科研产出
一个新的玉米细胞核雄性不育突变体ms6的鉴定与基因定位
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：玉米雄性不育基因的定位、克隆和功能机理研究,不仅能够加深我们对玉米雄花生长发育的分子调控机理的认识,而且能够有效推动雄性不育技术体系的发展及在玉米育种和种子生产中的运用。本研究以玉米自交系Mo17为野生型背景材料,经EMS诱变获得了一个玉米雄性不育突变体,命名为ms6（malesterile6）。表型鉴定结果表明,ms6突变体植株能够正常抽雄,但雄花颖壳不能正常开裂和散粉,花粉粒干瘪,表现为无花粉型不育。同时,ms6与Mo17野生型（wildtype,WT）在株型、穗部性状以及籽粒粒形等相关性状上无显著差异,说明该基因突变后,仅影响植株的育性,而不影响其他农艺性状。细胞学观察显示,ms6不育突变体的小孢子发育晚期出现异常,表现为绒毡层细胞提前降解,小孢子不能进行有丝分裂并逐渐裂解。扫描电镜观察表明, ms6花药外壁皱缩,内壁无完整的花粉粒,无乌氏小体的存在。遗传学分析表明, ms6突变性状受1对隐性核基因控制。以ms6×B73 F2遗传定位群体,利用全基因组约200对多态性SSR分子标记,结合表型与基因型连锁分析,将ms6初定位于玉米6号染色体C6-19与C6-30两个标记之间,进一步利用区间内10对新开发的多态性标记,最终将ms6定位在分子标记M13～M14之间约480kb的区间范围内。转录组测序结合qRT-PCR试验验证结果,初步将Zm00001d035201确定为ms6的关键候选基因。Zm00001d035201基因编码一个酸性核糖体蛋白。本研究结果为ms6后续基因功能的研究打下了坚实的基础。同时ms6作为一个新的核不育突变体也为将来玉米新型核不育基因的生产应用提供了重要材料支持。
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马铃薯新品种‘陇薯21号’的选育
《中国马铃薯 》 2023
摘要：‘陇薯21号’是以‘L0227-18’为母本，‘L0404-6’为父本通过有性杂交选育而成，2022年通过国家非主要农作物品种登记，登记编号为GPD马铃薯（2022）620037。‘陇薯21号’为晚熟鲜食及淀粉、全粉加工兼用型品种，生育期130 d左右。块茎椭圆形，浅黄皮、浅黄肉，芽眼浅。块茎干物质含量23.39%，淀粉含量17.98%，粗蛋白含量2.38%，维生素C含量18.09 mg/100 g鲜薯，还原糖含量0.15%。抗晚疫病，高抗卷叶病毒病，抗花叶病毒病。2015～2016年参加国家马铃薯中晚熟西北组区域试验，平均产量2 199 kg/667m~2，较对照品种‘陇薯6号’（2 180 kg/667m~2）增产0.87%。适宜在甘肃省中东部、青海省东南部、宁夏回族自治区南部地区推广种植。
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高产、优质、中早熟紫苏新品种陇苏3号
《耕作与栽培 》 2023
摘要：丰产、优质、中早熟紫苏新品种陇苏3号是甘肃省农业科学院生物技术研究所在对紫苏种质鉴定及品种优选基础上,经过5年连续提纯系统选育而成的油用常规种.该品系生育期167 d,株高167.5 cm,叶色全绿,籽粒黑褐色,千粒重4.30g,单株产量77.18 g;多点区域试验产量2 500.80 kg/hm2,区域生产试验产量2 141.70 kg/hm2,较对照增产18.57%,丰产性、稳产性好;α-亚麻酸含量66.44%,含油量34.28%,饱和脂肪酸含量23.63%,不饱和脂肪酸含量84.63%,品质较优,抗病性好;适宜在甘肃省庆阳、平凉、天水等半干旱山区及同类地区推广种植.
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成株抗性与全生育期抗性基因聚合培育抗条锈性小麦新品种
《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：聚合成株期抗性基因和全生育期抗病基因是小麦条锈病菌源越夏区甘肃陇南小麦生产中重要的育种策略,可以减轻致病性小种定向选择压力、兼顾苗期抗病性和成株抗病性及提高品种抗病持久性.本研究利用常规育种结合分子标记辅助选择,以抗病品种'兰天15号''兰天26号'和品系'C69-17-13-14-15-6-1'作为抗病基因供体亲本,聚合成株期抗性基因Yr30/Lr27/Sr2,全生育期抗病基因Yr9、Yr37/Lr17/Sr38和YrZH84,对杂交组合'兰天26号'×'兰天15号'和'C69-17-13-14-15-6-1'×'兰天26'的后代进行抗性鉴定与目标基因分子检测,育成了适宜在条锈病越夏核心菌源区甘肃陇南山旱地推广种植的冬小麦新品种'兰天132'(Yr9+Lr37/Yr17/Sr38+Yr30/Lr27/Sr2+YrZH84)和'兰天 196'(Yr9+Lr37/Yr17/Sr38+Yr30/Lr27/Sr2),其苗期均对主要流行小种 CYR33免疫,对CYR34感病,田间成株期对混合菌(CYR32、CYR33、CYR34、Gui22-1、ZS等重要流行小种)高抗至免疫,并具有较好的抗旱性和丰产性.基因聚合新品种'兰天132'和'兰天196'有望成为我国条锈病西北越夏核心菌源区陇南小麦生产中持久抗性新品种.
关键词： 小麦 条锈病 基因聚合 分子标记 兰天132 兰天196
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油菜(Brassica napus)β-1,4-木糖基转移酶基因BnIRX14克隆、序列分析及亚细胞定位
《西北农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：糖基转移酶(Glycosyltransferase,GTs)广泛参与植物次生物质的代谢及生物和非生物胁迫,β-1,4-木糖基转移酶属于糖基转移酶GT43家族成员.为了探究油菜β-1,4-木糖基转移酶对油菜次生物质的代谢和逆境调控,利用5'RACE和3'RACE方法从甘蓝型油菜中扩增获得油菜β-1,4-木糖基转移酶基因BnIRX14全长cDNA,该cDNA具有1 566 bp的完整开放阅读框,编码522个氨基酸,分子质量约58.92 ku,由8 315个原子组成,分子式为C2631 H4168N742 O753 S21,具有多个磷酸化位点和糖基化修饰位点,属非分泌性单次跨膜蛋白.结构域分析表明,BnIRX14具有GTs家族保守的DxD保守结构域和UGT糖基转移酶PSPG特征结构域,属于糖基转移酶GT43家族成员.BiFC亚细胞定位初步显示BnIRX14定位于细胞质中,蛋白互作预测表明BnIRX14与各类糖合成和转运蛋白高度互作.结构域预测和互作分析初步表明,BnIRX14属于油菜糖基转移酶GT43家族成员,可能通过与糖合成和转运相关蛋白互作参与油菜木糖的合成代谢进而参与生长发育及逆境响应.
关键词： β-1,4-木糖基转移酶 甘蓝型油菜(Brassica napa L.) 生物信息学 亚细胞定位
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草莓垫壳孢寄主范围测定及室内生物药剂筛选
《植物医学 》 2023
摘要：为明确赤芍根腐病病原菌草莓垫壳孢(Coniella fragariae)的寄主范围并筛选有效的生物杀菌剂,本研究采用叶片刺伤接菌法,对赤芍、樱桃、牡丹等12种植物叶片进行致病性试验,并采用菌丝生长速率法测定了8种生物杀菌剂对C.fragariae的抑菌效果.结果表明,该病原菌可侵染赤芍、樱桃、牡丹、月季、苹果、石榴和核桃叶片,不侵染梨、山楂、竹、小叶黄杨、冬青叶片.0.3%丁子香酚对C.fragariae的抑制效果最好,EC50仅为0.1305 mg/L;3%中生菌素次之,EC50为4.2256 mg/L;8%宁南霉素、6%春雷霉素、4%嘧啶核苷类抗菌剂、10%多抗霉素和5.0亿多粘类芽孢杆菌抑菌效果较差,EC50分别为63.5868 mg/L,72.1673 mg/L,293.9003 mg/L,360.9500 mg/L和405.7081 mg/L;24%井冈霉素对赤芍根腐病病原菌的抑制效果最差,抑菌效果不明显.该研究结果为田间赤芍根腐病的诊断及防治药剂的选择提供了理论依据.
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田间老化生物质炭对黄土高原旱作农田土壤有机氮组分的影响
《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究田间老化生物质炭对土壤有机氮组分及微生物生物量碳氮的影响，为生物质炭在陇中黄土高原地区培肥改良土壤、提高氮肥利用效率方面的应用提供科学依据。【方法】2015年在甘肃农业大学旱作农业综合试验站开展定位试验，试验包含6个玉米秸秆生物质炭添加量：0、10、20、30、40、50 t/hm~2，依次记为CK、BC1、BC2、BC3、BC4、BC5处理。2020年小麦收获后（第5茬），调查了春小麦产量，采集0—5、5—10和10—30 cm土层土壤，用Bremner法测定有机氮组分及微生物生物量碳、氮含量。【结果】施用生物质炭5年后依然能显著提高春小麦产量，以BC3处理春小麦产量最高，较CK显著提高了24.76%。与CK相比，生物质炭处理土壤全氮（TN）和微生物生物量碳（MBC）分别显著增加6.55%～10.94%、68.63%～139.74%，微生物生物量碳氮比（BC/BN）增加10.60%～202.44%。有机氮各组分占比表现为：氨基酸态氮（AAN）＞非酸解氮（AIN）＞酸解铵态氮（AMN）＞酸解未知态氮（UAN）＞氨基糖态氮（ASN），分别占土壤全氮的27.46%～45.13%、15.47%～31.14%、19.00%～28.66%、1.59%～18.54%和2.76%～8.86%。其中三个酸解氮含量在5个生物质炭处理土壤中均表现为：AAN＞AMN＞ASN,BC2、BC3、BC4和BC5处理土壤AAN和ASN含量分别较CK显著提高17.58%～81.51%和43.60%～107.55%,BC2和BC3处理土壤AMN含量显著提高15.46%～28.95%。BC3处理土壤的酸解总氮（TAN）、AMN和ASN含量最高，AIN含量最低。【结论】土壤全氮及微生物生物量碳是影响有机氮组分差异的主要因素。10～50 t/hm~2施用量下，生物质炭均显著提高了土壤全氮及微生物生物量碳，施用生物质炭30 t/hm~2提高土壤酸解总氮、酸解铵态氮和氨基糖态氮含量的效果最显著，土壤供氮能力最强，春小麦产量最高。因此，在黄土高原旱作农业区，合理的生物质炭用量可长期提高土壤供氮能力。
关键词： 老化生物质炭 黄土高原 旱作农田 有机氮组分 微生物生物量碳氮
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赤眼蜂与柞蚕卵共生细菌群落分析及功能预测
《微生物学杂志 》 2023 CSCD
摘要：为了探明柞蚕(Antheraea pernyi)卵与赤眼蜂(Trichogramma)之间内共生菌的相互联系,通过 16S rRNA高通量测序技术对赤眼蜂和柞蚕卵的内共生菌多样性及相对丰度进行了测定,并通过KEGG和COG分析了内共生菌生物群落代谢途径差异,预测了生物群落蛋白功能.结果表明,柞蚕卵内共生菌物种丰度在各级分类单元上均高于赤眼蜂,二者共有内共生菌为肠杆菌属(Enterobacter)、假单胞菌(Pseudomonas)、泛菌属(Pantoea)、埃希氏杆菌-志贺氏菌属(Escherichia-Shigella)、芽胞杆菌属(Bacillus)和鞘氨醇单胞菌属(Sphin-gomonas),除芽胞杆菌属隶属于厚壁菌门(Firmicute)外,其他均隶属于变形菌门γ-变形菌纲(γ-proteobacte-ria).就相对丰度而言,赤眼蜂体内葡萄球菌属(Staphylococcus)分布量最高,而柞蚕卵内不动杆菌属(Acineto-bacter)分布量最高.KEGG代谢途径差异分析表明,微生物群落功能主要为氨基酸和碳水化合物代谢,但不同代谢功能的强弱有差异.COG生物群落蛋白功能预测表明,赤眼蜂内共生菌群落蛋白质的氨基酸转运代谢功能显著强于柞蚕卵,但是柞蚕卵内共生菌群落蛋白的脂质转运代谢功能和信号传导功能显著强于赤眼蜂.尽管赤眼蜂和柞蚕卵内共生菌的丰度和多样性有差异,但二者存在多种共有共生菌,这些共有共生菌为次生共生菌,参与了赤眼蜂和柞蚕卵的氨基酸代谢功能、碳水化合物代谢功能以及胞膜转运功能等,因此可能在柞蚕卵和赤眼蜂之间进行平行传递.
关键词： 共生菌 氨基酸代谢 多样性 群落功能 群落蛋白功能 赤眼蜂 柞蚕卵
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