科研产出
糜子SBP基因家族全基因组鉴定及表达分析
《植物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：SBP（squamosapromoterbindingprotein）家族广泛参与植物生长发育、信号转导及多种生理生化过程。从糜子（Panicum miliaceum）全基因组中筛选并鉴定到25个SBP基因。系统发育分析表明, PmSBP家族成员分为6个亚家族。同一亚家族成员具有相似的基因结构和保守基序。共线性分析表明,PmSBP与拟南芥（Arabidopsisthaliana）AtSBP和水稻（Oryzasativa）OsSBP分别形成7对和31对直系同源基因。顺式作用元件分析表明,PmSBP启动子区富含逆境胁迫、光反应及激素信号响应元件。基因表达模式分析表明, PmSBP基因表达具有明显的组织特异性、品种特异性及发育阶段特异性,表明SBP基因在糜子生长发育中发挥重要作用。研究结果为揭示SBP基因在糜子生长发育中的生物学功能奠定了基础,也为其它作物SBP基因研究提供了借鉴参考。
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飞蝗载脂蛋白对卵巢发育和脂质沉积的影响
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[背景]脂质是生物体重要营养素之一,对于昆虫滞育、飞行、胚胎发育和能量调节至关重要.载脂蛋白(apolipophorin,apoLp)是昆虫脂蛋白颗粒的蛋白质部分,主要负责组织之间脂质转运.[目的]以世界性农业害虫飞蝗(Locusta migratoria)为研究对象,通过 RNA 干扰(RNA interference,RNAi)技术对其载脂蛋白生物学功能进行分析,探究载脂蛋白在飞蝗卵巢脂质运输中的作用,为害虫防治提供新的分子靶标.[方法]利用RNAi技术,分别对羽化后第1天(1 PAE,post adult eclosion)的成虫 2 个载脂蛋白基因(LmapoLp-II/I和LmapoLp-III)进行 dsRNA 注射,以 dsGFP为对照,每头注射15 μg dsRNA;分别解剖羽化后第 4、6、8 天的卵巢进行观察;取羽化后第 8 天的卵巢,以EF1α作为内参基因,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法检测沉默效率;利用脂质组学技术测定并分析对照和沉默LmapoLp-II/I后飞蝗卵巢脂代谢物差异,采用OPLS-DA模型的差异倍数(FC)、P值和VIP值相结合的方法筛选差异脂质;制备冰冻切片,利用Bodipy染色技术对沉默LmapoLp-II/I后飞蝗卵巢中性脂质的含量和分布进行观察;利用甘油三酯(triglyceride,TG)测定试剂盒,对沉默 LmapoLp-II/I后飞蝗卵巢总甘油三酯含量进行测定.[结果]与对照组相比,分别注射 dsLmapoLp-II/I和dsLmapoLp-III后,卵巢中靶基因的表达量均可被显著抑制,沉默效率分别为80.84%和92.89%;注射dsLmapoLp-II/I的飞蝗卵巢发育迟缓,而注射dsLmapoLp-III的飞蝗卵巢与对照组相同,均能够正常发育逐渐变大,颜色由白色逐渐变黄.沉默LmapoLp-II/I后,脂质组学分析共检测到 1 166 种上调代谢物和 1 384 种下调代谢物,其中 20 种甘油三酯显著下调;此外,总甘油三酯测定及Bodipy染色结果显示,卵巢总甘油三酯含量和中性脂质含量均较对照组显著降低.[结论]飞蝗LmapoLp-II/I是影响卵巢发育的主要载脂蛋白基因,其参与卵巢脂质的积累和运输.研究结果可为基于脂质运输基因为靶标的害虫防治提供理论依据.
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解磷菌协同秸秆替代磷肥对苦荞生长及产量和品质的影响
《作物杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为实现苦荞节磷栽培，采用盆栽试验，以苦荞品种晋荞6号为试验材料，设置秸秆[0g/kg土壤（J0）、4g/kg土壤（J1）]和有机磷降解菌Bacillus vallismortis gz4-1的菌液浓度[0（P0）、10~4（P1）、10~6（P2）、10~8（P3）、1010（P4） cfu/mL]两因素复合处理，以正常施肥为对照（CK），研究了有机磷降解菌B.vallismortis gz4-1与秸秆配施对苦荞生长及产量和品质的影响。结果表明，与不施秸秆相比，解磷菌―秸秆复合处理可显著提高苦荞根系质量、主根长、总根长和产量，且随着菌液浓度的增加表现为先升高后降低的趋势；解磷菌―秸秆复合处理以菌液浓度P2和P3效果较优，且在P2浓度下苦荞根系表面积、根系体积、茎粗、根系活力、酸性磷酸酶活性和果穗数达到最优生长值，但在P3浓度下苦荞根系鲜重和干重、主根长、总根长、株高、茎叶鲜重和干重、叶面积、单株粒重、千粒重、产量和黄酮含量达到最优生长值。另外，同CK相比，解磷菌协同秸秆替代磷肥在P2、P3解磷菌浓度时还可促进苦荞生产并显著提高产量。因此，推荐解磷菌―秸秆复合处理时的解磷菌较优接种浓度为10~6～108 cfu/mL。
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UPLC-MS/MS法鉴选枣胚败育发生的关键代谢物及激素
《植物生理学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为深入了解枣胚发育过程中激素和代谢物变化,揭示枣胚败育发生的生理机制.本研究以胚低败育枣品种'灰枣'(H)和胚高败育枣品种'孔府酥脆'(K)幼胚为试材,采用超高效液相色谱-串联质谱(UP-LC-MS/MS)技术对2种材料发育不同时期胚的代谢物和激素差异进行分析.结果表明,从2个品种胚不同发育过程中共鉴定出744个代谢物,差异代谢物597个;同H品种相比,K品种在胚败育高峰期有283个差异代谢物,且与激素相关的差异代谢物主要富集在色氨酸代谢(Ko00380)、类胡萝卜素生物合成(Ko00906)、玉米素生物合成(Ko00908)、植物激素信号转导(Ko04075)、二萜类化合物生物合成(Ko00904)通路;从2个品种胚发育过程中共鉴定出27种激素,其中生长素类(ME-IAA、IAA、IAA-Glc)、细胞分裂素类(IPR、tZR、tZ、DH27G)、赤霉素类(GA15)、脱落酸类(ABA)与枣胚败育显著相关.本研究表明,枣胚败育可能与IPR、ABA、DHZ7G、GA15、ME-IAA含量以及酚酸类(pmb3055、Zmhn002422、Lmtn003441)、脂质类(Zmgn005057)、黄酮类(mws0789)物质合成密切相关,且相关激素和代谢物主要集中在Ko04075代谢通路上,为日后以降低枣胚败育率为目的的代谢通路靶向改造和激素调控提供依据.
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基于RNA-Seq筛选高粱低氮胁迫相关候选基因
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：研究低氮胁迫条件下不同高粱材料间的基因差异表达,为耐低氮型高粱品种选育和耐低氮胁迫的分子机制探究提供参考.选取2个耐低氮型高粱(BSX44和BTx378)为试验材料,设置正常和低氮胁迫2个处理,利用RNA-Seq技术对高粱苗期、抽穗期和开花期的基因表达进行分析,通过生物信息学对差异基因的生物学功能和代谢途径进行研究,筛选可能参与低氮调控的基因,了解氮高效基因型在氮素吸收利用过程中可能的分子途径.结果表明,在正常和低氮胁迫下,BTx378和BSX44在苗期分别筛选出 937个和 787个差异表达基因,抽穗期分别筛选出 1305个和 935个差异表达基因,开花期分别筛选出 1402 个和 963 个差异表达基因.对 3 个时期的差异表达基因进行鉴定,发现在苗期、抽穗期和开花期分别有 246、371 和 306 个基因在 2 个耐低氮高粱品种中共同差异表达,有 28 个基因在 2 个耐低氮品种的不同生育时期均差异表达,其中有 5 个基因上调表达,23 个基因下调表达;对共同差异表达基因的KEGG相关代谢通路富集分析,发现主要集中在氮代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、甘油磷脂代谢、氨基酸的生物合成等途径,表明耐低氮型高粱可能通过这些途径相关基因的表达影响其对低氮胁迫的耐受性.
关键词： 高粱 转录组测序 低氮胁迫 差异表达基因(DEGs)
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基于55K SNP芯片的山西冬小麦种质资源遗传多样性分析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析山西省冬小麦种质资源的遗传多样性演变规律，为山西省小麦育种的亲本选配和品种选育提供更丰富多样的原始亲本材料。【方法】以山西省冬小麦323份地方品种和105份育成品种为自然群体，利用55K SNP芯片对428份自然群体进行全基因组扫描，分析品种间的遗传多样性、遗传结构、主成分、遗传聚类及亲缘关系。【结果】SNP位点在21条染色体上的分布范围为329—1 639个，平均值为1 152个；7个部分同源群中的分布范围为2 154—3 852个，平均值约为3 456个；基因组的分布规律为：B基因组＞A基因组＞D基因组；基因组注释多态性标记，在基因间区分布最多，约占50%，分析表明，SNP位点在21条染色体、7个同源群和3个基因组上均有覆盖，但分布各异，多态性比率为45.60%。整个群体的平均观测杂合度（0.0185）均低于平均期望杂合度（0.4992），整个自然群体的香农-威纳指数和多态性信息含量的变化幅度不大。对比自然群体多样性各参数，发现群体的遗传多样性不高，育成品种的遗传多样性比地方品种略高。群体结构分析将群体分为2个类群，第Ⅰ类群307份材料，以地方品种为主；第Ⅱ类群121份材料，以育成品种为主。主成分和聚类分析均将自然群体分为5个类群，第Ⅰ类群品种间的遗传距离平均值为0.21831，变幅为0.00127—0.72461；第Ⅱ类群品种间的遗传距离平均值为0.14619，变幅为0.00038—0.76489；第Ⅲ类群品种间的遗传距离平均值为0.16521，变幅为0.00049—0.43033；第Ⅳ类群品种间的遗传距离平均值为0.17643，变幅为0.00118—0.60496；第Ⅴ类群品种间的遗传距离平均值为0.12039，变幅为0.00042—0.37032，可见，山西省冬小麦品种间的遗传距离变异幅度较大，但平均遗传距离值较低，聚类分群明显，类群中部分品种的遗传关系较近。经对比，第Ⅰ类群和第Ⅳ类群的平均遗传距离均要高于第Ⅱ类群、第Ⅲ类群和第Ⅴ类群，第Ⅰ类群和第Ⅳ类群的遗传距离变幅大于第Ⅲ类群和第Ⅴ类群，可知，育成品种的遗传距离普遍大于地方品种。【结论】利用55K SNP芯片对山西省冬小麦种质资源进行遗传多样性分析，明确了山西省冬小麦育成品种和地方品种在基因组层面上的遗传多样性分布特点，育成品种通过外源基因的导入有利于品种的遗传多样性提高，地方品种的遗传多样性相对较低，同时，极少数品种的亲缘关系呈两极分化，在后续利用时应合理地区分利用。
关键词： 小麦 地方品种 育成品种 遗传多样性 55K SNP
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小麦穗型相关生长素通路基因发掘及TaARF23-A与小穗数关联分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：生长素是调控作物穗部形态的主要内源激素之一。为了发掘小麦中与穗型相关的生长素通路基因,本研究选择了纺锤穗型品系SY95-71和密穗品系CH7034,对其幼穗内源生长素含量进行了检测,结果显示SY95-71幼穗中的色胺含量显著高于CH7034。转录组测序结果表明,在高置信区间（P＜0.01）范围内, SY95-71幼穗中富集到4个特有的生长素相关条目,并且色氨酸脱羧酶基因（负责将色氨酸转化为色胺）和生长素响应因子基因（Auxin Response Factors,ARFs）的转录水平均显著高于CH7034。对在SY95-71中高表达的2个ARF基因（TraesCS7A02G475700和TraesCS7A02G475600）作了进一步分析,结果显示二者是位于7A染色体长臂上的一对串联重复基因,根据小麦ARF家族成员编号,将其分别命名为TaARF23-A1和TaARF23-A2。qRT-PCR结果证实SY95-71幼穗中TaARF23-A1和TaARF23-A2的表达量极显著高于CH7034。测序结果显示TaARF23-A的外显子序列在SY95-71和CH7034间具有2个SNP和1个InDel。根据InDel位点开发分子标记,并将其与SY95-71和CH7034的RILs群体在6个大田环境下的穗部表型进行关联分析,结果显示TaARF23-A与小穗数显著相关（P＜0.0001）,其CH7034型等位变异比SY95-71型等位变异增加了1.67个小穗。本研究结果将为小穗发育机制解析提供参考,也为小麦理想穗型改良提供了分子标记。
关键词： 小麦 穗型 生长素 TaARF23-A 小穗数 分子标记
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枣种质资源果实质地品质特性分析
《西北农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：旨在建立标准化、统一化的枣果实质地品质鉴定评价方法,为枣种质资源质地品质精准鉴定评价提供理论参考依据.以50份枣种质脆熟全红期果实为试材,采用质构仪整果穿刺法鉴定果实质地品质,并对果实质地品质进行感官鉴定评价.结果表明,果皮穿刺强度、果皮破裂距离、果皮韧性、皮肉跌落脆性、果肉平均坚实度和果肉纤维指数6项指标在不同种质间存在丰富的多样性,变异系数为18.31%~40.40%.口感感官评价方法鉴定的果皮厚度、果肉质地和果肉粗细在不同种质间差异较大.质构仪分析得到的各项参数与感官评价参数间具有不同程度的相关性,果皮穿刺强度、果皮破裂距离、果皮韧性、果肉平均坚实度和果肉纤维指数5项指标均与感官评价的果肉质地呈极显著正相关,果肉纤维指数与感官评价的果皮厚度、果肉质地和果肉粗细间都呈极显著负相关,相关系数分别为-0.452、-0.364和-0.549.因子分析共提取两个主因子,包括果皮韧性、果肉平均坚实度和皮肉跌落脆性3项指标,累积贡献率为75.909%.基于因子分析结果,采用系统聚类法将50份供试种质分为3个类群,根据质地参数特征,分别将其定义为皮厚质密群、皮薄质疏群和中间类群.本研究建立了质构仪检测枣果质地品质的标准体系,可用于枣果实质地品质的精准鉴定评价.
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不同肥料配比对糜子产量和品质的调控效应
《西北农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探明不同施肥方式对糜子营养品质、食味品质和产量的影响,于2019年在山西河曲进行试验,以河曲大红糜子为材料,选用不同配比的有机肥(羊粪)、生物菌肥、尿素和复合肥,研究不同施肥配比对糜子品质和产量的影响.结果表明:不同肥料配比对糜子产量和品质性状显著影响,复合肥和有机肥(F+Y)配施显著提高糜子籽粒产量(GY)、净光合速率(Pn)、钙(Ca)和铁(Fe)含量,显著减低直链淀粉含量(AC);相关性分析发现,籽粒产量(GY)和净光合速率(Pn)呈极显著正相关,相关系数为0.82,镁(Mg)与铁(Fe)呈极显著正相关,值为0.68,直链淀粉含量(AC)与醇溶蛋白含量(Gli)、钙(Ca)达到极显著负相关,值分别为-0.66和-0.50;主成分分析发现,糜子各性状指标分为4个主成分,分别代表糜子食味品质、营养品质、产量指标和蛋白营养品质,综合得分以复合肥和有机肥(F+Y)处理最高,并显著高于其他处理.综上所述,复合肥(187.5 kg·hm-2)与有机肥(1.5 × 104 kg·hm-2)配施是糜子获得优质高产的主要施肥方式.
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《山西农业科学》助力区域农业发展的实践与思考
《编辑学报 》 2024 北大核心 CSSCI
摘要：农业科技期刊作为记录农业科研成果、传播农业科技信息的载体，对推动区域农业发展、助力乡村振兴起到科技支撑的重要作用。《山西农业科学》作为山西省权威的农业科技期刊，创刊63年来始终在践行服务“三农”、助力区域农业发展、服务乡村振兴的使命，在推广山西省农业科研成果、传播农业科学技术、推动农业科技创新和培养农业科技人才方面发挥了积极作用。本文主要介绍《山西农业科学》通过采取策划专题、举办学术会议、搭建媒体传播平台等一系列举措，在助力区域农业发展、服务乡村振兴方面所进行的探索与实践，旨在为科技期刊助力区域农业发展、服务乡村振兴提供一定参考。
关键词： 《山西农业科学》 区域农业发展 专题 学术会议 融媒体 成果转化
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