hirsutum)遗传标准系TM-1基因组序列信息,鉴定并获得21个棉花ACBP家族基因成员的全序列和染色体定位等信息。聚类分析表明这21个基因分属于I^IV类。依据与拟南芥的同源性,将棉花ACBP家族基因命名为GhACBP1~GhACBP6六大亚类。转录组分析表明,该家族基因在不同组织、不同发育时期表达差异较大。不同逆境诱导分析表明,GhACBP1、GhACBP3和GhACBP6显著受盐、旱、低温、高温逆境胁迫诱导,而GhACBP4和GhACBP5对逆境胁迫响应不强烈。进一步分析表明,GhACBP3和GhACBP6的表达受过氧化氢(H2O2)、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、脱落酸(ABA)和乙烯(ET)的诱导。病毒诱导的基因沉默(VIGS)试验表明,沉默GhACBP3和GhACBP6亚类基因会降低棉花植株对干旱和盐的耐性。目标基因沉默后,植株干物质积累下降,株高变矮,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性降低,丙二醛(MDA)含量升高,表明GhACBP3和GhACBP6在棉花抗旱、耐盐中发挥作用。研究为利用ACBP家族基因进行棉花抗逆性研究及应用提供参考。

关键词：棉花 ACBP基因家族结构表达干旱胁迫盐胁迫

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