科研产出
四倍体地方品种甲着小麦的遗传鉴定与评价
《植物遗传资源学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：巴塘四倍体甲着小麦是“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”中，在四川省甘孜藏族自治州巴塘县征集到的优异种质资源，也是近几十年在四川省收集到的唯一一份四倍体小麦地方品种，2023年被评为全国十大农作物优异种质资源和四川省新发现优异种质资源。为挖掘甲着小麦的优异特性和应用潜力，促进优异资源优势转化为创新优势和产业优势，对包含甲着小麦在内的9份四倍体、2份六倍体小麦的农艺性状、品质性状以及在染色体水平和分子水平上的遗传差异进行了系统评价。结果表明，甲着小麦的穗粒数和小穗数最高，分别为68.5粒、36个，其高穗粒数并不影响千粒重，是穗粒数和千粒重协调表达的优异资源。甲着小麦角质率和硬度相比其他供试的四倍体小麦最低，分别为17.0%和62.0 N/cm2；甲着小麦的总黄酮含量最高，以芦丁和槲皮素为标准样品，其总黄酮含量分别为2.63 mg/g和6.13 mg/g，是其他10份试验材料的2～5倍。细胞学分析发现，甲着小麦的5A和3B染色体结构与其他10份材料均存在明显差异；4A、5A、7A、3B、5B染色体与圆网、圆P存在染色体结构差异。基于91对KASP分子标记和38对SSR分子标记聚类分析结果，11份供试材料被分为四倍体小麦群和六倍体小麦群两大类；在四倍体小麦群，甲着小麦与四川小麦地方品种圆P、圆网、简阳矮兰麦聚为一小类，是四川本地圆锥小麦。以上研究表明甲着小麦是珍贵的高穗粒数、高总黄酮含量、低角质率和较低硬度的四川本地四倍体小麦地方品种，是产量和品质改良的重要基因资源。
关键词： 四倍体 甲着小麦 农艺性状 品质 ND-FISH 分子标记
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西南地区主栽杂交稻对'宜香优2115'致病性稻瘟菌的抗性
《植物保护 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：由Magnaporthe oryzae引起的稻瘟病是威胁西南乃至全国水稻生产最重要的病害之一，选育和利用抗性品种是控制稻瘟病最经济有效且对环境友好的措施，但抗性品种因病菌群体毒性发生变化而丧失抗性，已成为抗性品种选育和利用中的瓶颈问题。为筛选西南地区当前大面积推广品种‘宜香优2115’感染稻瘟病后的接班品种，本研究于2022年-2023年利用其致病菌在病圃对24个抗病基因供体和西南地区100个杂交稻品种进行了抗性筛选。结果表明在两年间24个抗瘟单基因系均不能稳定表现抗性，57个杂交稻品种和含有Pigm基因的‘谷梅4号’稳定表现抗病。对42个抗性表现不一的杂交稻所含抗性基因进行了检测，结果表明，抗性基因的数目越多，品种抗性程度和稳定性越好，含有Pigm或Pi9的基因组合的杂交稻能够稳定抗病，含有Pikh/Pita/Pib的‘华浙优261’‘国泰香优2号’和‘成优4001’也稳定表现抗病。
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西北条锈菌源区冬小麦育种抗条锈病基因的利用现状与策略
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】了解中国小麦条锈病西北重要越夏菌源区甘肃陇东和陇南近20年育成小麦品种（系）中抗条锈病基因的利用情况，为陇南小麦条锈病遗传多样性控制，持久抗病品种的培育和可持续绿色健康生态农业奠定基础。【方法】于2019—2020年和2020—2021年种植季对117份冬小麦品种（系）甘肃清水县和四川郫都区进行成株期抗条锈病鉴定，2021年分别用条锈菌CYR33和CYR34对117份品种（系）进行苗期抗条锈病鉴定，并利用分子标记对15个抗条锈病基因进行检测。【结果】田间成株期对条锈菌主要流行致病性混合小种抗病的品种（系）占29.1%，其中，25.6%为陇南区域品种（系），3.4%为陇东区域品种（系），另有25.6%陇南区域感病品种（系）表现慢病性（严重度＜20%）。有70.1%品种（系）苗期对CYR33表现抗病，其中，57.3%为陇南区域品种（系），12.8%为陇东区域品种（系）；仅6.0%品种（系）苗期对CYR34具有抗病性，为陇南区域的兰天131等7个品种（系）。苗期和成株期抗病品种（系）以2010年后育成的兰天、中梁、天选、兰航选系列品种为主。分子标记检测结合系谱分析，发现抗条锈病基因Yr9、Yr10、Yr17、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41、Yr46、YrZH22和YrZH84在所有检测品种（系）中的频率分别为49.6%、1.7%、12.8%、7.7%、12.8%、20.5%、10.3%、34.2%、2.6%、16.2%、15.4%和27.4%，且多以基因聚合体形式存在于品种（系）中，62.4%品种（系）中聚合了2—5个抗条锈病基因，YrZH84、YrZH22和Yr17中的一个或多个基因与其他抗条锈病基因聚合后，品种（系）的条锈病抗性明显高于其他基因组合。此外，在陇南菌源区，以种植小麦为主的山旱地区域（条锈菌越夏区）所推广的品种（系）中，含有Yr10、Yr17、Yr18、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41和Yr46的频率较高，越冬区（川水地）推广品种（系）中主要有Yr26、Yr30、YrZH22和YrZH84，越夏区和越冬区品种（系）的抗性遗传背景差异明显，且越夏区品种（系）含有的抗病基因类型多样性高于越冬区。【结论】在越夏菌源区甘肃陇南、陇东的品种（系）中，抗条锈病基因分布频率、抗病基因类型及数量均有明显提高，避免了品种抗病遗传背景单一化问题，实现了品种（系）中的抗病基因较为复杂多样，部分品种的抗病性保持时间长，表明陇南地区利用小麦品种遗传多样性控制条锈病策略的实施已初显成效。
关键词： 普通小麦 条锈菌 西北越夏菌源区 基因聚合 持久抗性 分子标记
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莴笋红叶基因图位克隆及分子标记开发
《四川农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究莴笋叶色变异的遗传基础,加速莴笋新品种育种进程,提高育种效率.[方法]通过构建红叶和绿叶莴笋杂交群体,分析遗传规律,利用混池分组分析法(BSA-seq)和图位克隆法精细定位并克隆了莴笋红叶基因Lactuca sativa Red Leaf 1(LsRL1),根据变异位点设计了分子标记用于红叶莴笋分子标记辅助育种.[结果]遗传分析结果显示F2分离群体中红叶个体与绿叶个体的分离比为3∶1,说明研究中莴笋叶色表型受一个基因控制,且红叶相对于绿叶为显性性状.混池分组分析法(BSA-seq)将莴笋叶色基因LsRL1初步定位在莴笋第5染色体336.00 Mb到339.64 Mb的范围内.利用图位克隆的方法进一步将LsRL1基因的范围缩小至2个Indel分子标记ls06和ls12之间的85.17 kb区间内,这一区间内包含2个基因LOC111892298和LOC111892911.亲本间差异位点分析将LsRL1的候选基因确定为LOC111892911,该基因在拟南芥中的同源基因编码一个bHLH转录因子,参与花青素合成途径的调控.[结论]基于LsRL1基因在2个亲本间的插入缺失变异,我们开发了一个可用于红叶莴笋分子标记辅助育种的Indel标记,以加速红叶莴笋的育种进程.
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水稻Pik位点五个等位基因特异分子标记的开发及应用
《植物病理学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：由于绝大多数水稻亲本的稻瘟病抗性基因组成不清楚,等位基因间的高度同源,导致分子标记辅助选择技术在水稻抗病育种中的应用受到限制.本研究首先分析了稻瘟病抗性基因Pik位点11个等位基因编码区的核苷酸序列,筛选出Pikp-1、Pikh-1、Pik-1、Pikm-1和Pi1-1特异的多态性位点,再与水稻资源中心(Rice Resource Center)中155个水稻基因组进行比对分析,在序列特异性最强的位置设计引物,成功地为这5个等位基因开发出了特性的分子标记.以24个抗稻瘟病单基因系为对照,应用这些分子标记,明确了109个水稻亲本中含有Pik-1、Pikh-1、Pikp-1、Pi1-1和Pikm-1基因的材料分别有0、1、5、14和20个.对'绵恢365'中的Pi1基因测序,验证了分子标记的有效性及准确性.本研究为Pik位点在水稻抗稻瘟病育种中的应用提供了明确的亲本资源和可靠的分子标记.
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52份枇杷种质资源遗传多样性分析与DNA指纹图谱构建
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】丰富枇杷种质资源鉴定方法，为枇杷种质资源发掘和利用提供理论依据。【方法】利用277对EST-SSR标记和1对果肉颜色相关InDel标记，对52份国内外枇杷种质资源和国家西南特色园艺作物种质资源圃（成都）枇杷育种与栽培创新团队创制的杂交后代进行遗传多样性分析并构建DNA指纹图谱。【结果】筛选出扩增带型清晰、稳定性和重复性好的9对引物，每对引物扩增条带为2～5条，平均85条；多态性条带比率为40.00%～100.00%,平均71.55%;多态性信息含量（PIC）为0.250～0.999,平均0.685。遗传多样性分析显示，52份枇杷种质资源和创制的杂交后代的平均相似系数为0.791;果肉颜色一致或地理分布相近的枇杷种质资源被聚类到相近的分类单元，并且可以准确地将西班牙、日本枇杷种质资源与其他种质资源进行区分。此外，本研究还构建了52份枇杷种质资源的DNA指纹图谱和色块矩阵。【结论】丰富了枇杷种质资源鉴定的分子标记，为今后发掘分子标记紧密连锁的功能基因或片段提供了理论依据。
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水稻中八个稻瘟病抗性基因特异分子标记的开发及应用
《中国水稻科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为了明确水稻亲本的稻瘟病抗性基因组成，并有效地应用于水稻抗性育种，开发不受遗传背景限制的分子标记至关重要。这些分子标记能够精确地识别亲本中的抗性基因，为分子辅助育种提供重要的工具。【方法】发掘抗性基因编码区在155份水稻材料中等位基因的核苷酸多态性位点，在特异性最强位点开发分子标记。【结果】经多重阳性及阴性对照或部分结果的重测序检验，为Pit、Pish、Pib、Pid3、Pi5、Pia、Pi54和Pita2/Ptr等8个抗性基因开发了有效的分子标记，并明确这些抗性基因在109个四川盆地常用育种亲本中的组成。其中，Pia基因不存在于这些亲本中，Pit、Pish、Pi54、Pid3、Ptr/Pita2、Pi5和Pib基因分别存在于3.67%、13.76%、14.68%、18.35%、24.77%、26.61%和38.53%的亲本中。另外，有21.10%的水稻亲本不含这些基因，35.78%的亲本只含有1个抗性基因，43.12%的亲本聚合了2～4个抗性基因。
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水稻Pi9位点6个稻瘟病抗性基因特异分子标记的开发及应用
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]水稻Pi9位点由多个串联的同源NLR基因组成,从中已克隆了超过10 个优良的稻瘟病抗性基因.论文旨在鉴别水稻亲本Pi9位点抗性基因的组成,促进该位点基因快速、精准地应用于水稻抗性育种.[方法]对比Pi9位点已克隆抗性基因的序列,从中发掘各基因特异的核苷酸位点;然后将各目标基因分别与数据库(Rice Resource Center)中的 155个水稻基因组进行比对分析,进一步从中筛选出特异最强的核苷酸位点,用于Pi2、Piz-t、Pi9、Pi9-type5、PigmR和Pid4 6 个抗性基因特异分子标记的开发;以 24 个抗稻瘟病单基因系、阳性对照和 110 个四川盆地水稻亲本为鉴定对象,通过优化PCR扩增条件、测序或基因组数据分析检验分子标记鉴定结果的准确性.由于该位点基因的同源性较高、基因间常常拥有一些相同的特异位点,导致许多抗性基因很难用一对分子标记进行精准鉴定,因此采用多对分子标记共同鉴定的方式;另外许多特异位点为单碱基差异,因此需要对差异位点旁的碱基进行特异突变,使引物的3′端具有两个碱基的错配,以提高PCR扩增的特异性.[结果]最终为6个Pi9位点的抗性基因开发了有效的分子标记,发现32.09%的参试水稻材料含有Pi9位点抗性基因.Pi9、Pid4、PigmR、Piz-t、Pi2和Pi9-type5分别存在于1、7、8、14、23和33个水稻材料中,其中Pi9仅存在于单基因系中.这些抗性基因通常两个或多个组合在一起,同时存在于一个水稻材料中.其中Pi9-type5往往与Pi2或Piz-t成对出现,仅在成恢 993、HR2168 和绵恢 365 3 个亲本中单独存在.雨恢 38 含有的Pi9位点抗性基因最多,分别有Pi2、Pi9-type5、PigmR和Pid4.川谷B、川农4B、内香6B和双1B中均同时含有Piz-t、PigmR和Pid4 3个抗性基因.千乡 654B中含有Piz-t和Pid4两个抗性基因.[结论]为Pi9位点的 6 个同源稻瘟病抗性基因开发了特异的分子标记,明确了四川盆地110个水稻亲本Pi9位点的抗性基因组成,揭示了Pi9位点抗性基因丰富的组合形式,为水稻育种的抗原选择提供了明确参考.
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枇杷果肉颜色调控关键基因PSY2A的分子标记开发与应用
《四川农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为开发准确的枇杷果肉颜色早龄鉴定分子标记，加速枇杷品种改良进程。【方法】基于枇杷八氢番茄红素合成酶基因EjPSY2A在黄肉和白肉枇杷品种间的序列差异设计2对InDel分子标记，经初步筛选后选取分型结果清晰的引物PSY2A-2对85份枇杷种质资源与杂交后代分型鉴定的准确性进行验证，并通过TA克隆方法对EjPSY2A位点扩增片段的正确性进一步验证。【结果】所有42份白肉枇杷材料具有纯合的EjPSY2Ad基因型，而43份黄肉枇杷材料全部为纯合的EjPSY2A基因型或者EjPSY2Ad与EjPSY2A杂合基因型，并通过TA克隆的方法证实了‘大五星’枇杷的扩增大片段为纯合EjPSY2A等位基因。【结论】开发的PSY2A-2分子标记可以准确地将黄肉和白肉枇杷种质资源区分，对指导枇杷杂交后代早龄选择育种具有重要意义，有助于加速枇杷育种工作的进程。
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离子束诱变体水稻JD-1的表型及基因组变异分析
《植物遗传资源学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：辐射诱变是作物种质创新的有效途径之一。本研究利用碳离子束诱变津稻565,获得穗下垂及穗部其他性状发生变异的突变体,命名为JD-1。对突变体及野生型的主要农艺性状进行调察,结果表明JD-1的主穗颈穗弯曲度、着粒数和着粒密度都较津稻565极显著增加,增幅分别为305.90%、66.86%和47.79%;其主穗穗长、实粒数和二次枝梗数显著性增加,增幅分别为12.11%、63.06%和74.19%,而千粒重显著降低11.54%。基因组序列比对表明,在突变体JD-1和野生型津稻565之间有18639个单核苷酸多态性位点（SNP,single nucleotide polymorphism）,转换/颠换比值为2.34;有3428个小片段插入缺失（InDel,insertion-deletion）。这些突变表现为成簇分布,主要发生在第5和第11染色体上,占比分别为25.19%和22.98%。在基因结构变异中,基因间区的变异数占比较高,为45.22%;剪切位点的变异数占比较低,为0.08%。变异基因GO注释表明,参与细胞生理过程的变异基因数较多。变异基因中与株高、千粒重、穗长、二次枝梗数相关的已克隆基因有16个;根据变异位点设计了16个已克隆基因的分子标记,有12个SNP标记和9个InDel标记在9个基因上鉴定出多态性。该研究创制出新的水稻种质资源并发掘出与产量性状相关基因的等位变异。
关键词： 水稻 碳离子束 全基因组重测序 等位变异 分子标记
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