小豆种质资源、育种及遗传研究进展北大核心CSCD

小豆(Vigna angularis(Willd)Ohwi&Ohashi)起源于中国,是我国主要食用豆类作物。该文综述了小豆种质资源的收集与利用、品种选育概况及经典遗传学、现代分子遗传学等方面的研究进展,可为豇豆属作物的研究提供参考。     

小豆种质资源、育种及遗传研究进展

小豆（Vigna angularis（Willd）Ohwi＆Ohashi）起源于中国,是我国主要食用豆类作物。该文综述了小豆种质资源的收集与利用、品种选育概况及经典遗传学、现代分子遗传学等方面的研究进展,可为豇豆属作物的研究提供参考。     

小豆种质资源遗传多样性研究进展

小豆是我国古老的栽培作物。本文综述了小豆起源与分类、收集与保存以及遗传多样性等方面的研究进展,并展望了小豆种质资源研究的发展方向,旨在为小豆种质资源的合理利用提供参考。     

作物种质资源研究态势分析

农作物种质资源是作物品种遗传改良的重要物质基础,一个国家种质资源研究水平是其育种核心竞争力的体现。本文首先分析了SCIE数据库种质资源鉴定与利用领域主要发文国家和研究机构,结果表明中国是发文数量最多的国家之一。进一步对种质资源研究发展态势进行了分析,认为种质资源的遗传多样性研究仍是主流,但研究的性状向多方面扩展,研究的方法上向应用SNP等新一代分子标记和多种分子标记综合应用发展,作物野生资源的研究受到广泛重视。本文对我国种质资源研究发展趋势进行了综述,介绍了我国种质资源研究的重要进展,提出了要注重对种质资源进行精准表型鉴定的建议。     

关联分析在作物种质资源分子评价中的应用

发掘优异基因资源是作物种质资源分子评价的重要部分,对作物育种尤其是分子育种具有非常重要的实践意义。基于连锁不平衡(LD)的关联分析是基因发掘也是等位基因发掘的有效途径。本文系统介绍了关联分析的基本理论、策略、特点及应用现状,并探讨了其在作物种质资源新(等位)基因发掘中的发展趋势及展望。可以预见,与传统QTL作图及功能基因组学相整合的关联分析必将大大加快我国作物种质资源的研究进程,实现我国种质资源优势向基因资源优势的转变。     

杨属（PopulusL.）种质资源遗传学评价研究进展

杨属（PopulusL.）种质资源极其丰富,为了有效保存、合理利用杨属种质资源,国内外开展了大量的种质资源遗传学评价研究。该文在介绍杨树系统分类的基础上,概述了白杨派、青杨派和黑杨派等在生物学特性、抗性（耐盐、抗旱、抗冻及抗病虫）、适应性及DNA遗传多态性等方面的遗传学评价研究进展,重点讨论了杨树种质资源评价研究中存在的问题和不足,并对其研究前景进行了展望。     

杨属(Populus L.)种质资源遗传学评价研究进展

杨属(Populus L.)种质资源极其丰富, 为了有效保存、合理利用杨属种质资源, 国内外开展了大量的种质资源遗传学评价研究。该文在介绍杨树系统分类的基础上, 概述了白杨派、青杨派和黑杨派等在生物学特性、抗性(耐盐、抗旱、抗冻及抗病虫)、适应性及DNA遗传多态性等方面的遗传学评价研究进展, 重点讨论了杨树种质资源评价研究中存在的问题和不足, 并对其研究前景进行了展望。     

青海高原地区作物种质资源的收集保护和创新利用进展

青海高原地区作物种质资源是指青海境内以及周边生态类似地区内的分布资源。根据近十多年来该地区作物种质资源调查、收集及研究的工作基础,分析了本地作物种质资源保护与利用的现状,认为本地区资源的保护及利用工作已取得了一定的成果,有了较好的基础工作积累,研究团队和力量得以加强和完善,资源保护与利用的意识不断得以强化,但资源的保护和利用与现今飞速发展的农业产业化、以及突破性的种质创新和利用的要求仍然相去甚远,特别表现在对库存资源的精准评价和鉴定方面,难以为育种工作提供有效的服务与支持。借助于国家种质复份库的平台优势和现代生物学技术手段,发挥高原特异资源优势,引进和借助外来优异资源进行种质创制、和具有高原特色的生态农业种质资源研究,以期为高原农业的可持续发展提供支撑,应作为今后本地资源研究的方向。     

桃种质资源亲缘关系的研究进展

种质资源是现代育种和生物技术研究的物质基础。桃种质资源亲缘关系的研究将为探讨桃的起源、进化、分类、育种和资源利用提供科学依据。本文从形态学、细胞学、孢粉学、生物化学及DNA分子标记等几个方面综述了桃种质资源亲缘关系的研究进展,探讨了桃种质资源亲缘关系的研究现状、前景及尚需解决的问题,并就进一步开展桃种质资源亲缘关系的研究进行了分析,提出桃种质野生种、近缘野生种厦不同栽培品种群间的分子系统学关系是今后研究的重点。     

作物种质资源表型性状鉴定评价:现状与趋势

表型是作物基因型与环境互作后呈现出来的性状,包括形态学、生育期、产量、品质、抗性等性状。作物种质资源具有丰富的遗传多样性,并经过数千年在世界不同区域驯化利用中的人工选择,形成了表型性状的多样性,构成育种家选育作物新品种的物质基础。认识和发现作物种质资源表型的多样性需要通过系统、科学的鉴定,特别是培育适应全球气候变化下环境的品种,更需在大量种质资源中发掘和利用抗旱、耐热、抗病虫、水肥高效利用等特性的材料。作物种质资源各类表型性状的鉴定需要对环境进行有效的控制,而多年多点的鉴定可以准确观察鉴定性状的变异水平或表达稳定性,是育种家准确选择和利用性状的重要依据。作物种质资源表型性状的鉴定主要采用田间鉴定、设施鉴定、仪器分析、感官鉴定的方式。近年来,作物种质资源表型性状鉴定已从单一环境、低通量、粗放型鉴定转变为多年多环境、重点性状、高通量精准型鉴定。随着组学技术、智能与信息技术的快速发展,作物种质资源的表型性状鉴定已进入一个新阶段,形成作物育种中重要性状准确快速发掘与应用的坚实基础。     

Occurrence of Charcoal Rot Caused by Macrophomina phaseolina,an Emerging Disease of Adzuki Bean in China

Adzuki bean (Vigna angularis) is an important legume crop in China. Soil‐borne charcoal rot caused by Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid is an important and devastating disease of many crops including legumes. During late August and early September, 2014, symptoms similar to charcoal rot were observed on adzuki bean plants in Yulin City of Shanxi Province, and Fangshan County of Beijing, China. This study was conducted to determine the causal agent of the emerging disease on adzuki bean. Four fungal isolates were obtained and identified as M. phaseolina based on morphological and molecular characteristics, including species‐specific primer detection and sequences of internal transcribed spacer (ITS) of nuclear ribosomal DNA. The resulting sequences showed 99% identity with more than 60 M. phaseolina strains from diverse hosts. The virulence on adzuki bean was verified using pathogenicity tests, producing symptoms similar to those observed in the fields. To our knowledge, this is the first report of M. phaseolina causing charcoal rot on adzuki bean.     

小豆远缘杂交研究进展

小豆是豇豆属下重要的食用豆类之一。本文介绍了豇豆属下亚洲豇豆亚属的植物学分类情况,综述了小豆与其近缘种(包括栽培种、野生种)杂交的研究进展,为豇豆属特别是亚洲豇豆亚属丰富的遗传资源应用于小豆育种工作提供参考。     

Stachyose synthesis in seeds of adzuki bean (Vigna angularis): molecular cloning and functional expression of stachyose synthase

Stachyose is the major soluble carbohydrate in seeds of a number of important crop species. It is synthesized from raffinose and galactinol by the action of stachyose synthase (EC 2.4.1.67). We report here on the identification of a cDNA encoding stachyose synthase from seeds of adzuki bean (Vigna angularis Ohwi et Ohashi). Based on internal amino acid sequences of the enzyme purified from adzuki bean, oligonucleotides were designed and used to amplify corresponding sequences from adzuki bean cDNA by RT-PCR, followed by rapid amplification of cDNA ends (RACE-PCR). The complete cDNA sequence comprised 3046 nucleotides and included an open reading frame which encoded a polypeptide of 857 amino acid residues. The entire coding region was amplified by PCR, engineered into the baculovirus expression vector pVL1393 and introduced into Spodoptera frugiperda (Sf21) insect cells for heterologous expression. The recombinant protein was immunologically reactive with polyclonal antibodies raised against stachyose synthase purified from adzuki bean and was shown to be a functional stachyose synthase with the same catalytic properties as its native counterpart. High levels of stachyose synthase mRNA were transiently accumulated midway through seed development, and the enzyme was also present in mature seeds and during germination.     

基于SSR标记分析小豆及其近缘植物的遗传关系

本研究利用87对SSR引物分析了80份栽培小豆(Vigna angularis)、22份野生小豆(V.angularis var.nipponensis)以及10份豇豆属(共7个种)近缘植物,旨在比较豇豆属不同种的遗传多样性,并分析种间的遗传关系.结果显示87对SSR引物在112份小豆及其近缘植物资源中共检测到667个等位变异.其中有75个、71个和82个SSR位点分别在栽培小豆、野生小豆和近缘植物中表现为多态.随机抽样分析发现,平均每SSR位点检测到的等位变异数目为近缘植物>野生小豆>栽培小豆,与多态信息含量(PIC)值一致,说明近缘植物及野生小豆中蕴含着丰富的遗传变异,是栽培小豆育种的重要基因来源.聚类分析显示,栽培小豆、野生小豆和近缘植物间的遗传分化比较明显,分别聚为三大类,其中栽培小豆的遗传背景与其生态环境相对应;近缘植物又可以分为三个亚类,亚类间的遗传距离与其亲缘关系相对应.本研究结果也说明利用SSR标记辅助豇豆属的种间分类是可行的.     

野生小豆种质资源植株形态性状多样性分析

对来自中国、日本、韩国、缅甸4国的55份野生型、40份半野生型小豆种质资源植株形态性状的多样性进行分析,结果表明,野生型小豆与半野生型小豆在株高、平均成熟期、子粒颜色、百粒重等性状方面有明显的差别。95份小豆种质资源通过聚类分析,截值为1.488时可划分为5大类群。来源于缅甸和中国的野生型小豆种质各聚为1个类群,韩国和日本的种质混聚为3个类群。缅甸种质具平均成熟期长、茎秆粗、主茎分枝数多、百粒重轻等特点。中国贵州野生型种质植株较高、茎秆较细、单荚粒数较多、平均成熟期较长。日本野生型种质具有丰产特征。日本和韩国的半野生型小豆,平均成熟期较其他类群早、百粒重高、明度指数高。     

小豆种质资源农艺性状综合鉴定与评价

通过田间观测和室内分析,对来自全国各生态区的262份小豆优异种质资源连续2年进行了农艺性状鉴定及综合评价。结果表明:262份小豆微核心种质资源在考察的16个形态学性状中均具有丰富的遗传变异类型;不同年份间生态环境尤其是光照条件对小豆农艺性状影响较大;主成分分析确定了3类影响因子,表明小豆资源的选育要集中在生长势良好(生育日数较短、株高较矮),单株荚数和单荚粒数多的地方品种;聚类分析结果显示在相似系数为0.40时可将参试材料分为5大类群,各类群间性状差异明显;群体性状表现与地理来源之间没有直接的关系。     

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。     

Genome-wide single nucleotide polymorphism discovery and validation in adzuki bean

Adzuki bean, also known as red bean (Vigna angularis), with 2n = 22 chromosomes, is an important legume crop in East Asian countries, including China, Japan, and Korea. For single nucleotide polymorphism (SNP) discovery, we used Vigna accessions, V. angularis IT213134 and its wild relative V. nakashimae IT178530, because of the lack of DNA sequence polymorphism in the cultivated species. Short read sequences of IT213134 and IT178530 of approximately 37 billion and 35 billion bp were produced using the Illumina HiSeq 2000 system to a sequencing depth of 61.5× and 57.7×, respectively. After de novo assembly was carried out with trimmed HiSeq reads from IT213134, 98,441 contigs of various sizes were produced with N50 of 13,755 bp. Using Burrows–Wheeler Aligner software, trimmed short reads of V. nakashimae IT178530 were successfully mapped to IT213134 contigs. All sequence variations at the whole-genome level were examined between the two Vigna species. Of the 1,565,699 SNPs, 59.4 % were transitions and 40.6 % were transversions. A total of 213,758 SNPs, consisting of 122,327 non-synonymous and 91,431 synonymous SNPs, were identified in coding sequences. For SNP validation, 96 SNPs in the genic region were chosen from among IT213134 contigs longer than 10 kb. Of these 96 SNPs, 88 were confirmed by Sanger sequencing of 10 adzuki bean genotypes from various geographic origins as well as IT213134 and its wild relative IT178530. These genome-wide SNP markers will enrich the existing Vigna resources and, specifically, could be of value for constructing a genetic map and evaluating the genetic diversity of adzuki bean.     

我国优势油脂类生物柴油植物蓖麻的种质资源发掘和生物柴油利用

发展可再生生物质能源是解决人类能源危机和环境污染的重要途径。利用边际土地发展油脂类生物质能是生物质能的重要组成部分。蓖麻因为适应性强和油脂成份独特被誉为"理想的生物柴油植物"。蓖麻是我国优势油脂类能源植物,利用边际土地,发展蓖麻产业为我国生物柴油产业化提供原料,是我国现阶段生物柴油产业化发展的相对理想而又现实的选择,而且具有重要的发展前景和巨大的发掘潜力。立足我国现阶段生物柴油产业化的瓶颈问题,着重阐述了蓖麻种质资源发掘的现状、优良品种培育的途径和发展前景,以及利用蓖麻种子油生产商业化生物柴油的现状,以期推动我国利用边际土地发展蓖麻产业以及生物柴油商业化生产。