科研产出
谷子叶绿体基因RNA编辑位点的鉴定与分析
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：RNA编辑是高等植物叶绿体基因转录后加工修饰的现象,它会影响叶绿体发育,导致植株叶片出现黄化或白化等表型。本研究以长农35号及其2份叶色突变体(E752和E1005)为试验材料,利用紫外分光光度计测定了苗期叶绿素含量,通过透射电镜观察了叶绿体结构;利用在线工具Prep-Cp对谷子叶绿体基因RNA编辑位点进行了预测,通过PCR、RT-PCR及测序等方法对预测到的编辑位点进行了验证,并与其他单子叶作物的编辑位点进行了比较分析;进一步利用荧光实时定量方法,分析rpoB及依赖PEP转录的光合途径相关基因(ndhG、psaA、psbA和rbcL)在不同发育时期的表达水平;最后,利用生物信息学分析ropB编辑前后蛋白二级结构的变化。结果表明,与长农35号相比,2份叶色突变体叶绿素含量显著降低,叶绿体发育异常;在谷子中,有10个叶绿体基因共计20个位点发生RNA编辑,所有编辑位点均为胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)的转换,不同基因的编辑位点存在数量差异,其中ndhB编辑位点数量最多,共计6个; 20个编辑位点中,有19个位点在物种进化上具有较高保守性,只有rpoC1-2753为谷子中特有的编辑位点;在长农35号及其2份叶色突变体中,rpoB的3个编辑位点(rpoB-467、rpoB-545和rpoB-560)存在编辑效率差异,而这种编辑效率的改变导致rpoB表达水平改变,进一步可能影响了ndhG、psaA、psbA和rbcL表达水平的变化;生物信息学分析表明, rpoB-467和rpoB-560编辑前后影响了蛋白二级结构。研究结果为解析叶绿体RNA编辑参与谷子叶绿体发育的分子机制奠定了一定基础。
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3种新型杀虫剂对苹果黄蚜的毒力效果评价
《植物保护 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：采用浸叶法在室内测定了3种药剂对苹果黄蚜的毒力,并在田间进行了防治试验。室内毒力测定结果表明:供试3种新型药剂中,双丙环虫酯和氟吡呋喃酮对苹果黄蚜的毒力较高,LC_(50)分别为3.16 mg/L和23.58 mg/L,三氟苯嘧啶毒力较低,LC_(50)为329.92 mg/L。田间试验结果表明:3种药剂对苹果黄蚜均有较好的速效性和持效性。17%氟吡呋喃酮可溶液剂和10%三氟苯嘧啶悬浮剂各处理3～7 d防效为82.19%～93.45%,药后30 d防效达到78.91%～87.92%;50 g/L双丙环虫酯可分散液剂2.5 mg/kg和4.2 mg/kg处理药后3～7 d防效为94.64%～97.04%,药后21 d防效仍可达88%以上。因此,3种新型药剂均可以用于防治苹果黄蚜,田间使用时推荐有效成分用量为双丙环虫酯2.5～4.2 mg/kg,氟吡呋喃酮113～170 mg/kg,三氟苯嘧啶28～80 mg/kg。
关键词： 苹果黄蚜 氟吡呋喃酮 三氟苯嘧啶 双丙环虫酯 毒力 田间防效
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电解水对荞麦芽酚酸含量及抗氧化能力的影响
《核农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了能够更好地将发芽荞麦用作制备功能食品的原料,本研究采用理化指标不同的电解水制备荞麦芽,考察荞麦的发芽率及芽长、总酚含量、DPPH和ABTS自由基清除能力,以及铁离子还原力在发芽期间的动态变化,并分析各处理组发芽第7天荞麦芽中游离酚和结合酚种类和含量。结果表明,在7 d观测期内,电解水有利于荞麦发芽及生长。不同评价方法测定荞麦芽抗氧化能力的结果显示,pH值11.13电解水处理组发芽1～3 d荞麦芽总酚含量及抗氧化水平均显著高于对照组(P<0.05),而pH值3.21、pH值5.02和pH值9.02电解水处理组发芽5～7 d荞麦芽总酚含量及抗氧化水平均显著高于对照组(P<0.05)。各处理组荞麦芽中主要的游离酚均为绿原酸,且电解水处理组荞麦芽游离绿原酸含量均显著高于对照组(P<0.05)。自来水处理组荞麦芽主要结合酚为香豆酸,而电解水处理组荞麦芽主要结合酚为咖啡酸。本研究结果为电解水应用于功能性荞麦芽的制备提供了理论依据。
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基于高基元SSR构建黍稷种质资源的分子身份证
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为快速鉴定黍稷(Panicum miliaceum)资源,建立大数据管理平台,为种质身份标识和溯源管理提供理论依据。本研究以来源于4个生态栽培区的130份资源为材料,基于35个高基元SSR (四、五和六碱基重复各21、10和4个)构建分子身份证。结果表明, 35个标记中有30个扩增条带稳定,可用于分子身份证构建。30个标记共检出等位变异(Na)90个,平均为30个;有效等位变异(Ne)为2.3186～2.9982,平均为2.7607;Shannon多样性指数(I)为0.9158～1.0873,平均为1.0472;Nei’s基因多样性指数(Nei)为0.5687～0.6665,平均为0.6360;多态性信息含量(PIC)为0.5151～0.7898,平均为0.6966;观测杂合度(Ho)为0.5000～–0.8678,平均为0.7168;期望观测杂合度(He)为0.5710～0.6691,平均为0.6386。基于UPGMA聚类将材料划为3个类群(I、II、III),就山西省材料而言,地方品种和育成品种分别划归类群I和III,农家种在3个类群中均有分布。主成分分析将试材归为4类,聚类结果与其地理来源一致。基于最少标记区分最多种质的原则,剔除相似系数高的3个标记(RYW23、RYW49和RYW51),筛选其余27个标记,发现仅用17个标记组合(RYW35、RYW40、RYW37、RYW18、RYW30、RYW16、RYW20、RYW19、RYW8、RYW5、RYW3、RYW7、RYW1、RYW14、RYW9、RYW6和RYW10)可将全部材料区分。用ID Analysis 4.0、在线条形码生成器和二维码技术(http://barcode.cnaidc.com/app/html/bcgcode128.php和https://cli.im/)构建了130份资源的字符串、条形码和二维码DNA分子身份证。
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谷子GRAS转录因子家族的全基因组鉴定、表达分析及标记开发
《核农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了鉴定谷子GRAS家族基因并揭示SiGRASs响应外源植物激素和逆境胁迫过程的表达规律,本研究采用生物信息学方法对谷子GRAS转录因子家族进行全基因组鉴定,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行4种激素和2种胁迫处理后的表达分析,并根据SiGRAS23序列差异开发分子标记.结果表明,谷子全基因组共包含52个GRAS转录因子基因,大部分编码亲水性蛋白;82.69%的基因编码酸性蛋白,长度为362~734 aa,分子量为39.81~100.09 kDa,等电点为4.85~9.53.系统发育分析将谷子GRAS家族划分为10个亚家族.组织表达量分析表明,各亚族基因具有明显的组织表达特异性,LISCL、DELLA和SHR亚族基因分别在叶、茎和根中有较高的表达量,PAT1和HAM亚族大部分基因为组成型表达,但在叶中的表达量最高.SiGRASs启动子区含有多种植物激素、逆境响应相关的顺式作用元件;qRT-PCR结果显示,SiGRASs在不同激素和非生物胁迫下的表达水平存在较大差异,其中PAT1亚族中Seita.2G369400对6种不同的处理响应最为敏感;少数SiGRASs基因在各组织和各种激素和非生物胁迫处理下,表达量均在极低水平.DELLA亚族中的SiGRAS23在遗传群体AJF5的双亲矮宁黄和晋谷21号间存在序列差异,据此开发的分子标记D8-1与该群体株高性状紧密连锁.本研究为解析谷子GRAS家族基因参与激素信号转导及逆境胁迫响应的功能研究奠定了基础,SiGRAS23的分子标记可用于今后谷子种质资源株高等位变异的筛选.
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基于3种水分控制条件的玉米品种抗旱性综合评价
《干旱地区农业研究 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：基于大田试验、人工控制生长环境的旱棚与PEG模拟干旱胁迫的水培试验,对8个玉米品种成株期及苗期的抗旱性进行系统研究,调查分析了不同品种在3种水分控制条件下农艺性状、生理指标及产量表现,筛选出综合抗旱较好的品种.结果表明:通过2a5个试验点的大田试验和2a旱棚试验筛选的抗旱性较强品种一致,分别为九圣禾2468、陕单650、联创825和MC703,在干旱和灌水条件下产量较高且抗旱指数较大,其中在大田条件下的抗旱指数分别为0.910、0.909、0.907和0.873,具有较短的散粉吐丝间隔期(ASI)、较高的SPAD值、较多的干物质等特点;水培试验通过相关指标隶属值筛选出的抗旱品种有陕单650、先玉335、九圣禾2468和MC703,隶属值分别为0.871、0.697、0.680和0.596,具有较发达的根系、较强的生理酶活性等特点.综合3种水分控制条件,结合第一性状(产量、抗旱指数)和第二性状(根系、ASI、生理)等指标的鉴定结果,筛选出稳定抗旱的玉米品种为MC703、九圣禾2468和陕单650.
关键词： 玉米;抗旱性;抗旱指数;综合评价
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应用模糊隶属函数法对高粱种质资源的农艺性状和品质性状进行综合评价
《种子 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以18份高粱种质资源为试验材料,测定株高、穗长、千粒重、穗粒重、生育期等5个主要农艺性状及蛋白质含量、淀粉含量和粗脂肪含量等3个品质性状,采用隶属函数法综合评价18份高粱种质农艺性状和品质性状.方差分析表明,18份高粱种质资源农艺性状间差异达显著、极显著或者不显著水平.参试材料的农艺性状和品质性状的变异系数存在较大差异.应用隶属函数分析法筛选出综合表现较优的5个高粱种质依次为:KS 152-1、M-60826、5-46796、散穗红壳矮高粱、哲43恢.可以应用于高粱生产及育种.
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高粱、玉米残体的腐解特征及微生物群落结构分析
《华北农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为研究高粱、玉米残体腐解特征及腐解进程中秸秆腐解微生物群落功能多样性的变化,设置残体类型(高粱茎叶、玉米茎叶、高粱根系、玉米根系)、土壤类型(潮褐土、黄壤土)、氮处理(调节碳氮比、不调节)3个变量,通过2次试验分析不同腐解条件下残体的腐解特征(干物质降解率、碳矿化特征、纤维素、半纤维素和木质素的降解率),并使用BIOLOG-ECO板分析秸秆腐解微生物群落代谢多样性.结果表明,高粱、玉米残体腐解速率均表现出前期快后期慢的特征,表明在相同土壤和氮处理条件下,残体干物质降解率及碳矿化速率表现为高粱茎叶>玉米茎叶>高粱根系>玉米根系;由第2次试验可知,潮褐土条件下腐解60 d,高粱茎叶+N处理、玉米茎叶+N处理的干物质降解率分别为55.50%,48.00%,而高粱根系+N处理和玉米根系+N处理的干物质降解率分别为31.25%,16.75%.在相同土壤和氮处理条件下,同一作物根系的半纤维素、纤维素的降解率低于茎叶,腐解90 d,潮褐土条件下高粱根系+N处理对半纤维素、纤维素降解率分别比高粱茎叶+N处理降低了23.70,18.80百分点.对秸秆腐解微生物代谢多样性的分析表明,腐解30 d秸秆腐解微生物代谢活性最高,腐解90 d微生物代谢活性最低;与30 d相比,在腐解第1天,秸秆腐解微生物群落对胺类、酚酸类代谢能力较低,第90天秸秆腐解微生物群落对碳水化合物、氨基酸类、多聚物类代谢能力均明显降低.由此可见,在该试验条件下,高粱残体比玉米残体更易腐解,调节碳氮比可在一定程度上加速残体腐解,秸秆腐解30 d微生物代谢多样性最高.
关键词： 高粱;玉米;残体腐解;碳矿化;纤维素;半纤维素;BIOLOG-ECO
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基于GC-MS评估不同预处理对小米代谢物提取的影响
《中国粮油学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：小米是一种药食同源的优质杂粮,其品种与产地越来越受到关注.非靶标代谢组学技术已经成为食品代谢指纹图谱分析,产地追溯以及品种鉴定的有效方法.本研究利用晋谷59号小米作为研究对象,基于气相色谱质谱联用技术(GC-MS),采用50%甲醇为提取溶剂,并探讨了不同预处理方法对小米代谢物分析的影响.结果发现不同预处理方法对于小米代谢物提取的覆盖度和信号强度有显著影响;从代谢物提取覆盖度和信号强度两方面分析,预处理方法1为小米小分子代谢物提取最优方案.鉴定出包括氨基酸、糖类、有机酸、脂肪酸、醇类、胺类、糖苷类7类小分子代谢物,共计57种.这些结果为小米等粟类农产品代谢指纹图谱分析、产品追溯以及品种鉴定等提供方法与数据支撑.
关键词： 小米 气相色谱质谱联用仪 非靶标代谢组学 代谢指纹
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利用BSA方法发掘谷子刚毛长度相关QTL
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：谷子刚毛为未发育的小穗退化而成,其中长刚毛对减轻和防止鸟害有重要的作用,然而目前控制谷子刚毛发育的分子遗传机制仍不是很清楚.本研究以长刚毛品种'毛毛谷'为父本和短刚毛品种'晋谷21'为母本构建了谷子刚毛长短的F2杂交群体,利用BSA方法和转录组测序技术,进行刚毛长度相关QTL定位,并在该区间内挖掘候选基因.结果发现,控制刚毛长度的QTL定位在1号染色体35~40 Mb的基因组区间 内,Seita.1G327200和Seita.1G279300为可能的候选基因.本研究初步解析了谷子刚毛发育的分子机制,为谷子种质资源改良奠定理论基础.
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