ERF转录因子调控生物胁迫反应的研究进展

邵文靖; 石洁; 张普; 郎明林; 《生物技术通报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：ERF家族是植物所特有的APETALA2 / 乙烯响应因子（APETALA2 / ethylene-responsive factor,AP2 / ERF）转录因子家族的一个主要亚家族,其成员结构特点是仅含有 1个58-60 个氨基酸组成的AP2 / ERF结构域。有关该家族成员的大多数研究集中在与寒、旱等非生物胁迫方面,最近越来越多的研究表明ERF在植物抵御病虫侵害等生物胁迫方面也发挥着重要作用。ERF亚家族成员通过结合下游互作基因启动子区域的GCC box元件,从而激活或抑制这些病程相关基因的表达。同时ERFs参与水杨酸（salicylic acid,SA）、茉莉酸（jasmonic acid,JA）、乙烯（ethylene,ET）及过氧化氢（H₂O₂）等多种激素的信号途径,通过相互促进/拮抗高效协调体内不同激素抵御病原菌的入侵,提高植物的抗病、抗虫性。本文综述了ERF 转录因子的结构功能特点、在不同植物抗生物胁迫中的调控方式,以及其通过协调不同激素信号途径相互作用来提高植物抗病虫的最新研究进展,并对其应用前景进行了展望。

关键词： ERF转录因子 传导途径 生物胁迫 病虫害

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陆地棉株型及生育期相关性状QTL定位

贾晓昀; 王士杰; 赵红霞; 朱继杰; 李妙; 王国印; 《棉花学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：【目的】为了深入分析棉花株型及生育期相关性状的分子遗传机制,加速适机采棉花新品种分子标记辅助育种进程。【方法】通过构建包含413个单株的F2群体,结合高密度SNP（Single nucleotide polymorphism,单核苷酸多态性）遗传图谱,开展株高（Plant height,PH）、第一果枝节位（Node of the first fruiting branch,NFFB）及其高度（Height of NFFB,HNFFB）、第四果枝第一果节长度（First node length of the forth fruiting branch,FNLFFB）、第七果枝第一果节长度（First node length of the seventh fruiting branch,FNLSFB）等5个株型性状和开花期（Flowering time,FT）、花铃期（Flowering to boll-opening period,FBP）、全生育期（Whole growth period,WGP）等3个生育期性状的QTL（Quantitative trait loci,数量性状位点）定位研究。【结果】8个性状均呈现连续的双向超亲分布,性状之间存在广泛的正向相关性,PH与其他株型性状均为极显著正相关,NFFB与3个生育期相关性状均为显著或极显著正相关。共定位到36个加性QTL（Additive QTL,a QTL）位点,包括14个PH相关a QTL、6个NFFB相关a QTL、3个HNFFB相关a QTL、5个FNLFFB相关a QTL、3个FNLSFB相关a QTL、2个FT相关aQTL、2个FBP相关aQTL、1个WGP相关aQTL,单个aQTL贡献率为1.70%～10.38%。这些a QTL分布于20条染色体,每条染色体有1～4个a QTL。发现3个a QTL重叠区段,分别为A11染色体的qNFFB-A11-1与qWGP-A11-1、D3染色体的qHNFFB-D3-1与qPH-D3-1、D8染色体的q NFFB-D8-1与qFNLSFB-D8-1。检测到263个上位性QTL（Epistatic QTL,e QTL）,单个e QTL的贡献率为1.17%～6.19%;19个a QTL与21个e QTL位置重叠;At基因组分布有17个a QTL和202个e QTL,Dt基因组分布有19个a QTL和61个e QTL。【结论】本研究为探索棉花株型的分子遗传机制奠定了研究基础,为机采棉分子标记辅助育种提供理论指导。

关键词： 陆地棉 株型 生育期 数量性状位点定位

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麦田主要杂草对9种除草剂的敏感性

耿亚玲; 浑之英; 王华; 丁祥祺; 田婷婷; 王玲慧; 袁立兵; 《新疆农业科学 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：[目的]研究河北省麦田杂草播娘蒿、雀麦、节节麦、大穗看麦娘对常用除草剂的敏感性.[方法]采用室内生物测定法,系统测定供试杂草对9种除草剂的敏感性.[结果]唑草酮、双氟磺草胺、啶磺草胺、甲基二磺隆、2甲4氯钠、苯磺隆、炔草酯7种药剂,对播娘蒿的GR50值分别为0.26、0.72、1.03、1.87、3.74、7.67、177.63 g a.i./hm2,氟唑磺隆和精噁唑禾草灵2种药剂对播娘蒿防效较低,未测得GR50值;啶磺草胺、甲基二磺隆、氟唑磺隆、双氟磺草胺、苯磺隆、唑草酮、2甲4氯钠7种药剂,对雀麦的GR50值分别为1.73、3.95、16.21、17.14、132.51、221.48、4560.31 g a.i./hm2,其他2种药剂未测得GR50值;甲基二磺隆、啶磺草胺、2甲4氯钠3种药剂对节节麦的GR50值分别为7.02、274.29、16601.09 g a.i./hm2,其他6种药剂未测得GR50值;炔草酯、甲基二磺隆、啶磺草胺、精噁唑禾草灵、苯磺隆、双氟磺草胺、氟唑磺隆、2甲4氯钠8种药剂对大穗看麦娘的GR50值分别为4.97、6.73、6.75、91.51、138.78、177.85、202.04、6995.99 g a.i./hm2,唑草酮未测得GR50值.[结论]甲基二磺隆可以同时防除禾本科杂草节节麦、雀麦、大穗看麦娘及阔叶杂草播娘蒿,啶磺草胺可以同时防除雀麦、大穗看麦娘和播娘蒿,氟唑磺隆可以防除雀麦,炔草酯和精噁唑禾草灵可以防除大穗看麦娘,唑草酮、双氟磺草胺、2甲4氯钠、苯磺隆可以防除播娘蒿.

关键词： 小麦;杂草;除草剂;敏感性

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小麦套种辣椒轻简化栽培技术模式

郭敬华; 严立斌; 董灵迪; 王艳霞; 左秀丽; 焦永刚; 杨玉波; 《中国蔬菜 》 2021 北大核心

摘要：河北藁城小麦套种辣椒轻简化栽培技术模式在播种育苗、定植、病虫害防控、采收等关键环节实现了机械化,解决了当地传统小麦套种辣椒模式在定植、采收环节劳动环境差、强度大,用工难、用工成本高等问题,省工50%以上。河北省以粮食为主导产业,特别是石家庄市藁城区为农业大区,粮食作物常年种植面积3.3万hm²（49万亩）左右,以小麦、玉米种植面积较大,

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紫苏SNP分子标记开发及遗传多样性分析

姜涛; 刘灵娣; 田伟; 谢晓亮; 温春秀; 《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：紫苏（Perilla frutescens （L.））是一种药食兼用型的植物,具有丰富的营养价值和药用价值,本研究利用特异性位点扩增片段测序技术（specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq）对30份紫苏种质资源进行了分子标记开发,以‘日本晴’（水稻）为对照,测序获得紫苏全基因组范围内的SNP分子标记。通过测序共获得106.92 Mb Reads数据,各样本Reads数据在1 742 153～9 815 872之间,样本平均测序质量值Q30为95.91%;平均GC含量为39.16%。通过生物信息学分析,本研究获得406 599个SLAF标签,样本的平均测序深度为19.13倍,其中多态性的SLAF标签共有140 387个,共得到419 223个群体SNP标记。利用开发的SNP分子标记将30份紫苏种质资源分为2组,紫苏SNP分子标记的研究可为紫苏的遗传图谱构建、种质资源鉴定以及农艺性状的关联分析提供理论基础。

关键词： 紫苏（Perilla frutescens （L.）） SNP SLAF-seq技术 分子标记

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小麦耐热分子标记Xwmc44的鉴定及分析

刘子会; 刘畅; 彭义峰; 李国良; 张华宁; 张红梅; 段硕楠; 郭秀林; 《植物遗传资源学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：耐热育种是我国小麦育种的一个重要目标。寻找与目标性状关联的分子标记,可克服常规育种的盲目性,提高分子标记辅助选择育种的准确性。本研究对169份小麦品种（系）的千粒重、籽粒长度、籽粒宽度、籽粒表面积和籽粒周长5个籽粒相关性状的耐热指数进行鉴定,通过简单关联分析获得耐热相关分子标记Xwmc44。聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明:Xwmc44具有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个等位变异类型。Ⅰ型等位变异与千粒重、籽粒宽度、籽粒表面积和籽粒周长4个籽粒性状的热感指数显著正相关（P<0.05）,Ⅰ型等位变异小麦品种（系）的热感指数平均值大于1;Ⅱ型等位变异与千粒重热感指数极显著负相关（P<0.01）,与籽粒宽度和籽粒周长2个籽粒性状的热感指数显著负相关（P<0.05）,Ⅱ型小麦品种（系）的耐热指数平均值小于1,为优良等位变异;Ⅲ型等位变异与小麦籽粒性状热感指数都不相关。研究结果表明:Xwmc44与小麦耐热性密切相关,其中Ⅱ型等位变异是耐热优良等位变异。这为小麦耐热分子育种提供了参考信息。

关键词： 小麦 等位变异 分子标记 耐热性

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L-脯氨酸对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株生物膜形成的影响

赵卫松; 郭庆港; 董丽红; 王培培; 张晓云; 苏振贺; 鹿秀云; 李社增; 马平; 《植物病理学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：枯草芽胞杆菌NCD-2菌株在棉花品种‘冀棉11’根际的定殖能力与其根系分泌物中的L-脯氨酸相关。本研究通过外源添加L-脯氨酸评价其对NCD-2菌株生长量和生物膜形成的影响。结果表明,在MSgg培养基中添加L-脯氨酸培养48 h后对菌株生长不存在显著影响。采用称重法测定生物膜的湿重和干重,结果表明在MSgg培养基添加L-脯氨酸显著增加了生物膜产量,且生物膜的褶皱程度和立体结构变得更为明显。采用结晶紫染色法进行生物膜的定量测定发现,浓度为1.250～10.000 mg·mL^-1的L-脯氨酸可以显著提高菌株生物膜形成能力,而低浓度0.625 mg·mL^-1的L-脯氨酸对生物膜形成无影响。通过RT-qPCR检测了NCD-2菌株生物膜形成相关基因tasA和epsA表达量的变化,结果表明,添加上述不同浓度L-脯氨酸能够显著提高tasA基因表达量,提高了2.53～9.98倍。除了浓度为0.625 mg·mL^-1 L-脯氨酸可提高epsA基因表达外,其他浓度没有显著改变epsA基因的表达,而且epsA基因表达量低于tasA基因。综合分析表明,L-脯氨酸促进NCD-2菌株生物膜形成不是通过改变菌株生长量,而是诱导tasA基因的表达产生更多的胞外蛋白TasA。

关键词： 枯草芽胞杆菌 L-脯氨酸 生物膜形成 定殖 RT-qPCR

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不同抗寒性葡萄品种根系形态结构及生理性状差异分析

孙艳; 韩斌; 袁军伟; 刘长江; 李敏敏; 尹勇刚; 贾楠; 郭紫娟; 赵胜建; 《中国农业科技导报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：通过为研究不同抗寒性葡萄品种根系形态结构及生理性状差异,评价并筛选适宜的抗寒指标,以高抗寒品种（左山一和贝达）、中抗寒品种（山河2号、5BB、SO4和1103P）、低抗寒性品种（玫瑰香和红地球）根系为研究对象,比较分析了其根系角度、解剖结构、含水量及质地硬度等指标。结果表明,高度抗寒品种左山一和贝达的根系皮层比率、导管密度、导管直径、射线细胞大小、自由水含量及自束比等指标均显著低于其他品种（P<0.05）,且组织结构更为紧密,而横切硬度、横切总功、纵切硬度和纵切总功均显著高于弱抗寒性品种玫瑰香和红地球（P<0.05）。由此表明,高度抗寒的葡萄品种具有根系组织结构紧密、自由水含量低、自束比小、硬度及做功量大等特点。而根系横切总功更适合作为快速、准确鉴定葡萄抗寒性的指标,从而为不同葡萄品种的抗寒性鉴定、高抗寒新品种的选育及抗寒栽培提供科学依据和技术支撑。

关键词： 葡萄根系 抗寒性 解剖结构 含水量 硬度 做功量

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不同土地利用类型优先流对磷素垂直迁移及淋失风险的影响

刘蕾; 王鹤雄; 张国印; 郜静; 李玭; 《江苏农业科学 》 2021 北大核心

摘要：为揭示磷素在土壤剖面中垂直迁移及淋失机制,选择设施生产条件和露地生产条件2种不同土地利用类型为研究对象,通过原位染色示踪试验结合图像解析技术,比较设施样地、粮田样地2种土地利用方式下土壤优先流分布特征,探索优先流与基质流路径对2种土地利用类型全磷和土壤速效磷（Olsen-P）垂直迁移及分布特征的影响,评估不同迁移路径下磷素淋失风险,并探讨磷素随优先流/基质流迁移的影响因素。结果表明:（1）设施生产条件明显改变了水分入渗过程,优先流发育程度更高,并且优先流路径对水分入渗的贡献更大;而粮田土壤以浅层基质流为主,优先流路径分布较少。（2）设施土壤表层0～20 cm全磷和Olsen-P迁移方式以基质流为主,而20 cm以下土层磷素迁移则以优先流路径为主;与之相比,粮田土壤全磷和Olsen-P垂直迁移方式以基质流为主,优先流贡献率很低。（3）设施土壤优先流路径中CaCl₂-P随Olsen-P的增加速率是基质流路径的2倍,磷素的优先流迁移路径极大地增加了其向环境淋失的风险。（4）相关分析表明,磷素随基质流迁移深度与土壤磷素最大吸持量Q_m呈极显著负相关;磷素随优先流迁移深度明显大于基质流部分,磷素随优先流迁移深度与优先流路径中沙粒含量呈极显著正相关。

关键词： 优先流 土地利用类型 基质流 磷素 垂直迁移

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干旱胁迫下不同类型小麦灌浆期营养物质积累动态

吕亮杰; 刘少兴; 陈希勇; 赵爱菊; 孙丽静; 李辉; 《华北农学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：为了解干旱对不同类型小麦籽粒灌浆期糖类、淀粉、蛋白质和微量元素的动态规律,明确干旱对营养物质在高产小麦、优质小麦和节水小麦灌浆过程中的差异,以黄淮北片麦区的小麦品种冀麦325、冀麦418、冀麦323为试验材料。选取同一天抽穗、开花的植株进行标记,于花后7～31 d每6 d取各品种籽粒样本,研究了灌浆期间干旱对籽粒中可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、蛋白质、Fe、Zn、Mn、Cu含量、直链和支链淀粉积累量、淀粉积累速率及淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,在灌浆过程中,干旱胁迫显著降低了小麦籽粒蔗糖和葡萄糖的含量,对果糖含量的影响相对较小,高产品种冀麦325的蔗糖和果糖受干旱影响较小。干旱胁迫降低了小麦籽粒支链淀粉和总淀粉含量,对直链淀粉含量的影响相对较小。干旱胁迫对高产品种和优质品种淀粉含量的影响明显大于耐旱品种冀麦418。干旱胁迫在灌浆初期和中期提高了淀粉合成酶的活性,中后期活性较灌溉对照迅速下降。随籽粒灌浆的进行,4种微量矿质元素的含量呈下降趋势,在小麦籽粒中的表现为Mg>Fe>Zn>Mn。冀麦325籽粒的Fe、Zn和Mg积累量较高。研究干旱条件下不同类型小麦籽粒灌浆过程中营养物质积累差异,为优化栽培措施,实现专用小麦优质、高产、节水提供理论数据和参考依据。

关键词： 小麦 灌浆期 微量元素 糖含量 淀粉积累 合成酶 蛋白质含量

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