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第十届全国小麦基因组学及分子育种大会

作者：颛孙湘溪张强邱丽娜王卫东刘雨佳王慧芳解超杰孙其信中国农业大学农学院/农业生物技术国家重点实验室/农业部作物基因组学与遗传改良重点开放实验室/北京市作物遗传改良重点实验室/教育部作物杂种优势研究与利用重点实验室

小麦白粉病是由小麦白粉菌(Erysiphe graminis ***)引起的世界性重要真菌病害,特别严重时可造成小麦绝产。野生二粒小麦易与栽培小麦杂交且含有丰富的抗病资源,具有提高栽培小麦抗病性和适应性的巨大潜力。本研究以野生二粒小麦与小麦... 详细信息

小麦白粉病是由小麦白粉菌(Erysiphe graminis ***)引起的世界性重要真菌病害,特别严重时可造成小麦绝产。野生二粒小麦易与栽培小麦杂交且含有丰富的抗病资源,具有提高栽培小麦抗病性和适应性的巨大潜力。本研究以野生二粒小麦与小麦杂交产生的渗入系8X44为研究材料,利用Illumina90K芯片和比较基因组学设计开发与小麦抗白粉病基因MLIW101紧密连锁的分子标记,构建抗白粉病基因MLIW101的遗传连锁图谱。结果表明:1、Illumina90K芯片差异探针富集于小麦2B染色体短臂13～15Mb;2、MLIW101定位于分子标记185278与E01C13之间2.6cM的遗传距离内,分别距离185278和E01C13为1.5cM和1.1cM。

关键词：小麦白粉病野生二粒小麦图位克隆比较基因组

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野生二粒小麦来源的抗白粉病基因MlIW6的初定位

野生二粒小麦来源的抗白粉病基因MlIW6的初定位

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第十届全国小麦基因组学及分子育种大会

作者：刘雨佳王慧芳穆君怡解超杰孙其信中国农业大学农学院/农业生物技术国家重点实验室/农业部作物基因组学与遗传改良重点开放实验室/北京市作物遗传改良重点实验室/教育部作物杂种优势研究与利用重点实验室

小麦是世界第三大粮食作物,其品质和产量直接关系着国民粮食生产安全。小麦白粉病作为一种世界性病害,严重影响了小麦的产量和品质。小麦白粉病是由禾本科布氏白粉菌小麦专化型（Blumeria ***）所引起的一种世界性真菌病害,多发于潮湿... 详细信息

小麦是世界第三大粮食作物,其品质和产量直接关系着国民粮食生产安全。小麦白粉病作为一种世界性病害,严重影响了小麦的产量和品质。小麦白粉病是由禾本科布氏白粉菌小麦专化型（Blumeria ***）所引起的一种世界性真菌病害,多发于潮湿多雨、气候温和的地区,全球气候变暖和人为不合理种植,均是致使小麦白粉病发展越发严重的重要因素。选育小麦抗病品种一方面有利于保护环境,另一方面有利于节约资金投入。但是小麦白粉菌的生理小种繁多,生理小种的变化使得对应的抗病基因功能丧失,因此不断发掘新的白粉病抗性基因、寻找新的抗病材料是选育持久抗性品种最经济、安全、有效的措施。利用野生二粒小麦渗入系材料IW6与小麦感病品种石优20的F分离群体作为研究材料,鉴定了苗期对白粉病的抗性,通过遗传分析,确定IW6对白粉病的抗性由显性单基因控制。利用Illumina 90K芯片检测,开发分子标记,抗病基因被定位在7AL上700-740M的物理区间内,单侧的分子标记距离是15cM。

关键词：小麦白粉病抗病初定位

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小麦热激转录因子HSFA6e可变剪接形式鉴定及功能研究

小麦热激转录因子HSFA6e可变剪接形式鉴定及功能研究

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第九届全国小麦基因组学及分子育种大会

作者：温晶晶刘振山彭惠茹倪中福姚颖垠胡兆荣辛明明孙其信农业生物技术国家重点实验室/杂种优势研究与利用教育部重点实验室/作物基因组与遗传改良农业部重点实验室/作物遗传改良北京市重点实验室北京 100193

可变剪接是 mRNA 前体经过不同的剪切方式，形成不同的剪接异构体，最终产生不同成熟mRNA的过程.本实验室前期以小麦耐热品种TAM107苗期叶片为材料，利用生物信息学方法分析了小麦苗期响应高温、干旱以及高温干旱共胁迫条件下的转录组... 详细信息

可变剪接是 mRNA 前体经过不同的剪切方式，形成不同的剪接异构体，最终产生不同成熟mRNA的过程.本实验室前期以小麦耐热品种TAM107苗期叶片为材料，利用生物信息学方法分析了小麦苗期响应高温、干旱以及高温干旱共胁迫条件下的转录组数据，首次从全基因组水平上鉴定了响应逆境的可变剪接基因数目、种类及其功能类别，并且发现小麦部分同源基因在响应高温干旱胁迫时可变剪接模式发生了分化，暗示了其功能发生了分化，这可能与小麦多倍化后具有更广泛的适应性密切相关.另外，通过比较不同胁迫下的基因差异表达谱和可变剪接表达谱数据，作者发现基因差异表达响应干旱胁迫时起主导作用，而基因可变剪接和差异表达在响应高温时共同发挥着重要作用，为研究小麦抗旱耐热机理提供了新的线索.本研究在前期实验基础上，对发生可变剪接的耐热关键基因 HSFA6e其不同剪接形式与耐热性的关系进行探究.HSFA6e受热胁迫后产生多种变剪接形式，形成新的转录本，目前已克隆得到HSFA6e多条转录本，通过构建超表达拟南芥，对转基因株系进行耐热性鉴定，发现其中一条转录本能显著提高拟南芥耐热性，同时获得了小麦CRISPR-cas9 阳性植株，为进一步研究其功能奠定了基础.本研究可为揭示可变剪接对高温胁迫响应的调控机理提供参考依据.

关键词： HSFA6e 可变剪接热胁迫

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生长调节剂和渗透调节物质对水曲柳体胚发生的影响

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植物研究 2017年第5期37卷 682-689页

作者：杨玲刘虹男张冬严魏骋沈海龙东北林业大学林木遗传育种与生物技术教育部重点实验室哈尔滨150040

以水曲柳成熟合子胚子叶为材料诱导体胚发生,通过改变诱导培养基中植物生长调节剂和渗透调节物质的种类及浓度,分析二者对水曲柳体胚发生的影响。研究结果表明:诱导培养基中的生长调节剂在水曲柳体胚发生过程中是必不可少的因素;高渗透... 详细信息

以水曲柳成熟合子胚子叶为材料诱导体胚发生,通过改变诱导培养基中植物生长调节剂和渗透调节物质的种类及浓度,分析二者对水曲柳体胚发生的影响。研究结果表明:诱导培养基中的生长调节剂在水曲柳体胚发生过程中是必不可少的因素;高渗透压有利于体胚诱导:在添加生长调节剂的条件下,添加75 g·L^(-1)的蔗糖可提高体胚诱导率;通过在诱导培养基中添加100 g·L^(-1)蔗糖产生的体胚在含有BA的分化培养基上分化率更高。研究结果为提高水曲柳体胚诱导率、改善体胚发生状况和优化体胚发生体系奠定了基础。

关键词：水曲柳体胚发生植物生长调节剂渗透调节

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小麦耐热性的生理遗传研究进展

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中国农业科学 2017年第5期50卷 783-791页

作者：辛明明彭惠茹倪中福姚颖垠孙其信中国农业大学农学院/农业生物技术国家重点实验室/杂种优势研究与利用教育部重点实验室/作物遗传改良北京市重点实验室

小麦是中国第二大口粮作物,其产量直接关系人民的生活水平,所以高产和稳产一直是中国小麦的首要育种目标。小麦起源于温带,属喜凉作物,生长季节内的高温对生长发育会产生不利影响,使其产量下降,品质变劣。由于耐热性是复杂的数量遗传性... 详细信息

小麦是中国第二大口粮作物,其产量直接关系人民的生活水平,所以高产和稳产一直是中国小麦的首要育种目标。小麦起源于温带,属喜凉作物,生长季节内的高温对生长发育会产生不利影响,使其产量下降,品质变劣。由于耐热性是复杂的数量遗传性状,其机制的解析一直是生物学研究难点,也是研究热点。为了解析小麦耐热的生理遗传学及分子生物学基础,国内外研究人员通过正向遗传学方法,构建遗传分离群体,以冠层温度、灌浆持续时间、细胞膜稳定性和叶绿素含量等生理学参数,以及穗粒数和千粒重热感指数为指标,在小麦不同染色体上定位了多个耐热相关的QTL位点。同时利用反向遗传学方法,特别是通过转录组、蛋白组和表观遗传组等组学方法鉴定了大量的高温胁迫响应的基因、mi RNA及长片段非编码RNA,并通过转基因等手段证明了部分候选基因在小麦抵御高温胁迫中的重要作用。另外,虽然植物中高温受体至今尚未发现,但是钙离子信号通道以及ABA和SA等激素在高温信号传导中的作用也逐渐引起人们的关注。文中主要综述了现阶段高温对小麦产量品质及生理性状的影响、小麦耐热相关QTL的定位,以及小麦响应高温胁迫的转录组、蛋白组和表观遗传组的研究进展;提出应针对小麦种质资源进行系统的耐热性评价,筛选优异等位基因、解析其分子遗传机理,通过创新再利用,为选育适合中国气候条件的耐热小麦品种提供新材料,实现品种耐热性与丰产性的统一。

关键词：普通小麦耐热性分子机理

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甘薯及其近缘野生种Ipomoea lacunosa种间体细胞杂种的特性鉴定和遗传组成分析

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植物生理学报 2017年第5期53卷 839-848页

作者：贾礼聪翟红何绍贞孙亚萍杨育峰刘庆昌中国农业大学农业部甘薯生物学与生物技术重点实验室/教育部作物杂种优势研究与利用重点实验室/北京市作物遗传改良重点实验室北京100193

以甘薯(Ipomoea batatas)品种‘徐薯18’(2n=6x=90)及其近缘野生种***(K61,2n=2x=30)的种间体细胞杂种XL1为材料,利用形态学与细胞学分析、酯酶同工酶、重金属离子胁迫的离体鉴定、扩增片段长度多态性(AFLP)、甲基化敏感扩增多态性(MSAP... 详细信息

以甘薯(Ipomoea batatas)品种‘徐薯18’(2n=6x=90)及其近缘野生种***(K61,2n=2x=30)的种间体细胞杂种XL1为材料,利用形态学与细胞学分析、酯酶同工酶、重金属离子胁迫的离体鉴定、扩增片段长度多态性(AFLP)、甲基化敏感扩增多态性(MSAP)等技术对XL1的特性和遗传组成进行了分析。结果表明,XL1对铝和铬的耐受性显著高于‘徐薯18’,胁迫条件下,XL1的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著高于‘徐薯18’,而丙二醛(MDA)含量显著低于‘徐薯18’。XL1的基因组含有双亲的特异条带和改变的条带,XL1的胞嘧啶甲基化位点由双亲的特异位点和改变的位点组成,XL1中‘徐薯18’特异的基因组条带和甲基化位点比例显著高于***的比例。XL1具有与‘徐薯18’相同的叶绿体和线粒体基因组组成。本研究进一步证明了体细胞杂交在甘薯遗传改良上的重要作用,同时,本研究结果将有助于甘薯近缘野生种中的有益基因发掘,也有助于进一步理解甘薯栽培种的进化和系统发育。

关键词：甘薯 I.lacunosa 体细胞杂种特性鉴定遗传和表观遗传变异

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小麦品种辽春10抗叶锈病基因LrLC10的比较基因组学定位

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中国农业大学学报 2017年第4期22卷 1-9页

作者：吕欣迪唐华山耿妙苗米阳阳李映辉李峰刘培园解超杰孙其信中国农业大学农学院/农业生物技术国家重点实验室/农业部作物基因组学与遗传改良重点开放实验室/北京市作物遗传改良重点实验室/教育部作物杂种优势研究与利用重点实验室北京100193

为明确小麦品种辽春10对叶锈菌小种PHT抗病的遗传基础,利用感病小麦材料87-1与抗病小麦材料辽春10构建的F_(2:3)群体,对其进行成株期抗病性鉴定和遗传分析。结果表明,辽春10中含有1个显性抗叶锈病基因,暂命名为LrLC10。利用BSA法和比较... 详细信息

为明确小麦品种辽春10对叶锈菌小种PHT抗病的遗传基础,利用感病小麦材料87-1与抗病小麦材料辽春10构建的F_(2:3)群体,对其进行成株期抗病性鉴定和遗传分析。结果表明,辽春10中含有1个显性抗叶锈病基因,暂命名为LrLC10。利用BSA法和比较基因组学策略对该抗病基因进行分子标记分析,将LrLC10定位于小麦2BS染色体上。共构建了含有8个分子标记的LrLC10基因的连锁图,其中:CAUT253位于LrLC10的远着丝粒侧,距离为0.1cM;CAUT163和CAUT131与LrLC10共分离;CAUT239位于LrLC10的近着丝粒侧,遗传距离为0.5cM。

关键词：小麦叶锈病辽春10 SSR EST 比较基因组学

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小麦种质资源耐热性评价

小麦种质资源耐热性评价

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第十届全国小麦基因组学及分子育种大会

作者：王小波关攀锋辛明明汪永法陈西勇赵爱菊刘曼双李红霞张明义逯腊虎魏亦勤刘旺清张金波倪中福姚颖垠胡兆荣彭惠茹孙其信中国农业大学农学院/农业生物技术国家重点实验室/杂种优势研究与利用教育部重点实验室/作物遗传改良北京市重点实验室河北省作物遗传育种实验室河北省农林科学院粮油作物研究所西北农林科技大学农学院山西省农业科学院小麦研究所宁夏农林科学院农作物研究所新疆农业科学院农作物品种资源研究所

随着温室效应的加剧,全球气温不断升高,小麦属于喜凉作物,起源于温带,高温胁迫已成为小麦生产中的重要不利因素。鉴定和筛选耐热种质资源,培育耐热品种,以应对气候变化和保障小麦高产稳产具有十分重要的意义。我们对冬小麦材料(688份)... 详细信息

随着温室效应的加剧,全球气温不断升高,小麦属于喜凉作物,起源于温带,高温胁迫已成为小麦生产中的重要不利因素。鉴定和筛选耐热种质资源,培育耐热品种,以应对气候变化和保障小麦高产稳产具有十分重要的意义。我们对冬小麦材料(688份)采用延期播种、春小麦材料(637份)通过在温度有差异的地理环境下种植来模拟小麦灌浆后期的高温胁迫。根据不同环境处理的千粒重值计算冬、春小麦各个材料的热感指数。利用热感指数作为耐热性鉴定指标,分别对冬、春小麦种质资源进行耐热性评价。从小麦生态区域的地理分布来看,来自南部麦区(西南冬麦区、青藏春冬麦区、长江中下游冬麦区)的冬小麦材料耐热性整体高于北部麦区(北部冬麦区、黄淮冬麦区)。对于春小麦,来自新疆春冬麦区的材料平均热感指数为0.70,耐热性最强;此外,来自国际干旱地区农业研究中心的春小麦平均热感指数为0.88,也表现出较强的耐热性。以千粒重热感指数为评价指标,对来自国内不同小麦生态区以及国外不同地区的冬、春小麦种质资源进行了高通量耐热性鉴定,筛选出103份在正常条件下具有产量潜力且在遭遇热胁迫后较为耐热的种质资源,为中国不同生态区小麦耐热性育种提供了重要资源。

关键词：小麦耐热性热感指数种质资源

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寄主诱导的基因沉默提高植物真菌病害抗性研究进展

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作物学报 2017年第8期43卷 1115-1121页

作者：程伟李和平何水林廖玉才福建农林大学作物科学学院/作物遗传改良和综合利用教育部重点实验室福建福州350002 华中农业大学植物科学技术学院/麦类作物分子生物技术实验室湖北武汉430070

寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)以病原菌生长发育、产孢繁殖、侵染或致病过程中的关键基因作为靶点,在寄主植物中表达针对靶基因的RNAi构建体,在病原菌侵染植物的过程中,摄入相应的ds RNA或si RNA分子,通过识别... 详细信息

寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)以病原菌生长发育、产孢繁殖、侵染或致病过程中的关键基因作为靶点,在寄主植物中表达针对靶基因的RNAi构建体,在病原菌侵染植物的过程中,摄入相应的ds RNA或si RNA分子,通过识别、结合特异核苷酸序列,干扰病菌靶基因表达,从而抑制病菌侵染和扩展,使植物表现抗病。这项技术为培育基于病原菌特异序列的植物抗病性奠定了基础,显示了巨大的应用潜力。本文综述了利用HIGS技术提高植物真菌病抗性的最新研究进展,总结了国内外利用这项技术改良植物真菌病害抗性的主要策略、技术路线,展望了发展应用前景。

关键词： RNA干扰寄主诱导的基因沉默(HIGS) 真菌病害转基因植物

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药用植物分子育种展望

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中国中药杂志 2017年第11期42卷 2021-2031页

作者：马小军莫长明中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室北京100193 广西农业科学院广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室广西南宁530007

分子辅助育种、转基因育种和分子设计育种是植物分子育种学三大发展方向。该文就此3个育种方向的遗传连锁作图、QTL定位作图、关联分析作图、分子辅助选择、花粉管通道介导转化、农杆菌介导转化、基因枪介导转化、基因编辑技术、全基因... 详细信息

分子辅助育种、转基因育种和分子设计育种是植物分子育种学三大发展方向。该文就此3个育种方向的遗传连锁作图、QTL定位作图、关联分析作图、分子辅助选择、花粉管通道介导转化、农杆菌介导转化、基因枪介导转化、基因编辑技术、全基因组测序、转录组测序、蛋白组测序和品种分子设计等研究领域的发展现状和新趋势进行概述,并结合药用植物分子育种目标和存在问题的探讨,展望了此3种分子育种技术在药用植物分子育种中的应用前景。

关键词：药用植物育种分子辅助育种转基因育种分子设计育种

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