科研产出
紫花苜蓿MsERF003的基因克隆及其在干旱胁迫中的功能分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：ERFs转录因子属于AP2/ERF转录因子超家族,在植物生长、发育和逆境胁迫响应调节中具有重要的作用.紫花苜蓿是重要的牧草,具有较强的抗旱能力.本研究通过RT-PCR的方法从紫花苜蓿中克隆了一个ERF基因,即MsERF003.该基因的开放阅读框长度为570 bp,编码190个氨基酸残基.序列比对发现,该基因与来自蒺藜苜蓿的同源基因PPLZ02 (LOC11427311)的mRNA的编码区同源性为99%,在氨基酸水平的同源性为98.94%.通过qPCR方法对MsERF003基因的表达模式进行了分析,我们发现在干旱胁迫的条件下,在各个组织中的表达量均有上调,在茎和荚果中尤为显著,暗示该基因在响应干旱胁迫时,主要在茎和胚胎发育中发挥作用.我们预测了可能与Ms ERF003高度同源的PPLZ02的互作蛋白,发现其与多种转录因子和酶类互作.我们构建了植物表达载体pCBC-MsERF003,并利用农杆菌转化法获得过量表达该基因的转基因烟草.抗旱性评估结果显示,在干旱处理后,过量表达Ms ERF003的转基因烟草植株比野生型有更好的保水性,其脯氨酸含量极显著高于野生型,显示出更强的抗旱能力.本研究为进一步探究紫花苜蓿的抗旱性调控提供了有益参考.
关键词： 紫花苜蓿(Medicago sativa L.) AP2/ERF转录因子 抗旱性 遗传转化
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等离子体种子处理对玉米镍吸收总量的影响
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：利用等离子体种子处理机对不同品种的玉米种子进行预处理,然后种植于受镍污染的土壤中,研究不同玉米品种镍吸收量的变化.结果 表明:不同玉米品种对等离子体种子处理的反应并不相同,'翔玉998'、'富民985'和'先玉335'与等离子体处理剂量之间呈现出显著的相关关系,通过回归方程计算,当处理剂量在1.6~2.2 A时,单株镍吸收量达到最大值,可比对照提高8.8%~17.3%;而'良玉99'则表现出不相关.所有玉米品种吸收的镍都主要集中于营养器官,其含量在10.7~16.1 mg株之间,而籽粒中的镍含量仅有1.9~3.3mg/株,前者约为后者镍含量的5~6倍,'翔玉998'的营养器官富集的镍含量最多,而'富民985'和'良玉99'则较少;但籽粒中的镍含量,在不同品种间并没有很明显的差别.处理要素间的相关性分析表明,等离子体处理剂量与籽粒中的镍浓度不相关,与干物质、籽粒重和单株镍含量均显著相关,这说明等离子体处理并非通过提高玉米镍浓度来提高镍的富集量,而是通过提高玉米干物质积累,间接促进玉米的镍吸收.这些结果为利用等离子体种子处理技术定向改造特定玉米品种,进而修复重金属污染土壤,提供了手段和参考.
关键词： 玉米(Zea mays L.) 等离子体种子处理 镍吸收 干物质
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保护性耕作对土壤团聚体及微生物学特性的影响研究进展
《生态环境学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：土壤团聚体是土壤结构的基本单元,是评价土壤质量的重要指标之一.土壤微生物是形成土壤团聚体最活跃的生物因素.保护性耕作在中国已得到广泛应用,探析保护性耕作对土壤团聚体和土壤微生物学特性的影响,有助于农业生产的可持续发展.文章综述了不同保护性耕作方式下土壤团聚体和微生物学特性的研究进展,归纳总结了保护性耕作对土壤团聚体分布特征、稳定性、有机碳含量、酶活性和微生物多样性影响以及土壤团聚体与土壤微生物之间关系.结果 表明:与传统翻耕相比,保护性耕作增加了表层土壤团聚体的平均重量直径(MWD)、几何平均重量直径(GMD)和水稳性团聚体含量,促进了土壤大团聚体的形成,提升了土壤团聚体稳定性;保护性耕作提高了表层土壤有机碳含量,有利于土壤有机碳的固定;保护性耕作能有效提高土壤酶活性,土壤酶活性在不同粒径团聚体内分布特征和活性高低存在差异;保护性耕作提高土壤微生物生物量和土壤微生物多样性,提高土壤真菌/细菌比值,使土壤微生物群落向以真菌为优势菌群的方向发展;土壤微生物含量和组成在不同粒径团聚体中存在差异,微团聚体中有更高的土壤细菌和真菌含量.针对目前研究现状,提出了因地制宜推广保护性耕作、适宜的轮耕制度、适量秸秆还田的可能性及未来的研究方向.
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玉米拟轮枝镰孢菌穗腐病抗性基因的挖掘
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：玉米穗腐病是一种严重危害玉米生产的真菌性病害,而目前在世界范围内玉米育种上应用的大多数自交系缺少对穗腐病的抗性.玉米穗腐病抗性位点的挖掘和抗病基因的克隆,对玉米穗腐病的遗传改良至关重要.本研究旨在通过转录组测序和全基因组关联分析的方法进行玉米拟轮枝镰孢菌穗腐病抗性位点的挖掘并初步确定候选基因.抗病自交系法A和感病自交系掖81162的转录组测序结果表明,人工接种拟轮枝镰孢菌后7 d两个自交系的差异表达基因有10,761个.通过全基因组关联分析共检测到5个与穗腐病抗性显著相关的SNP,这些SNP分布在1号和9号染色体上.通过比对B73 RefGen_v3并注释,发现SNP位点附近涉及的基因包括酰基激活酶1过氧化物酶体、蛋白磷酸酶2C 48、镁转运蛋白、受体蛋白激酶CRINKLY4和锌指CCCH域蛋白19.将在转录组测序中获得差异表达基因和全基因组选择中关联到的基因进行比对,发现全基因组关联分析中关联到的锌指CCCH域蛋白19同时也是转录组测序中获得的差异表达基因,表明锌指CCCH域蛋白19可能与玉米拟轮枝镰孢菌穗腐病的抗性相关.本研究结果不仅能为抗病基因的克隆和玉米的抗病分子育种提供一定的理论依据和重要的遗传资源,而且能为玉米和病原菌的相互作用机理的解析奠定基础.
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不同生产方式下的玉米产量构成影响因素分析
《玉米科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：试验对不同生产方式下的玉米产量构成影响因素进行对比分析,制定“玉米田养鹅”模式下的玉米增产策略.结果 表明,玉米田养鹅处理(RGC-E)玉米行粒数、穗粒重和产量显著低于对照(P<0.05),RGC-E处理穗粒重与百粒重的相关系数比对照CK低0.453,穗粒重与穗行数的相关系数比CK高0.279,“玉米田养鹅”处理对穗粒重与穗行数、百粒重之间的相关关系产生明显影响.CK处理的百粒重通过行粒数对产量的正向间接作用最大,间接通径系数为0.475,RGC-E处理的穗行数通过行粒数对产量的正向间接作用最大,间接通径系数为0.301.因此,RGC-E处理下的玉米产量构成因子的作用发生变化,在继续提高行粒数的基础上,通过提高玉米穗行数的遗传力来增加玉米产量.
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2019年美国玉米高产竞赛简报
《玉米科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：介绍2019年美国玉米高产竞赛情况和竞赛结果,分析全美优胜者的分布区域、选用种子品牌及信息,进而分析玉米高产原因,从而提出美国玉米高产竞赛对我国玉米生产的启示和建议.
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利用RNAi方法构建MS26基因雄性不育植物表达载体及农杆菌介导玉米遗传转化研究
《玉米科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：应用RNAi技术创制了花粉彻底败育的玉米雄性不育株系,为玉米杂交制种提供雄性不育的基础材料.构建玉米MS26 RNAi植物表达载体,其中,以玉米综31未成熟的幼胚组织为受体,利用农杆菌介导法将目的基因定向转入到玉米中,以甘露糖为选择剂进行筛选获得能够稳定遗传的转基因植株.通过Taqman探针法进行分子检测,获得18株单拷贝T0代转基因植株,碘-碘化钾染色分析结果显示,12株完全不育.在田间试验中,5个转化事件的所有T1代转基因植株在散粉期都表现雄性不育,且除此之外与野生型玉米对照植株之间没有其他形态不同.实时定量PCR结果显示,MS26 RNAi转基因玉米植株中MS26基因的表达量显著下调,由此可推断,MS26 RNAiT-DNA已经整合到玉米基因组中,并能引起完全的雄性不育.
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