摘要：籽粒重量是大豆产量构成的关键因素之一,克隆主要数量性状基因座(QTL)中控制种子重量的关键基因对提高大豆产量具有重要意义。本研究以齐黄34×东生16构建的325个重组自交系(RIL)为材料,利用SLAF-seq构建了高密度遗传连锁图谱,总图距为2945.26 cM,平均图距为0.47 cM,结合3个环境百粒重表型,检测到11个与百粒重相关的QTL。其中,环境稳定的QTL为qSW20-1,可解释9.73%~18.10%的表型变异。该QTL的大粒等位基因可显著增加单株粒数和单株粒重,但对蛋白含量和脂肪含量2个品质性状无不利影响,区间大小为435.42kb,包含36个基因,通过基因注释和表达模式分析,预测5个候选基因。本研究结果为大豆增产基因挖掘和分子设计育种奠定了坚实的基础。

摘要：研究了播期对寒地稻区优质粳稻产量、生育期及温光资源利用的影响。结果表明,播期推迟,优质粳稻生育进程延迟,生育期缩短,主要与出苗至齐穗期日均温升高、全生育期日均光照时数减少有关;播期推迟,全生育期积温和光照时数利用率呈下降趋势,优质粳稻产量逐渐降低,减产的主要原因是在于有效穂数和穗粒数的减少。产量与气候因子的相关分析表明,出苗至齐穗期的日均温与相对产量呈极显著负相关,这是播期推迟导致产量降低的主要原因之一,而出苗至成熟期的太阳辐射与相对产量呈极显著正相关,说明在寒地稻区太阳辐射对水稻产量形成有正向作用。

摘要：植物表型分析是理解植物基因功能及环境效应的关键环节,随着植物功能基因组学和作物分子育种研究的深入,传统的表型观测已经成为制约其发展的主要瓶颈,而高通量的植物表型组分析技术和植物表型组学研究是解决这一困境的有效途径。虽然植物表型组分析正在成为国内外研究的热点,相关概念仍然较为模糊,阻碍了这一新兴学科的发展。本文分析了植物表型组和植物表型组学的相关概念和范畴,引入了准表型组、可辨识性状、映射性状、植物表型的遗传和环境包容性等新概念,将植物表型组定义为"受基因组和环境因素决定或影响的,反映植物结构及组成、植物生长发育过程及结果的全部物理、生理、生化特征和性状",将植物表型组学定义为"对植物表型组信息及相关环境参数的综合控制、完整采集和系统分析",并提出了植物表型组学的研究范围、研究方向和顶层设计原则。

摘要：MicroRNA(miRNA)是一种内源性的21到24个核苷酸长度的小分子RNA,在植物发育过程中起重要作用。旨在建立一种新的植物miRNA下调表达系统,为miRNA的功能研究提供有力的工具。不同于原有target mimicry的构建方法,以miRNA核心序列为基础,通过设计特定DNA引物,利用聚合酶链式反应(PCR)获得多拷贝的靶基因类似序列(Target mimicry or target mimics),构建target mimicry载体,转化拟南芥。通过qRT-PCR验证miRNA靶基因在转基因植株中的表达。以拟南芥6个保守miRNA为基础,获得了各个miRNA下调表达转基因株系,在转基因植株中检测miRNA靶基因的表达,与野生型相比差异明显,均发生了明显的上调。我们基于一种新的target mimicry的载体构建方法,成功建立了一种在植物中具有普遍适用性的高效miRNA低表达系统。

摘要：利用我国不同时期具有代表性的20个玉米单交种及其32份亲本为材料,采用裂区试验设计,进行产量与主要农艺性状变化的相关分析、通径分析和产量构成主因子分析。结果表明:品种产量和中亲产量随着年代推进逐渐提高,亲本产量与品种产量极显著正相关;产量与穗粗、单株穗干重、单株粒干重、穗轴粗、子粒长、株高、叶片宽、生育期、百粒重、行数和出籽率呈极显著或显著正相关;与穗上叶夹角、雄穗分枝数呈极显著或显著负相关;出籽率、百粒重、穗位高、生育期、穗长、穗行数等对产量增加直接作用最大;穗粗、密度、穗干重、百粒重是产量增加的主要因子。种植密度的提高、株型的改善及果穗性状的优化是玉米产量提高的主要原因。

摘要：优质、多抗、抗逆与高产作物新品种的选育和推广是实现我国粮食安全的重要途径。目前大多数育种工作仍然建立在表型选择和育种家的经验之上,育种效率低下;另一方面,生物信息数据库积累的数据量极其庞大,由于缺乏必要的数据整合技术,可资育种工作者利用的信息却非常有限。作物分子设计育种将在多层次水平上研究植物体所有成分的网络互作行为和在生长发育过程中对环境反应的动力学行为;继而使用各种“组学”数据,在计算机平台上对植物体的生长、发育和对外界反应行为进行预测;然后根据具体育种目标,构建品种设计的蓝图;最终结合育种实践培育出符合设计要求的农作物新品种。设计育种的核心是建立以分子设计为目标的育种理论和技术体系,通过各种技术的集成与整合,对生物体从基因(分子)到整体(系统)不同层次进行设计和操作,在实验室对育种程序中的各种因素进行模拟、筛选和优化,提出最佳的亲本选配和后代选择策略,实现从传统的“经验育种”到定向、高效的“精确育种”的转化,以大幅度提高育种效率。

摘要：基因组学、计算生物学、合成生物学等基础科学快速发展,生物技术、信息技术、人工智能等前沿技术交叉融合,催生了精准设计育种,驱动作物育种加速向精准化、高效化和智能化发展,成为新时期农作物种业竞争的热点。系统分析了国际农作物基因设计育种发展态势,明确我国农作物基因设计育种发展现状与面临的挑战,展望新时期我国农作物基因设计育种发展路径,为推动农作物种业创新发展提供参考。

摘要：为探究不同提取方法对发芽小麦代谢物提取效果的影响,本研究建立了基于超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF/MS)的发芽小麦非靶向代谢组学样品前处理方法和分析方法,以发芽2 d周麦26籽粒为材料,设计提取溶剂、提取方式、提取时间3个因素在3个水平上L9(34)正交试验,并通过主成分分析和聚类分析确定提取效果最佳的组合。以80%乙腈(0.1%甲酸)震摇提取30 min可检测出1609个代谢峰,说明提取溶剂对代谢物提取效果起主要作用。共鉴定出92种小麦代谢物。

摘要：苦荞是中国特有的药食兼用的粮食作物,其麸皮中含有大量的功能成分,如芦丁、槲皮素和D-手性肌醇。实验对苦荞麸皮功能成分提取方法和工艺进行研究,芦丁、槲皮素含量检测用高效液相法(HPLC),D-手性肌醇含量检测采取高效液相色谱法-蒸发光检测器联用(HPLC-ELSD)法,通过正交设计实验,考察提取方法、溶剂浓度、溶剂用量、提取时间和提取次数对功能成分提取率的影响,并考虑成本因素,筛选出最优工艺条件。最优工艺条件为:加热回流法提取,10倍量60%乙醇提取2次,每次1.0 h。

摘要：以玉米品种先玉335、丹玉336、郑单958和迪卡516为试验材料,采用3种密度、3次重复的试验设计,研究茎秆质量性状、农艺性状、病虫害发生与倒伏的关系。相关分析结果表明:植株倒伏率与穗位、重心高度、茎腐病、玉米螟虫发生和种植密度呈极显著正相关;与株高、节间长度和纹枯病发生呈显著正相关;与茎秆拉力、穿刺强度、折断强度和茎粗呈极显著负相关;与压碎强度和气生根层数呈显著负相关。茎秆质量性状可作为玉米倒伏的直接评价指标,穗位、重心高度和种植密度可作为玉米倒伏的间接评价指标。通径分析结果表明:密度、重心高度、茎粗和茎秆拉力4个性状对倒伏性起主要作用,密度指标对倒伏性的直接通径系数最大,达到0.8366,重心高度的直接通径系数为0.5490,茎粗和茎秆拉力的直接通径系数也很大。