科研产出
Dicamba对高粱成熟胚愈伤组织诱导及继代的影响
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】高粱是遗传转化最困难的作物之一,主要原因是由于高粱组织培养愈伤诱导及再生频率较低,高效再生体系建立比较困难,研究并使用新的植物诱导激素是改变这一困境的重要手段。【方法】以4个基因型的高粱种子（成熟胚）为外植体,高粱组织培养常用的诱导激素2,4-D为对照,研究Dicamba对高粱愈伤组织诱导、继代及愈伤组织再生质量的影响,经过统计分析,建立并优化高粱组培再生体系。【结果】高粱各基因型在不同浓度Dicamba的诱导培养基上出愈率在24.7%～90.7%,不同浓度的2,4-D诱导培养基上,出愈率为72.5%～90.5%,最高出愈率为88BP28,在Dicamb 7.5 mg·L-1达到90.7%,2,4-D在2.5 mg·L-1时达到90.5%;继代培养与初代诱导培养比较,各基因型材料的褐变率均随着继代次数的增加而增加。Is-623在继代培养中,Ⅰ型愈伤组织向Ⅱ型和Ⅲ型愈伤组织转变的E值最高,达到20.1%;4种基因型以5 mg·L-1 Dicamba诱导的Is-623胚性愈伤率最高,达20.7%;不同处理中,所有基因型材料U值均在60%～100%。【结论】利用Dicamba对高粱成熟胚进行初代愈伤组织诱导,出愈率与2,4-D诱导差异不显著,在继代培养及胚性愈伤组织分化试验中,Dicamba作为激素更有利于Ⅱ型愈伤组织及胚性愈伤组织的形成,其效果优于2,4-D;高粱成熟胚诱导愈伤组织及胚性愈伤组织的发生受基因型影响较大,材料Is-623在Dicamba 5 mg·L-1时比其它材料的胚性愈伤发生率高,且褐化率及死亡率均较低;证实了高粱成熟胚胚性愈伤组织的形成绝大多数来自Ⅱ型愈伤组织。
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开花前不同光周期对大豆主要农艺性状的影响
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本文分析了大豆开花前受不同光周期处理后各农艺性状的光周期敏感性,为大豆光周期敏感性的遗传分析和广适性遗传育种提供依据。【方法】以3份不同大豆资源为试验材料,在东阳基地和祁县基地两点种植并进行开花前不同光周期处理,利用方差分析,相关性分析,主成分分析和光周期相对敏感度分析4种方法评价大豆18个农艺性状的光周期敏感性。【结果】大豆开花前不同光周期处理对大多数农艺性状均有影响,株高、有效分枝数、主茎节数、三粒荚、单株有效荚数、单株总荚数、单株粒数和单株粒重等性状在遮光后的短光周期条件下显著低于正常长光周期（P<0.01）,同时发现不同大豆材料同一性状对光周期敏感性也不相同。通过相关性分析研究发现在遮光后短光周期条件下和正常长光周期条件下大多数性状间呈现显著或者极显著相关性,同一性状在不同光周期条件下也存在一定的显著或者极显著相关性。主成分分析发现不管在遮光后短光周期条件下和正常长光周期条件下,大豆的18个农艺性状均可以被前6个相对独立的主成分代表约84%多的信息。比较3份大豆材料不同农艺性状的光周期敏感度,发现株高光周期敏感度最强,其次是三粒荚,有效分枝数,主茎节数,单株粒重,一粒荚,四粒荚等。【结论】大豆是一个短日照且对光周期敏感的农作物,其中株高,有效分枝数,主茎节数,三粒荚和单株粒重5个农艺性状表现出较稳定和较强的光周期敏感性,可以作为大豆光周期敏感性育种评价指标。
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玉米光敏色素A1基因(ZmPHYA1)在棉花中的转化及分子鉴定
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为评价玉米ZmPHYA1基因在棉花种质资源改良中的价值,本研究利用农杆菌介导法在陆地棉（Gossypiumhirsutum） R15材料中进行了玉米ZmPHYA1基因的遗传转化。经过愈伤组织诱导、抗性愈伤筛选、体细胞分化诱导后获得棉花转基因再生植株。通过田间草铵膦除草剂筛选鉴定抗性植株,并利用PCR扩增其草铵膦抗性基因和目的基因ZmPHYA1进行分子鉴定,发现阳性植株对草铵膦除草剂具较好抗性,并可扩增到256bp的草铵膦抗性基因和217bp ZmPHYA1基因的特异条带。进一步通过免疫印迹检测表明,3个不同转基因株系中外源ZmPHYA1基因可正常表达约170 kD大小的蛋白,且在不同组织中该外源蛋白均可正常表达。此外,对转基因植株的不同农艺性状分析表明,转基因株系株高明显低于受体对照,而铃重和纤维长度等性状无明显差异。本研究成功获得具有草铵膦抗性和外源ZmPHYA1基因的棉花新种质材料,为进一步利用光敏色素基因创新种质资源提供了材料来源。
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一种面向复杂网络的快速模块结构识别算法
《山西大学学报(自然科学版) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：模块结构（社区结构）是普遍存在于复杂网络,如生物中的蛋白质互作用网络、基因调控网络、代谢网络等,对其识别能够帮助人们更好地理解网络结点之间的联系及其工作原理。当前如何快速准确地识别出复杂网络中蕴含的模块结构是复杂网络分析的一个重要挑战。文章提出了一种新的快速模块结构识别算法,将密度峰值和k均值聚类算法进行了扩展和融合,定义了适合网络的局部密度与分离度估计、相似性度量和类的表示等。新算法通过密度峰值聚类获得类中心并利用k均值的迭代优化实现大规模网络的快速划分,识别其中的有效模块结构。最后将新算法与快速模块最大化、快速展开、正规化谱聚类和标签传播等经典模块识别算法进行了实验比较,展示了新算法相比其他算法能够更好地平衡模块识别的精度和效率,更加适合于处理大规模网络结构数据。
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5种杀虫剂对不同发育阶段螟黄赤眼蜂的安全性评价
《农药 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确5种常用杀虫剂对不同发育阶段螟黄赤眼蜂的安全性。[方法]在实验室条件下采用药膜法测定了5种药剂对螟黄赤眼蜂成蜂的毒性及对不同发育阶段赤眼蜂羽化率的影响。[结果]高效氯氰菊酯对螟黄赤眼蜂成蜂的毒性最强,LR50是9.16×10-6mg/cm2,为极高风险性杀虫剂;阿维菌素、吡虫啉、呋虫胺对螟黄赤眼蜂成蜂的毒性较强,LR50分别是5.49×10-5、8.24×10-5、1.28×10-4mg/cm2,为高风险性杀虫剂;氯虫苯甲酰胺对螟黄赤眼蜂成蜂的毒性最弱,LR50是1.54×10-2,为低风险性杀虫剂。阿维菌素在螟黄赤眼蜂整个发育阶段尤其在卵期和幼虫期处理,呋虫胺、吡虫啉、高效氯氰菊酯和氯虫苯甲酰胺在螟黄赤眼蜂预蛹期和蛹期处理,螟黄赤眼蜂的羽化率显著降低。[结论]氯虫苯甲酰胺对螟黄赤眼蜂各发育阶段均较安全,值得推广使用。在大田释放赤眼蜂进行生物防治时,应避免高风险性杀虫剂的使用,以避免对赤眼蜂造成伤害。
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35%精异丙甲草胺·嗪草酮乳油防除马铃薯田间杂草试验
《农药 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确35%精异丙甲草胺·嗪草酮乳油对马铃薯田间杂草防除效果及对马铃薯生长发育的安全性。[方法]马铃薯苗前采用35%精异丙甲草胺·嗪草酮乳油、96020g/L精异丙甲草胺乳油、70%嗪草酮可湿性粉剂的不同剂量处理进行土壤喷雾,评估其药效和安全性。[结果]35%精异丙甲草胺·嗪草酮乳油787.5～210020g20a.i./hm2对马铃薯田杂草的防治效果明显,药后4520d,对3种杂草鲜重防效在89.08%以上,其中787.5、1050、1312.520g20a.i./hm2鲜重总草防效分别为90.07%、93.60%、96.57%,好于2个单剂对照,且有一定的增产效果,对马铃薯生长没有不良影响。[结论]35%精异丙甲草胺·嗪草酮乳油对马铃薯安全,杂草田间防治效果良好,推荐使用剂量为150～25020mL/667m2（制剂用量）或787.5～1312.520g20a.i./hm2（有效成分含量）。
关键词： 35 精异丙甲草胺·嗪草酮乳油 杂草 防除效果
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藜麦DAPB基因丰度及生物信息学分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：二氢砒啶二羧酸还原酶（DAPB）是赖氨酸合成途径中的一个重要酶,在蛋白质和细胞壁的合成中起着重要作用。本研究基于KEGG总数据库分析表明,藜麦中DAPB的基因拷贝数远高于水稻、玉米及大豆等作物。对藜麦基因组数据筛选得到4个DAPB基因成员,均属于碱性蛋白质,氨基酸序列长度约330 bp,分子量为36.623～36.880 k D,等电点（p I）为5.79～6.01,最大疏水系数为0.028～0.123,为疏水性蛋白,亚细胞定位于细胞质中,不存在跨膜区。4个DAPB基因之间的Ka/Ks值均小于0.5,表明该基因在进化过程中比较保守。系统进化分析发现,藜麦DAPB家族成员位于同一个亚家族,且与菠菜的亲缘关系较近。启动子顺式作用元件分析结果显示,DAPB家族除含有TATA-box和CAAT-box以外,还含有多个参与激素响应、光照、低温及其它应激反应相关的顺式作用元件和转录因子结合位点,暗示藜麦DAPB家族成员可能参与以上多种响应。本研究分析了藜麦DAPB基因的拷贝数并对DAPB进行了生物信息学分析,可为进一步了解DAPB基因家族的生物学功能提供参考。
关键词： DAPB 藜麦（Chenopodium quinoa） 基因丰度 生物信息学
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玉米ZmCPB1基因的克隆、表达及生物信息学分析
《玉米科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：从玉米中克隆ZmCPB1基因的cDNA序列,全长1 446 bp,编码481个氨基酸,蛋白质理论分子量为54.05 KD,等电点为8.59。生物信息学分析表明,ZmCPB1蛋白N端有跨膜结构,是跨膜蛋白。蛋白质二级结构含有48.44%的α-螺旋、4.99%的β-转角、10.60%的延伸链以及35.97%的无规则卷曲,该蛋白定位于内质网中。序列比对结果显示,ZmCPB1蛋白含有与子粒发育相关的保守区VKFVHRKALK。系统进化树分析表明,该蛋白与高粱、谷子、水稻和大麦的同源蛋白亲缘关系最近,同属一个亚支。实时荧光定量PCR分析ZmCPB1基因的表达模式,结果表明,ZmCPB1基因在3叶期的根、茎、叶以及雄穗和苞叶中表达量较低,在雌穗中的表达量较高。在玉米子粒发育的不同时期,ZmCPB1基因的表达量呈现一定的规律变化,在授粉后0～10 d,表达量逐渐达到最高峰,之后开始下降,在授粉15 d后降到较低水平。初步判断ZmCPB1基因与玉米子粒早中期发育有关。
关键词： 玉米 ZmCPB1基因 子粒发育 克隆 生物信息学
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山西玉米丝黑穗病菌SSR遗传多样性与群体结构分析
《植物病理学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为明确山西省玉米丝黑穗病菌群体的遗传结构,为该病害的综合防控提供理论依据。采用SSR标记方法对山西省不同地区玉米丝黑穗病菌进行检测。结果显示,12个SSR分子标记在118株玉米丝黑穗病菌中共检测出30个等位基因,平均等位基因数（Na）、有效等位基因数（Ne）、Shannon’s信息指数（I）、等位基因丰度（Ar）分别为2.5、1.768 6、0.614 4和2.175。平均观测杂合度（Ho,0.163 2）低于平均期望杂合度（He,0.396 5）,且近交系数（Fis,0.522 1）大于0。说明本试验检测到的等位基因数较少,但分布比较均匀,且由于群体内的杂合子缺失导致病原菌群体显著偏离了Hardy-Weinberg。6个地理群体的遗传分化处于中等水平（FST=0.050～0.055）,群体间基因交流频繁（Nm=1.563～121.109）。AMOVA分析结果进一步显示,遗传分化主要存在于群体内个体间（94.80%）,群体间的变异仅占5.2%。UPGMA聚类结果表明,供试群体可被划分为遗传分化明显的两个亚群,其中位于晋东南地区的晋城群体和长治群体聚为一个组群,位于晋中和晋北地区的其余4个群体聚为另一组群,与遗传结构分析结果一致,推断山西省玉米丝黑穗病菌群体可能来自于2个祖先亚群,且大多数菌株的遗传组分单一。
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玉米预防转基因漂移试纸条快速检测方法
《中国农学通报 》 2021 CSCD
摘要：本研究旨在使用试纸条检测方法在玉米苗期从常规玉米育种材料中发现转基因植株,以预防非预期的转基因漂移。以转基因和非转基因玉米为材料,以笔者过去开展转基因玉米材料筛选的经验总结为基础,开发出试纸条快速检测方法。本研究介绍了检测所需用品和取样方法,并且详细讨论了样品数量、操作步骤及注意事项等。还具体演示分析了2个典型检测案例的过程和结果。本方法的操作步骤简便易学,适合专业和非专业育种者或检测人员对田间材料在自查或检验中使用。熟练掌握试纸条快速检测法,能有效筛查和预防由于花粉或种子非预期混杂造成的转基因漂移。
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