成花素的移动性及其在育种中的应用

开花是植物从营养生长进入生殖生长的转折点。近年的研究表明,FT就是寻找多年的成花素。FT蛋白在叶片合成,通过韧皮部从芽接部位移动到接穗或根部,其过表达常导致植物提早开花,以上特点在促进木本植物提早开花、缩短童期、加速育种具有重要价值。综述FT蛋白的移动为成花必须,FT蛋白芽接移动性在一年生及多年生植物的差异、FT促进观赏植物提早开花、利用FT加速育种进程等方面的进展,为相关研究提供参考。

栽培大豆中黄13响应强光的转录组分析

大豆是我国重要的粮油兼用型农作物,正常生长周期为150 d左右,长达5个月的生命周期使得品种选育工作时间跨度较长,优良品种更新迭代缓慢。对在正常光照[200μmol/(m 2·s)]和强光[1000μmol/(m 2·s)]下生长的中黄13进行表型观测及转录组测序分析,结果发现,强光处理的大豆植株相比对照组表现为株高变矮、植株提前23 d开花,76 d成熟,且2组产量无显著差异。通过转录组分析共得到8520个差异表达基因,GO注释分析结果显示,差异表达基因主要富集在叶绿体、类囊体中的光合作用系统、脱氢酶及氧化还原酶活性等植物光保护系统中;KEGG分析结果显示,差异表达基因主要富集在碳水化合物代谢、能量代谢、激素信号传导、环境适应相关通路中。挑选可能参与缩短生命周期的关键差异表达基因进行qRT-PCR验证,匹配率为90%,证明转录组分析结果具有可靠性,揭示植物在强光条件下可能通过光信号、激素信号等通路引起代谢速率的加快,促使大豆提前完成其生命周期而不影响种子收获。结果可为进一步阐明大豆强光适应性及强光调控大豆生长发育的分子机制提供新见解。

林木分子育种研究的基因组学信息资源述评

分子育种是指利用与性状相关的DNA标记进行选育,也称标记辅助选择或标记辅助育种,广义上还包括基因工程育种和基因组学辅助育种。林木分子育种为早期选择和加速育种提供了极具潜力的高效手段。笔者对林木分子育种研究的基因组学信息资源进行了进展综述和前景展望。近30年来,林木分子标记技术从早期的低通量方法发展到目前基于微阵列芯片和新一代测序的高通量技术,如测序分型、转录组测序、重测序、扩增子测序和外显子组测序等,并广泛用于连锁作图、关联分析和基因组选择等林木性状相关的DNA变异检测研究。随着2006年毛果杨基因组序列的发表,已有50余个树种完成了基因组测序。基于连锁作图和关联研究检测了林木10余个属生长、材性和抗逆及非木质产品品质等性状相关的大量基因组位点,主要趋势表现为:①表型广泛,涵盖经济性状、生理指标和代谢成分等;②标记数量成千上万甚至上百万,覆盖全基因组;③转录组和降解组等多组学的分子变异开始应用;④利用大群体以提高位点检测的精度;⑤重视环境的影响,大田试验设置多个地点,解析QTL与环境、年份的互作效应;⑥结合参考基因组序列和/或转录组差异表达基因进一步挖掘性状相关的候选基因,建立了桉属、松属和云杉属等主要造林树种的基因组选择模型。此外,积累了泛基因组、相关软件和算法、功能基因、基因组编辑技术及网站和数据库等其他信息资源。林木分子育种面临的挑战主要包括:①如何获得稳定性好的性状相关基因组位点和基因组选择(GS)模型;②缺乏自动化、无损和高通量的表型测定技术;③对大基因组的针叶树和一些多倍体树种,仍难获得高质量的基因组序列;④标记辅助选择增加了常规育种之外的费用,且存在不确定性;⑤多数树种的加速育种仍较困难。后基因组时代的林木分子育种将有效结合到常规育种程序中,显著促进遗传增益的提高。

叶用莴苣新品种‘中生1号’

叶用莴苣新品种‘中生1号’是利用种质资源KNV000201的自然变异株,采用育种加速器技术自交选育而成,育种周期(3年)较常规育种缩短一半。皱叶类型,叶丛半直立,成熟叶深紫色、呈阔菱形、深裂、先端钝尖、质地软、薄,叶面泡状和叶缘波状程度弱,抗坏血酸含量达0.24 mg·g^(-1),单株154.1 g,露地平均产量19260.0 kg·hm^(-2)。适宜成都平原及周边丘陵地区秋冬季节露地栽培,亦适宜设施和植物工厂环境下周年水耕栽培。

黄淮海夏大豆在海南快速加代技术研究

在海南三亚以4个黄淮海地区大豆品种(系)为试验材料,在鼓粒期采集不同厚度的鲜荚,对自然阴干后的种子状态、百粒重及发芽能力进行研究。结果表明,鲜荚厚度为7~8mm的种子发芽率和发芽势均最高,分别达96.7%和85.8%,分别超过正常收获种子的8.6%和10.3%,因此在海南冬季最适宜提前收获的鲜荚厚度为7~8mm。利用提前摘荚技术,从播种至收获需要50d左右,阴干处理15d,一个世代共需要65d。10月底至次年5月初之间在海南种植,可连续繁殖3代,该技术可为大豆的快速育种提供技术支撑。