科研产出
优化棉作制度,创新种植模式,为山东棉业发展插上科技的翅膀
《中国棉花 》 2021
摘要：近年来,受生产成本升高、产业结构调整等诸多因素影响,山东植棉面积大幅下滑.为保障山东棉花产业可持续健康发展,山东棉花研究中心经多年科研攻关,创建了棉花轻简高效栽培技术体系,通过降低物化成本和人工投入提高植棉效益;因地制宜发展出蒜(麦)后直播短季棉以及花椒间作蒜后直播短季棉的"三元"种植等高效种植模式;改革优化棉作制度,发展出黄河三角洲无膜短季棉、棉花花生宽幅间作定向轮作、饲草棉花两熟等新的棉作模式.同时,还帮建和扶持了一批涉棉新型农业经营主体,使其不仅成为当地促进农民增收、农业发展的主力军,也成为加快科技成果转化、开展农业技术服务的桥头堡.以上技术进展和举措为山东棉业发展提供了强有力的科技支撑.
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平实笃定开新路 衣被天下细从头-深切缅怀中国农业大学徐楚年先生
《中国棉花 》 2021
摘要：徐楚年先生是我国较早系统研究棉花纤维发育与品质建成的老一辈科学家,其主要科研和教学成果:一是将棉纤维发育时期由原来的3个修订为4个,深化了对棉纤维形成过程的认知;二是发现了纤维品质与产量形成在细胞学上的同步性,为协同提高纤维产量和品质提供了理论依据;三是建立“人工棉纤维”的离体培养技术体系,为棉纤维工厂化生产奠定了基础。此外,徐先生还创新人才培养方式,为我国培养了大批优秀农业科技人才。回顾总结徐楚年先生的成果和贡献,旨在激励后人,为中国棉业的可持续发展做出新的贡献。
关键词： 徐楚年 棉花 纤维发育 产量形成 棉纤维离体培养 人才培养
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陆地棉L-D1等位基因特异性分子标记的开发及应用
《棉花学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】L-D1基因调控陆地棉叶形。本研究设计特异分子标记精准鉴定L-D1等位基因,为其在陆地棉冠层结构改良中的应用提供支撑。【方法】利用具有鲁棉研28号遗传背景的L-D1等位基因近等基因系,分析不同等位基因组合对叶形的影响。根据4个等位基因的启动子和编码区的多态性设计特异分子标记,并对不同叶形中的等位基因进行检测。【结果】L-D1基因从3叶期开始调控叶片叶裂的形成,4～8叶期叶裂不断加深,从9叶期开始基本稳定;L-D1等位基因不同组合可形成相似叶形,仅从形态上难以准确辨别。克隆获得L-D1位点4个等位基因起始密码子前约4 kb的启动子片段,发现24个SNPs（Single nucleotide polymorphism,单核苷酸多态性）、1个133 bp及1个14 bp的插入缺失。根据等位基因启动子及编码区的SNP和缺失插入开发了1个Indel分子标记InDel＿8和2个衍生酶切扩增多态性序列标记dCAPS＿192、dCAPS＿519,分别为l2、L2o、L2s的特异分子标记。【结论】根据陆地棉中控制叶形的L-D1等位基因间的差异开发了3个特异性分子标记,可用来鉴定不同的L-D1等位基因。
关键词： 冠层改良 叶形 L-D1位点 特异分子标记 陆地棉
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陆地棉钾转运体基因GhHAK5启动子的克隆与功能分析
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：KUP/HAK/KT钾转运体基因的转录调控是植物响应低钾胁迫的一项重要机制。克隆和分析棉花钾转运体基因的启动子,不仅有助于了解其表达模式及调控机制,对于改良棉花的钾吸收特性也具有重要意义。陆地棉钾转运体基因GhHAK5是一个在根中特异性高表达的基因,其表达受低钾胁迫诱导,目前关于该基因启动子的功能还不清楚。本研究以陆地棉品种百棉1号为材料,通过PCR方法对GhHAK5上游2000bp启动子片段(pGhHAK5)进行克隆,并通过转化拟南芥、GUS组织定位和低钾诱导表达特性分析来研究其功能。结果表明, pGhHAK5除具有TATA-box和CAAT-box等基本顺式作用元件外,还含有多个响应于光、逆境胁迫、植物激素和生物钟等的顺式作用元件。pGhHAK5与雷蒙德氏棉pGrHAK5在重要调控元件的数量和位置分布上具有较高的一致性,均具有5个参与根特异性表达调控的元件(ATAAAAT)和1个参与低钾条件下转录调控的ARF转录因子结合位点(TGTCNN)。GUS组织化学染色结果显示,转基因拟南芥幼苗的叶脉和胚轴维管束组织染色较深,根系染色较浅;成熟期转基因拟南芥植株的根、叶脉和花萼维管束组织染色较深,茎和荚皮染色较浅,表明pGhHAK5驱动的GUS主要在拟南芥成熟的根和地上部维管束组织中表达。进一步低钾诱导表达特性分析表明, PGhHAK5驱动的GUS在拟南芥幼苗幼嫩根中的表达很弱,且其表达不受低钾胁迫诱导而增强,表明PGhHAK5可能是一个主要在成熟根中具有功能的低钾诱导型启动子。转录组分析和荧光定量PCR结果表明, GhHAK5主要在成熟的根中表达,且其表达受发育时期的影响,该结果与pGhHAK5驱动的GUS在拟南芥根中的表达结果一致。本研究结果有助于深入了解GhHAK5表达调控的分子机制,并为棉花钾吸收效率的提高及钾高效棉花品种的培育提供理论依据。
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陆地棉胆色素原脱氨酶基因的克隆及表达分析
《农业生物技术学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：叶色突变体是研究高等植物叶绿素代谢、叶绿体发育、光合作用和激素生理等一系列生理代谢过程的理想材料,也是遗传和育种研究中的重要材料.胆色素原脱氨酶(porphobilinogen deaminase,PBGD)是植物叶绿素生物合成的关键酶.本研究以陆地棉(Gossypium hirsutum)'鲁棉418'的花斑叶突变体为材料,克隆了4个GhPBGDs,分别命名为GhPBGD1A(GenBank No.MN849924)、GhPBGD1D(GenBank No.MN849925)、GhPBGD2A(GenBank No.MN849926)和GhPBGD2D(GenBank No.MN849927).测序结果表明,正常叶片与花斑叶片中的4个基因序列相同;4个基因均含有5个外显子和4个内含子,预测结果均定位于叶绿体;进化分析表明,GhPBGD蛋白与拟南芥(Arabidopsis thaliana)和油菜(Brassica napus)的PBGD同源蛋白亲缘关系较近.另外,4个基因启动子顺式作用元件中含有光响应元件、厌氧环境及多种激素相关的应答元件.qRT-PCR结果表明,4个GhPBGD基因在正常棉株的叶、花、铃和苞叶中均有表达,其中在叶片中的表达量最高;与正常叶相比,花斑叶中GhPBGD基因的表达量都显著降低.以上结果表明,GhPBGD基因家族可能参与调控叶色突变.本研究可为深入探讨叶色缺失突变体的分子机理提供参考依据.
关键词： 棉花 胆色素原脱氨酶(PBGD) 基因克隆 表达分析
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气相色谱-质谱法测定二甲戊灵在棉花和土壤中的残留及消解动态
《安徽农业科学 》 2020
摘要：[目的]采用气相色谱-质谱(GC-MS)法测定二甲戊灵在棉花和土壤中的残留及消解动态.[方法]土壤和棉籽样品经过乙腈浸泡,超声波提取,再经过净化后采用气相色谱-质谱(GC-MS)仪测定.[结果]在0.01~0.50μg/mL,二甲戊灵的峰面积(y)与质量浓度(x)有良好的线性关系(r=0.999 2).此方法中二甲戊灵的最低检出限为0.001 ng,添加最低检出浓度为0.01 mg/kg.在0.01~0.50 mg/kg 3个添加水平下,二甲戊灵在棉株中回收率在88.1%~102.0%,RSD为1.64%~2.87%;在土壤中回收率在91.2%~107.0%,RSD为1.62%~4.81%;在棉籽中回收率在97.4%~102.0%,RSD为1.52%~3.64%.消解曲线符合一级动力学方程,在棉株和土壤中的降解半衰期分别为1.43~5.88和5.48~11.50 d.[结论]该研究为二甲戊灵在棉花上合理使用及其MRL值的制定提供基础数据.
关键词： 气相色谱-质谱法 二甲戊灵 棉株 土壤 棉籽 残留 消解动态
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陆地棉NF-YA基因家族的全基因组鉴定与功能分析
《棉花学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过对陆地棉NF-YA基因家族进行全基因组鉴定,分析其表达特性,鉴定其中与棉花开花相关的基因。【方法】利用生物信息学方法系统分析了其理化性质、基因结构、共线性、Ka/Ks、顺式作用元件和表达模式,实时荧光定量聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)分析表达特征,采用病毒诱导基因沉默技术验证基因功能。【结果】陆地棉中鉴定到29个NF-YA基因家族成员,分为5个亚组,定位在18条染色体上;全基因组复制和片段复制是GhNF-YA基因家族扩张的主要动力;启动子区含有大量光反应的顺式作用元件。GhNF-YA基因家族基因在茎、叶中高表达;12个GhNF-YA基因在早熟品种鲁棉研19号和晚熟品种鲁棉研37号中均在第三至六叶时期表达量较高,并且大部分基因在品种间表达差异显著。沉默GhNF-YA18基因的鲁棉研37号植株比对照提前11 d现蕾,并且该基因在白化期和现蕾期的表达量均低于未沉默对照棉株。【结论】本研究对陆地棉NF-YA基因家族进行了鉴定和表达分析,为进一步研究棉花开花调控的分子机制奠定了基础。
关键词： 陆地棉 NF-YA基因家族 生物信息学 表达分析 病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)
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