摘要：炭疽病是严重影响黄麻纤维产量和品质的主要真菌性病害,明确炭疽病病原菌种类并测定其致病力有助于黄麻抗病育种和优异抗病基因资源挖掘。本研究从福建省福州市、福建省漳州市、河南省信阳市、安徽省六安市、浙江省杭州市、广西南宁市和湖南省长沙市等7个黄麻生产区采集黄麻炭疽病病原菌样本,分离纯化出92个菌株;rDNA-ITS区域的序列分析表明,其中11个为典型炭疽病病原菌。LSU区域的系统进化树和形态学特征鉴定显示,ZZ4、GX19等10个菌株为胶胞炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides),菌株CS3为黑线炭疽菌(Colletotrichum dematium)。人工接种的致病力测定表明,不同炭疽菌菌株致病力存在显著差异,其中胶胞炭疽菌菌株GX19致病力最强,表现为优势菌株。这些结果为黄麻炭疽病抗性基因位点挖掘和有效防治奠定了基础。

摘要：黄麻是世界上重要的天然韧皮部纤维作物之一。然而, SSR标记的缺乏限制了黄麻的遗传改良。本研究从圆果种黄麻测序品种CVL-1的基因组、基因、CDS和cDNA中挖掘SSR信息,利用SSR Primer软件查找SSR位点,并分析其分布特征。结果表明,基于基因组序列共开发了153,242个基因组SSR,平均密度为467.20个SSRMb^(–1);基于cDNA序列开发了10,747个SSR,平均密度为260.85 SSR Mb^(–1)。大部分重复基元为二至四核苷酸,占76.91%,其中cDNA序列SSR中三核苷酸重复基元数量较多而基因组SSR中二核苷酸重复基元数量较多。对于不同类型的SSR重复基元,随着重复单元数量的增加,其基因组和cDNA的SSR分布频率呈现逐步降低特征。黄麻全基因组SSR标记鉴定,不仅可以丰富黄麻分子标记的数量,而且为剖析黄麻重要农艺性状的遗传机制奠定基础。

摘要：随着测序技术的发展,主要麻类作物(黄麻、红麻、苎麻、亚麻和工业大麻)参考基因组从2011年至2020年陆续完成测序,这标志着麻类作物科学已经进入基因组时代。文章首先详细概述主要麻类作物基因组测序。其次,评述了基于基因组学的麻类作物重要应用价值基因挖掘。基于参考基因组和转录组测序,大量关于纤维发育、响应非生物胁迫的候选基因被挖掘,以促进麻类作物纤维的物种特性和“不与粮食争好地”的逆境农业。同时不同麻类作物特异性状候选基因陆续被报道,如红麻雄性不育、亚麻种子含油量和大麻大麻素相关候选基因等。再次,麻类作物基因组测序完成为基于组学的麻类作物遗传改良提供可能:有助于麻类作物种质资源形成和演化机制研究,系统解析纤维产量、纤维品质、抗病耐逆等农艺性状形成的分子基础;有助于建立高通量基因型-表型数据库,挖掘优异基因资源与创制新种质;有助于创新并集成分子标记辅助选择、基因组选择、转基因等技术,建立高效的快速育种技术体系。宜选育高产高效、抗逆抗病、适宜轻简化机械化、优质专用的多用途麻类作物新品种,以满足麻类作物相关产业的市场需求,适应麻类作物生产方式。尽管已经获得重要基因以及位点的信息,但如何高效率利用已有基因资源对麻类作物进行遗传改良仍需面临一系列挑战,如成熟稳定的遗传转化体系、麻类作物基因编辑体系构建及基因组选择育种等。

摘要：遴选黄麻核心种质可为黄麻种质创新及新品种选育奠定基础。本研究以300份黄麻种质资源为基础,基于SSR分子标记和农艺性状考察,结合地理来源构建核心种质。结果表明,11个农艺性状变异系数变幅在13.06%~84.87%,表现出丰富的遗传多样性。按农艺性状聚类分析可划分为8个类群,按分子标记聚类可划分为10个类群。结合2个聚类分析、地理位置并按比例取样,建立一个由108份品种(系)组成的预选核心种质。采用44对SSR引物对其进行遗传差异分析,在遗传相似系数为0.65时,可把108份品种(系)分成圆果种和长果种两大类。根据遗传差异分析,剔除遗传相似系数大于或等于0.85的遗传冗余,获得84份品种(系)的核心种质,其中圆果种60份和长果种24份。比较84份核心种质与300份种质的农艺性状变异系数及Shannon-Wiener指数发现,两者之间相差不大,表明遴选的84份核心种质可以最大限度代表300份黄麻种质资源的遗传多样性加以利用和保存。

摘要：鉴定出与纤维产量相关性状连锁的SSR标记有助于黄麻纤维产量的分子标记辅助育种。本研究以311份黄麻种质资源为研究材料,通过2016—2018年表型鉴定,结合116对SSR引物扩增出397个SSR标记,利用SPSS软件对SSR标记与纤维产量性状进行相关性分析。结果表明, 311份黄麻种质资源9个纤维产量性状的变异系数范围为13.05%~76.78%,表现出广泛的遗传变异。农艺性状相关分析表明,这些性状间存在极显著相关,其中分枝高和节数的平均相关系数最高(r=0.931),其次是单株鲜皮重和单株鲜茎重(r=0.781)、单株干皮重与单株鲜皮重(r=0.779)。方差分析表明,节数、分枝数、株高以及分枝高等性状在不同年份间相对稳定,广义遗传力较高。进而通过皮尔逊相关法鉴定与纤维产量性状相关的SSR标记。每个性状与这些相关SSR标记逐步回归分析表明,与纤维产量性状显著相关的标记有6个,单个SSR标记的贡献率为3.9%~22.5%。这些结果将会加快黄麻设计育种进程。

摘要：研究黄麻纤维产量与主要农艺性状的相关性,可为高产育种与生产利用提供科学依据。本文159份不同来源黄麻种质资源的12个农艺性状对纤维产量即单株干皮重的影响表明,各性状的变异系数变化在11.89%至38.50%之间,表现出丰富的遗传变异。黄麻纤维产量与各性状均呈极显著正相关,其中,与单株鲜皮重、株高、始花期的相关系数较大,分别为0.814、0.760和0.648。黄麻纤维产量和单株鲜皮重、株高、出麻率、鲜皮厚的回归方程达显著水平,其标准回归系数依次为0.443、0.437、0.291和0.113。通径分析显示,单株鲜皮重、株高在决定黄麻纤维产量时起主要作用。出麻率的相关系数(0.253)与直接通径系数(0.291)表现基本一致,说明出麻率直接对黄麻纤维产量起作用,具极显著正相关。因此,在黄麻高产育种中,应该以始花期、单株鲜皮重、株高、出麻率与鲜皮厚为主要筛选对象,兼顾综合性状的改良。

摘要：比较主要麻类作物和测序植物间的ITS序列,可明确它们间系统位置和进化关系。本研究采用PCR扩增和搜索Gen Bank数据库,获得32份麻类作物和11份测序作物的核糖体内转录间隔区(internal transcribed spacers,ITS)序列,利用MEGE软件分析ITS长度、G+C含量与同源性百分比差异。结果表明,黄麻属、红麻属、苎麻属和亚麻属的ITS基本序列全长分别为963、939、658和686 bp;G+C含量分别为57.87%、58.03%、59.05%和53.75%。黄麻属变异区域集中在220~386 bp间,红麻属变异区域集中在2个区段(206~347 bp,599~713 bp),苎麻属ITS变异区域分布在4个区段(158~163 bp、193~199 bp、288~333 bp和681~688 bp),亚麻属ITS变异区域分布在5个区段(219~229bp、235~240 bp、427~432 bp、468~484 bp和588~594 bp)。系统位置分析表明,红麻属与棉花亲缘关系最近,黄麻与棉花亲缘关系较近;亚麻与苎麻各为一小支。系统位置分析与传统的植物分类结果较一致。研究主要麻类作物比较基因组学时,红麻、黄麻可参考棉花,苎麻可参考杨树或蓖麻。推测红麻属的进化时间约为33.7百万年前(million years ago,MYA),黄麻属约为65.3MYA,苎麻属约为67.5MYA,亚麻属约为90.5MYA。主要麻类作物进化时间越久,同属不同种之间ITS变异区段越多。

摘要：构建并研究黄麻应用核心种质是促进黄麻遗传育种和挖掘优异基因的必要途径。在300份黄麻种质资源的农艺性状观察统计基础上,构建了黄麻应用核心种质,包含61份品种(系),可划分为高产、优质、抗病等16种应用类型。为准确鉴定这61份应用核心种质,以46对核心引物为基础,筛选出12对荧光核心引物,采用荧光标记毛细管电泳分析这12对引物的多态性,共检测出140个多态性位点。将毛细管电泳得到的分子量数据以数字+英文字母方式编码,选取了12对荧光核心引物的组合,构建出该应用核心种质的字符串DNA分子身份证,进而构建了相应的条形码和二维码DNA分子身份证,可迅速被电子设备识别。这些结果可促进黄麻种质资源的高效利用及快速分子鉴定。

摘要：红麻是最重要的自然纤维作物之一,然而SSR标记的匮乏限制了其遗传改良。本研究从红麻90 175个EST序列中挑出含有转录因子的EST,开发了94对SSR引物。以24份不同红麻种质资源的DNA为模板,利用9%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测多态性。结果表明,85对引物(占90.4%)至少在2个材料之间存在多态性,表明开发的EST-SSR具有很好的多态性。其中,三核苷酸重复所占比例最多,重复基元AAT和ATG的多态性较高。聚类分析表明,24份红麻种质资源的遗传相似系数变化在0.62~0.92之间,表现出丰富的遗传基础。这些结果不仅丰富了红麻的分子标记数量,而且为红麻的遗传分析提供资源。

摘要：红麻与棉花属于锦葵科不同属的天然纤维作物,利用棉花SSR引物的通用性可以丰富红麻SSR标记。本研究从陆地棉每条染色体上随机均匀挑选10对SSR引物,共260对,对24份不同来源的红麻种质进行多态性分析。结果显示,139对(53.5%)引物扩增出了清晰的条带,128对(49.2%)引物表现出多态性,共扩增出292条带,平均每对引物扩增出2.1条带,平均多态信息量为0.5419。表明这些引物在红麻中的通用性和多态性好。位于陆地棉染色体A1、A5和D8上的SSR引物在红麻中扩增多态性较高。聚类分析表明,24份红麻种质可分为2个类群,进一步划分为4个亚群,与地理来源和系谱关系较一致。这些结果既证实了棉花SSR引物应用于红麻是可行的,又有助于红麻与棉花比较基因组学和遗传育种研究。