菜豆花色全基因组关联分析

以124份菜豆为试验材料,分别在2019年和2020年调查花色表型,利用全基因组关联分析(GWAS)的方法对调控花色的基因进行挖掘.结果 表明:2年间供试菜豆花色表型基本一致,仅有1份材料存在差异.对124份菜豆材料进行重测序共获得517.58 Gb的数据量(10×),通过与菜豆参考基因组比对,获得5130030个SN...     

枇杷全基因组SSR标记开发及其多态性研究

搜索枇杷全基因组范围内的SSR位点,分析其分布特点,同时使用10个枇杷品种的重测序数据对这些位点的基因型进行分析。结果显示共获得103509个SSR位点,二核苷酸重复类型有73604个,占71.1%,以AT/TA为主。三核苷酸重复类型占15.0%,以AAG/CTT为主。对10个枇杷样本进行重测序,分别获得32～206 Mb的reads,测序深度为12.9×～81.3×。本研究中新开发2个脚本程序(Flank和SSRtype),对重测序数据Reads中包含的SSR位点长度进行了分析,确定基因型。‘早钟6号’的测序深度达到12.9×,能够覆盖80%的SSR位点,说明12×以上的测序深度能够满足SSR位点的分析。枇杷中大量SSR位点为多拷贝(占78.4%),为单个品种单个位点产生3条以上的条带,而在所有品种中呈现两拷贝的SSR位点有12 962个(占12.5%),这些位点产生的多态性条带分别为2～10条不等,多态性信息含量的中位数为0.269,大于0.5的位点有526个。从中挑选20对引物进行荧光PCR,结果显示这些引物的多态性与重测序分析结果一致。     

番茄抗旱性的全基因组关联分析

测定了301份番茄（Solanum lycopersicum L.）种质的叶片在离体24 h后的相对失水率,以鉴定其抗旱能力,并进行了全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）。共检测到3个与番茄抗旱性显著关联的SNP位点,分别为S02.1158758、S02.1160893和S05.1426646,单个位点可以解释4.08%～18.97%的表型变异。挖掘到3个与番茄抗旱性显著关联的主效SNP位点和7个候选基因,有助于解析番茄抗旱性的遗传基础及其调控机制,为番茄抗逆遗传改良奠定了基础。     

90个苹果品种耐寒性评价和全基因组关联分析

以90个苹果栽培品种为试验材料,采集冬季休眠的枝条进行相对电导率测定,评价其耐寒能力;同时利用基因组重测序技术检测到的1 247 162个SNP开展全基因组关联分析,筛选与苹果耐寒性状显著关联的候选基因。鉴定出3个耐寒能力最强的品种,其相对电导率均小于40%,分别是‘金红’（‘Jinhong’）,‘埃德尔博斯多夫’（‘Edelborsdorfer’）,‘赫拉森’（‘Haralson’）。基于1 247 162个高质量SNP位点与表征耐寒性的相对电导率的指标的关联分析,挖掘出5个与耐寒性显著关联的SNP位点,这些位点分布在4号、15号和16号染色体上,并鉴定到与冷胁迫紧密相关的3个候选基因TIF3B1(MD04G1241100)、COR47(MD15G1003900)和MD16G1069900。     

全基因组关联分析及其在辣椒育种中的应用研究进展

全基因组关联分析（GWAS）是将基因型与可观测的性状（即表型）进行群体水平的统计学分析,通过统计量或P值筛选出可以影响该性状的遗传变异因子,为揭示作物复杂农艺性状的遗传机理提供了研究思路。目前GWAS已广泛应用于作物遗传育种,本文主要综述了GWAS在辣椒农艺性状、品质性状及抗性方面的应用研究进展,并对存在的问题进行探讨及展望,以期为今后利用GWAS进行辣椒农艺及品质性状遗传基础的研究及分子标记辅助育种提供理论依据和参考。     

黄瓜核心种质白粉病抗性的全基因组关联分析

以231份来自世界各地的黄瓜核心种质为材料,于2017和2018年在北京和广州进行白粉病抗性鉴定,利用基因组重测序检测的950 382个SNPs进行全基因组关联分析。结果表明,黄瓜白粉病在广州地区的自然发病率显著高于北京地区,不同种质在两年病情指数(DI)之间存在较高的相关性;基于混合线性模型,共检测到12个显著关联信号,分布于1号、5号和6号染色体上,其中,pm1.1在北京的两年中被重复检测到,pm5.7在广州的两年中被重复检测到;显著关联信号中共有68个超过阈值[–log10(P value)=6.0]的SNP,包含1个外显子区非同义突变SNP(Chr5:16 676 542),位于编码异嗜性和多嗜性逆转录病毒受体蛋白基因XPR(Csa5G471600)上;在与白粉病抗性相关联SNP的LD区段内共检测到63个候选基因,其中7个候选基因的表达量在高抗材料接种白粉病前后出现显著差异。     

中国学者完成普通菜豆重要农艺性状全基因组关联分析

我国普通菜豆资源丰富,是世界普通菜豆主要出口国之一。但由于我国对普通菜豆种质资源的遗传研究起步较晚,对现有种质资源研究不足,鉴定不够,导致这些宝贵资源的遗传本底不清、难以被育种家有效利用,在一定程度上限制了育种和产业的发展。中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优异种质资源发掘与创新利用创新团队联合国内外6家科研单位对来自19个国家的683份普通菜豆资源的全基因组进行重测序,发掘了480多万个SNP(单核苷酸多态性),构建出国际首张精细的普通菜豆单倍型图谱,并在纬度跨度、光照时间长短差异明显的四地(黑龙江哈尔滨、河南南阳、贵州毕节和海南三亚)开展了3年的主要农艺性状表型鉴定,鉴定出505个与产量、花期、籽粒特性、抗病性等主要农艺性状紧密相关的遗传位点,为普通菜豆的基因发掘与遗传改良研究提供了海量的表型数据和基因型数据,促进了普通菜豆育种水平的跃升,且推动了全基因组选择育种的发展。     

卡特兰DUS测试性状与SSR标记的关联分析

为挖掘与卡特兰（Cattleya）表型性状显著相关的分子标记,对160份卡特兰品种的63个DUS（特异性、一致性和稳定性）测试性状进行鉴定描述,用筛选得到的22对核心SSR引物对这些品种进行遗传多样性分析,并利用TASSEL2.1软件的一般线性模型（generallinearmodel,GLM）和混合模型（mixed linear model,MLM）依次对供试品种8个主要观赏性状进行关联分析。研究结果显示,22对核心SSR引物共得到293个等位变异位点,变异幅度在3～28之间,PIC值平均为0.8531,平均Shannon’s信息指数（I）为2.3280。基于Nei’s遗传距离进行聚类分析,可将160份卡特兰品种分为两大种群。GLM模型分析共检测到17个标记分别与4个性状相关联;MLM共检测到15个标记分别与6个性状相关联;共有15个标记被两种模型同时检测到与表型性状相关联。SSR42和SSR9这两个标记在两种模型中多次出现,与花长度、花颜色和中萼片性状等多个性状相关联,体现了“一因多效”现象。     

菊花品种表型性状与SSR和SCoT分子标记的关联分析

利用16对SSR和10对SCoT引物对99个菊花品种的基因组变异进行扫描,分析其群体结构,并采用一般线性模型GLM和混合线性模型MLM方法对10个表型性状进行关联分析。供试群体Shannon’s指数为1.46~2.52。群体遗传结构分析将99个菊品种划分为5个亚群。GLM分析发现有8个SSR位点与7个表型性状相关联(P0.01),其中与3个花部性状(花序直径、花序高度、舌花宽度)相关位点5个,与4个营养性状(叶柄长度、叶片长度、托叶大小及叶一级刻度)相关位点4个,各位点对表型变异的解释率在0.06~0.40之间;3个SCoT位点与花序直径相关联。MLM分析发现3个SSR位点与4个表型性状相关联。MLM中检测到的标记JH42、JH81和JH86在GLM中同样被检测到,但解释率稍低。     

生菜资源表型性状变异及其与SSR标记的关联分析

从世界范围内搜集的300多份生菜资源中筛选30份优质资源作为研究对象,调查12个表型性状变异,并进行SSR分子标记分析,探究表型性状与SSR标记之间的相关关系,以期为生菜分子标记辅助育种提供参考依据。结果表明:调查的30份资源表型性状均存在极显著差异,平均变异系数最大的为株幅(40.256%)。12个表型性状将30份生菜资源分成两大类,30份资源的遗传距离变化范围为0.083~0.667。14个多态性EST-SSR标记在30份生菜资源中扩增的条带数为3~8,HO和HE的平均值分别为0.156和0.680,PIC值变化范围为0.466~0.771。同样,14个标记将30份资源分成两大类,30份资源间的遗传距离为0.032~2.629,表型性状聚类结果与SSR标记聚类结果不相关。以单一性状聚类结果与SSR标记聚类结果进行相关性分析,大部分标记均与表型性状有相关性,且大部分引物组合表现为累积效应。     

紫叶碧桃花色苷提取及其稳定性研究

研究了花瓣花色苷的提取方法及不同浓度的双氧水、亚硫酸钠、蔗糖、葡萄糖、柠檬酸、Na+、Zn2+、Ca2+、Cu2+溶液及不同pH等对紫叶碧桃花色苷的影响。结果表明:以0.5%HCl和75%乙醇为浸提剂在65℃恒温提取3h,提取效果最好。在影响其稳定性的各因子中,pH对花色苷影响显著,在酸性条件下,花色苷具有良好的热稳定性。金属离子Na+、Zn2+、Ca2+在不同浓度下对花色苷影响不显著,Cu2+较显著。花色苷的还原能力不显著,抗氧化性显著。在自然光和黑暗条件下花色苷吸光度均不显著。蔗糖、葡萄糖、柠檬酸对其颜色与性质的影响均不显著。     

西宁地区的温室油桃品比试验

以“东方红”、“早大果”、“丽春”、“中油4号”、“中油5号”5个油桃品种为试材,通过对其物候期观测、果实品质测定、果实经济性状调查进行温室促早栽培品比试验.结果表明:果实成熟最早的是“东方红”,“丽春”、“中油5号”次之,“早大果”、“中油4号”最晚;从果实的品质指标来看,5个油桃品种可溶性糖、可滴定酸、维生素C、果实硬度、干物质含量均存在差异;从品种经济性状来看,5个油桃品种平均单果重、单位面积产量、裂果率、果形、果肉颜色差异显著;引进的5个油桃品种,在西宁地区的土壤和气候条件下进行温室促早栽培,均取得成功,并取得良好的经济效益,但综合评价,“东方红”、“丽春”、“中油5号”更具有市场前景.     

新疆蟠桃中发现油桃茎痘相关病毒和亚洲李属病毒

采用高通量测序(High-throughput sequencing,HTS)技术检测新疆蟠桃感染病毒的情况.采集具有穿孔、脉间褪绿等症状的蟠桃嫩叶,提取总RNA,用于高通量测序,共获得13.36 Gb的数据,包含44 563 187对reads,其中比对到油桃茎痘相关病毒(nectarine stem pitting...     

桃杂交后代主要经济性状遗传变异分析

对桃品种（系）１２个杂交组合１３６１个单系的后代主要经济性状的遗传变异情况进行了分析，包括Ｆ＿１开花期、果实成熟期、果实大小、颜色和风味、果形、果肉硬度、果肉颜色、丰产性、核粘离性、树体性状和综合品质等，为进一步合理配置亲本提供参考依据。     

不同激素配比对碧桃离体快繁的影响

以碧桃的单芽茎段为试材,以MS培养基为基本培养基,研究了不同的激素浓度及配比对碧桃腋芽诱导、增殖和生根的影响,结果表明:碧桃腋芽诱导的最佳培养基为MS KT 0.5mg/L NAA 0.1 mg/L,在此培养基中碧桃腋芽诱导率可达93.3%,且生长良好;最佳增殖培养基为MS KT 0.3 mg/L NAA 0.08 mg/L,其增殖率可达75%,增殖系数为1.5;最佳的生根培养基为1/2 MS NAA 0.3 mg/L,生根率为50%。该研究结果可为生产提供一定的参考。     

Isolation,cloning, and expression of five genes related to nitrogen metabolism in peach (Prunus persica L. Batsch)

An optimal dosage of nitrogen has long been known to play important roles in governing nitrogen-use efficiency and improving the yield of plants. However, there is limited information on the isolation and expression profiles of genes related to nitrogen metabolism in peach (Prunus persica L. Batsch). This study isolated five genes involved in nitrogen metabolism and evaluated the effects of a single foliar application of urea on levels of expression of these genes in the leaves of ‘Dazhenbaochiyue’ peach. Cloning resulted in the isolation of 1,767, 1,236, 1,074, 1,758, and 2,721 nt-long cDNAs with full-length open reading frames encoding 588, 411, 357, 585, and 906 amino acids representing the asparagine synthetase (AS), glutamate dehydrogenase (GDH), glutamine synthetase (GS), nitrite reductase (NiR), and nitrate reductase (NR) genes in peach, respectively. An alignment of multiple amino acid sequences revealed that the AS, GDH, GS, and NR proteins in peach shared high levels of sequence conservation or identity at the amino acid level with their homologues in Arabidopsis thaliana and grapevine (Vitis vinifera). Based on analyses of expression of the five genes in peach leaves, we demonstrated that genes related to nitrogen metabolism responded to a foliar application of urea within 2 d. This was consistent with previous reports which indicated that leaves rapidly absorbed urea-nitrogen after foliar application. Foliar application of 0.5% (w/v) urea inhibited expression of GS and NiR, but increased expression of GDH, AS, and NR compared to control leaves. The different patterns of expression of the five genes in this study suggested that their expression might reflect their various roles in nitrogen metabolism, plant N status, and responses to weather conditions such as high light intensity, temperature, or humidity, all of which affect photosynthesis. These findings provide a basis for future functional analyses of these five genes in peach.     

琼花挥发性成分的GC-MS分析

采用顶空固相微革取操作,结合气相色谱质谱联用技术对琼花的挥发性成分进行鉴定分析,并用面积归-法测定其相对含量。共分离了48个色谱峰,初步鉴定了其中的24个成分,占其挥发性成分的81．64％。主要包括烷烃、烯烃、醇、酚、酯、及芳烃类等6类化合物,其中烯烃化合物占总色谱馏出峰面积的51．57％,烷烃类占11．95％,芳烃类占9．61％,醇类占5．47％,酯类占2．43％,酚类含量最低,只占0．7％。其主要化合物有：石竹烯（13．5％）,5,6-二亚甲基环辛烯（11．11％）,古巴烯（7．42％）,2-乙烯基-1,1-二甲基-5-亚甲基环已烷（8．47％）,十一烷（2．59％）,5-己烯-1-醇（5．15％）等化合物。     

文雅杜鹃组织培养研究

以文雅杜鹃1 a生半木质化茎段作外植体,以WPM为基本培养基,研究不同激素浓度和组合对文雅杜鹃不定芽诱导和生根的影响.结果表明:外植体在WPM+ZT 2.0 mg/L(单位下略)+IAA 0.5添加蔗糖30 g/L,琼脂4g/L,pH5.0的培养基上诱导率达83.33％;最佳继代培养基为WPM+ZT 0.8+NAA 0.05+蔗糖30 g/L+琼脂4g/L,pH 5.0;最适生根培养基为WPM+IBA 1.0+NAA 0.5+蔗糖30 g/L+琼脂7g/L+活性炭3g/L,pH 5.0,生根率为93％.     

白花丹参组织培养技术的研究

以白花丹参叶为外植体,研究了外植体种类、激素比例、琼脂浓度、活性炭等培养条件对组培快繁的影响。结果表明:培养基MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 1.0mg/L+琼脂7%适宜2种愈伤组织诱导;培养基MS+KT 1.5mg/L+NAA 0.5mg/L+琼脂8%+活性炭0.3%能有效预防玻璃化苗,适宜健壮芽苗增殖;培养基1/2MS+IBA 0.2mg/L+琼脂8%(或同时添加0.3%活性炭)有利于试管苗根系的生长,生根率达到100%。试管苗移栽成活率达到95%。     

木霉菌对香蕉枯萎病菌的抑制作用

实验室分离到1株对香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubens)有明显抑制作用的菌种,经18SrDNA鉴定为木霉属,命名为Trichoderma sp.G2。采用固体和液体培养法对菌株G2抑制香蕉枯萎病菌的生长进行了初步研究。结果表明,在对峙试验的平板上,7d香蕉枯萎病菌完全被G2的短绒状菌丝及分生孢子梗丛覆盖;在拮抗平板上,G2发酵液的平均抑制率约为90.4%,挥发性物质平均抑制率达68.3%,可见挥发性物质对抑制病原菌的生长起了重要的作用。在浓度为1.0×107cfu·mL-1香蕉枯萎病菌液体培养中,按体积比为20%接种G2,10d后镜检发现病原菌的菌丝及孢子大部分出现融解,表明菌株G2对香蕉枯萎病菌有明显的拮抗作用。