科研产出
应用定量蛋白质组学对谷子干旱响应蛋白的研究
《山东农业科学 》 2018
摘要：谷子是我国的传统优势作物,具有抗旱、耐瘠薄、高光效以及基因组小、生育期短等突出优势,受到国际遗传学界的高度重视,已迅速发展成为功能基因组研究新的候选模式作物。但目前在蛋白质水平上解析谷子干旱响应的研究还较少。本研究利用TMT(tandem mass tags)体外同重同位素标记的相对与绝对定量技术,筛选并鉴定谷子干旱响应蛋白。研究发现谷子干旱响应差异蛋白主要参与胁迫响应、碳代谢、光合作用和蛋白合成等相关代谢途径。该研究对于深入解析谷子的抗旱机制,培育抗旱耐逆谷子新品种具有重要意义。
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荧光素酶互补法对谷子中SiPKS32/SiCaBP5的互作研究
《山东农业科学 》 2018
摘要：盐害极大影响了作物的产量和品质。SOS信号途径作为植物耐盐性的重要信号通路,主要包括三类基因,即SOS1、SOS2和SOS3,其中SOS2和SOS3复合物的形成,对于激活SOS1从而行使SOS信号通路维持离子稳态及参与植物抗盐胁迫的功能具有重要作用。谷子作为抗逆耐贫瘠作物,解析其是否存在SOS信号途径及其在盐胁迫下的响应模式具有重要意义。本研究参考已知SOS2、SOS3基因序列,在谷子中同源克隆SOS2基因SiPKS32、SOS3基因SiCaBP5,并进一步构建了SiPKS32、SiCaBP5基因与荧光素酶片段cLUC、nLUC的融合表达载体,利用烟草瞬时荧光素酶互补系统分析基因互作情况。结果显示,SiPKS32与SiCaBP5共侵染烟草可产生荧光,基因间存在互作。该结果为探索谷子中是否存在SOS信号通路及其调控网络,进而为利用基因工程手段培育抗逆作物新品种奠定基础。
关键词： 谷子 盐胁迫 SOS信号途径 SiPKS32/SiCaBP5复合物 荧光素酶互补法
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长生07谷子品系的创制及基于MAS的遗传分析与评价
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以栽培种长农35和通过纯系育种选自其同质群体的长生07品系(种)为材料,以101对引物对试样DNA进行筛选获取在两者间存在多态性的SSR。通过检测发现,共有5个SSR标记在长农35和长生07品系间存在多态性,且分属3个连锁群(Link group)。结合试材形态学变异,遗传差异程度非自然变异可以解释。得以推定,长生07品系可能来源于长农35群体中个体与其它种群的异交组合,也可能来自同一亲本组合继代的不同谱系,或来自长农35剩余变异在定向选择压力下的遗传漂变,传统认为的长生07品系来自长农35自然变异的可能性是非常小的。
关键词： 谷子 分子标记辅助选择(MAS) SSR 连锁群(LG)
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西草净对谷子田一年生杂草活性及其安全性测定
《农药 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确西草净对我国黄淮海区域谷子田常见一年生杂草活性和对谷子安全性,指导谷子田化学除草。[方法]采用盆栽法测定西草净在杂草苗前土壤处理施药方式下对谷子田常见5种杂草的活性及对2个谷子品种的安全性。[结果]西草净对禾本科杂草稗草、狗尾草的EC_(90)值为292.3816~303.5008 g a.i./hm~2,对阔叶杂草藜、反枝苋的EC_(90)值为114.8110~125.7192 g a.i./hm~2,对莎草科杂草异型莎草的EC_(90)值为93.5312 g a.i./hm~2,西草净对阔叶杂草和莎草科杂草活性明显高于对禾本科杂草的活性。西草净对2个谷子品种EC_(10)值均大于730 g a.i./hm~2,谷子与禾本科杂草之间的选择性指数在2.50左右,与阔叶杂草、莎草科之间的选择性指数大于7.0。[结论]西草净对谷子田一年生阔叶杂草、莎草科杂草活性高于对一年生禾本科杂草的活性,西草净使用剂量低于600 g a.i./hm~2对谷子安全。
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谷子胁迫诱导型启动子SiRLK35P的分离及生物信息学分析
《山东农业科学 》 2017
摘要：本研究以谷子"豫谷1号"为材料,结合相关数据库检索,以谷子幼苗提取的基因组DNA为模板,经PCR特异扩增SiRLK35上游1 893 bp调控序列,命名为SiRLK35P。结合PLACE数据库,对SiRLK35P进行生物信息学分析,并对其诱导表达情况进行了预测。结果显示,SiRLK35P中含有ABRELATERD1(ACGT)、GCCCORE(GCCGCC)等多种顺式作用元件,部分元件已知与不同逆境胁迫及应答相关,预测该启动子可能参与谷子胁迫响应,调控下游基因在胁迫等逆境条件下的表达水平,从而对谷子在胁迫下的应答进行调控。该研究为定向改良谷子抗逆特性、培育谷子抗逆新品种提供了候选材料。
关键词： 谷子 启动子 SiRLK35P 顺式作用元件 抗逆 品种培育
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谷子籽粒蛋白质、脂肪、千粒重的遗传变异
《植物遗传资源学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以来自华北夏谷区、东北春谷区、西北高原早熟春谷区、西北高原中晚熟春谷区等4个主要谷子生态区的270个品种为材料,包括育成品种220份和地方品种50份,测定了籽粒千粒重、蛋白质和脂肪含量。结果表明:270份谷子品种平均蛋白质含量(11.18±1.14)%,脂肪含量(4.00±0.42)%,千粒重(2.87±0.28)g。育成品种的蛋白质含量显著低于地方品种蛋白质含量,而育成品种和地方品种的脂肪含量、千粒重差异不显著;不同生态区品种之间蛋白质含量、千粒重差异显著,但脂肪含量差异不显著。西北早熟春谷区品种蛋白质含量平均最高、千粒重最大,华北夏谷区品种蛋白质含量平均最低、千粒重最小;蛋白质含量和千粒重显著正相关,蛋白质含量、千粒重和生育期显著负相关。本研究报道了近30年来我国谷子主产区谷子品种的蛋白质、脂肪含量和千粒重的差异,对于谷子品质育种具有借鉴意义;研究认为谷子籽粒的蛋白质、脂肪含量和千粒重应作为品质育种的重要指标加以重视。
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播期对夏谷幼穗分化及叶龄指数的影响
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究不同播期条件下,夏谷品种幼穗分化进程及各分化阶段与叶龄指数之间的关联,为谷子生产调控和生长模拟提供依据。【方法】在山东省农业科学院作物研究所济南试验基地,以抗拿捕净除草剂夏谷品种济谷16和糯性新品种济谷18为材料,于2015年4月29日至7月8日设置8个播期处理,处理间隔为10 d。60万株/hm2大田生产条件下按播期顺序种植试验小区。在5叶期,每个小区内标记生长均匀一致的谷子植株120株,之后到抽穗每隔1—2 d选取有代表性的植株3—5株,在OLYMPUS SZX16数显体视显微镜下剥去样品苞叶至露出完整幼穗,进行系统观察与拍照,并详细记载不同播期条件下2个品种在各幼穗分化阶段的叶龄以及成熟期植株的总叶片数。【结果】播期和品种对夏谷幼穗分化的方式及形态特征没有影响,依据营养生长期、生长锥伸长期、枝梗分化期、小穗刚毛分化期和雌雄蕊分化期等5个幼穗分化阶段的特点,以济谷16的系列穗发育图片为例,清晰完整的描述了夏谷幼穗发育过程。播期对谷子生育期的影响主要是由于幼穗分化时期的起始时间和持续天数的变化引起。随着播期的推迟,幼穗分化时期的起始时间提前,由出苗后32 d变为22 d左右;幼穗分化过程的持续时间缩短,由28 d变为19 d左右;谷子生育期缩短,由109 d变为83 d左右。在不同的幼穗分化时期,叶龄和叶龄指数随播期的推迟变化趋势不同,而叶龄指数与幼穗分化时期在不同播期间保持着更为稳定的对应关系。2个品种在不同播期条件下,幼穗分化阶段与叶龄指数均符合直线回归关系,R2值在0.977—0.997,表现为极显著正相关,幼穗分化期Y依叶龄指数X的直线回归方程通式为:Y=b X+a,且不同品种在不同播期条件下对应的直线回归方程之间的差异达到极显著水平,济谷16、济谷18在不同播期条件下幼穗分化时期与叶龄指数的直线回归关系不可以用共用的直线回归方程来表示。【结论】2个夏谷品种幼穗分化发育形态基本一致,但播期对2品种幼穗分化的影响有所不同。播期造成的幼穗分化时间的差异是影响谷子生育期的主要原因。根据植株外部叶龄状态判断谷子幼穗分化时期是可行的。
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谷子SiRLK35基因克隆及功能分析
《遗传 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为探讨谷子(Setaria italica L.)耐旱抗逆机制,解析类受体蛋白激酶(receptor like protein kinase,RLKs)基因功能,进而为培育谷子抗逆新品种提供依据,本文以干旱处理的谷子"豫谷1号"为材料,通过i TRAQ技术筛选到1个干旱响应的类受体蛋白激酶基因,命名为SiRLK35。以谷子RNA反转录的单链cDNA为模板,经PCR扩增获取SiRLK35基因全长序列。应用qRT-PCR方法,对SiRLK35在NaCl、PEG、ABA、GA、Me JA等不同处理下的表达模式进行分析。进一步构建基因原核表达载体pET28a-SiRLK35,结合斑点法对SiRLK35的抗盐能力进行初步评价。同时构建过表达载体p CAMBIA1301P-SiRLK35转化水稻,并对转基因植株抗盐能力进行检测。结果显示:胁迫及激素处理均可不同程度诱导SiRLK35基因的表达;斑点法研究结果显示,在相同NaCl浓度的LB平板上,含有SiRLK35基因的原核表达载体的大肠杆菌菌株生长状态较阴性对照好,SiRLK35具有一定的抗盐能力;获得的转SiRLK35基因水稻植株对盐胁迫的耐受性高于对照。SiRLK35基因对不同胁迫均可以产生响应,但对盐胁迫的响应较为明显,推测该基因可能在谷子的抗盐及抗逆过程中发挥作用。
关键词： 谷子 类受体蛋白激酶 表达模式 抗旱及抗逆 品种培育
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不同生态区主要育成谷子品种苗期抗旱性鉴定
《山东农业科学 》 2016
摘要：采用反复干旱法对来自不同生态区的201份谷子[Setaria italica(L.)Beauv.]品种(系)进行苗期抗旱性鉴定,根据幼苗存活率,将其划分为高度抗旱、抗旱、较抗旱、弱抗旱和不抗旱5个等级,其中高度抗旱15个,占7.46%;抗旱48个,占23.88%;较抗旱80个,占39.80%;弱抗旱47个,占23.38%;不抗旱11个,占5.47%。干旱条件下201份材料的幼苗存活率平均为71.02%,变幅为1.05%~100.00%,相对苗高的变幅为23.92%~95.00%,相对生物量的变幅在11.37%~83.10%之间,变异系数达50.98%。幼苗存活率与相对苗高、相对鲜重以及相对生物量均呈正相关,与相对苗高、相对鲜重的相关性极显著,与相对生物量的相关性显著。
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