科研产出
植物MLO蛋白研究进展
《植物生理学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：Mildew resistance locus O(MLO)蛋白是植物特有的一类蛋白家族,其中的部分成员是白粉病菌成功侵染寄主植物的必要因子。一个或多个MLO基因的功能缺失突变可赋予植物对白粉病菌广谱且持久的抗性,mlo介导的白粉病抗性在抗病育种中发挥了重要作用。植物中的MLO蛋白可以分为7个亚家族,除了参与植物与白粉病菌的互作外,不同亚家族的MLO蛋白还有很多其他功能。本文对MLO蛋白的特征、分类、功能进行了归纳,介绍了植物与白粉病抗性相关的mlo突变体特征及抗病机制,并对MLO基因的功能、作用机理研究及其在植物抗病育种中利用应注意的问题进行了讨论。
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杜仲Dirigent蛋白编码基因的克隆及序列分析
《基因组学与应用生物学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：分别以杜仲基因组DNA和cDNA为模板克隆DIRs基因,并分析其序列及其蛋白的遗传特性。以杜仲为研究对象,利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术获得杜仲DIRs序列,并结合生物信息学方法对杜仲DIRs的序列进行深入分析。从杜仲中克隆DIRs基因序列,利用生物信息手段分析DIRs基因与其它物种的同源性、结构域、功能域、蛋白质理化特性、蛋白质序列跨膜区、亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点以及编码蛋白二级结构等进行分析。克隆的杜仲DIRs片段序列有468bp,不含内含子,编码155个氨基酸。推测的编码蛋白的氨基酸序列与芝麻、五味子同源性最高,分别达71%和70%,具有的5个保守基序,第1～148位之间是个高度保守的结构功能域—Dirigent,为亲水性蛋白,相对分子质量为17kD,理论等电点为4.91,不具有跨膜区;亚细胞定位在细胞质中,不属于分泌蛋白;序列预测具有13个磷酸化位点,未预测到糖基化位点,二级结构主要以无规则卷曲结构组成。以上研究为进一步探讨DIRs基因在木脂素生物合成途径中的功能提供了理论依据。
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不同环境基于高密度遗传图谱的稻米外观品质QTL定位
《作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为解析稻米外观品质遗传基础,挖掘稳定存在的控制稻米外观品质性状的QTL,本研究以籼稻品种V20B和爪哇稻品种CPSLO17作为亲本,构建包含150个重组自交家系(recombinantion inbred line,RIL)的RIL作图群体,进行外观品质性状QTL定位分析。利用特定位点扩增长度测序(SLAF-seq)技术,构建了一个由12个连锁群包含8602个标记,平均间距为0.29 cM的高密度遗传图谱。采用Ici Mapping 4.0软件的ICIM-ADD方法在3种环境(贵阳、贵定、三亚)对4个外观品质性状(粒长、粒宽、垩白度和垩白粒率)进行QTL(quantitative trait locus)定位分析。结果表明:3种环境共检测到9个粒长QTL、6个粒宽QTL、3个垩白度QTL和4个垩白粒率QTL;有5个QTL在多个环境被重复检测到,其中3种环境都定位到的粒宽QTL q GW5-1和垩白度QTL qCha5-1为同一定位区间(第5染色体的Marker1642127-Marker1514505);此外,垩白度QTL qCha5-2的定位区间(Marker1554573-Marker1554589)和垩白粒率QTL qCGP5-2也是一样的。序列比对发现QTL qCha5-1定位区间仅51.5 kb,是新的垩白性状主效QTL。本研究结果不仅为挖掘新的外观品质性状基因奠定基础,也有助于开发新的分子标记进行水稻外观品质性状遗传改良。
关键词： 水稻 外观品质 QTL 高密度遗传图谱 高通量测序
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贵州不同茶区土壤养分及微生物量分析评价
《灌溉排水学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：土壤养分是土壤供给植物生长的基础,土壤酶和微生物量是土壤养分转化的动力。【目的】了解贵州不同茶区茶园土壤酶及微生物量及其与土壤养分的相关性,进而合理指导茶园施肥。【方法】2016年11—12月采集贵州不同茶区典型茶园枯枝落叶层、0~20 cm和20~40 cm土壤样品,运用主成分分析和聚类分析方法对土壤养分、微生物量及土壤酶进行了评价分析。【结果】土壤CEC、有机质、可溶性有机碳、全氮等土壤养分指标及酸性磷酸酶、脲酶、微生物量碳(SMBC)、微生物量磷(SMBP)等生物学指标均随土层深度增加而不断降低,地区之间差异明显,普安、纳雍、西秀茶区高于贵定、湄潭、石阡茶区。土壤酸性磷酸酶、脲酶、SMBC、SMBP之间极显著正相关,且与土壤CEC、有机质、可溶性有机碳、全氮、可溶性有机氮、氨氮等土壤养分指标极显著正相关,可作为评价茶园土壤肥力的重要生物学指标。主成分分析表明,20个土壤肥力指标可提取出4个主成分,第1和第2主成分累积贡献率达70.6%,第1主成分以CEC、有机质、可溶性有机碳、全氮、可溶性有机氮、酸性磷酸酶、脲酶、SMBC、SMBP、SMBC/CMBN贡献较大,第2主成分以p H值、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾等贡献较大;聚类分析将贵州不同茶区12个茶园土壤养分分为6个等级,纳雍和普安茶区最高,西秀茶区其次,湄潭、贵定、石阡茶区最低。【结论】土壤酶和微生物量可作为评价贵州茶园土壤养分的重要生物学指标,纳雍、普安、西秀茶区土壤肥力水平高于湄潭、贵定、石阡茶区,贵州茶园应注意氮磷钾肥平衡施用,贵定、湄潭和石阡等有机质较低的茶区还应重视有机肥施用。
关键词： 茶园 土壤养分 土壤微生物量 主成分分析 聚类分析
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干旱胁迫对草石蚕保护酶活性和渗透调节物质的影响
《江西农业大学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以抗旱性不同的3个草石蚕品种为试材,研究干旱胁迫下草石蚕保护酶活性和渗透调节物质的变化规律,分析不同抗旱性品种在干旱胁迫下的生理变化,以期为草石蚕的抗旱性鉴定提供参考依据,并进一步为筛选和选育抗旱性品种提供理论基础。在设施内采用自然干旱胁迫方法,分别胁迫4,8,12和16 d,通过测定各生理指标的数据,研究干旱胁迫对草石蚕的影响。结果表明:随干旱胁迫时间延长,3个品种的可溶性糖和Pro含量逐渐增加;"贵栽1号"可溶性蛋白含量一直升高,而"鲁引1号"和"赣引1号"则呈先升高后降低的变化趋势; SOD、POD和CAT活性逐渐升高;膜脂过氧化产物MDA含量逐渐增加。抗旱性强的"贵栽1号"可溶性糖、Pro和MDA含量增加幅度最低,SOD、POD和CAT活性升高幅度最大。草石蚕保护酶系统、渗透调节物质和膜脂过氧化产物的变化规律与干旱胁迫程度和品种抗旱性有关。
关键词： 草石蚕 干旱胁迫 抗旱性 保护酶系统 渗透调节物质
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贵州地方粳稻‘黎平杂边禾’矮秆小粒突变体dss1鉴定与基因定位
《植物生理学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：本研究从贵州地方粳稻(Oryza sativa ssp.japonica)品种‘黎平杂边禾’甲基磺酸乙酯(EMS)突变体库中筛选获得一份能稳定遗传的矮秆小粒突变体,暂命名为dss1(dwarf and small seed 1)。与野生型相比,dss1表现为植株矮化、株型直立、叶色深绿、籽粒变小、第二节间严重缩短、穗长增加等典型油菜素内酯(BR)缺陷突变体的性状。显微观察结果表明dss1叶鞘表皮细胞的长度变短,可能是突变体第二叶鞘长度比野生型短的原因。对突变体的暗形态建成与BR敏感性研究表明,黑暗条件下突变体表现为去黄化表型,对外源BR敏感。遗传特性分析证明dss1突变体由一个隐性单基因位点控制。利用Mut Map技术将dss1基因定位于3号染色体上,筛选获得一个候选基因,测序结果表明,dss1候选基因为BR合成途径关键酶基因Os DWARF,dss1是由于该基因第5个外显子上第335位的氨基酸由苏氨酸(ACT)突变为异亮氨酸(ATT)所引起的。定位得到的矮化小粒基因DSS1为一个新的Os DWARF等位基因。
关键词： 水稻 矮化小粒突变体dss1 基因定位 OsDWARF基因 油菜素内酯
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盐旱交互对燕麦种子萌发及幼苗生理特性的影响
《草业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为揭示燕麦对岩溶生境即钙盐、干旱环境的适应机制,采用聚乙二醇(PEG-6000)设置0(CK)、-0.2、-0.4、-0.6、-0.8、-1.2 MPa模拟岩溶山区不同干旱环境,以氯化钙(CaCl2)设置0(CK)、50、100、150、200mmol·L~(-1)为外源钙离子浓度,模拟岩溶地区土壤钙环境,研究单一胁迫及交互胁迫对燕麦种子的萌发特征和幼苗生理特性的影响。结果表明,中低浓度的单一胁迫及交互胁迫均有利于促进燕麦种子萌发和增强幼苗超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶以及谷胱甘肽的活性,尤其在100mmol·L~(-1) CaCl_2+-0.6MPa PEG交互胁迫下的发芽率较对照(CK)显著提高42.17%;双因素方差分析结果验证了盐旱交互胁迫比单一胁迫对燕麦的影响更为显著(P<0.05),通过隶属函数综合评价可知燕麦耐受性强弱为:交互胁迫>单一PEG胁迫>单一CaCl_2胁迫,且燕麦受CaCl_2胁迫的临界梯度为100mmol·L~(-1),PEG胁迫的临界梯度为-0.6MPa,交互胁迫的临界梯度为100mmol·L~(-1) CaCl_2+-0.6MPa PEG。上述结果说明,在岩溶山区的中低浓度盐旱交互区域种植燕麦能够更好地促进种子萌发和幼苗生长。本研究为燕麦在岩溶地区的引种栽培及抗逆育种研究提供了理论参考依据。
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烟草NtNAC1基因的克隆及其在烟草中的抗旱功能分析
《植物生理学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：NAC转录因子在植物信号转导及非生物损伤过程中起重要作用。本实验从烟草c DNA文库中克隆了NtNAC1基因,c DNA编码区全长861 bp,编码286个氨基酸。进化树分析结果显示,Nt NAC1基因编码的氨基酸序列与马铃薯同源性最高。农杆菌介导的遗传转化获得37株转基因烟草,用20%PEG6000处理转基因和野生型植株7 d。结果显示,转基因植株的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的酶活性都高于野生型,丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量都低于野生型。RT-PCR分析结果显示,Nt NAC1基因以及Nt NAC基因表达高于野生型,脯氨酸合成的2个关键酶吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和鸟氨酸-δ-氨基转移酶(δ-OAT)基因表达低于野生型。选取T_0代转基因和野生型种子,对苗期根系进行耐旱性分析。结果发现,在300 mmol·L~(-1)甘露醇胁迫下,转基因根系比野生型长,野生型根系的生长明显受到抑制。这表明转Nt NAC1基因的表达可能提高了植株的抗旱能力。
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白刺花辐射诱变M_2代突变群体的形态特征比较和ISSR分析
《农业生物技术学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：辐射诱变育种具有变异频率高、变异幅度大、育种周期短等特点,是当前育种的主要方法之一。为加快白刺花(Sophora davidii)的良种培育工作,本课题组利用60Co-γ射线对筛选到的生产性能最佳的白刺花种质进行了辐射诱变育种,通过2年的田间观测,从60Co-γ辐射诱变的白刺花M_2代中筛选获得12个突变群体。为确定该突变群体间的变异情况,本研究采用表型性状结合简单重复间序列(inter-simple sequence repeat, ISSR)分子标记技术进行检测。结果表明:(1)诱变后代表型性状发生变异。与未经辐射处理的白刺花相比,诱变M_2代植株的变异主要表现在植株高度和冠幅直径增大或减小,茎粗、叶片长度、宽度和叶面积显著提高,分枝位点高度降低等方面。8个表型性状的变异系数在19.72%~55.46%之间,各指标变异程度依次为分枝位点高度(55.46%)>株高(53.24%)>冠幅直径(47.91%)>叶面积(38.30%)>分枝数(36.84%)>茎粗(36.10%)>叶片宽度(23.60%)>叶片长度(19.72%)。(2) 20条多态性较好的ISSR引物扩增产生141条清晰谱带,多态性条带有75条,多态性比例(polymorphic rate, PPR)为53.2%。Nei's基因多样性指数(Nei's gene diversity, He)和Shannon信息指数(Shannon's information index, I)分别为0.248 3和0.377 9。与对照相比,诱变M2代在多个位点发生了DNA水平上的改变。(3)基于ISSR计算出供试群体间的遗传相似系数介于0.627 7~0.839 4之间,平均为0.733 6。(4)基于表型性状和ISSR分子标记对供试群体进行聚类分析,所有供试群体均被分为4类,但两种水平的聚类分析结果不完全一致。本研究结果为白刺花辐射诱变育种的进一步研究提供理论依据和基本材料。
关键词： 白刺花 辐射突变体 表型性状 简单重复间序列(ISSR)标记
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百宜黑鸡PRL基因多态性检测与生物信息学分析
《基因组学与应用生物学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了对PRL基因的遗传机理进行更进一步的研究,本试验以百宜黑鸡为研究对象,利用DNA池结合PCR技术对PRL基因的全部外显子进行克隆扩增,并对扩增产物进行直接测序,运用生物信息软件进行序列分析。结果表明,仅在第五外显子发现了4个单核苷酸突变位点,4个位点分别位于该基因的位置为g.6171 C>T、g.6232 C>G、g.6306 C>T和g.6440 T>C,其中只有g.6171 C>T处于编码区,其突变前后对应的ATC和ATT所编码的均是异亮氨酸,属于同义突变,然而其他几个位点均是处于3'端调控区;PRL基因共编码299个氨基酸,g.6171 C>T位点的改变并未引起蛋白质三级空间结构的改变,PRL蛋白存在跨膜结构,属于分泌蛋白,中性蛋白,具有极强亲水性。本研究结果可为百宜黑鸡的PRL基因表达载体的构建提供依据。
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