科研产出
辣椒紫色酸性磷酸酶基因家族的鉴定与表达特征
《浙江农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：紫色酸性磷酸酶(purple acid phosphatases,PAPs)属于金属磷酸酯酶家族,参与了植物大量的生理反应,特别是磷素的吸收与利用。本研究利用已经发表的辣椒基因组数据,采用同源比对方法对辣椒PAP基因家族进行鉴定与表达分析。通过鉴定发现辣椒基因组中至少含有25个PAP基因成员,氨基酸序列长度在264~639 aa,具有1~12个内含子,不均匀地分布在12条染色体上,仅发现1对基因以串联重复的形式存在。系统发育关系表明,辣椒、拟南芥和水稻PAP基因家族成员可以分为3个家族,8个亚家族,每个家族成员的数目是变异的,而且存在6对直系同源基因和20对旁系同源基因,这表明PAP基因家族的存在早于辣椒、拟南芥和水稻的分化。基于RNA-seq数据库和q RT-PCR方法,对辣椒PAP基因的组织表达及果实发育的不同时期进行分析,结果表明PAP家族基因具有组织表达特异性和发育时期表达特异性。
关键词： 辣椒 紫色酸性磷酸酶 基因家族 生物信息学 表达分析
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小麦幼苗纹枯病抗性评价新方法
《江苏农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为验证在室内采用禾谷丝核菌菌丝悬浮液直接接种小麦发芽种子来评价小麦苗期纹枯病抗性方法的准确性,本研究采用16份小麦品种(系)进行室内幼苗纹枯病抗性、田间苗期纹枯病抗性、温室苗期纹枯病抗性和田间成株期抗性鉴定及相关性分析。结果表明,室内幼苗纹枯病抗性鉴定结果与田间苗期纹枯病抗性鉴定结果显著相关,该方法可用于小麦苗期纹枯病抗性评价,小麦苗期与成株期纹枯病的抗性机制可能不同。采用该鉴定方法对黄淮麦区302份小麦品种(系)进行幼苗纹枯病抗性评价,筛选到5份抗病新种质。这些研究结果将为小麦纹枯病抗病育种工作的开展提供帮助。
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高效液相色谱分析内源性物质对血红素辅基稳定性的影响
《江苏农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：通过高效液相色谱分析肉品中内源性物质(乳酸、金属离子和脂肪酸)对肌红蛋白血红素辅基的影响。乳酸处理时间分别为1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h,金属离子(CuCl_2、FeCl_2、MgCl_2、MnSO_4)设7个浓度梯度,依次为0μmol/L、10μmol/L、20μmol/L、40μmol/L、60μmol/L、80μmol/L、100μmol/L,脂肪酸则选择肉品中常见的油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸和肉豆蔻酸。液相数据分析结果表明,随着乳酸作用时间的延长,其对肌红蛋白血红素辅基的破坏作用逐渐增强。随着金属离子浓度的不断增大,血红素辅基的稳定性表现不一,其中Cu~(2+)会降低其稳定性,Fe~(2+)在一定程度上会增加其稳定性,而Mg~(2+)和Mn~(2+)对其作用不明显。脂肪酸会加快肌红蛋白血红素的降解,其中不饱和度高的脂肪酸造成肌红蛋白血红素的损失更大。
关键词： 高效液相色谱 肌红蛋白 血红素辅基 乳酸 金属离子 脂肪酸
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低钾胁迫对甘薯块根淀粉理化特性的影响及其基因型差异
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam]属块根类淀粉作物,同时也是较典型"喜钾"作物,而甘薯种植区土壤缺钾十分普遍。同时,甘薯块根淀粉用途与其理化特性密切相关,因此,必须加强研究钾缺乏对甘薯块根淀粉理化特性的影响。【方法】选用3个不同钾效率型甘薯徐薯32(耐低钾与钾高效型)、徐薯18(中间型)与宁紫薯1号(不耐低钾与钾低效型)为材料,利用1980年设置的长期肥料定位试验田低钾(LK,氮磷处理)与正常钾水平(CK,氮磷钾处理)两处理,分析甘薯块根淀粉粒径大小与分布、热焓特性、糊化特性、吸湿性及膨胀力等特征指标差异。【结果】与正常钾相比,低钾胁迫改变甘薯块根中直链淀粉、支链淀粉、总磷、总脂肪和氮等主要组分,不同钾效率型甘薯间变化存在差异。甘薯淀粉粒径存在≤2.50μm、2.50—5.00μm和5.00—30.00μm等明显的3峰分布,低钾胁迫下淀粉粒径及其分布均发生变化,淀粉平均粒径降低,其中在体积分布中,徐薯32平均粒径减幅最小,宁紫薯1号降幅达显著水平(P<0.05),表面积与数目分布中差异不显著,而不同粒径的百分比、平均粒径与峰值(数目分布中无峰值)均有不同的变化,且这些变化在不同品种间也存在差异。淀粉糊化过程中的起始温度(T_0)、峰值温度(T_p)和热焓值(ΔH)普遍低于正常钾供应处理的相应指标,尤其宁紫薯1号在3个热特征值上的差异均达显著水平,其差异幅度大于徐薯32,3个甘薯品种最高粘度值、崩解值均明显下降,徐薯18与宁紫薯1号的最低粘度值、最终粘度值受低钾影响显著上升,而徐薯32的表现则相反。块根淀粉吸湿性均不同程度降低,徐薯18与宁紫薯1号降低达显著水平(P<0.05),徐薯32淀粉吸湿性变化较小,但其吸湿性值最高。淀粉膨胀力不同程度上升,宁紫薯1号增幅达显著水平(P<0.05),徐薯32淀粉颗粒膨胀力较高,受低钾胁迫影响效应小。相关分析表明,甘薯淀粉主要理化指标间密切相关,低钾胁迫改变甘薯块根淀粉组分及颗粒粒径大小,是导致不同程度影响甘薯块根淀粉的糊化特性、热特性等理化特性的主要因素。【结论】钾是影响甘薯块根淀粉理化特性的重要元素,低钾胁迫对甘薯块根淀粉组分及其品质理化特性产生较明显影响,不同钾效率型甘薯块根淀粉特性对低钾胁迫响应不同。
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青海BYDV-GAV青稞分离物基因组克隆及结构特征分析
《麦类作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarf viruses,BYDVs)病是一种在世界范围内发生危害的禾谷类作物病毒病害。2014年笔者在对青海重要作物病毒病调查时发现田间青稞作物上有疑似BYDVs危害的症状,利用BYDVs引物对田间采集的9份典型症状病样进行了RT-PCR检测,结果均扩增到目的条带(约300bp),随机抽选样品进行序列测定,BLAST分析结果显示其与BYDV-GAV同源性最为接近(99.2%)。为进一步明确该分离物的分类地位及基因组结构特征,根据已测定的BYDV-GAV序列设计全长扩增引物,利用分段法克隆了其全基因组序列,发现其全长为5 683bp,具有典型的黄症病毒属的特征,编码6个ORF,有4个非编码区(UTR)。基因组序列聚类进化分析结果显示,其与BYDV-GAV聚类于同一分支,与中国陕西渭南小麦分离物亲缘关系较近。以上结果说明,该分离物是BYDV-GAV的一个分离物,这是青海BYDV-GAV青稞分离物全基因组的首次报道。
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利用CRISPR/Cas9多基因编辑系统在水稻中快速引入遗传多样性
《中国科学:生命科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)-核酸内切酶9(CRISPR/Cas9)系统已经成为许多物种特定基因组编辑的强大工具.利用CRISPR/Cas9多基因编辑系统成功构建共敲除水稻(Oryza sativa)中8个农艺性状基因的载体.通过遗传转化实验和DNA测序,发现8个基因在T_0代有较高的突变效率,并且T_0代突变株的突变类型包括杂合突变和纯合突变.此外,还在T_0代突变株中发现了纯合的六突突变株、七突突变株、八突突变株.由于T_0代植物中获得丰富的突变体组合类型,因而,观测到靶基因多样的突变表型.该研究表明,CRISPR/Cas9系统在作物育种过程中快速引入遗传多样性方面的潜力.
关键词： CRISPR/Cas9 基因组编辑 农艺性状基因 水稻
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不同用量秸秆生物炭对辣椒疫病防控效果及土壤性状的影响
《土壤学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：采用盆栽试验研究了不同用量秸秆生物炭对辣椒疫病防控效果及土壤性状的影响,并解析生物炭用量、土壤性状与防控效果之间的关系。结果表明,随着生物炭用量的增加,土壤pH和有机质含量逐步上升,电导率、有效磷和速效钾含量迅速上升,而铵态氮和硝态氮含量变化较小。细菌、真菌及四种功能菌数量随着用量的增加而逐步增加,但辣椒疫霉数量呈现先上升后下降的趋势。土壤酶活性方面,脲酶和β-葡糖苷酶逐步降低,FDA酶和蔗糖酶则先上升后下降。微生物代谢能力、微生物多样性及微生物均匀度均与用量呈倒U型曲线关系,在1.33%用量下获得最高值。DGGE图谱显示,低用量生物炭对微生物区系影响较小,而1.33%和2%用量则能显著改变微生物群落结构。0.33%、0.66%、1.33%和2%用量的防效分别为-9.8%、8.6%、56.7%和35.1%,与用量也呈倒U型曲线关系,1.33%生物炭用量对辣椒疫病的防效最好。一定范围内防效随生物炭用量的增加而增加,这可能是因为生物炭对土壤性状的改善作用,而随后防效下降,则与高用量生物炭对土壤性状产生的负面影响有关。
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调控玉米阻止授粉后叶片衰老的QTL定位
《江苏农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：源-库比的变化与叶片的衰老速度有密切关系,但是关于叶片衰老的调控机制仍不清楚。为了进一步明确源-库比变化对玉米叶片衰老性状影响的遗传位点,利用B73×Mo17重组自交系群体,于2015年、2016年在抽丝前套袋阻止授粉后观察叶片衰老状况,取2年表型一致的142株植株并结合对应的基因型数据进行QTL分析,在第8条染色体的bnlg2046和gta101d 2个标记之间定位到一个显著QTL位点。该QTL的LOD值为3.64,贡献率为12.47%。标记之间的遗传距离为5.00 cM,物理距离为3.53 Mb。为进一步确认该QTL的准确性,利用来自于相同群体表型有明显差异的2个极端池的转录组测序数据,通过分群SNP分析(BSR-seq)后发现控制该性状的位点在同一染色体区段,其物理距离为4.47 Mb,该染色体区段共有85个基因。预测其中7个基因可能与叶片授粉被阻断后的叶片衰老性状有关。分析B73与Mo17在该区段的85个基因在抽丝期、抽丝后1周与抽丝后2周的转录组数据,结果显示,在预测的候选基因中,编码类WRKY家族转录因子的GRMZM2G432583以及编码E2结合酶的GRMZM2G007276和GRMZM2G132759在这几个时期的2个亲本中转录水平差异较大,是目的基因的可能性较大。本研究为阐明参与调控阻止玉米授粉后叶片衰老的基因和研究该性状产生的分子机制奠定了基础。
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不同抗性稗草对水稻产量及其生理特性的影响
《核农学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为探讨对除草剂敏感的稗草和产生多抗性的稗草对水稻生长发育的影响,以南粳9108为试验材料,自水稻移栽至成熟分别与对二氯喹啉酸、稻杰和双草醚均敏感的稗草(敏感稗草,T1)和对二氯喹啉酸、稻杰和双草醚均产生抗性的稗草(多抗性稗草,T2)共生,以无稗草水稻处理为对照(CK)。结果表明,与T1相比,T2的分蘖数、干物质积累量和每穗粒数显著降低、生育期缩短,但千粒重显著增加。与稗草共生后,与CK相比,T1和T2的水稻产量分别显著减产32.5%~33.4%和24.8%~26.7%,T2的减产率略低于T1,但二者差异不显著。与CK相比,T1和T2还显著降低了水稻抽穗期水稻叶面积指数、灌浆期叶片光合速率、根系氧化力、根干重、籽粒中玉米素+玉米素核苷、吲哚-3-乙酸含量、蔗糖合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性和成熟期干物质积累量,T1与T2间差异不显著。水稻叶面积指数、灌浆期叶片光合速率、根系氧化力、根干重、籽粒中玉米素+玉米素核苷、吲哚-3-乙酸含量、蔗糖合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性和成熟期干物质积累量的显著降低是T1和T2致使水稻产量降低的重要原因。本研究结果为杂草综合治理和水稻高产栽培提供了理论依据。
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利用分子标记辅助选择聚合水稻Pi-ta、Pi-b和Wx-mq基因
《作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：近年来,优良食味粳稻品种南粳46、南粳5055和南粳9108在江苏等地大面积推广,促进了优质稻米产业的发展。但这些品种均不抗稻瘟病,且缺乏适合在淮北地区种植的中熟中粳型优良食味粳稻品种。本研究以同时携带稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的江苏抗病、高产粳稻品种武粳15为母本,携带低直链淀粉含量基因Wx-mq的优良食味粳稻品种南粳5055为父本配置杂交组合进行聚合育种。利用Pi-ta和Pi-b基因的分子标记多重PCR体系以及Wx-mq基因的四引物扩增受阻突变体系PCR检测技术,分别在不同的分离世代对目标基因位点进行检测,结合田间多代选育、抗性鉴定和籽粒胚乳外观鉴定,成功地将Pi-ta、Pi-b和Wx-mq基因聚合于一体,选育出稻瘟病抗性好、食味品质优、产量高的水稻新品系"南粳0051",适合在江苏省淮北地区种植。本研究将三套自主研发的PCR检测体系成功应用于分子标记辅助选择,不仅为水稻多基因聚合育种提供了快捷、高效的选择方法,也为水稻抗病、优质育种创制了新的种质资源。
关键词： 水稻 稻瘟病 低直链淀粉含量 Pi-ta Pi-b Wx-mq 分子标记辅助选择
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