普通菜豆种质资源遗传多样性研究进展

普通菜豆于15世纪从美洲直接引入中国,作为重要的食用豆类作物之一,在我国的许多地区广泛种植。本文对普通菜豆的起源、驯化、传播以及遗传多样性研究等方面的进展进行综述,并根据普通菜豆育种和生产中存在的问题及今后的研究方向提出一些建议,旨在为普通菜豆的种质收集保存以及合理利用提供参考。     

普通菜豆种质资源表型鉴定及多样性分析

对646份普通菜豆核心种质在贵州毕节进行了表型鉴定,结果表明,普通菜豆具有丰富的形态性状多样性。总变异数为367,平均遗传丰富度为8.34,变异范围2~31;遗传多样性指数为0.63,变异范围为0.02~0.91。通过多变量的主成分分析,前3个主成分的贡献率较大,分别为17.73%、15.35%和11.33%。依据表型鉴定数据信息,将供试种质聚类并划分为4组。Ⅰ组的遗传多样性较高,主要为直立有限的大粒资源,大多资源属于安第斯基因库;Ⅱ组的遗传多样性最低,为直立无限生长习性的小粒资源,属于中美基因库;Ⅲ组的遗传多样性最高,主要以蔓生无限为主,包括小部分直立无限和匍匐无限的资源;Ⅳ组的遗传多样性较低,为蔓生无限生长习性、株高最高、分枝数最少的资源。筛选到大粒、多荚、长荚、宽荚等具有特异性状的种质资源35份。     

普通菜豆抗炭疽病地方品种的朊蛋白标记分析

普通菜豆在长期驯化过程中形成了安第斯和中美两个基因库,研究基因库来源对于抗病育种中抗病亲本的选配具有重要意义.本研究利用菜豆朊蛋白标记分析了54份抗炭疽病菜豆地方品种的基因库来源,基本上明确了我国抗炭疽病菜豆种质的基因源,为抗病育种奠定了基础.     

菜豆种质资源RAPD多样性的研究I

收集了国内43个菜豆栽培品种,国际热带农业中心13个半野生品种,波兰4个矮生品种,共60个菜豆品种资源,将其分成三大类型,即蔓生种35个,矮生种12个,半野生种13个,从RAPD标记开展研究,探明种内及各种群间的遗传多样性。采用简易SDS方法从60份菜豆幼叶中提取基因组DNA,使用经过筛选的29个引物共检测到314个位点,多态位点比率为0.854,其中蔓生种多态位点比率最高达0.958,矮生种为0.733,半野生种为0.573,说明60个菜豆种质资源中蔓生种多态位最强。根据Shannon指数和Nei指数的估测,菜豆种内的遗传多样性主要分布于蔓生种群内,在所研究的蔓生、矮生、半野生种群中,蔓生种群的遗传多样性水平最高,矮生种群其次,半野生种群最次,在全部314条扩增带中,有10条谱带分别为蔓生种所特有,矮生种及半野生种分别有1条特征谱带,说明蔓生种的遗传变异水平较大。     

基于农艺性状的山西普通菜豆初级核心种质构建

利用663份山西省普通菜豆资源基于14个农艺性状,采用比较不同分组原则、取样比例和总体取样量不同组合的取样方法,确定了\"地理来源+平方根比例+20%总体取样量\"为山西省初级核心种质构建的方法。同时,在此基础上对663份资源中一些具有极端性状的资源进行选择,最终确定152份普通菜豆可作为山西省普通菜豆初级核心种质。通过总体与初级核心种质资源多样性分析,数量性状均值比较,数量性状极值、变幅和标准差比较,性状多样性的差异性分析和各性状总体分布的χ2检验,最终得出:152份普通菜豆资源能够代表山西省普通菜豆资源的总体,可作为山西省普通菜豆评价和创新利用的优先样品集。     

菜豆炭疽菌生理小种鉴定及普通菜豆种质的抗性评价

对来源于黑龙江、吉林、内蒙古、河北、云南等8个省（市）的15个菜豆炭疽菌分离物进行生理小种鉴定,鉴别出5个菜豆炭疽菌生理小种,其中81号小种出现的频率高达67％,是中国的优势小种。用81号小种对181份菜豆进行抗性鉴定,发现高抗材料2份,抗病材料43份,高感材料33份,说明我国菜豆种质资源对炭疽菌81号小种抗感差异显著,抗病资源丰富。     

中国普通菜豆形态性状分析及分类

对129份中国普通菜豆地方品种的形态性状进行分析,结果表明,8个性状共检测到35个变异类型,平均变异类型为4.375个,平均多态信息含量为0.5638。中国普通菜豆包括安第斯和中美两个基因库种质,中美洲基因库资源在参试资源中比重较大,但安第斯基因库资源遗传多样性水平高于中美基因库材料。由中美基因库向安第斯基因库渗透的天然杂交种质可为普通菜豆高产、优质、抗逆育种提供有价值的桥梁品种。     

普通菜豆镰孢菌枯萎病抗性种质资源筛选及全基因组关联分析

普通菜豆镰孢菌枯萎病是严重制约菜豆(Phaseolus vulgaris)产量的主要病害之一。采用下胚轴双孔注射法对601份普通菜豆种质资源进行枯萎病抗性鉴定, 共筛选出4份高抗材料。在此基础上, 基于分布在全基因组上的3 765 456个单核苷酸多态性(SNP)标记, 进行全基因组关联分析, 以P<1×10^-5为阈值。结果检测到57个显著关联的SNP位点, 分布于1、2、6、8和11号染色体上; 共获得8个显著关联区域, 其中位于1号染色体上的区域1包含SNP最多(48个), 最显著SNP P值为2.18E-07。在8个显著关联区域中, 共检测到186个基因, 其中157个基因有注释信息, 编码过氧化物酶、抗病蛋白、转录因子和蛋白激酶等。结合KEGG富集分析和序列同源性比对, 鉴定出9个候选基因可能与抗性相关。     

普通菜豆种质资源芽期抗旱性鉴定

摘要：干旱是影响我国普通菜豆生产的主要因素之一,筛选芽期抗旱性种质资源,培育抗旱品种,有利于提高普通菜豆品种的出苗率和幼苗长势,对发展我国普通菜豆生产具有重要意义。本研究首先以4份普通菜豆种质为材料,检测了不同渗透势PEG6000溶液模拟旱胁迫下的发芽率和发芽势,确定了PEG6000溶液的最适渗透势为-0.7MPa（浓度为19.6%）;以-0.7MPa的PEG6000溶液对121份普通菜豆种质进行芽期模拟旱胁迫,测定发芽率、发芽势、下胚轴长、胚根长、干重和鲜重等10项指标;通过主成分分析筛选出相对发芽率、相对发芽势、相对鲜重、相对干重、相对胚根长,相对总芽长,相对胚根/下胚轴指数、相对发芽指数、相对活力指数等9项指标可以有效评价普通菜豆的芽期抗旱性;利用隶属函数分析法对121份种质的芽期抗旱性进行综合评价,筛选出跃进豆（F0000156）、白扁豆（F0000613）等芽期抗旱性种质,为普通菜豆抗旱生理与机制研究、抗旱育种奠定了基础。     

中国甜瓜种质资源形态性状遗传多样性分析

对我国各地257份代表性的甜瓜种质资源的20个形态性状进行调查分析,研究其遗传多样性。结果表明,7个质量性状(果实形状、果皮底色、覆纹颜色、覆纹形状、果肉颜色、果肉质地和种子颜色)和6个数量性状(果实横径、果实纵径、单果鲜重、果肉厚度、可溶性固形物含量和种子千粒重)差异明显,其Shannon’s指数分别大于1.00和1.50。所有种质的平均遗传多样性指数为1.09,不同地区种质资源遗传多样性差异明显,多样性指数高低次序分别为：西北、华中、华东、华北、东北和华南。主座标标分析(PCO)将所有种质划分为3个区域,即厚皮种质优势区、厚皮和薄皮种质混合分布区、薄皮种质优势区,不同地区的种质在PCO图上的分布差异明显,西北地区的厚皮甜瓜种质和华中、华东地区的薄皮甜瓜种质广泛分布于3个区域中,其形态遗传多样性比其他地区的种质更加丰富,支持了新疆地区为厚皮甜瓜次级起源中心、黄淮及长江流域为薄皮甜瓜初级起源中心的观点。     

Isolation of cDNAs encoding for two distinct isoforms of the TATA-Box binding proteins from common bean (<Emphasis Type="Italic">Phaseolus vulgaris</Emphasis> L.)

The TATA-box binding protein (TBP) is one of the 4 DNA-binding proteins that has been shown to associate with the proximal promoter region (−295) of the gene for bean seed storage protein phaseolin. The −295 promoter is essential for spatial and temporal control of the phaseolin gene expression. We designed a pair of degenerated primers based on the highly conserved sequence of the carboxyl-terminal domain of yeast TBP and used PCR to amplify the corresponding sequence from the bean cDNA. By using the amplified fragment as a probe, we screened a cDNA library derived from poly A(+) RNA from developing bean seeds and isolated 2 nearly full-length cDNA clones (813 and 826 bp long). The cDNAs encode 2 distinct isoforms of bean TBP, PV1 and PV2, each with an open reading frame of 200 amino acid residues. The 2 cDNA sequences share an 85.8% overall nucleotide sequence identity, with the coding region showing a higher degree of identity (94.4%) than the 5′- and 3′-untranslated regions (69%). The deduced amino acid sequence of the bean TBP isoforms differ in only 3 amino acid residues at positions 5, 9, and 16, all located in the amino-terminal region. The carboxyl-terminal domain of 180 amino acid residues shows a high degree (>82%) of evolutionary sequence conservation with the TBP sequences from other eukaryotic species. This domain possesses the 3 highly conserved structural motifs, namely the 2 direct repeat sequences, a central basic region rich in basic amino acid residues, and a region similar to the sigma factor of prokaryote. On the basis of this and other findings, we suggest that higher plants in general may have at least 2 copies of TBP gene, presumably resulting from the global duplication of the genome. Accession numbers AF015784 and AF015785 at the GenBank.     

湖南省饭豆地方种质资源表型多样性评价

依托“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目,开展了湖南省饭豆种质资源的考察收集与评价鉴定,并筛选了优异种质,为湖南省饭豆种质资源创新和品种选育提供参考.结果 表明,收集到的76份地方资源主要分布在湘西湘南山区,0～600 rn的中低海拔地区.15项农艺性状表型分析显示其遗传多样性丰富;主成分分析将15个农艺性状...     

基于可见光遥感的苎麻种质资源冠层性状研究

无人机近空遥感技术可快速实时掌握农田信息,在农作物田间监测中发挥日益重要的作用。本研究使用无人机可见光遥感平台,获取苎麻冠层航拍图像,通过图像处理获得苎麻种质资源冠层图像特征值,结合各苎麻种质资源生长性状,研究26份苎麻种质资源冠层图像性状差异。结果表明,使用HSV色彩空阈值分割可有效将苎麻与土壤杂草分割;26份苎麻资源6个表型性状变异系数分布在11.00%~40.00%之间,多样性指数分布在1.08~1.58之间;26份苎麻资源15个冠层颜色、纹理性状变异系数分布在0.28%~48.09%之间,多样性指数分布在1.25~1.54之间,表明试验苎麻种质资源具有丰富变异和广泛多样性。15个冠层颜色纹理性状主成分分析得到2个主成分,累计贡献率达到95.10%,可有效反映各性状的主要信息。     

不同来源甜高粱种质资源的表型遗传多样性分析

通过对主要农艺性状的方差分析及聚类分析,对194份不同来源的甜高粱种质资源进行了表型性状的遗传多样性分析。结果表明,不同来源品种间的性状差异较大,与中国品种相比,国外品种具有植株高大、生物产量高及含糖量高等优异性状,可用于国内资源的种质创新及品种改良。遗传距离为0.66时将所有资源划分为6类,各类群主要按农艺性状进行了划分。研究结果将为杂交育种的亲本选择提供理论参考。     

基于农艺性状的榕江茶（Camellia yungkiangensis）核心种质构建

摘 要：为得出较为可靠的榕江茶初级核心种质群体,以加强榕江茶种质选育、开发利用和分子遗传学研究,解决其种质资源保存成本较高问题,促进榕江茶种质资源的鉴定和有效利用。以118份榕江茶种质资源为材料,对19个表型性状和4个基本品质成分共计23个农艺性状进行分析;基于2种遗传距离(标准化欧氏距离、马氏距离）、4种聚类方法（离差平方和法、非加权组平均法、最长距离法、最短距离法）和7种总体取样规模（10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%）构建了56个候选榕江茶核心种质,利用筛选得到的最佳构建方案构建初级核心种质。通过对原种质、保留种质和核心种质的表型遗传多样性和变异程度,以及各种质不同数量性状间的t检验来评价核心种质的代表性,并用主成分分析法对核心种质进行确认。构建榕江茶核心种质时,2种遗传距离中,标准化欧氏距离优于马氏距离;4种聚类方法中,最短距离法优于另外3种;7种总体取样规模中,30%的取样比例较适宜榕江茶核心种质的构建。对构建的38份核心种质进行分析评价,结果表明,核心种质与原种质23个性状的6个特征值一致性较好,并且遗传多样性指数有一定程度的提升;t检验结果表明,核心种质平衡了稀有性状的分布,有效保留了原种质的遗传多样性;主成分分析结果表明,核心种质的主成分累计贡献率高于原种质;对核心种质进一步确认时,发现核心种质均匀分布在原始种质范围内,无重叠现象,有效的避免了核心种质的冗余。所构建的榕江茶核心种质资源可以很好地代表原种质,较好的保留了原种质的性状、遗传多样性和变异。标准化欧氏距离、最短距离法和30%总体取样规模的构建策略,是构建榕江茶核心种质的最佳方法。最终构建了38份榕江茶种质资源的初级核心种质,占原种质32.20%。核心种质评价表明初级核心种质构建有效且质量较高,能够在保证冗余较少的情况下充分代表原种质遗传多样性。     

平榛种质资源坚果农艺性状鉴定与评价研究

平榛是我国重要的榛属植物资源,为鉴定、评价和保护平榛种质资源,提高其利用效率,采用主成分分析和聚类分析方法对99份平榛种质资源坚果的主要农艺性状进行了鉴定和综合评价。结果表明:平榛种质资源坚果的24个性状具有丰富的遗传多样性;10个数量性状的主成分分析确定了4类影响因子,反映了育种选择方向及潜力;基于各种质间形态性状的遗传差异,将99份平榛种质划分为5大类群,第Ⅰ类群可作为选育果面光滑品种的育种和候选亲本材料,第Ⅱ类群可作为选育大粒型、适宜机械化加工的育种和候选亲本材料,第Ⅲ类群具有作为市场产品的潜力,第Ⅳ类群可作为选育圆形、果面无条纹的育种和候选亲本材料,第Ⅴ类群可作为选育高丰产性品种的育种和候选亲本材料。上述研究为平榛种质资源的评价、保护和选优工作提供了基础数据。     

贵州地方芝麻种质资源品质性状的分析与评价

为探究贵州芝麻种质资源的品质特征,并对地方芝麻资源进行初步鉴定与评价,本研究对73份贵州芝麻种质资源的8个品质性状进行测试分析。结果表明:(1)贵州芝麻种质资源含油量介于41.45%~52.12%之间,平均含量为49.69%。在脂肪酸组成中,油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸的平均含量分别为35.65%和50.66%;而棕榈酸、硬脂酸等饱和脂肪酸的平均含量仅为8.40%和4.79%。此外,贵州芝麻资源中芝麻素、芝麻林素和木质素的平均含量分别为5.03 mg/g、2.63 mg/g和4.79 mg/g。8个品质性状的变异系数介于3.69%~32.62%范围内,其中芝麻素含量变异系数最大,含油量变异系数最小。而芝麻素含量、芝麻林素含量及硬脂酸含量的变异系数均大于10%,表明这3个性状在芝麻样本间存在较大差异。(2)相关性分析结果显示:含油量与油酸、芝麻素含量呈极显著正相关,与亚油酸含量呈极显著负相关;油酸含量与芝麻素含量呈极显著正相关,与亚油酸含量呈极显负相关;亚油酸含量与芝麻素含量呈极显著负相关。表明品质性状间相关性大、关联程度较高,性状间相互影响较大。(3)主成分分析将8个品质性状综合为3个主成分,分别为油酸因子、含油量因子和芝麻素因子,3个主成分因子包含了贵州芝麻种质资源品质性状的绝大部分信息,累计贡献率达96%以上。(4)在欧氏距离D=9.75处将73份贵州芝麻资源划分为6个类群:第Ⅰ类群包含2份资源、第Ⅱ类群有7份、第Ⅲ类群有12份、第Ⅳ类群有5份、第Ⅴ类群有16份、第Ⅵ类群有31份。其中第Ⅵ类群油酸含量最高,且含油量、芝麻素含量较高。本研究探明了贵州芝麻品质的特征特性,可为芝麻种质资源的利用和创新提供依据,为芝麻品种选育和遗传改良提供参考。