科研产出
基于转录组分析花生单粒精播与多粒穴播植株荚果产量差异的分子机制
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]在中国,为保证出苗率及播种质量,田间常采用多粒播种.然而,多粒穴播植株间的竞争往往限制了植株的生长和最终产量.为了解决这一矛盾,团队前期研究建立了单粒精准播种的高产栽培技术.单粒精播技术的节种作用和增产效果结合起来能够带来更大的效益,实现节本增效.挖掘不同种植方式花生叶片、根系及荚果中的差异表达基因,探讨单粒精播栽培技术提高花生荚果产量的分子机制,为进一步推动花生高产高效提供理论依据和技术支撑.[方法]以花生品种花育25号为试材,测定单粒精播和多粒穴播种植产量相关指标,分别取花生开花后30 d倒三叶和主根及侧根、鸡头幼果期花生荚果进行转录组测序,从分子水平阐述不同播种方式花生产量的差异.[结果]与多粒穴播相比较,单粒精播种植方式下花生单株荚果数、单株饱果数、单株果重、经济系数均显著提高.转录组数据组装后,平均每库包含4 430万个读数.通过不同比较组合中差异表达基因、GO和KEGG通路分析,与多粒穴播相比较,单粒精播种植植物叶片中参与赤霉素信号传导、光信号传导等过程的转录因子及光系统Ⅱ放氧复合体、叶绿体膜、氧化还原反应等光合作用相关基因表达量升高;根系中生物胁迫和非生物胁迫诱导的苯丙素代谢途径相关基因包括细胞色素P450 基因、氧化还原基因、胁迫反应转录因子和信号调节蛋白显著富集.荚果发育初期淀粉和蔗糖代谢基因显著富集,更加有利于花生荚果发育过程中籽仁充实.[结论]花生叶片中光合相关基因表达上调能够促进光合效率提升,与产量的增加密切相关;单粒精播提高了根系抗生物和非生物胁迫的能力,结合荚果发育初期能量物质相关基因表达上调均有利于地下部花生荚果的发育,提高花生产量.
关键词： 花生 单粒精播 产量 RNA-Seq 光合作用 苯丙素途径
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叶面肥对‘巨峰’葡萄光氧化胁迫的缓解效应
《果树学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究光氧化胁迫条件下叶面肥对葡萄叶片的保护及缓解效应。【方法】以设施栽培的‘巨峰’葡萄为试材,叶面喷施CaCl_2、NaHSO_3、氨基酸钙叶面肥、氨基酸钙叶面肥+NaHSO_3,然后叶片涂抹甲基紫精(MV)模拟光氧化胁迫,研究叶面肥对光氧化条件下葡萄叶片的光合、荧光参数、超氧阴离子(O_2~)产生速率、H_2O_2含量及MDA含量等的影响。【结果】叶片涂抹MV后发生光氧化胁迫,各处理的相关指标均发生改变,其指标表现均不如仅喷清水的对照,但与喷清水+MV处理相比,喷施叶面肥处理指标变化幅度均变小,不同程度地缓解了光氧化对葡萄叶片的伤害。喷清水+MV处理的净光合速率(P_n)下降幅度最大,比清水对照下降了47.9%,喷施氨基酸钙肥600倍液以及氨基酸钙肥600倍液+NaHSO_3的效果好,P_n下降幅度小,分别比喷清水+MV处理的低34.8个百分点和33.7个百分点,差异显著;气孔导度(G_s)变化趋势同P_n。初始荧光(F_0)指标,喷清水+MV处理增幅最大,为22.0%;喷施氨基酸钙600倍液+NaHSO_3处理的增幅最小,为5.1%,比前者低16.9个百分点;最大荧光F_m、PSⅡ最大光化学效率F_v/Fm、F_v/F_0、实际光化学效率Φ_(PSⅡ),喷施叶面肥处理下降幅度均小于喷清水+MV处理。各处理的超氧阴离子(O_2~)产生速率、H_2O_2含量、MDA含量增加幅度不同,其中喷清水+MV处理增加幅度最大,分别为56.0%、83.8%、34.8%;喷施叶面肥处理增加幅度均变小,其中喷施氨基酸钙600倍液+NaHSO_3处理的增加幅度最小,分别为19.4%、15.1%、0.99%,明显减轻了光氧化胁迫。【结论】综合各项指标,喷施叶面肥对葡萄光氧化胁迫有明显的缓解效应,以喷施氨基酸钙600倍液+NaHSO_3效果最好,建议在生产中选择应用。
关键词： ‘巨峰’葡萄 光氧化 叶面肥 光合作用 叶绿素荧光 MDA H2O2
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4种蔷薇科园林植物叶片色素含量和光合功能特征的比较
《安徽农业科学 》 2016
摘要：[目的]比较4种蔷薇科园林植物叶片色素含量及光合功能特征。[方法]以蔷薇科4种代表植物樱花、樱桃、紫叶李和红叶樱花为研究对象,比较其叶片色素含量、光合速率和荧光参数间的差异,分析彩叶树的光合特征。[结果]红叶樱花和紫叶李叶片的花青苷和类胡萝卜素含量显著大于樱花和樱桃,而叶绿素含量显著小于樱花和樱桃。相关性分析表明,Chla和Chlb含量与花青苷含量呈极显著负相关。4种植物的光合速率均为典型的双峰曲线,红叶樱花和紫叶李的光补偿点高于樱花和樱桃的光补偿点。红叶樱花和紫叶李的第一光合高峰较樱花和樱桃要推迟0.5~1.0 h,其光合午休也相对平稳。4种植物间的热耗散能力差异显著,其中红叶樱花热耗散能力最强,紫叶李次之,说明红叶樱花具有较好的抗高温能力,但光能利用率较差。[结论]该研究可为彩叶植物在生产中的实际应用提供理论指导。
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温室弱光条件下樱桃砧木幼苗移栽到自然光下的光合和荧光特性研究
《果树学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明由温室弱光转换为自然光的过程中对樱桃砧木幼苗的光合和荧光特性的影响,为樱桃砧木幼苗移栽提供理论依据。【方法】以甜樱桃矮化砧木‘吉塞拉6号’(Prunus cerasus×P.canescens)扦插苗为试材,分别进行自然光强处理(1 500μmol·m-2·s-1),弱光处理(500μmol·m-2·s-1)和转换光处理(光强由500μmol·m-2·s-1转换到1 500μmol·m-2·s-1),然后利用CIRAS-2便携式光合作用测定系统和连续激发式荧光仪Handy PEA测定3种光环境下光合参数和叶绿素荧光快速诱导动力学曲线的变化。【结果】幼苗由弱光转换到自然光的过程中,叶片叶绿素含量显著高于自然光下生长的叶片,特别是叶绿素b的含量与弱光下生长的叶片相似;叶绿素a/b比值介于弱光和自然光处理之间,三者差异不显著;类胡萝卜素含量显著提高。转换光处理7 d后,叶片的光合参数Pn、Cs、LCP、Amax、CSP、T、CE、Jmax和AQY介于自然光和弱光之间。转换光处理叶片荧光参数ψP0、RC/CSo和PIABS显著降低;Wk、Vj和ψ0变化不显著;DI0/RC显著升高。【结论】幼苗由弱光转换到自然光处理7 d后,幼苗虽然通过改变光合色素的含量和比例、光合结构及启动了热耗散的光保护机制,但是PSⅡ反应中心受损,光抑制没有消除,光合能力没有达到自然光下的水平。
关键词： 樱桃 移栽 光强转换 光合作用 快速叶绿素荧光诱导动力学 光抑制
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高灌蓝莓光合作用对若干环境因子的响应
《园艺学报 》 2007 北大核心 CSCD
摘要：研究了4个高灌蓝莓品种(‘泽西’、‘日出’、‘乔治亚吉姆’和‘里维尔’)的光合作用启动过程,及其光合作用对环境因子的响应。结果表明:4个品种的光合启动时间均较长(46~75min),其中‘里维尔’的光合启动最快,‘日出’最慢。这4种蓝莓的CO2补偿点均较高(89~121μmol.mol-1),是典型的C3植物。相对南高灌蓝莓品种,北高灌品种‘日出’和‘泽西’具有较高的光合能力、羧化效率、PSⅡ最大光化学效率和饱和光强,‘日出’的光补偿点最低(18.22μmol.m-2.s-1),具备耐阴生树种的特征。北高灌品种的光合最适温度较低,范围也较窄(23~25℃),不适宜在南方高温地区种植;相比之下,南高灌品种‘里维尔’具有较高和较宽的光合最适温范围(23~35℃),适宜引种的区域范围较宽。
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小麦基因克隆研究进展
《麦类作物学报 》 2003 CSCD
摘要：小麦的基因克隆研究主要集中在品质、抗病、抗逆性、光合、春化等几个方面。在品质方面,已克隆了编码小麦高、低分子量谷蛋白亚基的基因、小麦淀粉合成酶基因及编码黑麦碱的基因;在抗病、抗逆性方面,已克隆了6个与白粉病有关的cDNA、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因、抗小麦根节线虫基因、盐胁迫应答基因、水分胁迫诱导基因、与重金属解毒有关的基因;另外,还克隆了小麦叶绿体基因组中与光合作用有关的psbA基因和与春化有关的基因Vrc79、Vrc54、Vrc203、Vrc17、Vrc28等。在小麦中还克隆到一个GTP结合蛋白的cDNA克隆、EIF转录因子的cDNA克隆及异构酶基因家族FKBP73基因的启动子序列。
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