科研产出
NO_3~–缓解小麦根部NH_4~+毒性机理
《植物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：该研究探讨了小麦(Triticum aestivum)根系NH_4~+毒性以及NO_3~–缓解其毒性机理。与7.5 mmol·L~(–1) NO_3~–处理(CK)相比,7.5 mmol·L~(–1) NH_4~+处理(SA)抑制小麦根系生长,添加1 mmol·L~(–1) NO_3~–(AN)后缓解了对根系生长的抑制。转录组分析表明,与CK相比,SA处理下,编码糖酵解途径酶、发酵关键酶、呼吸爆发性氧化酶同源物(Rbohs)、交替氧化酶(AOX)和双加氧酶相关基因显著上调表达;编码TCA循环酶、ATP合酶和水通道蛋白(AQPs)相关基因显著下调表达。与SA相比,AN处理下,糖酵解、发酵途径、Rbohs、AOX和双加氧酶相关基因的表达下调,编码TCA循环酶、ATP合酶和AQPs的基因表达上调。蛋白质组分析表明,SA处理下,糖酵解与发酵相关酶以及AOX相关基因表达上调,而AQPs相关基因表达下调。AN处理下,糖酵解与发酵相关酶以及AOX相关基因表达下调,AQPs相关基因表达上调。综上所述,单独NH_4~+处理促进糖酵解和发酵途径,抑制TCA循环,能量生成减少,最终抑制小麦根系生长,这可能与NH_4~+处理引起根系缺O_2胁迫有关。添加NO_3~–后抑制了糖酵解和发酵途径,促进TCA循环和能量产生,显著缓解了根系缺O_2胁迫以及NH_4~+对根系生长的抑制。
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田间管理措施对滨海盐渍地区中低产田生产力的影响
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究提高滨海盐渍化农田农业生产力的集约化种植方案,从2015年开始在山东省垦利区开展田间定位试验,综合考虑施肥量、施肥时期、种植密度、土壤改良剂等措施,试验设置农户习惯(farmer's practice,FP)、土壤改良(improved soil management,ISM)、作物调控(improved crops management,ICM)和土壤作物综合调控(integrated soil crop management,ISCM)4个处理,追踪小麦关键生育期的群体动态变化,分析小麦、玉米收获期干物质积累量和植株的氮磷钾养分吸收量,调查小麦、玉米产量及产量构成因素的变化,比较作物生产净收益、收获期0-20 cm土层的土壤脱钠率和钠吸附比.结果表明,相较于FP处理,ISM显著增加了小麦和玉米收获期穗数,最终产量分别提高25.2%和10.0%,净收入提高7.8%.此外,ISM处理土壤脱钠率达78.6%;ICM处理显著提高了小麦和玉米的群体干物质积累量,相较FP处理产量分别提高17.8%和10.7%,净收入增加19.3%;ISCM处理获得试验条件下小麦、玉米最大产量,分别为11.96和10.83 t·hm-2,净收入比FP处理提升20.8%,土壤脱钠率达82.9%.ISM处理能显著降低滨海盐渍土的钠离子含量,提高小麦玉米养分吸收能力并增加产量;ICM处理虽然增产效果低于ISM处理,但较低的投入成本能够获得更高的净效益.综合来看,ISCM处理能够协同实现土壤质量提升、作物增产和经济效益增加,是该研究条件下最优管理实践方案.研究结果可为区域中低产田产能提升提供技术理论支撑和示范样板.
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济麦44/济麦229重组自交系群体籽粒蛋白质含量QTL分析
《山东农业科学 》 2024
摘要：小麦籽粒蛋白质含量与面团流变学特性及加工特性的关系密不可分。本研究在2020—2021年济南试验基地（E1）及2021—2022年济南试验基地（E2）和济阳试验基地（E3）三个环境下，以“济麦44×济麦229”构建的包含285个家系的重组自交系群体(F2∶6 RILs)为材料，利用小麦55K SNP芯片构建高密度遗传连锁图谱，对籽粒蛋白质含量进行QTL分析。结果共筛选到2 344个SNP标记用于构建遗传连锁图谱，图谱总长度3 349.95 cM,平均标记密度为1.43 cM/标记。通过对籽粒蛋白质含量的QTL分析，共检测到18个籽粒蛋白质含量相关QTL,分布在1A、1B、2B、3D、4B、4D、5A、5B、5D、7A、7B共11条染色体上。Qpc.saas.4B-1在E1、E2和E3三个环境和BLUE（最佳线性无偏估计）值中均被稳定检测到，可以解释3.26%～23.79%的表型变异。Qpc.saas.4D和Qpc.saas.5A在两个环境和BLUE值中被检测到，分别解释2.42%～11.18%和2.48%～5.47%的表型变异，且Qpc.saas.4D与小麦矮秆基因Rht-D1b物理位置重合。本研究中检测到的QTL新位点Qpc.saas.4B-1、Qpc.saas.4D和Qpc.saas.5A是控制籽粒蛋白质含量的主效基因，具有高表型变异解释率。本研究结果可为小麦品质育种提供分子标记及理论参考。
关键词： 小麦 籽粒蛋白质含量 QTL分析 重组自交系 55K SNP芯片
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冠层活性相关性状全基因组关联分析及其对产量性状遗传效应的解析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]冠层活性是反映作物生长发育的重要指标,发掘小麦冠层活性相关基因并分析其与产量性状的关系,为解析产量遗传结构和辅助育种提供理论支撑.[方法]以 166 份国内外小麦品种为材料,将其种植于河南安阳和安徽濉溪,结合已构建的包含326 570个来源于小麦90K和660K SNP芯片标记的高密度整合物理图谱,对苗期和花后10 d归一化植被指数(NDVI-S和NDVI-10)及花后 10 d旗叶叶绿素含量(Chl-10)进行关联分析,并与前期利用相同材料得到的产量相关性状结果进行比较.[结果]NDVI-S、NDVI-10和Chl-10在基因型、环境及基因型×环境互作间变异方差均达极显著(P<0.01)差异,广义遗传力(h2 b)分别为 0.81、0.81 和 0.91.分别检测到 13、12 和 15 个与NDVI-S、NDVI-10 和Chl-10 显著相关的位点,其中,有12、11和12 个为新位点,5个位点与2个以上性状有关.166份小麦品种含有NDVI-S、NDVI-10和Chl-10优异等位基因数变幅分别为4-11、3-11和4-12,且随着优异等位基因数目增加其对应表型值呈递增趋势.NDVI-S与千粒重、粒长和粒宽显著正相关(P<0.01);Chl-10 与产量和旗叶宽显著正相关(P<0.01),与单位面积穗数、株高和穗下节长显著负相关(P<0.01).检测到7个同时与产量和冠层活性相关的多效性位点.[结论]NDVI-S可用于品种产量性状的选择,检测到的稳定位点和多效性位点可在开发标记后用于育种材料的检测.
关键词： 小麦 冠层活性 产量 归一化植被指数 叶绿素含量 关联分析
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31份小麦材料中抗旱基因的KASP检测
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确小麦材料中抗旱相关基因的组成,利用已报道的29个标记(11个新转化的KASP标记以及已报道的18个KASP标记),对16份抗旱小麦品种和15份高产小麦品种进行KASP检测.结果表明,多数基因位点在抗旱小麦品种和高产小麦品种间的优异等位基因数目无明显差别;TaPYL1-1B、Wcor14-2B、TaSRL1-4A、TaSnRK2.3-1A、QTDW.caas-6BL位点的优异等位基因在旱地品种中占比较高,而TaWRKY512B和TaSnRK2.4-3A位点的优异等位基因仅存在于抗旱品种中,前者的供体材料为晋麦47、晋麦92和晋麦101,后者的供体材料为济麦379.
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小麦DREB4蛋白的原核表达及多克隆抗体制备
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：DREB（dehydration responsive element binding）转录因子在小麦非生物胁迫中起着非常重要的作用，但由于目前缺乏可识别小麦内源性DREB蛋白的抗体，导致其在蛋白水平上的研究进展非常缓慢。本研究通过分析DREB4A、4B和4C三种蛋白序列，将DREB4A在大肠杆菌中进行表达，并利用纯化后的蛋白作为抗原免疫兔子，在国内外首次获得小麦DREB4的多克隆抗体。Western blot结果证明，该抗体可特异性识别小麦内源性DREB4蛋白。该抗体介导的免疫组织化学结果显示，DREB4蛋白定位于细胞核内。本研究为深入研究植物DREB信号通路提供了有力的检测工具。
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点蜂缘蝽在山东小麦、玉米、大豆上的季节性发生规律研究
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：点蜂缘蝽是引起大豆“症青”的重要原因。为探究该虫在山东地区小麦、玉米、大豆上的季节性发生规律，本研究利用信息素诱捕的方式对桶型诱捕器和船型诱捕器的诱捕效果进行了评价，并监测了点蜂缘蝽在不同作物上的田间发生动态。结果表明，船型诱捕器的诱捕效果优于桶型诱捕器；小麦是点蜂缘蝽重要的春季寄主，4月中旬为高发期；大豆和玉米田高发期集中在7—8月。小麦、玉米、大豆上点蜂缘蝽的发生规律均与其生活史保持一致。山东不同区域点蜂缘蝽动态差异不显著，同一区域不同年份间也无较大差异。研究结果可为及时有效防治点蜂缘蝽提供参考。
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外源γ-氨基丁酸调控小麦灌浆生理机制
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探讨γ-氨基丁酸（GABA）对小麦灌浆期旗叶同化物生产与转运以及产量的影响，以济麦22为材料，采用大田试验在小麦花后叶面喷施GABA,测定小麦灌浆期旗叶中内源激素含量、总抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）含量、碳氮代谢相关酶活性，以及茎秆中蔗糖和游离氨基酸（AA）含量，并分析这些指标变化对成熟期小麦产量的影响。结果表明，与对照（喷施清水）相比，小麦旗叶中脱落酸（ABA）含量于喷施GABA后7 d、赤霉素（GA3）和细胞分裂素（CTK）含量于喷施后21 d、T-AOC于喷施后14和21 d均显著提高，MDA含量于喷施后14和21 d显著降低，α-淀粉酶活性、酸性蛋白酶（ACP）活性于喷施后7 d、β-淀粉酶活性于喷施后7和21 d、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性于喷施后7和14 d、碱性蛋白酶（AKP）活性于喷施后14 d均显著增强，而中性蛋白酶（NP）活性于喷施后21 d显著降低；茎秆中蔗糖含量于喷施后7和14 d显著增加，天冬氨酸（Asp）含量于喷施后7、14和21 d、游离氨基酸（AA）含量于喷施后21 d均显著降低，谷氨酸（Glu）含量在喷施后各时间点与对照差异均不显著。叶面喷施GABA的小麦千粒重和产量均显著增加，增幅分别为6.23%和9.09%。这说明GABA可能通过调节叶片内源激素含量以及增强总抗氧化能力，减少小麦叶片氧化损伤，提高碳氮代谢相关酶活性，促进光合同化物装载以及向籽粒转运，最终提高小麦千粒重和产量。
关键词： 小麦 γ-氨基丁酸 内源激素 碳氮代谢相关酶 蔗糖
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