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芝麻根系响应铝胁迫的比较转录组分析
《植物生理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：利用两个对铝胁迫耐受性表现显著差异的芝麻（Sesamum indicum）品种‘金黄麻’（耐铝）和‘竹山白’（铝敏感）为实验材料,进行了铝胁迫下芝麻根系的高通量RNA测序和比较转录组分析,筛选响应铝胁迫的潜在候选基因,研究芝麻响应铝胁迫的分子机制。从16个转录组测序文库共获得137.57 Gb的clean data （干净数据）,平均每个样本获得8.60 Gb高质量序列。两个材料处理前和处理后的比较转录组分析中共鉴定到1 425个差异表达基因在胁迫处理后的‘金黄麻’中上调表达,上调差异倍数大于‘竹山白’,且铝胁迫后其表达水平大于‘竹山白’; 773个基因在胁迫处理后的‘金黄麻’中下调表达,下调倍数大于‘竹山白’,且铝胁迫后其表达水平小于‘竹山白’。基因本体（GO）富集分析的结果表明这些基因主要富集在与离子结合、膜组成成分和防御刺激应答反应有关的GO条目中。京都基因和基因组数据库（KEGG）富集分析的结果显示差异表达基因主要富集在次级代谢产物的生物合成途径、苯丙素生物合成途径和植物-病原菌互作途径。多个铝激活的苹果酸转运蛋白基因和过氧化物酶基因在富集通路中被鉴定到。差异表达基因荧光定量PCR的结果表明基因表达的变化趋势与转录组测序结果基本符合。这些结果将为进一步研究芝麻耐铝的分子机制奠定基础。
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芝麻芽期耐铝胁迫相关性状的QTL鉴定
《华北农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为解析芝麻耐铝毒遗传机制，发掘和定位芝麻耐铝毒QTL,采用不同浓度铝离子对地方品种金黄麻和竹山白进行了芽期胁迫处理，确定芽期铝胁迫处理适宜浓度。利用耐铝毒芝麻种质金黄麻和铝敏感芝麻种质竹山白为亲本构建的一个含有180个家系的重组自交系群体，以铝胁迫下芝麻芽期相对根长（RRL）、相对芽长（RSL）和相对苗鲜质量（RSW）作为表型指标，结合通过重测序构建的一个含有1 354个bin标记的高密度遗传图谱，采用复合区间作图法，对芝麻芽期耐铝毒性状进行了QTL定位和候选基因筛选。3个性状在群体中呈显著正相关，共检测到7个QTL,分布于6条染色体上（2,4,6,10,11,13号染色体）,其中3个与相对根长相关，2个与相对芽长相关，2个与相对苗鲜质量有关。其中位于2号染色体的2个分别控制相对根长和相对苗鲜质量的QTL区间部分重叠。候选基因分析的结果表明，15个预测基因可能与耐铝胁迫相关，主要参与金属转运、脱毒和金属离子的跨膜结合、GDSL基序酯酶、过氧化物酶体以及生物体内有毒物质的代谢与解毒等生理进程。
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芝麻MATE基因家族的全基因组鉴定与表达分析
《基因组学与应用生物学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：植物为了维持其生命系统的正常运转,需要对各种代谢产物和毒素进行转运和排出。多药与毒性化合物排出转运蛋白（multidrug and toxic compound extrusion, MATE）在多种底物和毒素的运输中起到重要作用。本研究利用生物信息学手段对芝麻MATE基因家族进行了全基因组分析,鉴定得到67个MATE基因,分布于全部13条染色体上,亚细胞定位预测表明这些基因主要位于质膜上。串联复制和全基因组复制是芝麻MATE基因家族扩增的主要动力。比较基因组学分析发现在芝麻和拟南芥中具有许多共线性的MATE基因,且大部分串联复制SiMATE基因产生于芝麻和拟南芥分化之后。系统进化分析可将芝麻MATE成员分为4个亚家族,大部分相似功能的已知植物MATE成员被聚在同一分枝中,进化树中关系较近的芝麻MATE成员往往具有相似的基因结构和保守基序。基因表达分析表明一半以上的SiMATE基因具有组织表达特异性。这些结果为芝麻MATE基因功能的研究提供了重要参考。
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芝麻杂交制种技术研究Ⅰ:亲本行比与产量的关系
《中国油料作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为获得理想的父母本行比,增加芝麻杂交种的制种产量,以芝麻隐性核雄性不育系1615A为材料,开展了不同亲本行比与产量关系的研究。结果表明:（1）在父母本行比为1:10、2:10、3:10、4:10和5:10的试验中,在授粉不够充分的情况下,母本（不育系）不育株表现出非正常成熟和基部无效分枝的异常植株生长形态,且非正常成熟植株比率和基部无效分枝植株比率随着距离父本的行数增加而增加,和与父本距离呈极显著正相关,而和父本行数的关系较小,在与父本邻近的1～3行或1～4行的不育系植株中非正常成熟植株比率和基部无效分枝植株比率均相对较低;父本行数、与父本距离对母本的每蒴粒数和单株产量影响最为显著,父本行数和单株产量呈极显著正相关,与父本距离和每蒴粒数、单株产量呈极显著负相关,随着与父本距离的增加而减少,在与父本邻近的1～3行或1～4行的母本植株每蒴粒数和单株产量均相对较高。可见,芝麻父本花粉在邻近的3～4行母本植株上可以得到高效传播,使不育系植株得到较充分的授粉。（2）在父母本行比为1:2、1:3、1:4、1:5、1:6和1:7的6个试验组合中,母本的每蒴粒数和单株产量均表现为逐渐减少,理论产量表现为先上升后下降,在1:5时达到最高;在2:4、2:5、2:6、2:7、2:8、2:9和2:10的7个试验组合中,母本的每蒴粒数和单株产量同样逐渐减少,理论产量也先上升后下降,在2:6时达到最高;综合试验结果认为,芝麻隐性核不育杂交种制种的父母本行比为1:4、1:5和2:6、2:7,制种的理论产量分别为425.54 kg/hm2、429.30 kg/hm2和473.61 kg/hm2、469.23 kg/hm2。
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鲜食糯玉米新品种赣甜糯3号的选育
《中国蔬菜 》 2021 北大核心
摘要：赣甜糯3号是以自交系HNM05为母本,以自交系YN167为父本配制而成的鲜食糯玉米一代杂种.株高222.7 cm,穗位高82.5 cm,果穗锥型,穗长18.4 cm,穗粗4.8 cm,穗行数14行;籽粒白色,甜糯型,支链淀粉占总淀粉含量的97.81%,每667 m2鲜穗产量800 kg左右.春播出苗至鲜果穗成熟90 d(天),秋播80 d(天),田间对纹枯病、大斑病、小斑病、茎腐病和玉米螟的抗性与对照苏玉糯5号相当,适宜江西省及东南地区鲜食糯玉米产区种植.
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利用SRAP标记研究繁殖群体量对芝麻种质资源遗传完整性的影响
《热带作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：研究繁殖群体量对芝麻种质资源遗传完整性的影响,以确定适宜的繁殖群体量,为种质资源更新繁殖提供理论参考。利用SRAP分子标记技术对育成品种和地方种质2种不同类型的芝麻种质资源的不同群体量的遗传参数进行分析。结果显示:(1)育成品种:随机抽取了10、15、20、25、30、35和40株的7个群体量梯度,24对引物共扩增到DNA位点525个,平均每对引物扩增21.88个,多态性位点24个,占总位点数的4.57%。随着群体量的不断增加,扩增总位点数和遗传相似系数均表现为不断增加,多态性位点比率和遗传距离均呈现先升后降趋势。当群体量达到35～40株时,遗传相似系数达到一定高值(0.998 73和1.000 00),遗传距离降低到一定程度(0.000 64和0.000 00)。聚类结果显示群体量为35和40株的群体被紧密聚在一起,因此可认为育成品种的繁殖群体量达到35～40株时可以保持其遗传完整性;(2)地方种质:随机抽取10、15、20、25、30、35、40、45、50、55和60株的11个群体量梯度,24对引物共扩增到DNA位点552个,平均每对引物扩增23.00个,多态性位点44个,占总位点数的7.97%。随着群体量的不断增加,扩增总位点数波动上升,多态性位点比率和遗传距离呈先升后降然后再轻度变化的趋势。遗传相似系数则随群体量的增大表现为先下降后上升然后轻度下降后再次回升的趋势,并于群体量为40和60株时达到最大值0.99758。聚类结果显示群体量为50、55和60株的群体被紧密聚在一起,因此可认为地方种质的繁殖群体量达到50～55株时可保持其遗传完整性;(3)在芝麻种质资源繁育中,不同类型的种质资源由于其遗传背景的纯度存在差异,应选择不同的繁殖群体量以保持其遗传完整性。
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芝麻繁育特性研究Ⅴ:花粉活力与柱头可授性
《西北农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：比较分析直接观察法、醋酸洋红染色法、I2-KI染色法、无机酸法、MTT染色法、TTC染色法和FDA荧光检测法在芝麻花粉活力上的检测效果,监测芝麻花粉活力的日变化情况,并采用联苯胺-过氧化氢法和不同时间直接授粉法对芝麻柱头可授性的日变化进行研究.结果 表明:(1)直接观察法、TTC染色法和FDA荧光检测法不适合芝麻花粉活力的检测,而醋酸洋红染色法、I2-KI染色法、无机酸法和MTT染色法等4种方法可用于芝麻花粉活力检测,其中,醋酸洋红染色法操作简单、易于观察.(2)芝麻花粉活力的日变化表现为不断下降趋势,在7:30-9:30最高,11:30-17:30不断下降,达显著水平.(3)联苯胺-过氧化氢法测定的芝麻柱头可授性的日变化表现为先升后降,早晨7:30时已有很高的可授性,随后稍有升高,9:30时达到最高值,11:30后随时间推延呈显著下降趋势.(4)不同时间直接授粉法测得芝麻授粉时间越晚,结蒴率越低,7:30时具有最高的结蒴率;相对结实率在7:30-11:30时差异不明显,均处在较高状态,13:30后开始不断显著下降.(5)花粉活力、柱头可授性、结蒴率和相对结实率等4个指标的日变化值的相关分析结果表明,4个指标相互之间的相关性均呈极显著正相关,其中柱头可授性与相对结实率的相关系数最大,达0.940.
关键词： 芝麻 繁育特性 花粉活力 检测方法 柱头可授性 日变化
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芝麻重组自交系群体构建过程中的SSR标记分析
《植物遗传资源学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：利用筛选获得的18对具有双亲差异且在各世代群体中扩增效果稳定的SSR引物对芝麻RIL构建过程中的F1~F10群体的遗传差异进行跟踪检测.结果表明,随着RIL群体的不断加代,群体的DNA多态性带比率从F2的87.54%不断下降到F10的3.33%,杂合位点率从F1的100%不断下降到F10的0.19%,遗传相似性系数从F2的0.6669不断增加到F10的0.9908,遗传距离从F2的0.2592不断减小到F10的0.0094.从F2~F6,多态性带比率、杂合位点率、遗传相似性系数和遗传距离的变化幅度较大,而在F6~F10之间的变化幅度较小.聚类结果显示,F2群体的聚类结果没有规律性;F3~F10群体中,随着世代的不断增加,聚类结果的规律性越来越明显,同一株系间的单株越来越紧密地聚在一起.结果表明,F5~F7是作为剩余杂合系高效率筛选剩余杂合单株的理想世代;连续自交7代以上的群体(即F8)是可以用于遗传作图和QTL定位的芝麻RIL群体;F8群体的遗传背景比较趋于一致,为芝麻杂交育种中自交世代的确定提供了理论参考.
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