项目名称：水稻重要农艺性状的功能基因组和分子
基础研究
首席科学家：薛勇彪中国科学院遗传与发育生物学
研究所
起止年限：2005.12至2010.11
依托部门：中国科学院
一、研究内容
二、预期目标
三、研究方案
四、年度计划
浙江农业科学编辑部，农作物田间试验记载项目及标准，浙江科学技术岀版社， 丁颖，中国水稻栽培学，农业岀版社， 1961 浙江农业大学农学系作物栽培教研组，水稻栽培，浙江人民岀版社， 1979 一秧田期 1、 、浸种和催芽期：分贝记载浸种和催芽日期、时间、天数及根芽长度（ 50粒平均值）和发芽百分 率（100粒，重复3次，测算平均值） 2、 播种期：实际播种日期 3、 净播种量：按实际播种面积（除去畦沟后的净秧版），计算的干净谷（经盐水选种）播种量， 并注明秧田的利用率。 1、 叶龄【叶片数】（不包括不完全叶）：定单苗 20?50株，从岀苗起逐片点漆标记，调查主茎上 的完全叶片数，调查时最上一片真叶如尚未充分展开，则以展开程度计算，如已展开一半，为叶， 绿叶片数则以绿叶为准，求其单株平均值。 2、 秧苗最大叶片的长度、宽度：拔秧前选有代表性的秧板，横过畦面取样 30~100株，测定其单株 平均值（单位厘米） 3、苗高与叶鞘长：测定的样本同 2项，苗高为苗基部至最高叶片之顶端的高度，叶鞘长为苗基部 至新叶以下的叶耳处（即至最高叶耳处）的长度 4、分蘖数：测定的样本同 2,求单株平均分蘖数和分蘖苗的百分率（亦可分别统计带不同分蘖数 秧苗的百分率） 5、 秧苗基部宽：从测 2、3项的样本中任取 20根秧苗，每10根平放紧靠在一起，测量秧苗基部最 宽处的宽度，求其平均值（不包括分蘖秧） 6、 发根数：数计总发根数及在半寸以内的新根数，各求其单株平均值 7、 地上部干物重：除根系外的地上部干物重，求其单位面积或单株平均值 三、本田期 1、 插秧期：实际移栽日期，并注明秧龄天数。秧龄天数从播种后一天算起到移栽这一天为止的天 数。 2、 返青期（活棵期）：秧苗移栽后，晴天中午有 50%植株的心叶重新展开时 3、 分蘖期：有10%植株的新生分蘖叶尖露岀叶鞘时为分蘖始期，每隔 3~5日调查分蘖数，达到最 高分 蘖数时为分蘖高峰期；与最终有效穗数相同的日期，为有效分蘖终止期。 4、拔节期：50%茎杆的拔节高度超过最高生根节的长度（早稻左右，晚稻 5、幼穗分化始期：剥取主茎顶端生长点，镜检发现幼穗原基开始分化，为幼穗分化始期，肉眼可 见幼穗长1毫米时为始穗期。 6、 孕穗期：50%的植株的剑叶鞘露岀下位叶鞘，剑叶鞘已呈“锭子杆”形的日期，用目测法记载 7、 抽穗期：有个别茎干稻穗露出叶鞘时为见穗期（杂穗不计在内），有 10%茎杆的稻穗露出叶鞘 时为始穗期，有 50%露岀时为抽穗期，有 80%露岀时为齐穗期， 8、 乳熟期：50%以上的稻穗中部籽粒内容物充满颖壳，其内容物为奖状物质时 9、 蜡熟期：50%以上的稻穗中部籽粒浓结，无乳浆状物时 10、 成熟期：早稻毎穗有 90%的谷粒黄熟，稻穗基部青谷中的米粒已坚硬时；晚稻毎穗饱谷全部黄 熟时为成熟期 11、 本田生育期和全生育期： 本田生育期是从移栽后一天算起，到成熟这一天为止的天数，全生育 期是从播种后一天算起到成熟这一天为止的天数 12、 收割期：实际收割日期 13、 本田栽培管理状况：包括本田前作，土壤肥力高低，翻耕日期，次数和耙耖情况，施肥种类， 日期，数量，方法，插秧株行距，平均每丛插秧基本苗数（不包括秧田分蘖的苗数），和落田苗数 （包括秧田分蘖的总茎蘖数）。大田要求调查五点共 100~200丛，小区调查10~20丛，在秧苗返青 1982. 净播种量（斤/亩） 秧苗素质考察 净谷重（斤）*6000 实际秧板面积（平方尺） 分蘖苗百分率（%）= 有分蘖的秧苗数 测算样本的秧苗总数 2cm 以上）为拔节期
基因组学课程论文 所在学院生命科学技术学院 专业14级生物技术（植物方向） 姓名金祥栋 学号2014193012
水稻基因组学的研究进展 摘要：随着模式植物——拟南芥和水稻基因组测序的完成，近年来关于植物基因组学的研究越来越多。水稻是世界上重要的粮食作物之一，养活着全世界近一半的人口。同时南于水稻基冈组较小、易于转化及与其他禾本科植物基因组的同线性和共线性等特点，一直被作为禾本科植物基因组研究的模式作物。水稻基因组测序的完成及种质资源的基因组重测序，为水稻功能基因组研究奠定了基础。现综述我国水稻基因组测序和功能基因组研究历史，重点介绍了近年来在水稻基因组序列分析中获得的几项最新的研究结果。 关键词：水稻；基因组测序；功能基因组；研究历史；基因组学；研究进展 The recent progress in rice genomics research Abstract: With the completion of genome sequencing ofthe model plant-- Arabidopsis and rice，more and more researches on plant genomics emerge in recent years. Rice i s one of the most important crops in the world, raised nearly half of the world popul ation. At the same time in south rice Keegan group is smaller, with linear and linear features such as easy transformation and other gramineous plant genome, has been use d as a model crop for plant genome research of Gramineae. Genome sequencing and germplasm resources the rice genome sequencing completed laid the foundation for ric e functional genomics research. This article reviews the history and function of our ge nome sequencing of rice genome research, introduces several latest research results in recent years in the analysis of rice genome sequences. 前言 基因组是1924年提出用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念，是研究生物基因结构与功能的学科，是在遗传学的基础上发展起来的一门现代生物技术前沿科学，也是现代分子生物学和遗传工程技术所必要学科，是当今生物学研究领域最热门、最有生命力、发展最快的前沿科学之一。基因组学的主要任务是研究探索生物基因结构与功能，生物遗传和物理图谱构建，建立和发展生物信息技术，为生物遗传改良及遗传病的防治提供相关技术依据。 进入21 世纪，随着全球化、市场化农业产业发展和全球贸易一体化格局的逐步形成，我国种业正面临前所未有的严峻挑战，主要表现在：依靠传统育种技术难以大幅度提高粮食单产；土地资源短缺，农业环境污染日益突出；种质资源发掘、基因组育种技术亟需创新等。水稻不仅是重要的粮食作物，由于其基因组较小且与其他禾本科作物基因组存在共线性，以及具有成熟高效的遗传转化体系，已成为作物功能基因组研究的模式植物。因此，水稻基因组研究对发展现代农作物育种技术、提升种业国际竞争力和保障粮食有效供给具有重大战略意义。 基因组研究主要包括三个层次:①结构基因组学，以全序列测序为目标，构建高分辨率的以染色体重组交换为基础的遗传图谱和以DNA 的核苷酸序列为基础的物理图谱。②功能
1.株高：开花后每区测20株，自地面至雄穗顶端的平均高度，以厘米表示。 2．穗位高：与株高同时测定，自地面至最上部果穗着生节的平均高度，以厘米表示。 3．茎粗：与以上2项同时测定，植株地上部第3节间扁面的平均直径，以厘米表示。 4.株型：抽雄后目测，分平展、半紧凑、紧凑型记载。 5.芽鞘色：展开2叶之前，目测幼苗第一叶的叶鞘出现时的颜色，分绿、浅紫、紫、深紫等。 6.苗期叶色：在可见叶4～5片时调查叶片色，分浅绿、绿、深绿、绿紫等。 7.幼苗干重：定苗时每区取50株，称量幼苗的烘干重，求得平均值，以克表示。 8.叶数（片/株）：每小区定点10株，随着玉米生长，标记叶片。抽雄期后调查主茎叶数，求其平均数，保留小数后1位。 9.生长速度：出苗后至抽穗每7-15 d测量一次，每区固定取样20株，测量自地面至最长叶顶端的平均长度，以厘米表示。 10.保绿度：目测成熟后茎叶呈绿色的百分比。 11.茎色：蜡熟期后调查小区群体植株的茎色，分浅绿、绿、深绿、浅紫、紫、深紫等。 12.颖色：抽雄期调查小区群体植株的雄穗外颖颜色，分浅绿、绿、深绿、浅紫、紫、深紫等。 13.花药色：散粉期调查小区群体植株雄穗的花药颜色，分绿、黄、橙、浅紫、紫、深紫等。
14.花丝色：吐丝期调查小区群体植株雌穗的花丝颜色，分黄、浅绿、绿、黄、橙黄、粉、紫红、深紫、上粉下绿等。特异株要单独记载，计算比率。 15.倒伏率（根倒）：植株倾斜度大于45度者占全区株数的百分比，倒伏后立即调查。 16.倒折率（茎折）：果穗以下部位折断的植株占全区株数的百分比，收获前调查。 17.空秆率：成熟后调查不结果穗、或果穗结实20粒以下的植株占全区株数的百分比。 18.双穗株率：成熟后调查结有双穗（第二穗结实20粒以上）的植株占全区株数的百分比。 19．单株穗数：每株出现的果穗的总数（包括结实和不结实的果穗。） 20.折断率：全田因风、虫及其它灾害倒折植株的百分数（以果穗以下折断为准）。 21．倒伏度：植株倒伏的程度分4级：0（直立）；1（倾斜30度）；2（倾斜60度）；3（全部倒伏）。 22．黑穗病株率：全田染病植株占全部植株的百分数。 23．螟虫株率：全田被螟虫为害的植株占全部植株的百分数。 24．叶面积：指绿叶面积，是表示绿色植株进行光合作用的主要器官——绿叶大小的参数。 单叶的叶面积（cm2）＝叶片中脉长度（cm）×叶片最大宽度（cm）×0.7 上式中的0.7实际数值为0.69583，为计算系数。即用求积仪测量的实际面积与长×宽的面积比例。 单株叶面积（cm2）＝全株各叶片中脉长度与最大宽度乘积之和（cm2） ×0.7。
对2015-2017年间常规玉米的农艺性状进行分析 摘要：为了筛选出适合在福清及周边地区种植的玉米品种，通过2015-2017年间对6个常规玉米品种和在2017年间5种水果玉米、甜糯玉米15个品种的对比种植试验，以掌握其农艺性、丰产稳定性等特征，利用LSD法与高稳系数法进行数据分析，筛选出明甜系列、南玉1号、华健1号、晶甜9号、南玉218、苏玉39几种经济效益较高的玉米品种推广种植。 关键词：玉米;高稳系数;农艺性状;产量对比 Abstract: In order to select the maize varieties with highter econnomic to popularize ,6 varieties of conventional corn were tested during 2015-2017 and 5 kinds of fruit corn, 15 varieties of sweet-waxy maize were tested in 2017.So we can grasp their agronomic, high yield stability and other characteristics. Based on LSD method and high stability coefficient method, several maize varieties with high economic benefit, such as Mingtian series, Nanyu 1, Hua Jian 1, Jingtian 9, Nanyu 218, Suyu 39, were selected. Key words:maize; Hight Stability Coefficient;agronomic characters;production comparison 玉米在世界各地广泛种植，每年全球的玉米总产量比其他任何作物产量都要高。中国的玉米市场巨大,在2000年，玉米成为仅次于水稻的中国第二大粮食作物。[1]2014年世界玉米总产量为10亿4千万吨，其中美国以世界总量的35%占据首位，中国占21%，产量仅次于美国。在全国玉米的6个种植区域中，福建省所在的南方丘陵玉米区的种植面积占全国种植总面积的6%，总产量占全国产量的5%【2】。为了筛选出适合福建福清地区种植推广的玉米品种，以开 拓玉米销售业务，取得较高的经济效益，闽绿合作社于2015年至2017年3年间内，在福清镜洋镇的生产种植基地对我省已审定或国家审定涵盖我省的若干玉米品种进行对照种植，对这些玉米品种在福清镜洋镇种植的适应性、丰产性、抗逆性等进行客观评价。 1.材料与方法 1.1试验地点及环境 试验地点位于福清镜洋镇浮山村，试验点中心纬度为北纬N25°44′39.22″，东经E119°15′52.46″，海拔81m。基地周围低山环绕，属南亚热带海洋性 季风气候，年平均温度19.7℃，年无霜期325天，年平均降雨量约1250毫米，面积250亩，土壤肥力中等。
全基因组重测序数据分析 1. 简介(Introduction) 通过高通量测序识别发现de novo的somatic和germ line 突变，结构变异-SNV，包括重排 突变（deletioin, duplication 以及copy number variation）以及SNP的座位；针对重排突变和SNP的功能性进行综合分析；我们将分析基因功能（包括miRNA），重组率（Recombination）情况，杂合性缺失（LOH）以及进化选择与mutation之间的关系；以及这些关系将怎样使 得在disease（cancer）genome中的mutation产生对应的易感机制和功能。我们将在基因组 学以及比较基因组学，群体遗传学综合层面上深入探索疾病基因组和癌症基因组。 实验设计与样本 （1）Case-Control 对照组设计； （2）家庭成员组设计：父母-子女组（4人、3人组或多人）； 初级数据分析 1．数据量产出：总碱基数量、Total Mapping Reads、Uniquely Mapping Reads统计，测序深度分析。 2．一致性序列组装：与参考基因组序列（Reference genome sequence）的比对分析，利用贝叶斯统计模型检测出每个碱基位点的最大可能性基因型，并组装出该个体基因组的一致序列。3．SNP检测及在基因组中的分布：提取全基因组中所有多态性位点，结合质量值、测序深度、重复性等因素作进一步的过滤筛选，最终得到可信度高的SNP数据集。并根据参考基 因组信息对检测到的变异进行注释。 4．InDel检测及在基因组的分布: 在进行mapping的过程中，进行容gap的比对并检测可信的short InDel。在检测过程中，gap的长度为1~5个碱基。对于每个InDel的检测，至少需 要3个Paired-End序列的支持。 5．Structure Variation检测及在基因组中的分布: 能够检测到的结构变异类型主要有：插入、缺失、复制、倒位、易位等。根据测序个体序列与参考基因组序列比对分析结果，检测全基因组水平的结构变异并对检测到的变异进行注释。
学报,2002,57（5）:531－538. [3]曲均峰.化肥施用与土壤环境安全效应的研究[J].磷肥与复肥,2010,25（1）:10－12. [4]徐谦,朱桂珍,向俐云.北京市规模化畜禽养殖场污染调查与防治对策研究[J].农村生态环境,2002，18（2）:24－28. [5]张洪程,戴其根,霍中洋,等.水稻超高产栽培研究与探讨[J].中国稻米,2012,18（1）:1－14. [6]江立庚,曹卫星,甘秀芹,等.不同施氮水平对南方早稻氮素吸收利用及其产量和品质的影响[J].中国农业科学，2004，37（4）：490－496. [7]孟琳,王强,黄启为,等.猪粪堆肥与化肥配施对水稻产量和氮效率的影响[J].生态与农村环境学报,2008,24（1）:68－71.[8]黄昌勇.土壤学[M].北京:中国农业出版社,2000:44－45. 玉米是我国第一大粮食作物，单产水平不高，与美国相比，在育种水平、栽培技术、产量方面有很大差异。美国是世界上生产玉米最多的国家，玉米种植面积占世界玉米总面积的1/4，总产量占世界的1/2，单产水平高[3]。在我国加入WTO 后，杜邦先锋种业、孟山都、先正达、KWS 等外国种业纷纷进入我国，给我国玉米育种科研单位和种业造成了前所未有的挑战和压力，为更快的摆脱困境，及早赶上国外品种的水平，在充分发挥本土玉米种质资源优势基础上，积极引进国外资源材料，提升育种水平是当务之急。 为此，利用国内外10份外引优势系为父本，利用通化市农科院4份自选系为母本，进行不完全双列杂交，对所组配的40个组合17个数量性状进行调查与测量，并进行了相关分析、因子分析，为创制强优玉米新组合和基础材料选育提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 供试材料 选用自选系Reid 血缘的通1009、通852、通465 及黄旅血缘的通B20共4份材料为母本，以外来材料Ph09b 、Ph2vk 、Ph6jm 、Ph4cv 、Ph1w2、Kx3564♀、 K208、K210、五谷704♂、ＥP9共10份材料为父本进 行杂交组合配制。具体情况见表1。 1.2试验方法 2012年按NCII 遗传交配设计，共配制40个杂 交组合，其中近缘基础材料测试26个组合，准优势群测配14个。2013年在通化市农科院试验田进行杂交组合鉴定试验，杂交组合鉴定试验以先玉335为对照品种。杂交组合鉴定试验采用完全随机区组设计， 3次重复，2行区，行长4m ，行距65cm ，株距25cm ， 密度61541株/hm 2，单粒播种。杂交组合鉴定试验调 玉米主要农艺性状的相关及因子分析 作者简介：李忠南（1991－），男，在读硕士。 李忠南1 王越人2 李福林2 张 建2 李光发2 （１.吉林农业大学 长春１30１１8；２.吉林省通化市农业科学研究院 海龙１35007） 摘要：通过对14份玉米自交系进行10×4不完全双列杂交组合试验，遗传分析表明：参试各组合在出苗率、出苗时间、吐丝时间、出蓼-吐丝间隔时间、株高、穗位高、吐丝-成熟时间、成熟日数、收获籽粒水分、脱粒水分、公顷产量、穗长、穗行数、秃尖长度、百粒重、粒穗比、容重17个数量性状上差异较大。通过对这17个性状进行了相关分析表明，有20个性状间存在显著相关关系，有43个性状间存在极显著相关关系。通过因子分析表明，产量、穗长、百粒重、出蓼-吐丝间隔时间短，是品种选育的第一要素；合理的株高、穗位、吐丝时间，是品种选育的第二要素；较低的收获水分，脱粒水分，较小的秃尖是品种选育的第三要素；适当的吐丝-成熟日数、成熟日数、穗行数，是品种选育的第四要素。关键词：玉米；数量性状；相关；因子；分析39--
水稻基因组进化的研究进展 水稻是世界上重要的粮食作物之一，养活着全世界近一半的人口。同时南于水稻基冈组较小、易于转化及与其他禾本科植物基因组的同线性和共线性等特点，一直被作为禾本科植物基因组研究的模式作物。水稻是第一个被全基因组测序的作物，目前栽培稻2个亚种全基因组测序工作已经完成：粳稻品种日本晴(Nipponbare)通过全基因组鸟枪法和逐步克隆法被测序，籼稻品种扬稻6号(9311)通过全基因组鸟枪法被测序。除核基因组外，水稻叶绿体和线粒体基因组也于1989年和2002年分别被测序。水稻2个亚种的全基因组测序完成，一方面开启了植物比较基因组学的大门，另一方面为人们在基冈组水平上鉴定出所有水稻基因并分析其功能奠定了基础，同时也使得人们对植物进化的认识，尤其是对禾本科植物进化的了解，逐步从系统分类和分子标记水平进入到了基因组序列水平。许多研究者通过对水稻基因组序列的分析，利用生物信息学工具，对水稻在基因组水平上的进化进行了大量研究。 1 水稻及其他禾本科植物基因组的古多倍体化过程 水稻是典型的二倍体植物，其核基因组中共有12条染色体。在水稻基因组被完整测序之前，人们就已经采用分子标记、DNA重复元件等方法探究水稻基因组的古多倍体化(polyploidization)过程，并发现了一些重复的染色体片段。随着水稻基因组测序计划的完成，越来越多的证据表明水稻基因组曾发生过全基因组复制(whole genome duplication)，即古多倍体化过程。 Golf等利用鸟枪法完成了粳稻品种日本晴全基因组的测序工作，并利用同义替换率分布方法(Ks- based age distribution)提出水稻基因组可能发生过一次全基因组复制过程。此后多家研究机构和一些研究者对水稻基因组中的重复片段进行了研究，虽然得出的结论不尽相同，但均发现水稻基因组中存在大量的重复片段。根据所采用方法和参数的不同，这些重复片段占整个水稻基因组的15％～62％。Yu 等在水稻基因组中发现了18对大的重复片段，大约占整个基因组的65．7％。其中17对重复片段形成的时间很相近，发生在禾本科物种分化之前；最近的一次片段复制事件发生在水稻11和12号染色体之间，在禾本科物种分化之后。 水稻基因组被测序之后，许多科研机构对基因组数据进行了详尽的注释。其中应用比较广泛的是美国基因组研究院(the institute for genome research，TIGR)和日本农业生物科学研究所(national in- stitute of agrobiological sciences，NIAS)的水稻基因组注释信息。TIGR根据其注释的结果和基因相似性矩阵(gene homology matrix，GHM)方法，检测到大量染色体间的重复片段，这些重复片段几乎覆盖了整个水稻基因组。TIGR水稻基因组注释数据库从第4版开始便增加了对片段重复的注释，该分析是利用DAGChainer程序进行的，重复片段采用100 kb和500 kb 2种参数模型进行了染色体片段的基因共线性分析(图1)，这是全基因组复制的有力证据。根据复制片段上同源基因的分子进化分析，估计全基因组复制发生在大约7 000万年前，在禾本科物种分化之前。此外，Zhang等利用TIGR更新的数据进行分析，采用同义替换率分布方法检测到另一次更古老的(单、双子叶植物分化前)基因组复制事件，说明水稻基因组至少经历了2次全基因组复制过程。 全基因组复制或多倍体化是植物尤其是禾本科作物物种形成和进化过程中非常重要的事件，大部分开花植物在进化过程中均经历了多倍体化过程。基因组加倍后，再经历所谓的二倍体化过程(diploidization)，进化成当代的二倍体物种，并造成大量重复片段中基因的重排和丢失。Salse等研究发现基因组复制事件对禾本科植物的物种形成和演变具有重要作用。他们认为禾本科植物的祖先物种是一个基因组内包含5条染色体的物种，在进化过程中，首先在距今5 000～7 000万年前经基因组复制产生了10条染色体；此后，在基因组内发生了2次染色体置换和融合而形成了12条中间态染色体。以这12条中间态染色体为基础，逐渐分化出水稻、小麦、玉米和高粱的基因组，其中水稻基因组保留了原有的12条中间态染色体，而小麦、玉米和高粱均又发生了染色体丢失和融合才形成了现有的基因组。水稻全基因组复制片段是至今为止在动、植物基因组中发现的最为清晰、完整的基因组复制的遗迹。水稻之所以保存这么完整，一方面是水稻基因组保持了12条中间态染色体的基本形态，另一方面可能与水稻基因组相对较稳定有关。 2水稻籼粳2个亚种的分化 水稻是世界上最重要的粮食作物之一，在其11 500多年的栽培历史中，因适应不同的农业生态环境而产生了丰富的遗传多样性和明显的遗传分化。长期以来，基于形态性状、同工酶以及对一些化合物不同反应的研究，把亚洲栽培稻(Oryza sativa L．)分为籼稻(indica)和粳稻(japonica)2个亚种。其中籼亚种耐湿耐热，主要适应于热带和亚热带等低纬度地区，而粳亚种则耐寒耐弱光，适应于高纬度和高海拔地区种植。这2个亚种间不仅产生了生殖隔离的基因库，还在形态特征、农艺性状和生理生化反应等方面存在明显的差异。近期群体
第四节基因组分析列举：水稻基因组分析 本节将结合我们近年来的一些研究结果，重点对第一个被基因组测序的作物——水稻的基因组研究和分析结果进行介绍。 水稻是第一个被全基因组测序的作物。亚洲栽培稻（Oryza sativa）共有2个亚种（籼稻和粳稻），其中一个粳稻品种“日本晴”分别通过全基因组鸟枪法（Goff et al, 2002）和逐步克隆方法(Sasaki et al, 2002; Feng et al, 2002; The Rice Chromosome 10 Sequencing Consortium, 2003; The Rice Genome Sequencing Project, 2005)测序，另一个籼稻品种“9311”通过全基因组鸟枪法测序(Yu et al, 2002; Yu et al, 2005)。除了核基因组外，水稻的叶绿体基因组序列早在15年前就已测序完成(Hiratsuka et al, 1989)，同时，其线粒体基因组最近也被测序完成（Notsu et al. 2002）。 在获得基因组序列后，一项艰巨的研究任务是如何从巨量的水稻基因组序列中挖掘出潜藏的遗传事件、进化机制等重要生物信息。为此本文结合我们自身的一些研究工作，重点介绍了近年来在水稻基因组序列分析中获得的几项最新的研究结果。 1 现代的二倍体，古老的多倍体 2004年水稻基因组研究的一个重要进展，是获得清晰的证据表明水稻基因组曾发生过全基因组倍增。Paterson等( 2004)、Guyot 等(2004)和我们(Fan et al, 2004;Zhang et al, 2005a)的研究结果也一致表明，在禾本科作物分化前发生过一次全基因组倍增（whole-genome duplication）。早在2002年，根据最初的
全基因组从头测序(de novo测序) https://www.doczj.com/doc/8a5003167.html,/view/351686f19e3143323968936a.html 从头测序即de novo 测序，不需要任何参考序列资料即可对某个物种进行测序，用生物信息学分析方法进行拼接、组装，从而获得该物种的基因组序列图谱。利用全基因组从头测序技术，可以获得动物、植物、细菌、真菌的全基因组序列，从而推进该物种的研究。一个物种基因组序列图谱的完成，意味着这个物种学科和产业的新开端！这也将带动这个物种下游一系列研究的开展。全基因组序列图谱完成后，可以构建该物种的基因组数据库，为该物种的后基因组学研究搭建一个高效的平台；为后续的基因挖掘、功能验证提供DNA序列信息。华大科技利用新一代高通量测序技术，可以高效、低成本地完成所有物种的基因组序列图谱。包括研究内容、案例、技术流程、技术参数等，摘自深圳华大科技网站 https://www.doczj.com/doc/8a5003167.html,/service-solutions/ngs/genomics/de-novo-sequencing/ 技术优势: 高通量测序：效率高，成本低；高深度测序：准确率高；全球领先的基因组组装软件：采用华大基因研究院自主研发的SOAPdenovo软件；经验丰富：华大科技已经成功完成上百个物种的全基因组从头测序。 研究内容: 基因组组装■K-mer分析以及基因组大小估计；■基因组杂合模拟（出现杂合时使用）； ■初步组装；■GC-Depth分布分析；■测序深 度分析。基因组注释■Repeat注释； ■基因预测；■基因功能注释；■ ncRNA 注释。动植物进化分析■基因家族鉴定（动物TreeFam；植物OrthoMCL）；■物种系统发育树构建； ■物种分歧时间估算（需要标定时间信息）；■基因组共线性分析； ■全基因组复制分析（动物WGAC；植物WGD）。微生物高级分析 ■基因组圈图；■共线性分析；■基因家族分析； ■CRISPR预测；■基因岛预测（毒力岛）； ■前噬菌体预测；■分泌蛋白预测。 熊猫基因组图谱Nature. 2010.463:311-317. 案例描述 大熊猫有21对染色体，基因组大小2.4 Gb，重复序列含量36%，基因2万多个。熊猫基因组图谱是世界上第一个完全采用新一代测序技术完成的基因组图谱，样品取自北京奥运会吉祥物大熊猫“晶晶”。部分研究成果测序分析结果表明，大熊猫不喜欢吃肉主要是因为T1R1基因失活，无法感觉到肉的鲜味。大熊猫基因组仍然具备很高的杂合率，从而推断具有较高的遗传多态性，不会濒于灭绝。研究人员全面掌握了大熊猫的基因资源，对其在分子水平上的保护具有重要意义。 黄瓜基因组图谱黄三文, 李瑞强, 王俊等. Nature Genetics. 2009. 案例描述国际黄瓜基因组计划是由中国农业科学院蔬菜花卉研究所于2007年初发起并组织，并由深圳华大基因研究院承担基因组测序和组装等技术工作。部分研究成果黄瓜基因组是世界上第一个蔬菜作物的基因组图谱。该项目首次将传
8种水稻基因组DNA提取方法的比较 朱世杨;罗天宽;张小玲;陈海英;唐征;刘庆 【期刊名称】《安徽农业科学》 【年(卷),期】2009(037)005 【摘要】[目的]寻找操作简便、耗时短、成本低的水稻基因组DNA提取方法,[方法]分别以水稻幼嫩黄化叶片和老叶片为材料,用8种方法提取其中的DNA,测定所提DNA的浓度和纯度,并对其进行PCR扩增和电泳检测,比较各方法的提取效果.[结果]8种方法提取的DNA浓度分别为35.15、30.80、67.30、26.15、23.55、8.95、48.0.5、54.26 μg/ml,方法③提取的DNA浓度最大,但PCR扩增效果较差;改进的SDS法(方法⑦、⑧)提取的DNA纯度较高,PCR扩增产物电泳条带较亮,但这2种方法操作程序复杂,成本较高,提取每份样品的成本分别为14、31元,远高于其他提取方法.[结论]除方法③外,其余5种简化方法均能得到较高质量的水稻基因组DNA,且提取成本远低于传统SDS法. 【总页数】3页(1929-1931) 【关键词】水稻;基因组DNA;提取 【作者】朱世杨;罗天宽;张小玲;陈海英;唐征;刘庆 【作者单位】温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重点实验室,浙江温州,325006;温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重点实验室,浙江温州,325006;温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重点实验室,浙江温州,325006;温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重点实验室,浙江温州,325006;温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重点实验室,浙江温州,325006;温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重
1. 株高：开花后每区测20株，自地面至雄穗顶端的平均高度，以厘米表示。 2．穗位高：与株高同时测定，自地面至最上部果穗着生节的平均高度，以厘米表示。 3．茎粗：与以上2项同时测定，植株地上部第3节间扁面的平均直径，以厘米表示。 4. 株型：抽雄后目测，分平展、半紧凑、紧凑型记载。 5. 芽鞘色：展开2叶之前，目测幼苗第一叶的叶鞘出现时的颜色，分绿、浅紫、紫、深紫等。 6. 苗期叶色：在可见叶4～5片时调查叶片色，分浅绿、绿、深绿、绿紫等。 7.幼苗干重：定苗时每区取50株，称量幼苗的烘干重，求得平均值，以克表示。 8. 叶数（片/株）：每小区定点10株，随着玉米生长，标记叶片。抽雄期后调查主茎叶数，求其平均数，保留小数后1位。 9. 生长速度：出苗后至抽穗每7-15 d测量一次，每区固定取样20株，测量自地面至最长叶顶端的平均长度，以厘米表示。 10. 保绿度：目测成熟后茎叶呈绿色的百分比。 11. 茎色：蜡熟期后调查小区群体植株的茎色，分浅绿、绿、深绿、浅紫、紫、深紫等。 12. 颖色：抽雄期调查小区群体植株的雄穗外颖颜色，分浅绿、绿、深绿、浅紫、紫、深紫等。 13. 花药色：散粉期调查小区群体植株雄穗的花药颜色，分绿、黄、橙、浅紫、紫、深紫等。 14. 花丝色：吐丝期调查小区群体植株雌穗的花丝颜色，分黄、浅绿、绿、黄、橙黄、粉、紫红、深紫、上粉下绿等。特异株要单独记载，计算比率。 15. 倒伏率（根倒）：植株倾斜度大于45度者占全区株数的百分比，倒伏后立即调查。 16. 倒折率（茎折）：果穗以下部位折断的植株占全区株数的百分比，收获前调查。 17. 空秆率：成熟后调查不结果穗、或果穗结实20粒以下的植株占全区株数的百分比。 18. 双穗株率：成熟后调查结有双穗（第二穗结实20粒以上）的植株占全区株数的百分比。 19．单株穗数：每株出现的果穗的总数（包括结实和不结实的果穗。） 20. 折断率：全田因风、虫及其它灾害倒折植株的百分数（以果穗以下折断为准）。 21．倒伏度：植株倒伏的程度分4级：0（直立）；1（倾斜30度）；2（倾斜60度）；3（全部倒伏）。 22．黑穗病株率：全田染病植株占全部植株的百分数。 23．螟虫株率：全田被螟虫为害的植株占全部植株的百分数。 24．叶面积：指绿叶面积，是表示绿色植株进行光合作用的主要器官——绿叶大小的参数。 单叶的叶面积（cm2）＝叶片中脉长度（cm）×叶片最大宽度（cm）×0.7 上式中的0.7实际数值为0.69583，为计算系数。即用求积仪测量的实际面积与长×宽的面积比例。 单株叶面积（cm2）＝全株各叶片中脉长度与最大宽度乘积之和（cm2）×0.7。 每公顷叶面积（m2）＝平均单株叶面积（cm2）×每公顷株数÷10000（cm2/m2） 上式中平均单株叶面积的计算通常需在20株以上。 在叶面积测定过程中，应将测定植株始终固定，对其绿叶面积予以系统的测定，一般每隔7~10 d测定一次。但在某一措施（如施肥、灌水）实施后或受某种特殊条件影响后，均应及时测定叶面积的变化，而不必受7~10 d的限制。 25．叶面积指数：表示单位土地面积上的绿叶面积。其计算如下： 叶面积指数＝每公顷叶面积（m2）÷10000（m2）
中国农业科技导报,2013,15(2):1-7 Journal of Agricultural Science and Technology 一收稿日期:2013-02-28;接受日期:2013-03-29 一基金项目:国家863计划项目(2012AA10A303;2012AA10A304)资助三 一作者简介:肖景华,副教授,博士,主要从事水稻功能基因组学研究三E-mail:xiaojh@https://www.doczj.com/doc/8a5003167.html, 水稻功能基因组研究进展与发展展望 肖景华,一吴昌银,一张启发 (作物遗传改良国家重点实验室,国家植物基因研究中心(武汉),华中农业大学,武汉430070)摘一要:水稻是重要的粮食作物也是功能基因组研究的模式植物三近年来水稻功能基因组研究发展迅速,技术和资源平台不断完善和拓展,大批重要功能基因被分离鉴定三高通量基因组新技术开始被应用于水稻育种三回顾了水稻功能基因组研究的发展历程,在对国内外研究现状总结基础上,围绕 稻2020 研究计划对未来水稻发展方向进行了展望三关键词:水稻;功能基因组; 稻2020 doi :10.3969/j.issn.1008-0864.2013.02.01 中图分类号:S511一一一文献标识码:A一一一文章编号:1008-0864(2013)02-0001-07 The Progress and Perspective of Rice Functional Genomics Research XIAO Jing-hua,WU Chang-yin,ZHANG Qi-fa (National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement,National Center of Plant Gene Research (Wuhan), Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China) Abstract :Rice is a staple food crop and model system for genomic research among cereal plants.There has been rapid advances in rice funciotnal genomic research in the last decade including development of technological and resource platforms and the isolation of functional genes.High-throughput genomic technologies have been used in rice breeding.This review gave a glimpse on the progress made in rice functional genomics research,and the perspective of rice development direction in the future around a goal referred to as Rice 2020 :a call for an international coordinated effort in rice functional genomics. Key words :rice;functional genomics; Rice 2020 一一水稻是世界和我国三大主要粮食作物之一,全球超过半数以上的人口以稻米为主粮三水稻在我国和全球粮食安全以及可持续发展中具有极其重要的地位和作用三水稻在农作物中基因组最小,并与玉米二大麦及小麦等其他禾本科粮食作物存在广泛的共线性,已成为禾谷类作物基因组研究的模式植物三此外,水稻中有高效成熟的遗传转化体系,拥有丰富的种质资源,研究历史悠久三自1998年启动国际水稻基因组测序计划以来,水稻基因组和功能基因组研究取得了巨大的进展三伴随着新一代高通量二高精度测序技术的发展,水稻功能基因组学的研究正不断深入,并开始推动作物遗传育种理念和育种技术手段的革新三 1一植物功能基因组发展现状与趋势 水稻和拟南芥分别是单子叶和双子叶基因组研究的模式植物三拟南芥全基因组测序于2000年底完成(The Arabidopsis Genome Initiative 2000),2001年国际上启动了拟南芥功能基因组研究计划(Arabidopsis 2010),目标是揭示全部基因的功能,全面阐明拟南芥的生物学基础三拟南芥全基因组测序的完成和功能基因组计划的实施,极大的推动了植物功能基因组学的发展,为重要农作物基因组研究提供了研究方法和研究策略三
水稻农艺性状及检测方 法 The manuscript was revised on the evening of 2021
浙江农业科学编辑部，农作物田间试验记载项目及标准，浙江科学技术出版社，1982. 丁颖，中国水稻栽培学，农业出版社，1961 浙江农业大学农学系作物栽培教研组，水稻栽培，浙江人民出版社，1979 一秧田期 1,、浸种和催芽期：分贝记载浸种和催芽日期、时间、天数及根芽长度（50粒平均值）和发芽百分率（100粒，重复3次，测算平均值） 2、播种期：实际播种日期 3、净播种量：按实际播种面积（除去畦沟后的净秧版），计算的干净谷（经盐水选种）播种量，并注明秧田的利用率。 净播种量（斤/亩）= 净谷重（斤）*6000 实际秧板面积（平方尺） 二秧苗素质考察 1、叶龄【叶片数】（不包括不完全叶）：定单苗20~50株，从出苗起逐片点漆标记，调查主茎上的完全叶片数，调查时最上一片真叶如尚未充分展开，则以展开程度计算，如已展开一半，为叶，绿叶片数则以绿叶为准，求其单株平均值。 2、秧苗最大叶片的长度、宽度：拔秧前选有代表性的秧板，横过畦面取样30~100株，测定其单株平均值（单位厘米） 3、苗高与叶鞘长：测定的样本同2项，苗高为苗基部至最高叶片之顶端的高度，叶鞘长为苗基部至新叶以下的叶耳处（即至最高叶耳处）的长度 4、分蘖数：测定的样本同2，求单株平均分蘖数和分蘖苗的百分率（亦可分别统计带不同分蘖数秧苗的百分率） 分蘖苗百分率（%）= 有分蘖的秧苗数 测算样本的秧苗总数 5、秧苗基部宽：从测2、3项的样本中任取20根秧苗，每10根平放紧靠在一起，测量秧苗基部最宽处的宽度，求其平均值（不包括分蘖秧） 6、发根数：数计总发根数及在半寸以内的新根数，各求其单株平均值 7、地上部干物重：除根系外的地上部干物重，求其单位面积或单株平均值 三、本田期 1、插秧期：实际移栽日期，并注明秧龄天数。秧龄天数从播种后一天算起到移栽这一天为止的天数。 2、返青期（活棵期）：秧苗移栽后，晴天中午有50%植株的心叶重新展开时 3、分蘖期：有10%植株的新生分蘖叶尖露出叶鞘时为分蘖始期，每隔3~5日调查分蘖数，达到最高分蘖数时为分蘖高峰期；与最终有效穗数相同的日期，为有效分蘖终止期。 4、拔节期：50%茎杆的拔节高度超过最高生根节的长度（早稻左右，晚稻2cm以上）为拔节期 5、幼穗分化始期：剥取主茎顶端生长点，镜检发现幼穗原基开始分化，为幼穗分化始期，肉眼可见幼穗长1毫米时为始穗期。
“豫红花1 号”农艺性状及营养成分相关性分析 作者：李静等 来源：《广东蚕业》 2020年第8期 DOI：10.3969/j.issn.2095-1205.2020.08.04 李静1 轩娜梅2 夏伟3 （1.漯河食品职业学院河南漯河 462000；2.华润河南医药有限公司新稀特大药房河南郑州 450000；3.盈科瑞天津创新医药研究有限公司天津 300000） 作者简介：李静（1988- ），女，汉族，河南平顶山叶县人，硕士，助教，研究方向：药 品生产管理及经皮给药新剂型。 通讯作者：夏伟（1989- ），男，汉族，河南确山人，硕士，工程师，研究方向：药用植 物栽培。 摘要以不同时期“豫红花1号”为样品，采用常规测量和紫外-分光光度法，研究“豫红花1号”株高、叶数、冠幅、分枝、叶长、叶宽、茎粗、根粗等15个表型农艺性状和植株营养成分的相关性及灰度关联度。结果表明：花蕾数与株高、冠幅、叶型指数、根粗呈显著正相关 关系，相关系数分别为0.878**、0.683*、0.683*和0.878**，与叶宽呈显著负相关关系，相关系数为-0.683*；顶蕾直径与株高、冠幅、叶型指数、根粗和侧枝叶数呈显著正相关关系，相关系数分别为0.976**、0.781*、0.781*、0.976**和1.000**，与叶宽呈显著负相关关系，相关 系数为-0.781*；可溶性蛋白、可溶性糖及总黄酮与农艺性状之间相关性不显著。通过灰度关联度分析可知，花蕾数与分枝数、侧枝叶数和株高的关联系数为0.710 6、0.577 9和0.457 5； 顶蕾直径与侧枝叶数和分枝数关联系数为0.572 8、0.459 4；可溶性蛋白与叶型指数、根冠比、叶绿素含量、根长、叶宽、叶长、根粗、茎粗、冠幅、叶数和株高关联度系数为0.510 0、 0.508 4、0.501 5、0.498 1、0.489 9、0.488 4、0.487 2、0.479 8、0.475 8、0.474 8和 0.464 4；可溶性糖与叶宽、冠幅、叶长、叶型指数、叶绿素含量、茎粗、根长、根粗、根冠比关联度系数为0.639 9、0.630 0、0.622 4、0.618 1、0.579 7、0.578 2、0.567 6、0.561 3 和0.549 1；总黄酮与叶宽、根冠比、叶长、叶绿素含量、根长、茎粗、叶型指数、冠幅、根 粗关联度系数为0.635 4、0.605 7、0.591 8、0.586 3、0.583 0、0.574 3、0.560 3、0.532 0和0.515 3。综合上述可以得出“豫红花1号”花蕾数和顶蕾直径主要与植株株高、冠幅、叶型指数、根粗、叶宽有一定的相关性；植株营养成分与植株农艺性状关系紧密，这为进一步研 究“豫红花1号”及规范化种植提供了科学依据。 关键词豫红花1号；营养成分；农艺性状；相关分析；灰度关联度 中图分类号:S567.219 文献标识码:A 文章编号:2095-1205(2020)08-07-03 红花（Carthamus tinctorius L.）为一年生草本植物，原产于中亚地区，其花序为我国常用中药材之一，其幼苗可作蔬菜，红花可作染色剂，植株又可作饲料等。红花为菊科植物红花 的干燥花序，具有活血通经、散瘀止痛的功效，多用于经闭痛经、恶露不行、跌打损伤、疮疡 肿痛[1]。红花始载于《开宝本草》[2]，自张骞引种回魏地后逐渐成为我国不可或缺的常用道 地药材之一，现今红花广为引种，在原有道地产区河南的基础上，又发展到新疆、云南、四川 等地。