科研产出
小麦材料CH7034中成株期抗白粉病QTL定位
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：小麦生长过程中常因白粉病侵扰而造成产量和品质损失,发掘新抗源、鉴定新位点是小麦品种抗性改良的基础.CH7034是本实验室选育的一份抗白粉病材料.本研究利用芯片技术对CH7034与感病品种SY95-71的重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)群体进行扫描,结合3年成株抗白粉病鉴定数据,鉴定出5个QTL-Pm,之后开发SSR标记对主效位点QPm.sac-2B.1 (表型变异解释率为30.6%~33.6%)进行图谱加密,进一步将其定位在小麦2B染色体长臂683 034 934~703 889 622基因组区段内,侧翼标记为X2BL-NRM12和X2BL-NRM17.本研究结果为小麦抗病育种提供了新抗源和可用于PCR检测的常规分子标记.
关键词： 小麦(Triticum aestivum L.) 白粉病 成株抗性 DArT标记 QTL定位
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中间偃麦草第6同源群特异STS标记开发
《草业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：中间偃麦草(2n=6x=42,JJJ~sJ~sStSt)是小麦遗传改良的重要野生资源之一,因其基因组尚未完成测序,造成目前已报道的特异分子标记数量较少,不能满足小麦生产和研究领域内对杂交材料中外源片段或外源基因鉴定的需求。本研究利用中间偃麦草GBS芯片探针数据组装了5877409条Contig序列,筛选后获得5452条与小麦基因组相似性低于80%的、具有染色体位置信息的非冗余序列,据此开发2019个序列标签位点(sequence-tagged site,STS)分子标记,在中间偃麦草第1至第7同源群中的分布依次为250、215、323、253、323、253和402;利用5株中间偃麦草和5份小麦农家种的DNA从253个第6同源群(G6)标记中进一步筛选出160个中间偃麦草特异标记,其中"+/-"型特异标记共有53个,分布在G6-Chr1(32个)、G6-Chr2(13个)和G6-Chr3(8个)染色体上;接着利用拟鹅观草(2n=2x=14,StSt)、百萨偃麦草(2n=2x=14,J~bJ~b)、二倍体长穗偃麦草(2n=2x=14,J~eJ~e)以及中国春-二倍体长穗偃麦草6J~e代换系推断G6-Chr2为6St染色体;最后利用6St上开发的13个"+/-"型标记,从分子水平对小麦-偃麦草代换系F881(6St/6D)中的外源6St染色体进行了验证。研究结果将为中间偃麦草染色体或染色体片段的鉴定提供较为方便和经济的检测手段。
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小麦抗逆相关转录因子DREB密码子偏好性特征分析
《麦类作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：DREB(dehydration responsive element binding)转录因子在植物抵抗干旱、高盐、低温等非生物逆境中发挥着重要作用。为探究普通小麦抗逆相关转录因子DREB密码子的偏好性特征,本研究运用CodonW、CHIPS和CUSP软件程序分析了小麦DREB基因的密码子使用特性,并与13种植物的DREB密码子偏性进行比较。结果表明,小麦DREB基因主要偏好以GC结尾的密码子;根据RSCU值,确定小麦DREB基因的高频密码子有14个;不同作物间DREB基因的密码子选用偏好性存在一定差异;基于DREB编码序列的聚类分析比基于密码子使用偏性聚类分析更能准确地反映物种间的亲缘关系;属于真核生物的酵母菌比属于原核生物的大肠杆菌更适宜作为DREB基因表达的异源受体。小麦DREB与模式植物基因组之间密码子使用偏性差异较小,拟南芥可能比烟草和番茄更适合作为该基因转基因研究的理想受体。小麦DREB密码子偏性分析为该基因的异源表达及分子遗传研究提供了一定的理论依据。
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微喷水肥一体化氮肥后移对夏玉米氮素吸收及籽粒产量品质的影响
《中国土壤与肥料 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了探明晋南地区冬小麦-夏玉米轮作区适宜的节水减氮管理模式,采用田间试验,研究分析了5个水氮组合模式对夏玉米氮素积累特征、籽粒产量、品质和氮肥利用率的影响。结果表明,与大水漫灌、传统撒施肥料(CK)相比,微喷水肥一体化处理的夏玉米籽粒产量提高12.05%～45.4%,其中以微喷灌4次(出苗水+小喇叭口水+大喇叭口水+抽雄水),施纯氮227.5 kg/hm2,氮肥后移、追氮2次处理(WN3)的籽粒产量和蛋白质含量最高,籽粒氮素积累量、总氮素积累量分别较施纯氮227.5 kg/hm2,追氮1次处理(WN2)提高6.8%、14.26%,且与微喷灌、施纯氮300 kg/hm2(WN1)和WN2相比,WN3处理的氮肥利用率分别提高41.81%、23.14%,氮肥农学利用效率分别提高47.45%、49.01%。综上所述,晋南冬小麦-夏玉米一年两熟区,采用微喷水肥一体化可替代漫灌实现节水减氮高产栽培,推荐微喷灌溉4次、氮肥后移处理(基肥45.5 kg/hm2+小喇叭口期追肥136.5 kg/hm2+抽雄期追肥45.5 kg/hm2)作为晋南地区夏玉米灌水施氮适宜的运筹方式,该模式相比CK减少灌水量50%、减施氮肥24.16%,提高氮肥利用效率的效果最好,实现了节水减氮的效果。
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苹果矮化中间砧对接穗品种枝条输导组织解剖结构的影响
《西北农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为研究苹果矮化砧对接穗品种枝条输导组织解剖结构的影响,探讨苹果矮化砧致矮关键部位及其致矮机理,以不同致矮能力的Y系苹果矮化砧及其中间砧嫁接植株为试材,以野生山定子为对照,采用石蜡切片法,研究苹果矮化砧对接穗品种1 a生枝各组织尤其是输导组织解剖结构的影响。结果显示,Y系苹果矮化砧1 a生枝髓部半径、近皮部导管面积、导管平均面积、木质部厚度/韧皮部厚度均显著小于乔化砧,而近皮部导管密度、韧皮部厚度/枝条半径均显著大于乔化砧;Y系苹果矮化中间砧接穗品种1 a生枝髓部半径均大于或显著大于乔化砧,近皮部导管面积/筛管面积、中部导管面积/筛管面积、近髓部导管面积/筛管面积、导管平均面积/筛管面积大体小于或显著小于乔化砧。由此可知:Y系苹果矮化砧可使接穗品种1 a生枝的导管面积/筛管面积变小、木质部生长减弱、韧皮部生长加强。宏观上,Y系苹果矮化砧对接穗品种有趋同作用。Y系苹果矮化砧致矮关键部位可能是木质部。苹果矮砧品系不同,致矮关键部位可能也不同。
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施用生物炭和秸秆对石灰性褐土氮肥去向的影响
《土壤学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为明确秸秆直接还田和秸秆炭化为生物炭后施入土壤对氮肥转化(植株吸收、土壤残留及损失)的影响,采用大田微区试验,运用15N标记示踪技术,分析了石灰性褐土施用生物炭和秸秆后氮肥的去向,并阐明其影响机制。试验共设3个处理,单施化肥(NPK)、施化肥并施生物炭(NPK+B)以及施化肥并施秸秆(NPK+S)。结果表明:石灰性褐土上高粱植株当季的氮肥吸收率、土壤残留率和损失率分别是18.41%～24.94%、22.67%～35.47%和46.12%～52.40%;与NPK处理相比,NPK+B和NPK+S处理高粱植株的氮肥利用率分别降低2.20个百分点和6.53个百分点(P<0.05),土壤残留率分别增加5.58个百分点(P<0.05)和12.80个百分点(P<0.05),氮肥损失率分别降低3.40个百分点和6.28个百分点(P<0.05);施用秸秆显著提高了土壤活性有机碳含量、土壤微生物数量及代谢活性,增强了氮肥转化过程中土壤微生物对肥料氮的固定,从而减少氮肥损失。因此,与施用生物炭比较,秸秆直接还田是提高石灰性褐土氮肥有效性及秸秆资源合理利用的更有效途径。
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不同缓控释氮肥对连作春玉米产量及氮肥去向的影响
《水土保持学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：在山西省连作春玉米区连续4年设置大田定位试验,设置不施氮肥(CK)、一次性基施尿素(CU1)、追施尿素(CU2)、树脂包膜尿素(PCU)、硫包衣尿素(SCU)、多酶金缓释尿素(MEU)6个施肥处理,研究施用缓控释氮肥对春玉米产量、氮肥去向及氮素平衡的影响,为春玉米氮素养分的科学管理技术提供参考.结果表明:(1)缓控释氮肥处理能够明显提高春玉米产量,促进氮素吸收.与CU1处理相比,SCU、MEU、PCU和CU2处理可分别提高春玉米产量17.51%,9.88%,9.62%,9.48%,同时氮肥农学利用效率分别提高7.5,4.2,4.1,4.1 kg/kg.(2)不同缓控释氮肥处理的作物吸收肥料氮以及肥料氮在0-100 cm土层残留量之间存在显著差异.SCU、MEU、PCU、CU2和CU1的氮肥表观利用率分别为36.1%,32.5%,26.5%,26.7%,19.5%,肥料氮在0-100 cm土层残留量分别占施氮量的28.5%,31.6%,35.7%,35.5%,39.1%.此外,与一次性基施尿素相比,缓控释氮肥能够显著降低肥料氮的损失,SCU、MEU、PCU和CU2分别降低了22.65%,18.81%,8.99%,8.47%.(3)综合分析不同氮肥处理的农田氮素平衡,SCU处理的春玉米吸氮量最高,为261.5 kg/hm~2,其次是MEU,为253.5 kg/hm~2.SCU的0-100 cm土层残留量在缓控释氮肥中最低,为124.1 kg/hm~2,MEU和PCU分别为131.04,140.09 kg/hm~2.SCU处理的氮表观损失量最低,为106.3 kg/hm~2,MEU和PCU分别为111.6,125.1 kg/hm~2.在山西省春玉米主产区土壤上,缓控释氮肥能够显著促进春玉米对氮素的吸收,减少氮素损失.硫包衣尿素和多酶金缓释尿素的效果相对较好.
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短期增温下青藏高原多年冻土区植物生长季土壤水分的动态变化
《干旱区研究 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以青藏高原腹地典型高寒草甸植被类型为研究对象,采用红外灯加热的方法模拟全球增温,并利用水分探头,于2012年植物生长季(5—9月)获取0～100 cm不同土层深度土壤水分含量数据,并分析其对增温的响应。结果表明:(1)短期增温对高寒草甸土壤水分含量有提高作用,但增幅并不显著(P> 0. 05),平均提高2. 85%。(2)土壤水分含量随土层深度的增加呈现先减少后增加的趋势,在10～20 cm土层深度处降为最低值13. 8%,在60～100cm土层深度附近达到了20. 57%的最高值;对照组5个月10～20 cm土层深度的土壤水分含量显著低于其他土层,而增温组0～20 cm土层深度的土壤含水量显著低于其他土层深度,表明增温对表层(0～10 cm)的土壤含水量影响较大,对深层土壤含水量的影响则较小,而且短期增温不会对土壤水分的垂直分布趋势产生影响。(3)土壤水分含量随时间的变化,在5—8月呈上升趋势,表明在青藏高原北麓河地区植物生长季,8月是其土壤水分含量最充足的月份,到了9月土壤中含水量开始降低,但5个土层深度降幅均不明显;增温组土壤水分含量随时间的变化趋势与对照组基本一致。
关键词： 土壤水分 高寒草甸 模拟增温 植物生长季 多年冻土 青藏高原
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农杆菌介导谷子成熟胚遗传转化体系的建立与优化
《作物杂志 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为建立一个稳定的谷子遗传转化体系,对216份谷子种质资源进行筛选,确定材料178成熟胚为受体材料,从植物激素浓度、防褐化剂、农杆菌菌液浓度、侵染时间、乙酰丁香酮(AS)浓度等方面对谷子再生及转化体系进行优化.结果表明,在MS培养基中加入生长素2,4-D 9μmol/L、细胞分裂素Kinetin 4μmol/L、硝酸银8mg/L,愈伤组织诱导率最高且能有效防止褐化.在侵染液和共培养基中加入100μmol/L AS,gus表达效果最好.农杆菌溶液OD600为0.3~0.5,侵染15min,共培养3d时,抗性愈伤组织率最高.获得的转基因植株,经PCR检测及gus染色分析,确定外源bar基因已成功整合到谷子基因组中.初步建立了一套谷子遗传转化体系,为今后谷子遗传转化提供一些参考.
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小麦TaDREB1的功能标记作图和表达特性分析
《农业生物技术学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：DREB (dehydration responsive element binding)是植物应答干旱、高盐、高温和低温等非生物逆境的一类重要的转录因子,该基因在不同作物间存在抗逆复杂性和局限性。本研究以普通小麦(Triticum aestivum)及其野生近缘种的二倍体和四倍体为材料,克隆TaDREB1基因(GenBank No. DQ195070.1),发现在六倍体小麦中有3种TaDREB1的DNA序列,分别对应于A、B和D基因组,命名为TaDREB1-a/b/d。根据TaDREB1-b在不同材料间的多态性位点开发功能标记,利用加倍单倍体(doubled haploid, DH)和重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)群体将TaDREB1-b定位在染色体3B上,与两侧标记P2449-185和WMC231、Xfbb117和Xgwm566的距离为19.2和16.0 cM、3.4和6.4 cM;同时以小麦品种旱选10号为材料,分别设计TaDREB1-a/b/d的特异引物,通过qRT-PCR分析其在4种胁迫下的表达模式发现,TaDREB1-a/b/d在小麦根、叶中的表达时间和峰值均存在差异。其中,在PEG、NaCl和ABA胁迫处理下,叶片中的TaDREB1-a/b表现为上调表达,TaDREB1-d则为下调表达;低温胁迫下,叶片中的TaDREB1-a/b/d均为上调表达。在4种处理模式下,小麦幼根中的TaDREB1-a/b/d都为上调表达。本研究开发的TaDREB1-b功能标记为分子标记辅助选择育种提供了支持,同时从基因组水平上初步阐释了TaDREB1-a/b/d对非生物胁迫的应答模式,为深入探讨小麦抗逆分子机制提供了基础资料。
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