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浙江大学学报(农业与生命科学版) 2025年第2期51卷 277-290页

作者：郭嘉雯皮艺萌鲁艳辉杨霞许益鹏吕仲贤李永丰徐红星浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所农产品质量安全全国重点实验室浙江杭州310021 中国计量大学生命科学学院浙江省生物计量及检验检疫技术重点实验室浙江杭州310018 江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所江苏南京210014

二氯喹啉酸抗性稗草能促进灰飞虱的生长和繁殖,而这一过程与其体内微生物群落密切相关。本研究利用16S rRNA基因扩增子测序技术,分析和比较了取食二氯喹啉酸抗性稗草、敏感稗草以及水稻的灰飞虱体内菌群结构特征,并预测了细菌菌群的功能... 详细信息

二氯喹啉酸抗性稗草能促进灰飞虱的生长和繁殖,而这一过程与其体内微生物群落密切相关。本研究利用16S rRNA基因扩增子测序技术,分析和比较了取食二氯喹啉酸抗性稗草、敏感稗草以及水稻的灰飞虱体内菌群结构特征,并预测了细菌菌群的功能,以探究二氯喹啉酸抗性稗草对灰飞虱体内微生物群落结构及功能的影响。结果表明:取食二氯喹啉酸抗性稗草降低了灰飞虱体内变形菌门菌群的相对丰度,而增加了拟杆菌门菌群的相对丰度。在属水平上,沃尔巴克菌属菌群相对丰度呈下降趋势,而金黄杆菌属和寡养单胞菌属菌群相对丰度呈上升趋势,但菌群α多样性指数无显著差异。功能预测结果显示,取食二氯喹啉酸抗性稗草和敏感稗草的灰飞虱体内细菌菌群在能量代谢、免疫系统、神经系统等通路上基因丰度显著上升,而取食二氯喹啉酸抗性孔雀稗的灰飞虱耐药性相关基因丰度下降。本研究结果揭示了取食二氯喹啉酸抗性稗草可改变灰飞虱体内微生物群落结构并影响菌群基因功能,为深入阐明灰飞虱微生物群落响应抗性稗草的动态调控机制提供了理论依据。

关键词：除草剂抗性稗草灰飞虱微生物群落

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不同控草方式对抗除草剂水稻产量和品质差异性研究

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中国水稻科学 2025年

作者：朱鹏凌溪铁王金彦张保龙杨郁文许轲裘实江苏省作物遗传生理重点实验室/农业部长江流域稻作技术创新中心/粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学农学院江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所/卓越创新中心

【目的】旨在探讨机直播条件下不同控草方式对抗除草剂水稻生长及其产量、品质形成特征的影响。【方法】本研究以粳型常规糯稻镇糯19 (Z19)、籼型恢复系水稻华占(HZ)、常规粳稻镇稻18 (Z18)和软米K6 (K6)的抗乙酰乳酸合成酶类（acetolac... 详细信息

【目的】旨在探讨机直播条件下不同控草方式对抗除草剂水稻生长及其产量、品质形成特征的影响。【方法】本研究以粳型常规糯稻镇糯19 (Z19)、籼型恢复系水稻华占(HZ)、常规粳稻镇稻18 (Z18)和软米K6 (K6)的抗乙酰乳酸合成酶类（acetolactate synthase，ALS）除草剂品种与对相应除草剂敏感的野生型品种为材料进行田间试验，采用乳苗移栽模拟机直播的方式，设置三种除草方式即人工除草(T1)、甲氧咪草烟除草(T2)、常规除草(T3)。【结果】施药40 d后调查发现，人工除草处理杂草防效最好，其次为甲氧咪草烟处理，对田间总草株防效分别为95.43%、86.34%，比常规除草处理分别高34.32%、24.23%。此外，随着田间杂草危害的减轻，不同品种水稻的农艺性状特征(茎蘖数、成穗率、叶面积指数、结实期叶面积衰减率和干物质积累量)均不同程度地提高，但对SPAD值和稻米品质无显著影响。与常规除草方式(T3)相比，T1中镇糯19、华占、镇稻18和K6的产量分别提高35.0%、34.8%、31.9%和28.8%，T2中对应水稻的产量则分别提高17.6%、15.9%、14.1%和15.2%。【结论】以上结果表明，机直播条件下选用抗ALS类除草剂水稻品种配套相应除草剂除草技术可以高效除草并能维持较高的水稻产量，是一种值得推广的高产栽培方式。

关键词：抗除草剂水稻除草方式农艺性状产量米质

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427份我国小麦种质资源的纹枯病抗性评价

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江苏农业科学 2025年第6期53卷 130页

作者：何彦江刘彩云翟文玲郭炜张巧凤付必胜蔡瑾刘颖何华纲吴纪中江苏大学生命科学学院江苏镇江212013 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南京210014

小麦纹枯病是一种由禾谷丝核菌引起的土传性真菌病害,可引起小麦倒伏、枯孕穗甚至死亡,进而影响小麦正常生产,在我国长江中下游和黄淮麦区的发生程度尤为严重,选育和种植小麦纹枯病抗性品种是防治该病害最经济有效的途径。然而目前生产... 详细信息

小麦纹枯病是一种由禾谷丝核菌引起的土传性真菌病害,可引起小麦倒伏、枯孕穗甚至死亡,进而影响小麦正常生产,在我国长江中下游和黄淮麦区的发生程度尤为严重,选育和种植小麦纹枯病抗性品种是防治该病害最经济有效的途径。然而目前生产上应用的品种多表现为感病,可直接利用的抗病种质资源较为匮乏。为发掘可供育种直接利用的小麦抗纹枯病优异种质资源,采用土表病麦粒接菌法,连续3年在江苏省农业科学院南京本部大田鉴定圃和六合基地大棚鉴定圃2个环境中对国内427份小麦育成品种和高代品系开展抗性鉴定。结果表明,427份我国小麦种质资源的纹枯病病情指数存在广泛的遗传变异,纹枯病病情指数与生育期呈负相关,与株高呈正相关。427份小麦种质资源的纹枯病抗性整体表现为偏感,共鉴定出35份稳定中抗的小麦种质资源,占总数的8%。35份稳定中抗种质按照种质类型可分为26份高代品系和9份育成品种,均占对应类型鉴定总数的8%;按麦区分为30份黄淮冬麦区材料、3份长江中下游麦区材料、2份北部冬麦区材料,分别占对应麦区鉴定总数的9%、9%、13%。筛选出来的抗性种质可为纹枯病抗性研究和育种利用提供优异资源。

关键词：小麦纹枯病抗性筛选种质资源病情指数相关性

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氮响应转录因子Zm NLP5影响玉米根系生长的功能研究

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作物学报 2021年第5期47卷 807-813页

作者：葛敏王元琮宁丽华胡梦梅石习赵涵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南京210014

研究作物氮高效机制并挖掘利用其中重要的调控基因,对我国农业绿色发展具有重要意义。前期我们发现氮响应转录因子ZmNLP5调控亚硝酸还原酶基因的表达,对玉米氮素吸收利用具有促进作用,但其调控机制尚未明确。基于此,本研究以ZmNLP5基因... 详细信息

研究作物氮高效机制并挖掘利用其中重要的调控基因,对我国农业绿色发展具有重要意义。前期我们发现氮响应转录因子ZmNLP5调控亚硝酸还原酶基因的表达,对玉米氮素吸收利用具有促进作用,但其调控机制尚未明确。基于此,本研究以ZmNLP5基因突变体(zmnlp5)和野生型(WT)植株为研究材料,深入解析ZmNLP5影响玉米氮素吸收利用的生理机制。足氮(sufficient nitrogen, SN)和低氮(deficient nitrogen, DN)条件下研究材料表型分析发现, DN条件下相对于WT植株, zmnlp5植株根长显著降低。根部不同区域ZmNLP5表达量分析发现, ZmNLP5主要在根尖区域表达。不同亚硝酸盐浓度处理下,研究材料的根长和根尖区域亚硝酸盐含量分析发现,当亚硝酸盐的浓度高于2mmol L~(-1)时,zmnlp5突变体根长相对于WT显著降低,zmnlp5植株根尖区域亚硝酸盐积累量显著高于WT。SN和DN条件下研究材料根部亚硝酸盐含量检测发现, DN条件zmnlp5植株根尖区域所积累的亚硝酸盐也显著高于WT。综上所述,转录因子ZmNLP5在玉米植株响应低氮环境根部伸长生长中发挥重要功能,该结果为玉米氮高效育种提供了一定的理论基础。

关键词：玉米氮素转录因子氮响应根长

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基于高通量测序的大麦InDel标记开发及应用

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作物学报 2020年第9期46卷 1340-1350页

作者：徐婷婷汪巧玲邹淑琼狄佳春杨欣朱银赵涵颜伟江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所/江苏省农业种质资源保护与利用平台/江苏省农业生物学重点实验室江苏南京210014

分子标记是遗传研究的基础工具,广泛应用于遗传多样性研究、种质鉴定、遗传图谱构建和基因定位等领域。本研究基于大麦的全基因组重测序数据鉴定出的二态性SNP位点,开发出遍布全基因组的118对InDel引物。以49份不同地理来源的大麦种质... 详细信息

分子标记是遗传研究的基础工具,广泛应用于遗传多样性研究、种质鉴定、遗传图谱构建和基因定位等领域。本研究基于大麦的全基因组重测序数据鉴定出的二态性SNP位点,开发出遍布全基因组的118对InDel引物。以49份不同地理来源的大麦种质检测其有效性,筛选出2个等位基因的共显性InDel标记72对,进一步对288份大麦种质进行遗传距离分析及构建系统发育树。结果显示,筛选到32个有效性的核心InDel标记,覆盖大麦7条染色体上,平均PIC为0.44,平均MAF为0.34;基于InDel标记位点的供试大麦的系统发育树结果揭示供试大麦具有丰富的遗传多样性,且能够将具有相同地理来源的多数品种聚为一类。表明开发的32个二态性InDel标记可有效地用于鉴定品种间的亲缘关系,且丰富了大麦品种鉴定的分子标记。上述核心InDel标记在大麦品种鉴定、大麦资源亲缘关系分析以及群体划分方面具有一定的理论意义和应用价值。

关键词：大麦重测序 InDel标记品种鉴定

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棉花CLE多肽家族的全基因组鉴定与生物信息学分析

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棉花学报 2019年第4期31卷 263-281页

作者：袁娜李阳杨郁文张保龙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

【目的】CLE(CLAVATA3/Embryo surrounding region-related)多肽是一类小分子分泌蛋白,在植物生长发育过程中,对于维持分生组织细胞增殖与分化间的平衡起到重要的信号转导和调控作用。CLE家族是迄今为止报道的最大的植物多肽分子家族,... 详细信息

【目的】CLE(CLAVATA3/Embryo surrounding region-related)多肽是一类小分子分泌蛋白,在植物生长发育过程中,对于维持分生组织细胞增殖与分化间的平衡起到重要的信号转导和调控作用。CLE家族是迄今为止报道的最大的植物多肽分子家族,也是近十年来研究最为热门的植物多肽激素。尽管CLE基因家族在拟南芥和水稻等模式植物中取得较多的研究进展,但在棉花中有关CLE多肽基因家族的研究尚属空白。通过对CLE多肽家族的鉴定及演化研究,可以为进一步挖掘棉花中的功能多肽及其信号转导研究提供一定的理论基础。【方法】本文以亚洲棉(Gossypium arboreum L.)、雷蒙德氏棉(G. raimondii Ulbrich)、陆地棉(G. hirsutum L.)和海岛棉(G. barbadense L.)为研究对象,利用生物信息学方法和已鉴定的拟南芥CLE基因序列,在棉花基因组中进行同源比对,并对4个棉种中的CLE家族成员进行全基因组鉴定和分析。【结果】共得到148个棉花CLE候选基因。陆地棉和海岛棉中CLE基因数量都分别是亚洲棉和雷蒙德氏棉的2倍。聚类分析将所有CLE基因分为5个亚组。Ka/Ks分析表明大部分基因都经历了负选择作用,有11对基因经历了显著的正选择作用。转录组数据分析发现,除海岛棉中的GbCLE39、GbCLE13、GbCLE43,陆地棉中GhCLE34、GhCLE9以及亚组棉中的GaCLE4外,大部分CLE基因在棉花组织中的表达量较低,这与多肽在植物体内含量较低相一致。CLE核心保守基序分析发现了12个棉花特有的多肽,其中有2个多肽来源于受到强烈正选择作用的基因,因此在后续研究中可以对其进行进一步深入分析。【结论】本文利用生物信息学、比较基因组学等方法,首次对棉花的CLE基因家族进行了鉴定和分析,对于进一步挖掘棉花中的功能多肽及其信号调控网络研究提供了一定的理论基础。

关键词： CLE基因多肽棉花生物信息学

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棉花FAR1/FHY3基因家族的全基因组分析

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棉花学报 2018年第1期30卷 1-11页

作者：袁娜王彤刘廷利杨郁文郭月刘静张保龙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南京210014

【目的】FAR1/FHY3是1类起源于转座子酶的转录因子,在光敏色素A(phyA)信号通路的启动中起到非常重要的作用。通过对FAR1/FHY3家族进行全基因组学分析,为深入研究FAR1/FHY3在棉花光信号通路中的分子调控机理提供基础。【方法】利用生物... 详细信息

【目的】FAR1/FHY3是1类起源于转座子酶的转录因子,在光敏色素A(phyA)信号通路的启动中起到非常重要的作用。通过对FAR1/FHY3家族进行全基因组学分析,为深入研究FAR1/FHY3在棉花光信号通路中的分子调控机理提供基础。【方法】利用生物信息学方法对亚洲棉(Gossypium arboreum L.)、雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii Ulbrich)和陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中的FAR1/FHY3基因进行了全基因组鉴定和分析。【结果】共鉴定出88个FAR1/FHY3基因,其中陆地棉中数量最少。聚类分析将所有成员分为3个亚组。Ka/Ks值表明大部分基因都经历了负选择过程。转录组数据分析发现,大部分FAR1/FHY3基因在棉花叶片中表达,少数在茎、花瓣和花托中表达。陆地棉中的Gh FAR14在4种组织中均有较高水平的表达,且与拟南芥FHY3具有较高的同源性,推测其在陆地棉phyA信号通路的启动过程中可能起到关键作用。【结论】该研究结果有助于了解棉花FAR1/FHY3基因家族的进化与功能,为下一步深入研究该基因家族在棉花生长发育和响应红光信号通路中的分子调控机理提供基础。

关键词：亚洲棉雷蒙德氏棉陆地棉 FAR1/FHY3 生物信息学

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氮响应转录因子ZmNLP5影响玉米氨基酸代谢的研究

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玉米科学 2024年第9期32卷 43-48页

作者：葛敏王元琮宁丽华周玲梁帅强邬义波赵涵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南京210014

前期利用遗传和生理生化实验发现,氮响应转录因子ZmNLP5对玉米氮素吸收利用具有促进作用,但其调控机制尚未解明。基于此,以ZmNLP5基因突变体(zmnlp5)和野生型(WT)植株为研究材料,测定充足氮(SN)和低氮(DN)供给下供试材料地上和地下部20... 详细信息

前期利用遗传和生理生化实验发现,氮响应转录因子ZmNLP5对玉米氮素吸收利用具有促进作用,但其调控机制尚未解明。基于此,以ZmNLP5基因突变体(zmnlp5)和野生型(WT)植株为研究材料,测定充足氮(SN)和低氮(DN)供给下供试材料地上和地下部20种游离氨基酸的含量,从而进一步解析ZmNLP5影响玉米氮代谢的生理机制。结果表明,SN和DN条件下,相对于WT植株,zmnlp5植株地上和地下组织中多种氨基酸(40%~70%)含量显著降低,下降范围为6.08%~77.70%;氨基酸总量也显著降低,下降范围为17.91%~45.82%。此外,发现ZmNLP5对地下组织氨基酸代谢的影响比对地上组织的大,并且ZmNLP5基因的功能在低氮环境下更加显著。

关键词：玉米氮素转录因子氮响应氨基酸

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基于高通量芯片的大麦高效KASP标记的开发和应用

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植物遗传资源学报 2024年第9期25卷 1504-1515页

作者：徐婷婷孟珊朱小品邹淑琼狄佳春杨欣朱银郭春滨颜伟江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所/江苏省农业种质资源保护与利用平台/江苏省农业生物学重点实验室南京210014

分子标记是遗传研究的基础工具,广泛应用于遗传多样性研究、种质鉴定、遗传图谱构建和基因定位等领域。本研究利用Barley SNP 50K芯片对遗传背景来源广泛的大麦核心资源进行SNP检测,筛选出一系列多态性高的SNP位点,并开发出124个KASP分... 详细信息

分子标记是遗传研究的基础工具,广泛应用于遗传多样性研究、种质鉴定、遗传图谱构建和基因定位等领域。本研究利用Barley SNP 50K芯片对遗传背景来源广泛的大麦核心资源进行SNP检测,筛选出一系列多态性高的SNP位点,并开发出124个KASP分子标记。利用43份不同地理来源的大麦种质检测其有效性,初步筛选出56个KASP标记;以最小等位基因频率≥0.40、多态信息含量≥0.45为标准挑选18个高质量的KASP标记并用于绘制98份江苏省大麦品种的系统发育树,结果显示这18个KASP标记能够将具有相同地理来源及亲缘关系近的大麦材料聚为一类,表明上述KASP标记在大麦品种鉴定、大麦资源亲缘关系分析以及群体划分方面具有一定的指导意义和应用价值。同时构建了98份江苏大麦品种的SNP指纹图谱,验证了KASP技术在我国大麦品种鉴定中的可行性。开发的KASP标记能够准确、快速鉴定大麦品种,有助于大麦种质资源的科学规范管理和遗传多样性研究。

关键词：大麦 KASP标记遗传多样性指纹图谱品种鉴定

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调控玉米阻止授粉后叶片衰老的QTL定位

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江苏农业学报 2017年第4期33卷 747-753页

作者：王元琮何冰林峰赵涵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南京210014

源-库比的变化与叶片的衰老速度有密切关系,但是关于叶片衰老的调控机制仍不清楚。为了进一步明确源-库比变化对玉米叶片衰老性状影响的遗传位点,利用B73×Mo17重组自交系群体,于2015年、2016年在抽丝前套袋阻止授粉后观察叶片衰老... 详细信息

源-库比的变化与叶片的衰老速度有密切关系,但是关于叶片衰老的调控机制仍不清楚。为了进一步明确源-库比变化对玉米叶片衰老性状影响的遗传位点,利用B73×Mo17重组自交系群体,于2015年、2016年在抽丝前套袋阻止授粉后观察叶片衰老状况,取2年表型一致的142株植株并结合对应的基因型数据进行QTL分析,在第8条染色体的bnlg2046和gta101d 2个标记之间定位到一个显著QTL位点。该QTL的LOD值为3.64,贡献率为12.47%。标记之间的遗传距离为5.00 cM,物理距离为3.53 Mb。为进一步确认该QTL的准确性,利用来自于相同群体表型有明显差异的2个极端池的转录组测序数据,通过分群SNP分析(BSR-seq)后发现控制该性状的位点在同一染色体区段,其物理距离为4.47 Mb,该染色体区段共有85个基因。预测其中7个基因可能与叶片授粉被阻断后的叶片衰老性状有关。分析B73与Mo17在该区段的85个基因在抽丝期、抽丝后1周与抽丝后2周的转录组数据,结果显示,在预测的候选基因中,编码类WRKY家族转录因子的GRMZM2G432583以及编码E2结合酶的GRMZM2G007276和GRMZM2G132759在这几个时期的2个亲本中转录水平差异较大,是目的基因的可能性较大。本研究为阐明参与调控阻止玉米授粉后叶片衰老的基因和研究该性状产生的分子机制奠定了基础。

关键词：玉米阻止授粉叶片衰老 QTL

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