巢式关联作图(Nested Association Mapping,NAM)群体在作物学遗传与育种研究中具有广泛的应用。本研究在前期大豆种质资源评价基础上,利用35份不同地区来源的代表性种质与中豆41(公共母本)杂交,构建了一套大豆NAM群体。PCA和聚类分析发...巢式关联作图(Nested Association Mapping,NAM)群体在作物学遗传与育种研究中具有广泛的应用。本研究在前期大豆种质资源评价基础上,利用35份不同地区来源的代表性种质与中豆41(公共母本)杂交,构建了一套大豆NAM群体。PCA和聚类分析发现,不同亲本组合的RIL群体基本聚在一起,显示出清晰的遗传结构。利用该NAM群体亲本间花色和种皮色具有显著差异的RIL群体进行全基因组关联分析,定位到1个主要位点qFC13-1与花色显著关联,该位点与W1位点重合;定位到12个位点与种皮色显著相关,其中9个位点为3种以上方法共定位,3个位点为2种方法共定位,包括4个已知位点和8个新位点。研究结果表明,构建的NAM群体适于进行大豆相关性状遗传分析,为大豆复杂性状的遗传解析和育种实践提供了良好的基础材料。展开更多
为解析大豆R6期籽粒氨基酸含量的遗传机制,本研究利用264份大豆种质资源材料在2020年和2021年测定了与菜用大豆食味品质相关的精氨酸、丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸含量,并进行全基因组关联分析(GWAS)。结果表明,2年共检测到89个与大豆R6...为解析大豆R6期籽粒氨基酸含量的遗传机制,本研究利用264份大豆种质资源材料在2020年和2021年测定了与菜用大豆食味品质相关的精氨酸、丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸含量,并进行全基因组关联分析(GWAS)。结果表明,2年共检测到89个与大豆R6期籽粒4种氨基酸含量显著关联的SNP位点,其中有5个标记能同时被2年或2个性状重复检测到,分别为S03_40647948(Chr.3)、S05_2727464(Chr.5)、S10_4122977(Chr.10)、S17_34559022(Chr.17)和S19_48541685(Chr.19),单个位点可以解释11.25%~28.19%的表型变异解,其中Chr.17上的标记S17_34559022在2020年和2021年被共同检测到与谷氨酸含量显著关联,属稳定遗传的位点。共挖掘出9个候选基因,其中ZIP蛋白(zinc finger family protein)、转录因子bHLH(bHLH DNA-binding superfamily protein)、生长素反应蛋白家族(auxin-responsive protein family)和天冬氨酸蛋白酶家族蛋白(aspartyl protease family protein),可能是影响菜用大豆氨基酸代谢的重要基因。本研究挖掘到的5个氨基酸含量主效SNP位点和9个候选基因,有助于解析大豆R6期籽粒氨基酸含量的遗传基础及其调控机制,为菜用大豆食味品质遗传改良奠定了基础。展开更多
为研究不同施氮量对糯和非糯小麦原粮品质及酿酒品质的影响,明确酿酒专用小麦高产优质生产的适宜氮肥用量。于2019、2020连续2年在四川省成都市大邑县,以绵麦902(非糯性)和中科紫糯麦168(糯性)为材料,设置6个施氮量(0、45、90、135、180...为研究不同施氮量对糯和非糯小麦原粮品质及酿酒品质的影响,明确酿酒专用小麦高产优质生产的适宜氮肥用量。于2019、2020连续2年在四川省成都市大邑县,以绵麦902(非糯性)和中科紫糯麦168(糯性)为材料,设置6个施氮量(0、45、90、135、180和225 kg hm^(–2)),分析其对小麦原粮品质、酿酒品质和挥发性风味物质的影响。结果表明:绵麦902产量、粉质率、灰分含量更高;中科紫糯麦168硬度、容重、蛋白质、脂肪含量相对较高,总淀粉和支链淀粉含量更高、直支比更低,除稀澥值比绵麦902高以外,其余RVA特征参数均更低。增加施氮量显著提高小麦产量,两品种产量均在225 kg hm^(–2)达最大值。粉质率和容重随施氮量增加而降低,硬度指数和蛋白质随施氮量增加而升高;脂肪和灰分含量在135 kg hm^(–2)、总淀粉和支链淀粉含量在90~135 kg hm^(–2)内较高,峰值黏度、低谷黏度在135 kg hm^(–2)后显著下降。两品种的出酒率年际间不同,2019年绵麦902的出酒率要显著高于中科紫糯麦168,2020年则相反,推测与2020年灌浆期雨水较多,中科紫糯麦168籽粒硬度指数下降、粉质率上升有关;在90~135kghm^(–2)施氮范围内两品种出酒率相对较高。绵麦902所酿制的白酒总酸、总酯含量不高,杂醇油含量也相对更低;中科紫糯麦168与之相反,但杂醇含量仍在安全范围(≤0.2 g 100 mL^(–1))。两年度绵麦902所酿白酒的总酸含量均在90 kg hm^(–2)处理下最高,2020年中科紫糯麦168的总酸含量则在135 kg hm^(–2)处理下最高。就总酯和杂醇油而言,两品种的总酯含量在135 kg hm^(–2)处理下相对较低,杂醇油含量在90kghm^(–2)下最低。与2019年相比,2020年两品种的总酸、总酯含量显著降低,这可能与该年度籽粒灌浆期降水较多,总淀粉、支链淀粉含量下降有关。中科紫糯麦168挥发性风味物质的种类和数量更多,整体酿酒特性要优于绵麦902。绵麦902的挥发性风味物质数量在90 kg hm^(–2)处理最高,综合评分最高,中科紫糯麦168的挥发性风味物质数量在225 kg hm^(–2)处理最高,综合评分最高。相关性分析和通径分析表明:总淀粉含量和支链淀粉含量与总酸、总酯含量呈极显著正相关关系,大多数淀粉理化指标通过直链淀粉、糊化温度等在总酯形成过程中起正向间接作用。研究认为,小麦出酒率受环境、粉质率影响,淀粉含量、组分、糊化特性对总酸、总酯的形成具有重要影响,酯类物质是挥发性风味物质主要成分,受品种因素影响较大。90~135 kg hm^(–2)施氮量下,糯和非糯小麦淀粉含量、组分和糊化特性较好,酿制白酒挥发性风味物质较多,是适宜酿酒小麦高产优质的适宜施氮量。展开更多
旨在探讨施氮量对籼粳杂交稻甬优1540产量和氮肥利用效率的影响及其相关生理基础。本研究以浙江省大面积推广应用的籼粳杂交稻品种甬优1540为材料,设置4个施氮量,即全生育期不施用氮肥(N0)、全生育期施用纯氮80 kg hm^(-2)(N1)、160 kg ...旨在探讨施氮量对籼粳杂交稻甬优1540产量和氮肥利用效率的影响及其相关生理基础。本研究以浙江省大面积推广应用的籼粳杂交稻品种甬优1540为材料,设置4个施氮量,即全生育期不施用氮肥(N0)、全生育期施用纯氮80 kg hm^(-2)(N1)、160 kg hm^(-2)(N2)以及240 kg hm^(-2)(N3)。研究结果表明,(1)施氮量对水稻产量与氮肥利用效率影响显著。在0~160 kg hm^(-2)范围内,水稻产量随施氮量的增加而增加,产量的增加主要得益于总颖花量的增加;超过此范围产量则不再增加,主要是由于结实率降低,且氮收获指数与氮肥利用效率(氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥偏生产力以及产谷利用率)也显著降低。(2)施氮量对水稻地上部生长发育影响显著。在0~240 kg hm^(-2)范围内,随着施氮量的增加,拔节期、齐穗期以及成熟期水稻地上部干物重显著增加,但收获指数则显著降低;在0~160 kg hm^(-2)范围内,灌浆中、后期水稻剑叶净光合速率、剑叶中Z+ZR含量以及籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性随施氮量的增加而增加,超过此范围则不再增加,甚至会有所降低。(3)施氮量对水稻根系形态生理特征影响显著。在0~160 kg hm^(-2)范围内,拔节期、齐穗期以及成熟期水稻根干重、0~10 cm土层根干重、10~20 cm土层根干重、总根长、根长密度、比根长以及灌浆中、后期水稻根系氧化力、根系与根系伤流液中Z+ZR浓度水平等根系形态与生理指标均随施氮量的增加而增加,但进一步将施氮量提高至240 kg hm^(-2)时,上述指标中仅根干重、0~10 cm土层根干重、总根长以及根长密度有所增加。(4)相关分析表明,灌浆期水稻根系氧化力、根系中Z+ZR含量以及根系伤流液中Z+ZR浓度与剑叶净光合速率、剑叶中Z+ZR含量以及籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性呈极显著正相关关系。以上结果表明,适宜的施氮量可以优化甬优1540的根系形态与生理特征,促进地上部生长发育,提高灌浆中、后期植株生理活性,进而实现高产与氮肥高效利用。展开更多
文摘巢式关联作图(Nested Association Mapping,NAM)群体在作物学遗传与育种研究中具有广泛的应用。本研究在前期大豆种质资源评价基础上,利用35份不同地区来源的代表性种质与中豆41(公共母本)杂交,构建了一套大豆NAM群体。PCA和聚类分析发现,不同亲本组合的RIL群体基本聚在一起,显示出清晰的遗传结构。利用该NAM群体亲本间花色和种皮色具有显著差异的RIL群体进行全基因组关联分析,定位到1个主要位点qFC13-1与花色显著关联,该位点与W1位点重合;定位到12个位点与种皮色显著相关,其中9个位点为3种以上方法共定位,3个位点为2种方法共定位,包括4个已知位点和8个新位点。研究结果表明,构建的NAM群体适于进行大豆相关性状遗传分析,为大豆复杂性状的遗传解析和育种实践提供了良好的基础材料。
文摘为解析大豆R6期籽粒氨基酸含量的遗传机制,本研究利用264份大豆种质资源材料在2020年和2021年测定了与菜用大豆食味品质相关的精氨酸、丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸含量,并进行全基因组关联分析(GWAS)。结果表明,2年共检测到89个与大豆R6期籽粒4种氨基酸含量显著关联的SNP位点,其中有5个标记能同时被2年或2个性状重复检测到,分别为S03_40647948(Chr.3)、S05_2727464(Chr.5)、S10_4122977(Chr.10)、S17_34559022(Chr.17)和S19_48541685(Chr.19),单个位点可以解释11.25%~28.19%的表型变异解,其中Chr.17上的标记S17_34559022在2020年和2021年被共同检测到与谷氨酸含量显著关联,属稳定遗传的位点。共挖掘出9个候选基因,其中ZIP蛋白(zinc finger family protein)、转录因子bHLH(bHLH DNA-binding superfamily protein)、生长素反应蛋白家族(auxin-responsive protein family)和天冬氨酸蛋白酶家族蛋白(aspartyl protease family protein),可能是影响菜用大豆氨基酸代谢的重要基因。本研究挖掘到的5个氨基酸含量主效SNP位点和9个候选基因,有助于解析大豆R6期籽粒氨基酸含量的遗传基础及其调控机制,为菜用大豆食味品质遗传改良奠定了基础。
文摘为研究不同施氮量对糯和非糯小麦原粮品质及酿酒品质的影响,明确酿酒专用小麦高产优质生产的适宜氮肥用量。于2019、2020连续2年在四川省成都市大邑县,以绵麦902(非糯性)和中科紫糯麦168(糯性)为材料,设置6个施氮量(0、45、90、135、180和225 kg hm^(–2)),分析其对小麦原粮品质、酿酒品质和挥发性风味物质的影响。结果表明:绵麦902产量、粉质率、灰分含量更高;中科紫糯麦168硬度、容重、蛋白质、脂肪含量相对较高,总淀粉和支链淀粉含量更高、直支比更低,除稀澥值比绵麦902高以外,其余RVA特征参数均更低。增加施氮量显著提高小麦产量,两品种产量均在225 kg hm^(–2)达最大值。粉质率和容重随施氮量增加而降低,硬度指数和蛋白质随施氮量增加而升高;脂肪和灰分含量在135 kg hm^(–2)、总淀粉和支链淀粉含量在90~135 kg hm^(–2)内较高,峰值黏度、低谷黏度在135 kg hm^(–2)后显著下降。两品种的出酒率年际间不同,2019年绵麦902的出酒率要显著高于中科紫糯麦168,2020年则相反,推测与2020年灌浆期雨水较多,中科紫糯麦168籽粒硬度指数下降、粉质率上升有关;在90~135kghm^(–2)施氮范围内两品种出酒率相对较高。绵麦902所酿制的白酒总酸、总酯含量不高,杂醇油含量也相对更低;中科紫糯麦168与之相反,但杂醇含量仍在安全范围(≤0.2 g 100 mL^(–1))。两年度绵麦902所酿白酒的总酸含量均在90 kg hm^(–2)处理下最高,2020年中科紫糯麦168的总酸含量则在135 kg hm^(–2)处理下最高。就总酯和杂醇油而言,两品种的总酯含量在135 kg hm^(–2)处理下相对较低,杂醇油含量在90kghm^(–2)下最低。与2019年相比,2020年两品种的总酸、总酯含量显著降低,这可能与该年度籽粒灌浆期降水较多,总淀粉、支链淀粉含量下降有关。中科紫糯麦168挥发性风味物质的种类和数量更多,整体酿酒特性要优于绵麦902。绵麦902的挥发性风味物质数量在90 kg hm^(–2)处理最高,综合评分最高,中科紫糯麦168的挥发性风味物质数量在225 kg hm^(–2)处理最高,综合评分最高。相关性分析和通径分析表明:总淀粉含量和支链淀粉含量与总酸、总酯含量呈极显著正相关关系,大多数淀粉理化指标通过直链淀粉、糊化温度等在总酯形成过程中起正向间接作用。研究认为,小麦出酒率受环境、粉质率影响,淀粉含量、组分、糊化特性对总酸、总酯的形成具有重要影响,酯类物质是挥发性风味物质主要成分,受品种因素影响较大。90~135 kg hm^(–2)施氮量下,糯和非糯小麦淀粉含量、组分和糊化特性较好,酿制白酒挥发性风味物质较多,是适宜酿酒小麦高产优质的适宜施氮量。
文摘旨在探讨施氮量对籼粳杂交稻甬优1540产量和氮肥利用效率的影响及其相关生理基础。本研究以浙江省大面积推广应用的籼粳杂交稻品种甬优1540为材料,设置4个施氮量,即全生育期不施用氮肥(N0)、全生育期施用纯氮80 kg hm^(-2)(N1)、160 kg hm^(-2)(N2)以及240 kg hm^(-2)(N3)。研究结果表明,(1)施氮量对水稻产量与氮肥利用效率影响显著。在0~160 kg hm^(-2)范围内,水稻产量随施氮量的增加而增加,产量的增加主要得益于总颖花量的增加;超过此范围产量则不再增加,主要是由于结实率降低,且氮收获指数与氮肥利用效率(氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥偏生产力以及产谷利用率)也显著降低。(2)施氮量对水稻地上部生长发育影响显著。在0~240 kg hm^(-2)范围内,随着施氮量的增加,拔节期、齐穗期以及成熟期水稻地上部干物重显著增加,但收获指数则显著降低;在0~160 kg hm^(-2)范围内,灌浆中、后期水稻剑叶净光合速率、剑叶中Z+ZR含量以及籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性随施氮量的增加而增加,超过此范围则不再增加,甚至会有所降低。(3)施氮量对水稻根系形态生理特征影响显著。在0~160 kg hm^(-2)范围内,拔节期、齐穗期以及成熟期水稻根干重、0~10 cm土层根干重、10~20 cm土层根干重、总根长、根长密度、比根长以及灌浆中、后期水稻根系氧化力、根系与根系伤流液中Z+ZR浓度水平等根系形态与生理指标均随施氮量的增加而增加,但进一步将施氮量提高至240 kg hm^(-2)时,上述指标中仅根干重、0~10 cm土层根干重、总根长以及根长密度有所增加。(4)相关分析表明,灌浆期水稻根系氧化力、根系中Z+ZR含量以及根系伤流液中Z+ZR浓度与剑叶净光合速率、剑叶中Z+ZR含量以及籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性呈极显著正相关关系。以上结果表明,适宜的施氮量可以优化甬优1540的根系形态与生理特征,促进地上部生长发育,提高灌浆中、后期植株生理活性,进而实现高产与氮肥高效利用。
