Genetic bases of source-,sink-,and yield-related traits revealed by genome-wide association study in Xian rice

The source-sink relationship determines the ultimate grain yield.We investigated the genetic basis of the relationship between source and sink and yield potential in rice.In two environments,we identified quantitative trait loci(QTL)associated with sink capacity(total spikelet number per panicle and thousand-grain weight),source leaf(flag leaf length,flag leaf width and flag leaf area),source-sink relationship(total spikelet number to flag leaf area ratio)and yield-related traits(filled grain number per panicle,panicle number per plant,grain yield per plant,biomass per plant,and harvest index)by genome-wide association analysis using 272 Xian(indica)accessions.The panel showed substantial variation for all traits in the two environments and revealed complex phenotypic correlations.A total of 70 QTL influencing the 11 traits were identified using 469,377 high-quality SNP markers.Five QTL were detected consistently in four chromosomal regions in both environments.Five QTL clusters simultaneously affected source,sink,source–sink relationship,and grain yield traits,probably explaining the genetic basis of significant correlations of grain yield with source and sink traits.We selected 24 candidate genes in the four consistent QTL regions by identifying linkage disequilibrium(LD)blocks associated with significant SNPs and performing haplotype analysis.The genes included one cloned gene(NOG1)and three newly identified QTL(qHI6,qTGW7,and qFLA8).These results provide a theoretical basis for high-yield rice breeding by increasing and balancing source–sink relationships using marker-assisted selection.     

玉米热激蛋白ZmHSP70-12基因的克隆及表达分析

热激蛋白70(HSP70)是原核和真核细胞中普遍存在的一种高度保守的分子伴侣。从玉米中克隆1个HSP70家族成员。该基因cDNA序列全长为1 992 bp,开放阅读框为2 352 bp,编码663个氨基酸,蛋白质分子量约75.0 kD。蛋白结构预测及同源比对分析表明,该基因编码蛋白含ATPase位点和HSP70保守结构域,与拟南芥AtHSP70-12序列高度相似,命名为ZmHSP70-12。蛋白亚细胞定位显示,ZmHSP70-12蛋白在内质网中表达。实时荧光定量PCR分析表明,ZmHSP70-12对非生物胁迫高温、干旱均具有明显的应答反应,推测ZmHSP70-12是玉米中与胁迫逆境相关的基因。     

玉米单倍体高自然加倍材料吉Gjb335DH3的遗传分析与QTL初定位研究

玉米单倍体育种技术加倍率低的问题是单倍体育种技术应用限制条件。本研究以雄穗低自然加倍材料DHL287为母本、雄穗高自然加倍材料吉Gjb335DH³为父本，构建单倍体雄穗高自然加倍群体。根据集群分离分析法（BSA，Bulked segregant analysis），结合SNP标记，使用滑动窗口分析3组BSA混池基因型数据，最终在1、3、4、5、7号染色体上筛选出23个与雄穗高自然加倍相关的QTL位点。其中，3组BSA混池结果都在1、3、4号染色体上定位到4个共有的显著QTL区段，说明4个QTL区段具有很强的重演性。同时，在5、7号染色体上分别定位到3个、2个与单倍体雄穗高自然加倍相关的QTL位点。     

玉米轴色突变体698-3R的遗传鉴定

以辐射诱变获得的玉米红轴突变体698-3R为材料,通过遗传交配设计分析轴色的遗传规律,利用SSR-BSA法初步定位轴色基因,并对候选基因进行克隆和表达分析。结果表明:(1)突变体698-3R的红轴对白轴性状表现为显性遗传,受一对核基因控制,初步定位在第一染色体上的SSR标记phi095与umc1452之间,与phi095相距3.9cM,与umc1452相距7.1cM,将该基因暂定名为C(t);(2)以轴色基因 P1的cDNA为模板克隆C(t),发现698-3R有3个C(t)转录本,而野生型698-3中至少有2个;预测氨基酸序列比对发现,698-3R中3个C(t)蛋白的氨基酸序列与已知P_1-wr蛋白一致,突变使其获得完整的MYB结构域和酸性激活域,而野生型698-3中698-3-P-1蛋白由于编码序列缺失导致移码突变,不具有该功能结构域;(3)对C(t)基因qRT-PCR分析发现,除25DAP外,其余4个时期在698-3R中表达水平均显著或极显著高于698-3;以 A1和 C2基因表达验证分析发现,C(t)与验证基因表达模式一致,说明C(t)可能具有 P1激活调控 A1和 C2基因表达的功能。推测该红轴基因C(t)可能为一个 P_1-wr基因。     

森林保险制度体系重塑与运行机制优化

森林保险市场存在有效需求不足、创新供给乏力、地方政府参与积极性低的供需双冷局面,财政补贴政策低效运行。其根本原因是缺乏独立的适应其特殊性的森林保险制度体系作为保障,致使现有运行机制不协同,产品体系不科学,补贴机制不合理,导致市场发展缓慢。为此,通过林业风险与林业生产的属性特征分析,确定我国森林保险属性定位应是有政府支持的商业性森林保险,在此基础上围绕运行模式、产品体系、财政补贴体系建立相应的运行机制,从而构建一套独立综合的森林保险制度体系与运行机制,以改善供需双冷市场僵局,保障财政补贴政策有效发挥,推动森林保险健康持续发展。     

梨小食心虫的寄主定位及其影响因素研究进展

梨小食心虫(Grapholitha molesta Busck)是鳞翅目(Lepidoptera)卷蛾科(Tortricidae)一种具有蛀果习性的世界性害虫,主要危害蔷薇科植物并造成严重经济损失。同其他植食性昆虫一样,梨小食心虫对寄主植物的准确定位关系到觅食、求偶、交配和后代存活,乃至整个种群繁衍等生命活动。基于"梨小食心虫—蔷薇科植物"之间的相互关系,综述了梨小食心虫寄主定位行为的研究现状,并分析影响该行为过程的重要化学、物理和生理等因素,探讨昆虫行为调控技术在梨小食心虫等蛀果类害虫综合防控中的应用前景,为今后研究该类害虫对不同寄主植物的潜在危害及防控奠定理论基础。     

龙眼DCL4的亚细胞定位分析及其对外源ABA和SA的响应

为了研究DlDCL家族中DlDCL4基因在龙眼中的功能,本研究通过氨基酸序列比对、系统发育进化树的构建、亚细胞定位验证、实时荧光定量PCR（qPCR）等方法,对其进行初步探究。结果表明：遗传进化分析显示,DCL4氨基酸序列在所选的物种间相似度高于50%,其中龙眼与甜橙（Citrus sinensis）的亲缘关系最近。在激光共聚焦显微镜观察下,洋葱细胞核发出绿色荧光,其他部位不发出荧光,表明龙眼DCL4蛋白定位于细胞核中。在24 h内,100 μmol/L的外源脱落酸（ABA）对 DlDCL4都有极显著的下调效果;100 μmol/L的水杨酸（SA）对其表达量有显著的上调效果,其中8 h时表达量最大,提示 DlDCL4对不同激素的响应效果不同且不同处理时长下响应效果也会有影响。     

水稻‘越光’品种的“前世今生”

‘越光’是一种短园粒水稻品种,自1953年在日本一开始推广种植,就是日本人最喜欢的大米。即使大面积推广种植50多年之后的现在,由于其米质优良和长期形成的消费口碑,也依然是日本水稻最大种植推广品种。为全面了解‘越光’品种育种过程和其特有的农艺性状以及控制有利性状基因组信息,我们以“Koshihikari: a premium short-grain ricecultivar - its expansion and breeding in Japan”文章为最主要参考文献并加以摘译,对其历史进行梳理,同时对当前中国优质稻育种提出了个人的思考。