科研产出
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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小麦株高和茎秆不同部位砷镉磷含量与籽粒砷镉磷含量的关系
《农业环境科学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以12个小麦品种为供试材料,利用盆栽试验研究了小麦穗下节间长、株高和茎秆不同部位砷、镉、磷含量在不同品种间的差异以及它们与小麦籽粒砷、镉、磷含量之间的关系。结果显示,小麦株高、穗下节间长以及茎秆不同部位砷、镉、磷含量存在明显的品种差异。皮尔森相关性分析结果显示,小麦籽粒砷含量与颖壳和穗轴部位砷含量显著正相关,相关系数分别为0.659(P<0.01)和0.433(P<0.05)。籽粒镉和磷含量与株高和穗下节间长呈显著负相关,其相关系数:镉分别为-0.264(P<0.05)和-0.345(P<0.01),磷分别为-0.583(P<0.01)和-0.437(P<0.01)。籽粒磷含量分别与颖壳、穗轴和节间磷含量呈显著正相关,相关系数分别为0.526(P<0.01)、0.430(P<0.05)和0.532(P<0.01)。籽粒砷和镉含量与颖壳和穗轴中磷含量均存在显著相关性。这些结果表明,颖壳和穗轴部位砷含量大小可以用来表征籽粒砷含量,选育植株较高的小麦品种有利于降低籽粒镉的积累。
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表达IBDV AH1株VP2嵌合法氏囊素三肽基因的重组火鸡疱疹病毒的构建及免疫功能分析
《中国兽医科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为研究传染性法氏囊病(IBD)重组火鸡疱疹病毒(HVT)的构建策略,以HVT FC126基因组非必需区UL44~UL45为插入位点,构建带有大肠杆菌黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸转移酶基因序列(gpt)标记的HVT转移载体质粒pUAB-gpt。然后构建表达IBDVAH1株VP2嵌合法氏囊素三肽(BS10)表达盒并克隆入pUAB-gpt,获得转移载体质粒pUAB-Pec-BS10-VP2-Egpt。将该转移载体与HVT DNA共转染鸡胚成纤维细胞(CEF),通过间接免疫荧光试验(IFA)、IBDV抗体夹心ELISA检测、Western-blotting分析,结果显示,获得了表达VP2基因的重组HVT病毒rHVT-Pec-BS10-VP2。将该重组病毒免疫1日龄SPF鸡,免疫后第14天,鸡群可以检测到IBDV抗体。免疫后第21天,脾淋巴细胞增殖活性反应显著。证明IBD重组火鸡疱疹病毒构建成功。
关键词： 传染性法氏囊病病毒 VP2基因 法氏囊素三肽 重组火鸡疱疹病毒
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植物内生特基拉芽胞杆菌的分离、鉴定及防治西瓜枯萎病效果
《中国生物防治学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了筛选新的生防菌菌种资源,采用稀释涂布平板法从番茄植株中分离得到一株内生细菌wm031,采用平板对峙法研究其对病原菌的抑制效果,结合菌体特征、16S rDNA序列分析及生理生化指标,对其进行初步鉴定,明确分类地位,并采用温室栽培试验对其进行抗病效果初探。结果表明,该菌株对西瓜枯萎病菌具有显著拮抗作用,同时对油菜菌核病菌、小麦根腐病菌、小麦全蚀病菌、辣椒疫霉病菌、大蒜菌核病菌、水稻恶苗病菌、葡萄炭疽病菌和番茄枯萎病菌均具有广谱抗性。根据菌体特征、16S rDNA序列分析及生理生化指标的结果,初步鉴定该菌为特基拉芽胞杆菌Bacillus tequilens。该菌株能够在西瓜和水稻植株中稳定定殖。温室栽培试验表明,菌株wm031对西瓜枯萎病具有显著的防治效果74.6%,高出百菌清的防治效果14.1%,说明该菌株具有田间应用开发的潜力。
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