科研产出
粗山羊草CCT家族基因序列分析及激素响应
《植物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：开花是植物生长发育的重要过程。CCT家族基因在植物中广泛存在,参与植物花期的调控过程。该文从粗山羊草(Aegilops tauschii)全基因组中分离出26个CCT基因,它们分布于7对染色体上,按照排列顺序将其命名为AetCCT1–26。AetCCT蛋白分子量介于14.9 kDa(AetCCT3)–83.2 kDa(AetCCT12)之间,其中有25个蛋白包含完整的CCT保守结构域。系统发育分析显示,12对粗山羊草/乌拉尔图小麦(Triticum urartu)CCT蛋白和9对粗山羊草/水稻(Oryza sativa)CCT蛋白为直系同源蛋白。通过公共数据的数字表达分析表明,AetCCT具有组织特异性和组成型2种表达形式,其中AetCCT3、AetCCT4、AetCCT7及AetCCT9等9个基因在大部分组织中都有表达,而AetCCT15、AetCCT21和AetCCT25等基因分别在种子、叶和根等少数组织中特异表达。AetCCT家族可以响应不同外源激素,施用激素24小时和72小时后各成员对激素响应整体表现一致,但不同成员对于不同激素的响应存在差异,表明该家族成员在功能和行使方式等方面具有一定的多样性,可能参与不同生长发育过程。光照条件影响AetCCT的表达,说明光照和春化作用是影响与调控该家族基因表达的重要因素。研究结果有助于探索小麦(T.aestivum)进化、驯化和演变的规律,以及认识重要农艺性状的形成与互作网络。
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紫花苜蓿尿黑酸植基转移酶的克隆、表达分析以及遗传转化研究
《草业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：维生素E是一种人体必需,却不能自主合成的脂溶性维生素。尿黑酸植基转移酶(HPT)是维生素E生物合成途径的关键限速酶,直接影响植物体内维生素E的总量。本实验利用同源克隆的方法,根据截形苜蓿的序列从紫花苜蓿中克隆得到HPT基因的完整开放阅读框(ORF)。NCBI Blast分析结果表明,该基因编码412个氨基酸,属于异戊烯转移酶UbiA超家族。多序列比对结果表明,该序列与其他物种的HPT蛋白序列相似度高达80%,将其命名为MsHPT。进化树分析结果表明,MsHPT与截型苜蓿MtHPT亲缘关系最近,蛋白序列相似度为96.84%。通过染色体步移技术得到该基因的启动子序列,分析结果显示,该基因的启动子区域含有胁迫响应元件、激素响应元件(脱落酸、赤霉素和乙烯)以及大量的光响应元件。实时荧光定量PCR检测结果表明,MsHPT基因在紫花苜蓿各组织中均有表达,叶片中的表达量最高,根次之。经低温、NaCl、PEG、GA3和ABA诱导后该基因表达均上调,表明其可能参与了植物的抗逆性调控。扩增MsHPT基因的开放阅读框,对其进行双酶切后转入双元表达载体pBI121中,通过农杆菌介导的方式将该基因转入拟南芥。通过PCR鉴定,得到7株阳性苗。本研究为进一步探索MsHPT在紫花苜蓿维生素E的合成以及紫花苜蓿抗逆调控中的作用奠定了基础。
山楂叶螨对螺螨酯的抗药性选育及现实遗传力
《农药 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：[目的]预测山楂叶螨对螺螨酯产生抗性的速度。[方法]以杀死种群30%~70%剂量为选择压,在室内对山楂叶螨敏感种群进行抗性汰选。[结果]山楂叶螨幼螨对螺螨酯抗性发展缓慢,选育至第18代获得抗性指数为7.41的抗性种群;山楂叶螨对螺螨酯抗性现实遗传力为0.1281,在致死率为50%~90%选择压力下,预计山楂叶螨对螺螨酯抗性增长10倍,需要10.34~22.99代。[结论]汰选18代后,山楂叶螨幼螨对螺螨酯产生了明显抗性,山楂叶螨对螺螨酯存在一定抗性风险。
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紫花苜蓿MsLEA4-4基因的克隆、表达分析及遗传转化
《草业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：胚胎晚期富集蛋白(LEA)广泛参与植物对多种逆境胁迫的反应。本研究利用同源克隆的方法,从紫花苜蓿中克隆了一个LEA4类基因的开放阅读框(ORF),命名为Ms LEA4-4。该基因编码512个氨基酸,结构分析显示MsLEA4-4包含5个重复的由11个氨基酸TAQAAKEKTQQ组成的序列特征。利用实时荧光定量PCR检测了Ms LEA4-4在不同逆境下的表达量,结果显示,该基因受干旱、NaCl、Cu~(2+)、Zn~(2+)和外源ABA诱导表达上调,其中Na Cl胁迫2h、Cu2+和Zn2+胁迫8 h,Ms LEA4-4基因表达量最高;冷胁迫和干旱胁迫下,该基因的表达量随处理时间的延长呈逐渐上升趋势,表明该基因可能参与了紫花苜蓿的抗逆性调控。构建植物超表达载体p CAMBIA3301-Ms LEA4-4,采用农杆菌介导法侵染拟南芥花序,通过草铵膦(PPT)筛选和分子检测,7株抗性苗呈阳性,表明目的基因已成功导入拟南芥基因组中。本研究为进一步探索Ms LEA4-4基因在紫花苜蓿抗逆性调控中的作用奠定了基础。
关键词： 紫花苜蓿 胚胎晚期富集蛋白(LEA) 逆境胁迫 遗传转化
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基于多元统计方法的冬小麦叶面积指数光谱估测
《生态学杂志 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：叶面积指数(LAI)是评价作物生长状况的指标之一,利用光谱技术实现冬小麦LAI的快速、准确监测具有重要的意义。本文以连续两年的氮素运筹试验为基础,通过测定各生育时期的冠层光谱和LAI,并利用多元统计分析方法(偏最小二乘法,PLS;逐步多元线性回归,SMLR)提取氮素运筹条件下LAI特征波段和构建LAI估测模型。结果表明,光谱波段765、775、1060 nm进入到LAI的预测模型中,结合PLS中VIP参数和B-系数证实,以上波段与冬小麦LAI具有重要的关系;基于PLS-SMLR方法构建的预测模型R~2=0.699,RMSE=1.447,RE=0.275,经验证模型仍然具有较好的表现(R~2=0.689,RMSE=1.323,RE=0.285)。表明利用PLS-SMLR提取特征波段、建模的方法是可行的,可为作物LAI的快速诊断监测提供一定的理论依据。
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利用微卫星标记分析糜子资源的遗传多样性
《分子植物育种 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：用种特异性SSR标记分析40份糜子种质资源的遗传多样性。研究发现5对引物共检测出13个等位变异位点,平均每对引物2~3个,平均每个SSR位点2.6个。Shannon指数为0.67~1.08,平均0.88。多态信息指数为0.46~0.67,平均0.58。在相似系数0.594处,将40份材料分为6类。第一类来自北方春糜子区和华北夏糜子区,包含14份材料;第二类来自东北春糜子区、西北春夏糜子区和北方春糜子区,包含6份材料;第三类来自北方春糜子区,包含5份材料;第四类来自东北春糜子区和北方春糜子区,由5份材料组成;第五类来自北方春糜子区,包括8份材料;第六类来自东北春糜子区和北方春糜子区,由2份材料组成。本研究旨在为中国糜子种质资源的评估和有效利用提供数据参考。
长期施肥下褐土易氧化有机碳及有机碳库的变化特征
《中国生态农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：本研究探讨了24年长期施肥对褐土土壤有机碳(TOC)、有机碳储量(TOCs)、净固碳效率(NCSE)和碳库管理指数(CPMI)的影响,为评价褐土土壤碳库变化与质量及科学施肥提供理论依据。研究以褐土肥力与肥料长期定位试验为平台,通过9个处理[A组:不施肥处理(N_0P_0、CK);B组:单施无机肥处理(N_1P_1、N_2P_2、N_3P_3和N_4P_4);C组:有机肥与无机肥配施处理(N_2P_1M_1、N_3P_2M_3和N_4P_2M_2);D组:单施高量有机肥处理(M_6)]测定土壤TOC与易氧化有机碳(ROOC)含量,并计算TOCs、NCSE及CPMI等相关指标。结果表明,在不同土层不同时期施用较高量有机肥配施无机肥及施用高量有机肥(N_3P_2M_3、N_4P_2M_2和M_6)均可提高TOC和ROOC含量,且随土层深度加深提升作用减弱。TOCs、NCSE与0~20 cm土层TOC含量在时间和空间上的变化规律基本一致。施用高量有机肥(C组、D组)可有效提高TOCs,A组、B组的TOCs均值分别比C组、D组低76.77%与17.36%。长期施肥处理可提高NCSE,尤其是施用有机肥处理可显著提高NCSE。NCSE为D组>C组>A组=B组;D组NCSE为1 152.27 kg·hm~(-2)·a~(-1),是C组的2.51倍,B组的16.20倍。与试验前相比,C组和D组的CPMI无显著变化,且C组与D组间差异不显著,但A组与B组比试验前降低16.38~40.02。与A组(CK)相比,B组中N1P1处理与C、D组处理显著影响CPMI,提高了23.30~45.67。在0~40 cm土层CPMI与ROOC含量呈显著正相关,CPMI可以很好地指示有机碳的变化。可见,施用高量有机肥或者较高量有机肥与无机肥配施可极显著提高褐土土壤TOCs、NCSE和CPMI,即施用高量有机肥或者较高量有机肥与无机肥配施(N_3P_2M_3和N_4P_2M_2)有利于褐土有机碳的固存,可减少无机肥的施用量,使土壤性质向良性方向发展,培肥土壤。
关键词： 长期施肥 有机肥 有机碳储量 碳库管理指数 净固碳效率 土壤有机碳 易氧化有机碳
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黑小麦功能性低聚糖的分离与组成分析
《中国粮油学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究黑小麦麸皮功能性低聚糖的分离制备方法,并对其组成进行分析。采用木聚糖酶酶解黑小麦麸皮不溶性膳食纤维,所得酶解液经活性炭柱层析进行分离,并利用液相色谱和离子色谱对分离组分的单糖组成、低聚糖组成以及阿魏酰基团进行检测。结果表明,活性炭柱层析的水洗组分(WO)、不同浓度醇洗组分(EO)的低聚糖均主要由阿拉伯糖和木糖组成,为阿拉伯低聚木糖。其中,WO含有结合态阿魏酸,为阿魏酰低聚糖。WO的低聚糖聚合度较高,为DP 4~7;醇洗组分EO的低聚糖聚合度较低,为DP 2~4。
关键词： 黑小麦 阿魏酰低聚糖 阿拉伯低聚木糖 活性炭柱层析
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棉花抗逆基因GhAREB4的克隆及功能分析
《西北植物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：AREBs转录因子家族基因主要参与干旱、高盐、低温等胁迫应答反应,在植物抵御各种逆境胁迫中起着非常重要的作用。该研究经序列电子拼接克隆了陆地棉GhAREB4基因,该基因全长1 784bp,其开放阅读框为1 227bp,编码408个氨基酸,预测分子量为44.3kD,等电点为8.88。蛋白结构预测发现,该蛋白二级结构中含有bZIP基因家族的保守结构域。系统进化树分析表明,GhAREB4与可可的AREB转录因子同源性最高。绿色荧光蛋白亚细胞定位分析表明,GhAREB4蛋白分布在细胞核内。qRT-PCR分析表明,GhAREB4基因在花中的表达量最高;且GhAREB4基因表达受到干旱、高盐、低温、脱落酸(ABA)等处理的诱导,其可能调控棉花对非生物逆境的耐性响应。研究结果为进一步研究该基因对棉花耐逆调控机制奠定了基础。
关键词： 棉花 GhAREB4转录因子 非生物逆境胁迫 功能分析
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抗白粉病基因PmCH1302的遗传分析及染色体定位
《植物遗传资源学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：CH1302是以来源于中间偃麦草的八倍体小偃麦TAI7047为桥梁亲本选育的高抗白粉病的小麦新品系,对白粉菌多个流行小种均表现出良好抗性。为了解其抗白粉病基因来源及其在染色体上的位置,对绵阳11×CH1302的F_1、F_2及F_(2∶3)家系进行了遗传分析,推断其抗白粉病基因可能来源于中间偃麦草,暂将其命名为PmCH1302。利用i Select 90K SNP芯片对抗、感病池进行扫描,发现位于2AL染色体上的多态性位点最多,为313个,占全部多态性位点的9.79%,且集中于2AL染色体100~105 c M和150~155 cM两个区域附近。在上述位点选取SSR标记,筛选出3对与Pm CH1302连锁的分子标记,Xwmc522、Xgwm356和Xgwm526,其中Xgwm356和Xgwm526位于Pm CH1302两侧,连锁距离分别为3.1 c M和7.8 cM。利用遗传图谱以及中国春缺体、双端体将PmCH1302定位于小麦2AL染色体上。进一步与位于2AL上的Pm4、Pm50比较发现,PmCH1302可能是位于2AL上的一个新基因或等位基因。
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