科研产出
籽粒苋丙酮酸磷酸二激酶(PPDK)基因的密码子偏好性
《植物学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：运用CHIPS、CUSP和Codon W等程序分析了双子叶C4植物籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus)丙酮酸磷酸二激酶(PPDK)基因的密码子偏好性,并与马铃薯(Solanum tuberosum)和苜蓿(Medicago truncatula)等双子叶植物及水稻(Oryza sativa)和玉米(Zea mays)等单子叶植物进行了比较,建立了聚类树状图,以期在作物高光效基因工程中为籽粒苋PPDK基因选择合适的受体植物提供依据。研究结果表明,籽粒苋PPDK基因偏好于以A或T结尾的密码子,与其它几种被比较的双子叶作物的PPDK基因密码子偏好性趋势一致,而玉米和水稻等单子叶植物更偏好使用以G或C结尾的密码子。PPDK基因密码子使用偏好性的系统聚类分析表明,籽粒苋与马铃薯和苜蓿等双子叶植物聚为一类,而稗草(Echinochloa crusgalli)、玉米和高粱(Sorghum bicolor)等单子叶植物聚为一类,与系统进化地位一致。但单子叶植物水稻的密码子偏好性与籽粒苋较为接近,与玉米和高粱相差较远。为了选择合适的蛋白质表达系统,比较并分析了籽粒苋PPDK基因的密码子偏好性与大肠杆菌(Escherichia coli)及酵母菌的异同,发现其与酵母菌的差异小于大肠杆菌,表明选择酵母菌表达系统更为合适。
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黄淮小麦农艺性状进化及对产量性状调控机理的分析
《中国农业科学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】气候变化对小麦生产的影响已经受到广泛关注。在气候变化背景下,小麦育种必须重新定位。文章对黄淮地区小麦进化材料的农艺性状进化以及对单株产量性状调控机理进行分析,为未来小麦适应气候变化和高产育种目标提供理论依据。【方法】对30个不同染色体倍数的小麦进化材料的12个农艺性状进行进化趋势分析。并对小麦进化材料的农艺性状进行相关分析、通径分析、逐步回归分析、主成分分析和聚类分析,探讨小麦进化育种中各农艺性状对单株产量的调控规律。【结果】通过对农艺性状的进化趋势分析和多重统计分析获得如下结果:①黄淮小麦进化过程中其抽穗期、生育期、株高、单株穗数等有减少的趋势,但生殖生长期占全生育期比例、收获指数、千粒重和单株粒重等有不同程度的增加趋势。②相关分析表明,单株粒重与穗粒数、千粒重、收获指数和单株生物学产量均呈极显著正相关,与生殖生长期占全生育期比例呈显著正相关,与抽穗期、生育期和单株穗数均呈极显著负相关。③多元逐步回归分析结果表明,收获指数、单株生物学产量和生育期是决定单株粒重的3个主要因子,共同决定了单株粒重96%的变异。其中,收获指数、单株生物学产量对小麦单株粒重有大的正效应调控作用,生育期对小麦单株粒重有较大的负效应调控作用。④通径分析表明,11个农艺性状对单株粒重直接贡献大小依次为收获指数>单株生物学产量>穗粒数>穗长>单株穗数>每穗小穗数>生殖生长期占全生育期比例>抽穗期>株高>千粒重>生育期。其中,收获指数、单株生物学产量、千粒重和穗粒数对单株粒重有较大的正效应。⑤主成分分析结果显示,3个主成分累积贡献率达81.873%,表明3个主成分已覆盖所有性状的主要信息。⑥根据综合值的聚类分析和对不同年代的种质资源农艺性状的特征比较,将30个小麦进化材料分为了早熟矮秆低产型、晚熟高秆低产型、晚熟高秆中产型、早熟高秆中产型和早熟矮秆高产型五大类小麦资源。【结论】通过对30个小麦进化材料农艺性状的多重统计分析,得出每个小麦进化材料的相关信息。小麦由二倍体到六倍体进化过程中,收获指数、单株生物学产量和穗粒数对小麦单株粒重有明显正效应,而生育期对其有显著负效应。这是在气候变暖背景下,人工选育高产品种和自然选择共同作用的结果。
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谷子新品种大同34号选育及栽培技术
《作物杂志 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：大同34号是山西省农业科学院高寒区作物研究所用73-50做母本、早1做父本进行杂交,经过多年定向选择培育而成。株高130.9cm,是一个中低秆品种,2010~2011年参加国家西北春谷早熟组谷子品种区域试验,两年平均产量5 598.00kg/hm2,比对照增产8.77%,两年均居参试品种第一位;2011年参加了生产试验,平均产量5 029.50kg/hm2,比对照大同29号增产9.85%。该品种抗病、抗倒、适应性强,适宜在山西省北部、河北张家口坝下、宁夏、甘肃、陕西榆林及内蒙古赤峰和呼和浩特谷子春播早熟区种植。
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不同地域玉米秸化学成分、瘤胃发酵特性和能量价值比较
《动物营养学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在以采自北京大兴(BJ)、河北文安(HB)、吉林公主岭(JL)、山西太原(SX)、江苏徐州(JS)5个地域的同一品种玉米秸作为试验材料,通过化学分析和体外人工瘤胃产气法比较其化学成分、瘤胃发酵特性及能量价值的差异。采用单因素完全随机化试验设计。结果表明:不同地域来源玉米秸的粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量最高的玉米秸分别高出含量最低的49.0%(P<0.05)、51.5%(P<0.05)和52.3%(P<0.01);体外发酵的玉米秸24和72 h净产气量和产气速度c以来源于BJ的玉米秸最高(P<0.01),SX最低(P<0.01),其余各组居于其间;与其他地域来源的玉米秸相比,BJ玉米秸体外发酵的pH(P<0.05)、氨态氮浓度最低(P<0.01),但丙酸摩尔比例最高(P<0.05或P>0.05);不同地域的玉米秸体外有机物消化率、总可消化养分含量、消化能、代谢能和增重净能值最高值较最低值分别高出20.1%、13.6%、13.7%、13.6%和43.2%(P<0.01)。由本试验可知,不同地域来源的玉米秸在化学成分、体外瘤胃发酵参数(除乙酸和异丁酸摩尔比例外)、产气量、有机物消化率含量和能量价值方面存在显著差异,在采用玉米秸作为肉牛粗饲料时,应对其化学成分和能量价值进行实际测定或估测。
关键词： 地域来源 玉米秸 化学成分 瘤胃发酵特性 产气量 能量价值
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食用向日葵杂交种晋葵11号的选育及栽培技术
《作物杂志 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：晋葵11号是山西省农业科学院经济作物研究所自行选育的食用向日葵杂交种,具有高产、早熟、抗病和广适性等特性,适宜在晋中及以南地区复播,晋中以北地区春播。春播生育期110d,复播生育期93d。
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药用植物苦参SSR-PCR体系的优化与验证
《中国农业大学学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：为有效利用SSR-PCR技术对药用植物苦参进行遗传多样性分析,采用正交设计L16(45)对影响苦参SSRPCR体系的5个因素(Taq酶、Mg2+、模板DNA、dNTP、引物)在4个水平上进行优化,PCR结果用DPS数据处理软件分析,筛选出各因素的最佳水平,建立适宜苦参SSR-PCR的反应体系和扩增程序,并选用内蒙古苦参对该体系进行稳定性验证。结果表明:在10μL的苦参SSR-PCR体系中,模板DNA的用量为20.0ng,Taq DNA聚合酶的用量为0.2~0.6U,Mg2+的浓度为2.5mmol/L,dNTPs浓度为0.1mmol/L,引物的浓度为0.6μmol/L。扩增程序为:94℃预变性3min;94℃变性1min,56℃退火45s,72℃1min,35个循环;72℃延伸10min。4℃保存。选用12份苦参DNA对该体系进行稳定性验证,该体系具有较高的扩增稳定性,可用于药用植物苦参SSR标记的研究。
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不同糜子品种对低氮胁迫的生物学响应
《植物营养与肥料学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：采用溶液培养的方法,研究了低氮胁迫下不同糜子品种苗期生物学性状、氮素吸收利用效率差异及与根系形态生理指标之间的相关关系。结果表明,低氮胁迫下,糜子地上部生长受抑程度大于根部,植株氮累积量降低但氮利用效率明显提高。晋黍7号株高、叶面积、茎叶干重、根干重、总根数、总吸收面积和活性吸收面积下降幅度在所测试品种中均最小,其总氮累积量分别是晋黍1号、晋黍5号、晋黍8号的1.35、1.50、1.39倍,根系氮累积量/总氮量的百分率增加的幅度和地上部氮累积量/总氮量的百分率下降的幅度均最低,分别为9.75%和3.47%;植株氮利用效率比晋黍1号、晋黍5号、晋黍8号分别高20.92%、12.44%、14.83%。晋黍7号较其他品种更耐低氮胁迫。低氮胁迫下,糜子根系干重、总根长、总吸收面积与总氮累积量呈显著线性相关,表明低氮胁迫下,根系形态生理指标对氮素吸收效率起重要作用。
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根癌农杆菌介导的葡萄遗传转化体系的优化
《核农学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：以梅鹿辄葡萄离体叶片为转化材料,对根癌农杆菌介导的遗传转化过程中涉及的几个主要影响因素:抗菌素羧苄青霉素(Carb)的浓度、乙酰丁香酮(AS)的浓度、农杆菌菌液的浓度及卡那霉素筛选压进行优化。结果表明,抗菌素羧苄青霉素在浓度300mg·L-1下即可有效去除农杆菌,且对胚性愈伤组织的分化的影响不大;乙酰丁香酮(AS)的最适浓度为50μm·L-1;农杆菌菌液的浓度控制在OD6000.5~0.7时转化率最高;卡那霉素的筛选浓度控制在100mg·L-1。利用优化的农杆菌介导法进行转化,对再生苗进行PCR检测,结果显示,外源基因已导入了葡萄基因组中。本研究优化了农杆菌介导的葡萄遗传转化影响因素,并获得了转基因植株。
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中华稻蝗几丁质酶基因10(OcCht10)的分子特性及功能
《中国农业科学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】获得中华稻蝗(Oxya chinensis)几丁质酶基因1 0(OcCht10)的cDNA序列,预测其功能域,并做聚类分析明确该基因的系统发育关系。绘制OcCht10在5龄若虫不同组织部位和发育时间的表达图谱,研究其在中华稻蝗蜕皮过程中的生物学功能,为害虫防治提供高效安全的候选基因。【方法】从中华稻蝗转录组数据库搜索OcCht10cDNA片段,经过blast分析、比对、拼接后,翻译为氨基酸序列,预测其功能域,并与其他昆虫几丁质酶家族基因进行聚类分析,进一步确认该基因的系统发育关系并进行准确命名;选取中华稻蝗5龄第6天不同组织部位及5龄若虫不同天数表皮样本,总RNA提取后反转录为cDNA模板,采用Real-time quantitative PCR(qPCR)方法获得OcCht10在5龄稻蝗若虫不同组织部位和不同发育阶段的表达谱;设计OcCht10 dsRNA引物,用试剂盒体外合成dsOcCht10,采用注射法进行RNA干扰;取注射24 h稻蝗表皮样本,用qPCR方法检测OcCht10基因沉默效率;并仔细观察dsRNA注射后稻蝗表型,统计其死亡率。【结果】经对中华稻蝗转录组数据库的搜索,获得OcCht10cDNA片段长度为9 318 bp,开放阅读框为8 61 3 bp,编码2 870个氨基酸;其3'非编码区为705 bp,推测OcCht105'端有500多碱基尚未获得;预测其氨基酸序列具有多个结构域,包含有5个几丁质酶催化域和6个几丁质结合域;与其他昆虫几丁质酶基因聚类分析结果显示OcCht10属于昆虫几丁质酶家族基因Ⅱ组,该组基因与昆虫蜕皮相关;5龄若虫组织特异性分析表明该基因主要在表皮、前肠和后肠等外胚层发育而成的组织器官中表达,提示OcCht10可能参与表皮几丁质代谢;发育时间表达图谱表明该基因在5龄第6—7天,即蜕皮前的表皮中高表达,表明OcCht10可能负责蜕皮时表皮几丁质降解;5龄若虫第2天注射该基因的dsRNA,24 h后取表皮检测其干扰效率,结果显示该基因被沉默7 0%;与注射dsGFP的对照组相比,注射dsOcCht105龄若虫表现为龄期延长,旧表皮无法开裂,蜕皮受阻,昆虫无法正常活动导致死亡,死亡率达到1 00%。【结论】获得OcCht10的部分cDNA序列,该基因在昆虫蜕皮前表皮中高表达;OcCht10参与中华稻蝗的蜕皮发育,注射dsOcCht10可有效沉默靶基因,并导致试虫无法完成正常蜕皮而死亡。
关键词： 中华稻蝗 几丁质酶基因 实时定量PCR RNA干扰
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