科研产出
转基因抗虫玉米LG11中m2cryAb-vip3A融合基因及其蛋白的表达分析
《山东农业科学 》 2024
摘要：抗虫转基因作物中杀虫蛋白的表达量对抗虫效果至关重要,研究外源Bt基因在作物不同生育时期和不同组织器官中的时空表达模式,对于抗虫转基因玉米产业化后的害虫抗性治理和农业转基因生物安全管理具有重要意义.LG11抗虫转基因玉米中的抗虫基因是山东省农业科学院通过人工合成方法将外源Bt杀虫蛋白Cry1Ab和Vip3Aa的主要结构域组合形成的新型抗虫融合蛋白M2cryAb-vip3A,连续两年对该转化体材料抗虫基因m2cryAb-vip3A的表达模式进行分析,利用实时定量PCR方法从转录水平对LG11苗期的根、茎和叶,吐丝期的根和茎,成熟期的根、叶和籽粒中的m2cryAb-vip3A基因的表达模式进行分析;利用酶联免疫吸附法(ELISA)从翻译水平对苗期的根、茎和叶,吐丝期的根、茎、花丝和花粉,成熟期的根、茎、叶、籽粒和苞叶中的M2cryAb-vip3A蛋白表达量进行测定.结果表明,m2cryAb-vip3A抗虫融合基因及其编码蛋白在抗虫转基因玉米不同生育时期的不同组织器官中表达差异较大,以幼苗期叶片中的表达量最高.该研究结果可为LG11未来的商业化推广和农业转基因生物安全管理提供有用的信息.
关键词： m2cryAb-vip3A 表达模式 转基因 玉米
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多样化种植对土壤团聚体组成及其有机碳和全氮含量的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】阐明东北黑土区禾本科与豆科作物多样化种植模式下土壤团聚体组成及其碳氮分布特征，为促进黑土地用养结合型种植制度优化提供理论依据与技术指导。【方法】田间试验于2016—2020年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站进行，设置玉米大豆间作（M/S）、玉米大豆轮作（M-S）、玉米花生间作（M/P）和玉米花生轮作（M-P）等多样化种植模式，以玉米连作（CM）常规种植模式为对照。2020年作物收获后采集0—20和20—40 cm土层土壤样品，分析多样化种植模式对土壤团聚体及其有机碳、全氮含量的影响。【结果】多样化种植有利于增加0—20和20—40 cm土层水稳性大团聚体（>0.25 mm）含量，降低黏粉粒（<0.053 mm）含量，4种多样化种植模式的土壤团聚体平均重量直径和平均几何直径均显著高于CM处理（P<0.05）。M/S和M-S处理0—20 cm土层>0.25 mm土壤团聚体比例分别比CM处理高17.6%和13.4%,M/S、M-S和M-P处理20—40 cm土层>0.25 mm土壤团聚体比例则分别比CM处理高10.4%、8.3%和10.5%。多样化种植增加了土壤大团聚体中有机碳和全氮含量，0—20 cm土层，M/S、M-S、M/P和M-P处理>2 mm土壤团聚体有机碳含量分别比CM处理高20.7%、24.3%、18.8%和17.8%;0—20 cm土层，M-S、M/P和M-P处理>2 mm土壤团聚体全氮含量分别比CM处理高13.0%、16.8%和14.8%。M-S和M/P处理0—20 cm土层>2 mm土壤团聚体有机碳和全氮对土壤总有机碳和全氮贡献率高于CM处理，而M/S和M-S处理<0.053 mm土壤团聚体有机碳和全氮对总有机碳和全氮的贡献率则低于CM处理。【结论】东北黑土区多样化种植提高了土壤大团聚体含量，降低了黏粉粒含量，增加了土壤团聚体稳定性及有机碳和全氮含量，有利于促进农田土壤碳氮固持。
关键词： 东北黑土区 轮作 间作 玉米 大豆 花生 土壤团聚体 土壤有机碳 土壤全氮
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一个新的玉米Miniature1基因等位突变体的鉴定与遗传分析
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：籽粒发育是决定玉米产量和品质的关键因素,但目前对其遗传调控机制的研究还相当不完善。我们在田间筛选到一个玉米籽粒发育突变体,表现为籽粒灌浆不充分,胚和胚乳变小,成熟籽粒干瘪或“空果皮”。该突变表型受单个隐性核基因控制。通过图位克隆的方式将候选突变基因定位到2号染色体1.1 Mb的区间内,进一步研究发现,该区间内Miniature1（Mn1）基因在第1个外显子处发生hAT转座子插入,导致Mn1基因表达下调和无义突变。此插入突变与突变体籽粒灌浆缺陷表型完全连锁,该突变体被命名为mn1-m2。通过与mn1-89突变体进行等位测验,确认mn1-m2即为Mn1基因的等位突变体。因此,本研究鉴定了一个新的mn1等位突变体,其突变位点及方式与已知mn1突变体均不相同,完善了玉米籽粒突变体的种质资源信息,也为Mn1调控籽粒发育机制的解析提供新的遗传材料。
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中国玉米种子质量:十年变迁和未来展望
《中国种业 》 2023
摘要：种子是农业科技的载体，种子质量代表着国家农业科技水平，决定了品种推广范围、播种方式及种子市场竞争力。质量调研作为种子质量保障的一项基础性工作，对推动现代种业高质量发展发挥着重要作用。从包衣包装、4项基本指标测定、种子活力测定、合格率、交流问卷等方面回顾了中国玉米主产区市售品种样品种子质量十年变迁概况，并从种子质量标准认证建设、种企高质量种子生产能力提升、种子质量科普培训及市场监管等方面对玉米种子质量有效控制、保障用种安全提出了一些建设性意见，为推进新时代中国现代玉米产业高质量发展提供参考。
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玉米ZmWRKY36基因的生物信息学及功能分析
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：作为植物转录因子家族最大的成员之一,WRKY蛋白在植物的生长发育、防御反应以及胁迫响应中都发挥着极为关键的作用.本研究以玉米自交系 B73 为材料,克隆了一个玉米 WRKY 转录因子 Zm-WRKY36,并对其进行生物信息学与功能分析.结果表明,ZmWRKY36 基因的开放阅读框为1 002 bp,编码333个氨基酸.ZmWRKY36 蛋白分子量为35.8 kDa,理论等电点为5.66,属于酸性蛋白;不稳定系数为67.16,为极不稳定蛋白;亲水指数为-0.526,为亲水性蛋白;具有 1 个WRKY结构域和 1 个C2 HC锌指结构基序,属于WRKY转录因子Ⅲ类亚家族成员;与高粱SbWRKY64、稷PmWRKY4 和狗尾草SvWRKY4 有着较近的亲缘关系.进一步分析发现,ZmWRKY36 蛋白定位于细胞核内,并且有着较强的转录激活活性.qRT-PCR结果显示,ZmWRKY36 基因在玉米根和叶中表达量较高,具有组织特异性;并且受到干旱胁迫和盐胁迫的显著诱导,表明转录因子ZmWRKY36 可能在玉米抵御外界干旱胁迫和盐胁迫的过程中发挥着重要作用.
关键词： 玉米 ZmWRKY36 生物信息学分析 功能分析 干旱胁迫 盐胁迫
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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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球孢白僵菌与哈茨木霉对玉米苗期促生抗逆的影响
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：为探明真菌内生特性对玉米苗期的促生抗逆效果,本研究以球孢白僵菌(Beauveria basssiana)和哈茨木霉(Trichoderma harzianum)为研究对象,设置 4 个处理,包括CK(无菌水施用土壤)、BB(球孢白僵菌孢悬液施用土壤)、TH(哈茨木霉孢悬液施用土壤)和BB+TH(球孢白僵菌与哈茨木霉孢悬液联合施用土壤),分析不同处理对玉米苗期生长指标和生理生化特性的影响.结果表明,接种后 10 d,BB+TH处理玉米叶、茎中的菌定殖率显著提高,分别达到 39.80%和 75.60%;而根部的定殖率仅次于TH处理,达 82.40%,二者差异不显著.接种后 20 d,BB+TH处理茎和根中的菌定殖率最高.接种后 30 d,BB+TH处理叶、茎和根中的菌定殖率均最高.接种后 10、20、30 d,BB+TH处理的地上部干重、根干重和总生物量在不同采样期均最高,且均显著高于CK.BB、TH和BB+TH处理的株高、茎粗、最大叶长和叶宽、叶片SPAD值在不同采样期均高于CK,且均以BB+TH处理最高.接种后 3d和 7 d,BB+TH处理的叶绿素a和叶绿素a+b含量均显著高于CK,叶绿素b和类胡萝卜素含量在接种后 7d显著高于CK.接种后 3d,各处理叶片净光合速率和气孔导度间无显著差异;接种后 7 d,BB和BB+TH处理叶片净光合速率显著高于CK,BB+TH处理叶片气孔导度显著高于CK.BB+TH处理叶片过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均显著高于CK.综上,本试验条件下球孢白僵菌和哈茨木霉均有促进玉米生长和提高抗逆性的作用,且以两种真菌联合施用效果更优.这为球孢白僵菌和哈茨木霉在农业生产实际中的联合施用提供了理论参考.
关键词： 球孢白僵菌 哈茨木霉 玉米 苗期 生长指标 生理生化特性
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不同玉米品种产量和氮素利用效率研究
《玉米科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：大田试验供试品种为郑单958、登海605和鲁单510,探究不同夏玉米品种的产量及氮素吸收和利用效率.结果表明,鲁单510穗位较低,株高与登海605相似且略高于郑单958.吐丝后45 d,鲁单510和登海605的光合速率、蒸腾速率和气孔导度较郑单958显著高102.2%、86.9%和126.9%.济南和淄博,鲁单510产量较郑单958分别高9.0%和17.0%,较登海605高2.9%和20.4%.鲁单510的氮肥偏生产力较郑单958和登海605平均高3.8%和2.7%,氮肥吸收效率分别高18.4%和15.7%.鲁单510穗位较低,子粒灌浆后期具有较高的光合特性和氮肥利用效率及其向子粒的分配能力,为该区域高产及氮高效玉米品种选择提供理论依据.
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荒漠草原过渡地带粮食作物种植现状与发展对策建议
《黑龙江农业科学 》 2023
摘要：为明确北方荒漠草原过渡地带县域内的农作物种植制度调整方向,本研究基于2012-2021年陕西省榆林市定边县各乡镇的农作物生产数据,分析了近十年该县所有农作物和粮食作物的种植面积变化,以及各乡镇粮食作物的种植面积、产量和单产状况.结果表明:定边县的农作物以粮食作物为主,其中玉米、荞麦和马铃薯是三大主要粮食作物.进一步对各乡镇三大主要粮食作物的种植状况分析,并结合定边县农业用水资源分布特征,建议增加北部滩区水资源比较丰富的白泥井镇、郝滩镇、堆子梁镇和石洞沟乡的玉米种植面积,压减南部山区玉米种植面积,改种荞麦等耐旱耐寒作物;重点压减荞麦单产水平较低的红柳沟镇、樊学镇和张崾先镇的荞麦种植面积;增加北部滩区堆子梁镇、盐场堡镇和石洞沟乡的马铃薯种植面积,优先在种植面积较大的白泥井镇、砖井镇、贺圈镇开展马铃薯和玉米、荞麦之间的轮作种植,同时减小贺圈镇和砖井镇的荞麦种植面积,为马铃薯轮作模式的开展提供更大的空间.
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麦茬耕作方式对免耕直播夏玉米产量建成的影响
《玉米科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：基于始于2012年的不同耕作方式长期定位试验，分析冬小麦播前深翻（DT）、旋耕（ST）和免耕（NT）3种耕作方式对后茬免耕直播夏玉米生长（干物质积累与分配）、生理指标（叶面积指数和SPAD值）、子粒灌浆速率的影响，探析麦茬耕作方式对后茬夏玉米生长发育和产量建成的影响。结果表明，ST处理成熟期干物质积累量显著高于DT和NT处理（P＜0.05），穗部干物质的分配比例分别较NT与DT处理显著增加了7.94%～13.79%、10.34%～17.48%。ST处理叶面积和持绿性优于DT和NT处理。ST处理的子粒灌浆速率较DT与NT处理提高12.71%～18.96%、5.25%～8.71%，最终获得最大产量。因此，冬小麦-夏玉米1年两熟种植模式下，麦茬旋耕更利于免耕直播夏玉米的生长和产量建成。
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