科研产出
栽培远志qRT-PCR内参基因筛选与P450s基因的时空表达分析
《中草药 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：目的筛选适用于不同生长年限和不同部位的栽培远志实时荧光定量PCR分析(quantitative realtimePCR,qRT-PCR)的稳定内参基因,为远志体内各个基因表达分析提供合适内参基因。并对4个细胞色素P450单加氧酶(cytochromeP450monooxygenase,P450s)基因在上述远志样品中的差异表达进行分析,明确4个P450s基因在栽培远志中的时空表达分布。方法通过qRT-PCR获取Tubulin 1、Tubulin 2、Elongation 1、Elongation 2、Actin 1、Actin 2、GAPDH和cdc-42 8个候选内参基因在上述远志样品中的熔解曲线与Ct值;利用软件geNorm和Norm Finder对候选内参基因的表达稳定性进行评价;通过qRT-PCR分析4个P450s基因CYP709B2、CYP71AP39、CYP88A85、CYP714E38在上述远志样品中的相对表达情况。结果 geNorm分析结果表明,在远志(1～3年生)根、茎、叶、花中稳定表达的为Tubulin 2与Elongation 1;Norm Finder结果显示,Elongation1是最稳定的内参。CYP709B2、CYP71AP39基因在远志茎、叶(1～3年生)中的m RNA表达量最高,在根与花中的表达量则较少。而CYP88A85、CYP714E38基因则在远志根(1～3年生)中的m RNA表达水平较高。结论 Elongation 1适合作为栽培远志体内基因表达分析的内参基因。栽培远志中的P450s基因在远志根、茎、叶、花中的表达趋势不一致。
关键词： 远志 实时荧光定量PCR 内参基因 细胞色素P450单加氧酶 时空表达
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辽宁省地方高粱品种食用品质性状研究
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】以16个辽宁省地方高粱品种为试验材料,研究不同高粱品种食用品质性状及其相关关系,为筛选优质食用高粱种质资源提供理论依据。【方法】对16个高粱品种籽粒中的直链淀粉、支链淀粉、粗脂肪、粗蛋白和单宁含量进行测定,同时对这些高粱品种的食用品质进行感官评价,利用快速黏度分析仪(rapid viscoanalyzer,RVA)对高粱淀粉黏滞性进行测定,对其差异性以及各指标间的相关性进行分析。【结果】从营养品质和感官评价分析,矮子白1、红壳棒、锦粱9-2和分枝大红穗获得的综合评分均较高,且适口性、滋味、气味等指标都表现较好。矮子白2和真白粱籽粒中粗脂肪含量较高且与其他品种差异显著,红壳白1、红壳白2和黄壳白中粗蛋白含量较高且与其他品种差异显著,大白高粱1籽粒中的淀粉含量显著高于其他品种,所有品种单宁含量均低于0.5%。高粱米粥的感官综合评分与粗蛋白和单宁含量呈极显著负相关;蛋白质和单宁对高粱适口性和滋味有一定的负向作用;支链淀粉对适口性和冷粥质地有正向作用。粗脂肪含量与冷胶黏度、消减值和峰值时间呈极显著正相关,总淀粉含量与最高黏度和热浆黏度呈正相关,粗蛋白含量与冷胶黏度、消减值和峰值时间呈极显著正相关;直链淀粉与RVA谱的黏度和崩解值呈极显著负相关,而支链淀粉与黏度和崩解值呈极显著正相关。淀粉黏滞性系数与感官评分具有较大的相关性,最高黏度和崩解值的大小与综合评分呈极显著正相关,而峰值时间和糊化温度则与综合评分呈极显著负相关。【结论】RVA谱特征值与食味指标之间存在紧密的联系,可以通过测定RVA谱特征值间接反映高粱米的食味特征。综合考虑食用品质,高粱地方品种矮子白1和红壳棒是较为理想的食用型高粱品种。
关键词： 高粱 营养品质 食味品质 淀粉黏滞性 快速黏度分析仪
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K、V、T型小麦细胞质雄性不育系叶绿体DNA的SSR分析及RuBP羧化酶活性比较
《西北植物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨小麦细胞质雄性不育(CMS)与叶绿体DNA(cpDNA)的关系,揭示CMS机理。以2套K、V、T型同核异质不育系(A)及其保持系(B)‘太911289’和‘冀5418’、育性恢复的F_1和各自的质供体粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、偏凸山羊草(Aegilops ventricosa)、提莫菲维小麦(Triticum timopheevii)为试验材料,利用cpSSR引物对小麦cpDNA进行比较分析,筛选出代表不同胞质不育系的引物,探讨CMS与叶绿体的关系;同时测定由叶绿体DNA与核DNA共同编码的RuBP羧化酶的活性,为小麦K、V、T雄性不育类型的应用提供理论依据。结果表明:(1)K型、V型、T型不育系与保持系的cpDNA之间均呈现多态性,且不同的细胞质之间存在特异片段,这从DNA水平上提供了3类不育系胞质来源不同的证据,并分别找到5对和7对可以鉴定V型和T型不育系的特异引物。(2)除K型‘冀5418’与其胞质供体的cpDNA出现差异外,不育系与其胞质供体的cpDNA没有差异,而且不育系与其育性恢复的F_1代cpSSR扩增片段之间也没有差异,很好地遗传了其母本性状。(3)在起身期和开花期,不仅2套不育系的RuBP羧化酶活性显著高于保持系,且在不育系与恢复系杂交的F_1中,随着育性的恢复其RuBP羧化酶活性高于保持系而低于各自不育系;而在拔节期的不育系与保持系之间、不育系之间、以及F_1代与不育系和保持系之间的RuBP酶活性大小没有显著差异。这可能与拔节期主要是营养生长有关系。
关键词： 细胞质雄性不育 cpSSR 叶绿体 cpDNA RuBP羧化酶
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谷子苗期耐低磷种质筛选及其根系保护酶系统对低磷胁迫的响应
《作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本研究旨在探讨不同基因型谷子苗期耐低磷特性,建立其筛选的评价体系,筛选出苗期耐低磷谷子种质材料。对160份核心谷子种质资源的苗期株高、根长、地上鲜重、地下鲜重、叶长、叶宽、茎粗、地上磷含量、地下磷含量、地上干重和地下干重11个指标的耐低磷系数进行变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析,采用隶属函数法综合评价不同谷子耐低磷相关指标和耐低磷特性;针对筛选出的低磷敏感和耐低磷品种,在生理水平上分析其根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性。结果表明, 9份材料属于低磷敏感品种, 66份材料属于低磷较敏感品种, 70份材料属于较耐低磷品种, 15份材料属于耐低磷品种;低磷胁迫促使谷子根系SOD、POD、CAT活性增加。总之,以综合指标对谷子耐低磷特性的鉴定更为客观;根系保护酶系统对谷子在低磷胁迫下的适应性具有重要作用。
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黄淮海北片麦田微喷灌水量对土壤贮水耗水及水分利用效率的影响
《水土保持学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为有效应对灌溉水资源短缺,明确麦田微喷灌水量的土壤贮水耗水特征,在山西临汾盆地采用大区对比方法,开展了微喷灌水量对土壤贮水耗水及水分利用效率影响的研究。结果表明:返青期、拔节期、灌浆期及成熟期0—100,0—200,100—200cm土层土壤贮水量基本呈现随微喷灌水量的增加而提高,微喷灌水量150mm与75mm、150mm与0mm、75mm与0mm处理间返青期至成熟期0—200cm土层贮水量均存在显著性差异;播前至成熟期阶段0—100,0—200,100—200cm土层的土壤耗水量呈现随灌水量的增加而减小,其中浅层(0—100cm)耗水量所占0—200cm耗水量比例各处理均大于深层(100—200cm)耗水量所占0—200cm耗水量比例,随灌水量的增加浅层(0—100cm)耗水所占比例提高,而深层(100—200cm)耗水所占比例则降低,不同微喷灌水量0—100,100—200cm土层在不同生育阶段的耗水量与该阶段的初始贮水量均分别呈正相关和负相关;在微喷灌水量0～150mm范围内,水分利用效率和产量均随微喷灌水量的增加而提高,当灌水量达525mm时,产量虽有增加但水分利用效率下降,而灌溉水利用效率则表现为随灌水量的上升而下降。研究结果可为水资源短缺对小麦生产系统的影响提供理论依据和技术支撑。
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辣椒苗期抗感疫病比较转录组学分析
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了研究辣椒抗疫病分子机制,探究其与抗疫病相关的功能基因,通过对114份辣椒自然群体抗疫病鉴定,选取1份抗疫病辣椒材料和3份感疫病辣椒材料,利用Illumina RNA-seq测序平台进行高通量转录组测序,将所得高质量的序列(Clean reads)与PepperZunla1Refv1.0参考基因组进行比对.结果显示,有78.95%~85.11%的Clean数据比对到唯一的基因组位点.采用RPKM法计算基因表达量,并在此基础上以FDR≤0.001和|log2 Ratio|≥1为条件筛选出2组样本间差异表达基因.通过排列前10的Gene Ontology(GO)分类可以看出,主要功能有氧化还原酶活性、碳氧裂解酶活性、过氧化物酶活性、代谢过程和逆境响应等过程.其中,有117个差异基因能归入KEGG通路,包括25个上调差异基因,92个下调差异基因.在这些通路中,包括泛素介导的蛋白水解作用、氧化磷酸化、植物激素信号转导、磷脂酶D信号通路、磷脂酰肌醇信号系统等过程.通过研究发现,辣椒抗疫病是一个高度复杂的过程,它由多个交叉通路调节,包括新陈代谢过程、防御反应、激素调节等,这为后期深入研究辣椒抗疫病分子机理奠定基础.
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基于SSR标记的山西野生大豆种质资源遗传多样性分析
《大豆科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：分析山西野生大豆资源的遗传多样性和遗传结构有助于了解山西野生大豆起源与进化,为野生大豆优异种质挖掘及资源高效利用等提供理论基础。本研究采用52对SSR分子标记对来自于山西省9个地区32个县市的70份野生大豆资源进行了遗传多样性分析。结果表明:共扩增出450个等位基因,平均每对引物扩增出8.7个等位基因,变幅为3～19。等位基因频率为0.185 7～0.885 7,平均0.421 0;基因遗传多样性指数为0.210 2～0.871 8,平均0.710 0;多态性信息含量为0.201 9～0.858 4,平均0.679 7。将所有供试材料按地理来源分类,并进行遗传多样性分析。结果表明,中部野生大豆资源的平均等位基因数、平均基因多样性指数和平均多态信息含量最高,北部次之,南部最低。而各组的平均主要等位基因频率结果与之相反。基于遗传结构和基于遗传距离的聚类分析都可将试验材料分为3个类群,两种分类结果基本相同。第一类群主要包括山西中部部分资源,第二类群主要包括山西中部部分资源和山西北部资源,第三类群主要包括山西南部资源。聚类结果与地理来源较为一致。山西野生大豆资源遗传多样性较高。中部野生大豆资源的遗传多样性最高,北部资源次之,南部资源最低。推测山西中部和北部曾经发生过种质交流,导致中部资源遗传多样性最高,该区域可能为山西野生大豆的遗传多样性中心。
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高粱抗旱性鉴定方法及相关QTL定位研究进展
《植物遗传资源学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]是世界上重要的粮食、饲料、纤维和能源作物之一,因其根系发达、叶片蜡质层厚密、渗透调节能力强、光合效率高等特点,在干旱条件下具有很强的适应性.因此,高粱在气候变化、水资源短缺和满足世界粮食需求等方面发挥着重要的作用.干旱是制约世界农业生产的主要逆境因素之一,如何解决高粱在干旱条件下的产量问题仍然是育种工作者面临的巨大挑战.为了给高粱抗旱育种提供参考,本文综述了高粱抗旱性的鉴定方法、鉴定指标和优异抗旱种质资源,以及高粱花前抗旱和花后抗旱相关性状QTL定位的研究进展,并对高粱抗旱性研究的发展趋势提出了展望.认为应建立规模化高粱种质资源抗旱鉴定体系、选择合适的全生育期自然鉴定地点,筛选抗旱种质资源;利用高通量测序技术,高效挖掘高粱抗旱性基因;建立高粱遗传转化体系、运用基因编辑等生物技术,加快高粱抗旱育种进程.
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黄土高原旱地麦田26年免耕覆盖对土壤肥力及原核微生物群落多样性的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为明确黄土高原旱作麦田长期保护性耕作对土壤肥力和土壤原核微生物的效应,以位于山西省临汾市实施保护性耕作26年的小麦田为试验基地,采用Illumina Hiseq 2500高通量测序等手段,开展了不同耕作措施[免耕覆盖(NTS)、深松免耕覆盖(SNTS)和传统耕作(TT1)]对土壤理化性质和土壤原核微生物多样性的影响分析。研究结果表明:1)NTS和SNTS处理比TT1处理显著提高了土壤全氮、碱解氮、速效磷及速效钾的含量,降低了土壤pH,提高了土壤贮水能力和水分含量,降低了0～10 cm土层的土壤容重,但提高了10～20 cm土层的土壤容重;同时, SNTS处理显著增加了土壤的有机质含量。2)Illumina Hiseq高通量16S rRNA基因V4区测序结果表明:NTS和SNTS处理比TT1处理显著降低了绿弯菌门的相对丰度;NTS比SNTS处理显著降低了土壤中疣微菌门和绿弯菌门的相对丰度;NTS处理显著增加了土壤原核微生物群落的多样性,但未显著改变原核微生物群落的丰度;SNTS对原核微生物群落的多样性和丰富度均未有显著改变; NTS处理的显著性差异物种(Biomarker)高于其他2个处理;其他原核微生物门的相对丰度,在3个处理间尚未有明显差异。3)聚类分析可见:NTS和SNTS处理与TT1处理的微生物群落结构差异较大;NTS处理与SNTS处理间的微生物群落结构差异较小。4)CCA分析可知:土壤pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量对土壤原核微生物群落遗传多样性的变化起着重要作用;与TT1处理相比, NTS和SNTS处理在一定程度上改变了土壤原核微生物群落结构,但仍存在结构的相似性。综上所述,长期进行NTS和SNTS处理对黄土高原旱地麦田土壤微生物多样性、丰富度以及土壤肥力因子等的正效作用明显。
关键词： 保护性耕作 免耕覆盖 深松免耕 高通量测序 土壤原核微生物
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不同气候和土壤对小米品质的影响
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]对不同气候条件、土壤类型上生产谷子的小米品质进行测定,探明环境条件对小米品质的影响,揭示其品质变化规律,为优质谷子合理布局提供理论支撑和技术指导.[方法]试验于2012-2017年在气候条件和土壤类型差异较大的山西沁县和山西长治2个地方进行.先将2个试验点0-60 cm以上土壤分层置换,使每个试验点同时拥有2种土壤,然后采用相同的栽培措施和管理方法种植相同的谷子品种,对两地不同土壤的养分及小米中1 7种氨基酸、蛋白质、脂肪、直链淀粉、维生素等营养成分和钾、铁、铜、锌等矿物质元素含量进行了测定,获得2013-2017年5年测量数据,以年际间为重复,气候为主区,土壤为主裂区,其他因素为副裂区,采用裂裂区试验统计方法进行汇总分析.[结果]不同气候条件下小米的品质有明显差异.沁县气候条件下,小米多数氨基酸(蛋氨酸、丙氨酸、胱氨酸除外)含量、氨基酸总量、粗蛋白、VB2、钾、铜、锌含量都较高,且小米中有较高的胶稠度、较低的糊化温度和低的直链淀粉,而在长治气候条件下,小米的脂肪含量较高.不同土壤条件下,红黏土上谷子的产量显著高于褐壤土上谷子的产量,小米的品质也存在明显差异.红黏土上种植的小米中蛋氨酸、甘氨酸、胱氨酸、异亮氨酸、镁、铁、铜的含量较高,而褐壤土上种植的小米中氨基酸、蛋白质、胶稠度、直链淀粉、VB1、钙、钾、磷、钠、锌含量较高.尤其是,褐壤土上种植的小米硒含量显著高于红黏土上种植的小米,红黏土上种植的小米中脂肪含量显著高于褐壤土上种植的小米中的脂肪含量.[结论]气候、土壤因素影响小米品质、适口性及各种矿物质元素的积累.沁县气候条件有利于多数氨基酸、蛋白质和维生素的积累,该气候下生产的谷子有较低的糊化温度、较高的胶稠度和低的直链淀粉,所以该气候条件种植的小米营养品质优良,而且适口性好;红黏土种植的谷子有利于小米镁、铁、铜的积累,褐壤土有利于氨基酸、蛋白质和VB1的积累,红黏土谷子的产量显著高于褐壤土谷子的产量,褐壤土生产的谷子可获得富硒小米.总之,气候因素对小米的适口性影响较大,土壤因素影响小米品质及各种矿物质元素的积累.
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