山西苹果茎痘病毒遗传多样性分析

苹果茎痘病毒是苹果安全生产的巨大威胁,严重影响苹果产量和质量。探讨苹果茎痘病毒(Apple stem pitting virus, ASPV)在山西省的分布、变异和多样性,可为制定可持续的病毒管理策略提供理论依据。从山西省11个地区采集苹果叶片样品进行RT-PCR检测。结合在线数据库,利用相关软件对文中研究获得的序列进行系统发育、遗传多样性、重组以及种群遗传分化等分析。RT-PCR检测结果显示从山西省11个地区采集的409份苹果叶片样品中,ASPV的检出率为36.33%(临漪)至55.37%(平遥)。选择15个ASPV检测为阳性的样品,分别克隆其CP基因并与22个不同的ASPV分离物进行核苷酸和氨基酸一致性分析,发现37个ASPV分离物的核酸一致率为70.27~96.31%,氨基酸一致率为37.04~96.64%,其中,Shanxi-2与JX673826.1的核酸一致率最高,为90.86%, Shanxi-2与MN617853.1的核酸一致率最低,为70.40%。基于CP的进化树分析结果显示37个ASPV分离物被划分为2个进化群体。遗传多样性分析结果表明ASPV种群发生了收缩,且在两个群体之间呈现较大的遗传差异。ASPV-CP基因受负选择压力影响。该研究结果将为评估山西省ASPV的流行病学特征提供重要线索。     

玉米矮化突变体gad39的遗传分析与分子鉴定

株高决定了玉米的种植密度和抗倒伏性,进而影响产量和品质,是玉米育种中重要的选择性状之一,因此对控制玉米株高相关基因的遗传和分子机制的研究具有重要意义。本文对源自玉米自交系Mo17的矮化自然突变体gad39进行了表型鉴定、细胞学观察、遗传分析、基因定位和赤霉素(GA3)处理等研究。田间种植条件下,整个生育期gad39的株高都明显矮于野生型Mo17,吐丝期仅100.00 cm,与野生型的192.60 cm相比,下降了48.08%,差异达到极显著水平;进一步分析发现gad39的雄穗长度显著变短,节间数目显著减少。扫描电镜观察发现,茎秆纵向细胞的宽度和长度显著变小。雄穗变短、节间数目减少和纵向细胞变小是导致gad39植株矮化的主要原因。除植株矮化外, gad39分蘖数增加,穗位降低,茎秆变细,叶片变短和雌穗变短。遗传分析表明, gad39的突变表型由1对隐性核基因控制,将控制矮化性状的基因定位在3号染色体长臂td4和td6标记之间。这2个标记之间的物理距离为15.34 kb,其间包含一个控制植株矮化的基因D1/ZmGA3ox2。测序发现, gad39中的D1基因具有10个InDels和21个S...     

不同甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的遗传多样性分析

利用35对SSR引物分析40对不同的甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的遗传多样性。结果表明：每对引物扩增得到的条带数在2~12之间,有效等位基因数(Ne)、Shannon’s信息指数(I)、Nei’s基因多样性指数(H)的平均值分别为2.306、0.891和0.519。采用类平均法(UPGMA)进行聚类分析并计算遗传距离。聚类结果显示,除供试材料22与其他材料的遗传距离较大,亲缘关系较远,单独为一类群;其余的供试甜菜品系可分为4个类群;共有14对甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系完全聚合在一起,说明经过回交后,不育系和保持系的细胞核基因组之间几乎达到一致,纯度较高,今后可以直接应用于甜菜育种中;另有26对纯度较低,遗传距离较大,还需要继续进行回交至纯合。80份供试材料的遗传距离最大为0.462,最小为0.120。14对聚合在一起的原配组中的不育系之间遗传距离各不相同,今后可选择14对中遗传距离较大的不育系和其异型保持系配制二元不育系,用于杂交种中的母本。加大培育出甜菜新品种的可能性,同时减少了育种工作中的盲目性,有效的提高了甜菜育种效率。     

元麦β-葡聚糖含量的差异性及其影响因素的研究进展

元麦膳食纤维含量丰富,β-葡聚糖含量高,保健功效强,是重要的功能性农产品。为了全面了解不同地区元麦β-葡聚糖含量的差异性及其影响因素,本研究对全国7个不同省份元麦棱型、粒色、β-葡聚糖含量进行了整理和归纳,分析了气候、遗传育种和栽培措施等方面对元麦β-葡聚糖含量的影响。针对有关元麦β-葡聚糖合成筛选的有效基因少,气候与栽培措施对元麦β-葡聚糖的影响较大等问题,提出如下解决建议：（1）通过全基因组关联分析定位筛选相关位点与候选基因,挖掘与利用和β-葡聚糖合成相关的关键或主导基因,为元麦营养育种提供分子基础。（2）实际生产中根据当地气候条件,选择高产高β-葡聚糖含量的加工用营养元麦品种,采用适宜的栽培措施,缓解不良生长环境的影响。元麦分子育种和适宜的栽培措施有助于提高元麦生长适应能力,稳定元麦β-葡聚糖的含量,保障高品质元麦原料,推动健康农业的发展。     

基于ISSR标记的龙眼种质资源遗传多样性及亲缘关系分析

为明确收集的龙眼种质资源遗传多样性水平和亲缘关系,以20份龙眼种质资源为研究对象,采用ISSR分子标记进行遗传多样性及亲缘关系分析。11条引物共扩增出113条DNA片段,其中多态性片段90条,占总扩增片段数的79.65%。供试龙眼材料的遗传相似系数介于0.5487~0.8673之间,平均遗传相似系数0.7758。20份龙眼资源材料的ISSR聚类结果表明,供试龙眼材料间的亲缘关系较近,聚类结果受亲本关系影响,一定程度上反映了品种的地理分布情况,与传统分类方法较为一致。研究结果为龙眼种质资源的分类、遗传进化研究及杂交组合选配提供一定的理论和技术支持。     

热带水稻优异种质资源的表型遗传多样性分析

有效管理和充分挖掘遗传多样性丰富的稻种资源对水稻育种具有重要意义。利用15个表型性状对来自9个热带国家和地区的127份热带水稻育种优异种质进行综合评价,比较分析不同来源热带水稻优异种质的表型差异和遗传多样性指数。结果表明：热带水稻种质资源表型性状差异明显,数量性状的变异系数为7.0%～23.8%,平均为12.04%,其中单株穗数比较大,谷粒长较小;Shannon-Wiener多样性指数分析结果表明,15个表型性状遗传多样性指数变化为0.603～2.066,平均为1.579,其中每穗总粒数比较高,穗型较小;9个不同来源地的热带水稻资源多样性指数为0.780～1.547,平均为1.219。不同来源的热带水稻种质各性状变异范围较大,各性状间存在显著差异,遗传多样性指数较高,可进一步发掘优异资源和有利基因,为培育和筛选优良热带水稻品种提供亲本来源。     

Tipping Points in Seaweed Genetic Engineering: Scaling Up Opportunities in the Next Decade

Seaweed genetic engineering is a transgenic expression system with unique features compared with those of heterotrophic prokaryotes and higher plants. This study discusses several newly sequenced seaweed nuclear genomes and the necessity that research on vector design should consider endogenous promoters, codon optimization, and gene copy number. Seaweed viruses and artificial transposons can be applied as transformation methods after acquiring a comprehensive understanding of the mechanism of viral infections in seaweeds and transposon patterns in seaweed genomes. After cultivating transgenic algal cells and tissues in a photobioreactor, a biosafety assessment of genetically modified (GM) seaweeds must be conducted before open-sea application. We propose a set of programs for the evaluation of gene flow from GM seaweeds to local/geographical environments. The effective implementation of such programs requires fundamentally systematic and interdisciplinary studies on algal physiology and genetics, marine hydrology, reproductive biology, and ecology.     

直播稻生产概况与品种选育策略

近年,直播稻面积在我国迅速扩大。本文结合国内外直播稻生产概况,指出了直播稻在抗倒伏、出苗率、耐冷性、防治杂草以及生育期等方面存在的问题,提出了培育“生育期适中、抗倒伏、耐低温、耐低氧萌发”的适合直播的水稻新品种选育策略。     

Dissecting Genetic Basis of Deep Rooting in Dongxiang Wild Rice

Deep rooting is an important trait in rice drought resistance. Genetic resources of deep-rooting varieties are valuable in breeding of water-saving and drought-resistant rice. In the present study, 234 BC₂F₇ backcross introgression lines were derived from a cross of Dongye 80 (an accession of Dongxiang wild rice as the donor parent) and R974 (an indica restorer line as the recurrent parent). A genetic linkage map containing 1 977 bin markers was constructed by ddRADSeq for QTL analysis. Thirty-one QTLs for four root traits (the number of deep roots, the number of shallow roots, the total number of deep roots and the ratio of deep roots) were assessed on six rice chromosomes in two environments (2020 Shanghai and 2021 Hainan). Two of the QTLs, qDR5.1 and qTR5.2, were located on chromosome 5 in a 70-kb interval. They were detected in both environments. qDR5.1 explained 13.35% of the phenotypic variance in 2020 Shanghai and 12.01% of the phenotypic variance in 2021 Hainan. qTR5.2 accounted for 10.88% and 10.93% of the phenotypic variance, respectively. One QTL (qRDR2.2) for the ratio of deep roots was detected on chromosome 2 in a 210-kb interval and accounted for 6.72% of the phenotypic variance in 2020. The positive effects of these three QTLs were all from Dongxiang wild rice. Furthermore, nine and four putative candidate genes were identified in qRDR2.2 and qDR5.1/qTR5.2, respectively. These findings added to our knowledge of the genetic control of root traits in rice. In addition, this study will facilitate the future isolation of candidate genes of the deep-rooting trait and the utilization of Dongxiang wild rice in the improvement of rice drought resistance.