科研产出
小麦胚乳14-3-3基因的克隆及其重组蛋白的原核表达
《中国农业科学 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆小麦籽粒胚乳14-3-3基因,并进行体外表达,为进一步研究其对籽粒生长发育的调控作用奠定基础。【方法】根据已有同源基因保守序列,设计插入限制性酶切位点的特异性扩增引物,采用RT-PCR方法扩增发育的小麦胚乳14-3-3基因,克隆测序后转入表达载体,在大肠杆菌中进行表达,并进行纯化。【结果】从开花后灌浆13—15 d的小麦品种济麦22籽粒胚乳中克隆到1个14-3-3基因,序列分析表明为非ε型,含1个777 bp的开放阅读框,编码蛋白259 aa,分子量约29 kD。核苷酸序列分析表明与小麦、水稻、玉米、大麦、大豆等主要农作物和模式植物拟南芥的14-3-3基因有较高的同源性,最高达98%,编码蛋白氨基酸长度也一致(260aa左右);在大肠杆菌中高效表达的重组蛋白约为30 kD,分子量大小与根据核苷酸序列推导的编码蛋白一致。从基因序列的同源性、编码蛋白的氨基酸长度、表达蛋白的分子量大小分析都说明克隆到的基因为14-3-3基因,并准确插入表达载体,得到了高效正确表达。将克隆的基因插入pET29c载体,热激转化大肠杆菌BL21-CodonPlus(DE3)-RP,得到了高效表达,但主要以包涵体形式(80%)存在。对重组蛋白进行了纯化,可溶性重组蛋白利用S-蛋白琼脂糖树脂得到纯化的蛋白,包涵体重组蛋白经变性溶解、复性后,也利用S-蛋白琼脂糖树脂得到了高度纯化的重组蛋白。【结论】利用RT-PCR技术从发育的小麦胚乳中克隆到1个14-3-3基因,并在大肠杆菌中得到了高效表达,重组蛋白经过纯化得到了纯度较高的活性蛋白。
关键词： 小麦 14-3-3蛋白 基因克隆 重组蛋白 原核表达
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1950年以来山东省主推小麦品种的遗传多样性演变
《分子植物育种 》 2012 CSCD
摘要：利用24对SSR引物对62个山东省1950年以来大面积推广小麦品种遗传多样性的演变情况进行了分析。结果表明24对引物均有较好的多态性,共扩增到100个等位变异片段(等位基因),平均每个标记获得4.167个等位基因,多态性信息量(PIC)值平均为0.527,变幅0.200～0.723,基因多样性指数变幅0.225～0.761,平均0.582。三个基因组的位点多态性存在明显差异,平均等位变异丰富度D>B>A,基因多样性指数和多态性信息指数B、D基因组接近,并明显高于A基因组。山东省小麦品种平均遗传丰富度、遗传多样性指数和平均遗传距离均以50年代较高(分别为3.042,0.531和0.596),然后缓慢下降,1980年代回升到顶峰(分别为3.250,0.560和0.616),然后迅速下降。62个品种遗传相似系数变幅为0.580～0.940,平均为0.723。按非加权类平均法(UPGMA)、在遗传相似系数0.719处将不同品种聚类成7类,基本与山东省不同时期育种骨干亲本及其衍生品种一致,说明山东省近60年来小麦育种与全国一样,围绕骨干亲本展开。由于特有种质资源的创造和应用,山东省小麦品种遗传多样性高于全国和其他麦区,尤其是1980年代,但之后迅速下降,必须引起足够重视。
关键词： 普通小麦 主推小麦品种 SSR分子标记 遗传多样性 聚类分析 品种演变
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小麦宽幅播种示范应对低温的管理措施
《安徽农学通报(上半月刊) 》 2012
摘要：岱岳区于2009年秋种承担了山东省小麦宽幅播种项目,在现代农业核心示范镇推广应用小麦宽幅播种技术。因2009年入冬前低温天气来的早,并且持续时间长,冬前及早春小麦苗情偏弱,没有达到预期生长目标。针对突如其来的异常气候条件,岱岳区在宽幅播种小麦管理上及时调整管理措施,由以往的控制旺长、培育壮苗转为促弱转壮增群体,经山东省农业厅组织专家验收,宽幅播种示范片0.67hm2攻关田单产为11348.4kg/hm2(756.56kg/667m2),666.67hm2辐射带动区的平均单产为9352.5kg/hm2(623.5kg/667m2),产量指标均位居山东省前列。该文主要对岱岳区2009年秋种推广应用宽幅播种技术后小麦苗情偏弱的原因和补救措施作简要分析和介绍。
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‘天达2116’提高冬小麦抗低温冷害生理特性的研究
《中国农学通报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨‘天达2116’对冬小麦膜稳定性的影响,通过室内栽培冬小麦幼苗,在人工气候箱内模拟低温(2℃)冷害条件,冷害前后对冬小麦叶片喷施‘天达2116’,采用紫外-可见分光光度法、NBT光还原法、硫代巴比妥酸比色法、Bradford法和蒽酮比色法分别测定冬小麦叶片叶绿素含量、过氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量,研究‘天达2116’对冬小麦抗低温冷害生理生化指标的影响。结果表明,‘天达2116’对低温冷害冬小麦叶片叶绿素含量和SOD活性的影响差异显著;低温冷害处理后冬小麦叶片MDA、可溶性糖含量增加,经‘天达2116’处理后可使两项指标均显著下降;随着冷害时间的延长,MDA、可溶性糖含量均呈现先下降后上升的趋势;低温冷害处理对冬小麦叶片可溶性蛋白含量影响较小。‘天达2116’对冬小麦叶片的生长状况起到积极的保护作用,能够提高冬小麦抗低温冷害的能力。
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施氮量对垄作小麦氮肥利用率和土壤硝态氮含量的影响
《作物学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：以平作为对照,研究了垄作种植方式下施氮量对冬小麦氮肥吸收利用、0～100cm土层土壤硝态氮含量以及产量的影响。在一定范围内增加施氮量,小麦的氮肥利用率降低,土壤氮的贡献率降低,小麦植株内的氮素积累量增加,收获指数提高,产量增加。低氮(0～66kg hm-2)条件下,小麦生育期间土壤硝态氮淋洗损失的可能小,小麦收获后0～100cm土体内不会累积大量硝态氮。施氮量在165～264kg hm-2时,60～100cm土体内土壤硝态氮含量增加,出现硝态氮下移趋势。种植方式影响小麦的氮肥利用效率,垄作种植小麦氮肥利用率和产量均高于平作小麦。垄作种植麦田60～80cm土体内土壤硝态氮含量相对较高,而平作种植麦田80～100cm土层硝态氮含量相对较高。种植方式对氮肥利用率的影响大于施氮量的影响,但施氮量对氮素收获指数、籽粒产量以及经济系数的影响大于种植方式的影响。本试验条件下,2种种植方式在施氮量为纯氮165kghm2时可以获得较高的氮肥利用率和氮素收获指数,平作小麦氮肥利用率为35.75%～36.41%,而垄作小麦为45.32%～47.25%;但2种种植方式的小麦都是施氮量为纯氮264kg hm-2时获得最高产量,平作和垄作小麦的最高产量分别达8078.31kg hm-2和8212.27kg hm-2。
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山东省冬小麦干热风灾害预警模型研究
《生物数学学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：以30年的气象和产量数据为研究对象,对冬小麦成熟收获前16天的23个温度指标、23个空气相对湿度指标和16个风速指标与相对气象产量进行统计分析.通过相关分析确定不同生态区的干热风灾害风险因子,对不同生态区的风险因子和相对气象产量进行回归分析,构建冬小麦干热风灾害风险预警模型.结果表明:同类气象因子在不同生态区中的作用表现不同,模型因素构成以因子的互作为主,单因子的直接影响作用不突出.鲁西北和鲁中是干热风灾害的高危险区,鲁西南干热风灾害的危险最小.
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山东小麦种质资源品质特性多样性研究及利用
《植物遗传资源学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：连续2年对698份地方品种、育成品种和省外引进品种的淀粉糊化特性、面团揉混特性和面筋蛋白特性等进行了详细的研究,并对不同生态类型区地方品种的品质特性进行了分析。结果表明:(1)不同来源种质资源品质特性表现出一定差异,育成品种和省外引进品种具有较长的面团揉混形成时间和较高的沉淀值,形成时间超过3.5min的品种分别有10和16个,最高值达5.2min;沉淀值水平较高,超过40.0ml的品种分别有32和25个,最高值分别为61.8ml和68.8ml;地方品种表现出较好的淀粉RVA糊化特性和较高的面筋蛋白含量,峰值粘度大于2900cP的有24个,最高峰值粘度高达4099cP,沉淀值在40.0ml以上的品种占48.8%,最高值达58.8ml;(2)不同生态类型区地方品种具有不同的品质特性,胶东丘陵冬性晚熟类型区烟台和青岛的地方品种具有较好的淀粉RVA糊化特性和较高的面筋蛋白含量,鲁西北平原冬性/半冬性晚熟类型区滨州、潍坊和德州的地方品种具有较好的淀粉RVA糊化特性,鲁中山丘川半冬性/冬性中熟类型区临沂、泰安的地方品种具有较高的面筋蛋白含量;(3)筛选出形成时间大于4.5min且沉淀值高于50.0ml的育成品种济南17、济宁16、济麦20、洲元9369和泰麦一号等,沉淀值超过60.0ml的省外引进品种藁优9415、冀5099、临汾6410和临汾6510等,峰值粘度高于3100cP的地方品种半截芒、白秃头(二)、三八麦、白秃头、小白芒(2)、半截红穗,以及沉淀值高于50.0ml的地方品种蚂蚱头、白肚、白气死雾、一穗收、四棱白、白穗红、半截红穗等,这些材料均可作为培育优质小麦的首选亲本。
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小麦品种冬春性、抗寒性与广适性的关系
《麦类作物学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：为给我国冬小麦的冬、春性遗传改良提供参考,结合"济麦"系列小麦品种(济南17、济麦19、济麦20、济麦21、济麦22)及1996年以来年推广面积最大的冬小麦品种的特性及作者多年育种经验,分析了目前小麦冬春性的分类、鉴定方法(常规田间鉴定方法及分子标记鉴定法)及与抗寒性、广适性的关系。小麦冬春性鉴定应将2种方法有机结合,冬春性与抗寒性无必然联系。冬小麦在其他特性相当的情况下,抗寒性强的偏春性品种往往表现出广泛的适应性,冬春麦杂交可作为提高小麦品种广适性的一条重要途径。
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山东小麦品种更替过程中光合特性的演变
《中国农业科学 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨山东小麦品种更替过程中光合性能的演变规律,为今后小麦育种提供指导。【方法】选用山东省建国以来8次品种更替过程中的8个主要推广品种,在大田试验条件下测定了生育后期旗叶的叶绿素含量、光合参数和叶绿素荧光参数,成熟时生物学产量、籽粒产量和收获指数(Harvest index,HI)。【结果】山东小麦品种更替过程中,籽粒产量和HI呈正相关性,但生物学产量并没有显著增加。旗叶叶绿素含量、净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、羧化效率(carboxylation efficiency,CE)、光系统Ⅱ(photosystemⅡ,PSⅡ)实际光化学效率(photochemical efficiency,ΦPSⅡ)和呼吸速率(respiratory rate,R)在开花期到花后10 d达到最大值,然后开始下降,1980年以后选育的品种下降的速率低于1980年以前的品种;生育后期小麦旗叶Pn的下降是由非气孔因素引起的,Pn的初期下降并不是由叶绿素含量的变化直接引起,在此过程中,光合暗反应的羧化酶起了重要作用;灌浆中后期Pn的进一步降低与叶绿素含量、ΦPSⅡ、非光化学淬灭(non-photochemical quenching,NPQ)等密切相关。品种更替过程中,叶绿素含量、Pn、Gs、CE、ΦPSⅡ等指标呈升高的趋势,叶片功能期延长,光合性能得到明显改善,这可能是籽粒产量提高的重要生理基础。但品种更替中呼吸速率呈升高的趋势,影响了同化产物的积累,不利于籽粒产量的提高。【结论】山东小麦品种更替过程中,叶片的光合能力提高,高光合持续期延长,HI和光能利用效率增加,综合性能的改善是品种更替过程中产量不断提高的生理基础。山东小麦品种HI仍有进一步改良的空间,但不能完全依赖株高的降低,必须综合考虑光能利用的各个环节,小麦高光效育种才有可能取得较大的突破。
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