科研产出
施钙与覆膜对缺钙红壤花生氮、磷、钾吸收利用的影响
《中国油料作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探明施钙与覆膜栽培对南方典型缺钙红壤(第四纪红土发育而成)花生氮、磷、钾吸收分配的影响,本试验以大籽品种湘花2008为材料,设置3个基施钙肥梯度(不施钙、每公顷施钙肥375kg、每公顷施钙肥750kg,分别标记为Ca0、Ca375、Ca750)和2种栽培方式(露地OF与覆膜栽培PF),采用土柱栽培,测定花生植株氮、磷、钾素含量、积累与分配特性。结果表明:随施钙量增加,花生叶、茎秆、根、果针、果壳氮素积累和分配率显著降低,而籽仁的氮素积累量和分配率、植株总氮素积累量提高,覆膜栽培降低叶和果针氮素分配率。增施钙肥有利于花生籽仁磷素的吸收积累、提高其分配率,但显著降低叶、茎秆、根系、果针、果壳磷素分配率。覆膜栽培提高植株对磷素的吸收,而降低茎秆磷素分配率。增施钙肥与覆膜栽培促进花生籽仁中钾积累,提高分配率。植株总钙积累量与总氮素积累量的协同吸收关系(决定系数R~2=0.783 7)优于总钙积累量与钾、磷总积累量的协同关系(决定系数R~2=0.659 1、0.201 9)。增施钙肥提高了氮、磷、钾的利用效率和收获指数(HI)。露地播种每公顷750kg钙肥处理每生产100kg荚果比对照(Ca0-OF)节省纯N 3.17~4.04kg、纯P 0.27~0.30kg、纯K 2.41~2.65kg。因此,花生生产中增施钙肥的同时,可适当减少氮磷钾肥的用量,利于花生高产高效栽培。
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耐酸性土壤花生品种筛选及特征研究
《花生学报 》 2018 北大核心
摘要：我国南方酸性土壤资源丰富,花生是该区域主要的经济与油料作物。本文利用在酸性土壤开展的国家长江流域片长沙点12年(2005-2016)品种区域试验,对来自全国82个品种的植株性状、农艺性状、产量指标等数据进行相关统计和分析,以筛选出耐酸性土壤的丰产花生品种,并明确其基本特征。结果表明:(1)酸性红壤上所有品种的平均荚果产量接近3750kg/hm~2,其植株偏高而分枝数偏少,单株结果数、果仁大小及出仁率均为中等。(2)筛选出荚果产量比耐酸性土壤对照品种中花4号、中花15号(长江流域主栽品种)极显著增产,且平均产量在3000kg/hm~2以上的高产品种17个,约占参试品种的1/5,主要来自偏酸性土壤的育种单位。(3)在酸性土壤中,单株生产力、单株饱果数、单株总果数与丰产性呈高度相关,其相应的植株特征为株高适度、单株分枝数较多。
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花生AhFAD2基因抑制表达的转基因后代分析
《生物工程学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：FAD2(Δ~(12) fatty acid desaturase,Δ~(12)FAD或FAD2)是催化油酸在脂肪酸碳链Δ~(12)位脱氢生成亚油酸的关键酶。在花生中,FAD2酶活性下降或失活可提高籽粒中油酸的相对含量,改善花生籽粒及制品的品质和氧化稳定性。通过将种子特异性表达Lectin启动子和Ca MV35S启动子驱动的倒位重复Ah FAD2基因RNAi干扰结构转入花生,获得了以丰花1号(FH1)和花育23(HY23)为受体、携带上述2种转化结构、稳定遗传的花生转基因纯合体株系,转基因花生主要农艺性状与非转基因对照基本一致。实时荧光定量分析发现,各转基因株系发育种子中Ah FAD2基因的转录水平普遍下调。气相色谱法进一步测定了部分转基因后代株系种子的脂肪酸含量及组成,籽粒中油酸含量分别平均提高了15.09%(HY23为受体)、36.40%(FH1为受体),相应地,亚油酸含量平均下降了16.19%、29.81%,油亚比平均增加了38.02%、98.10%。各转基因株系的油酸含量显著提高;且在以FH1为受体的转基因株系后代籽粒以及种子特异性启动子驱动的转化结构中,RNAi的抑制效果更明显。通过RNAi技术抑制花生FAD2基因的表达,可以有效提高花生籽粒油酸含量。该技术体系可以为花生品质育种提供借鉴。
关键词： 花生 Δ~(12)脂肪酸脱氢酶 RNA干扰 转基因 油酸与亚油酸比值
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盐胁迫条件下花生应答转录因子鉴定与分析
《山东农业科学 》 2018
摘要：转录因子是一类具有特殊结构、调控基因表达的蛋白质分子。为了解析转录因子在花生适应盐胁迫环境中的分子机制,本研究以鲁花14号为材料,通过RNA-seq分析花生转录因子在盐胁迫以及恢复后的表达差异。结果表明,在250 mmol/L Na Cl处理4 d后,花生中共检测到76个差异表达的转录因子,分别属于13个转录因子家族。其中,根中35个转录因子上调表达,29个下调表达;地上部40个上调表达,17个下调表达。盐胁迫解除后,有35个转录因子不但没有恢复到盐处理前的水平,反而表达量进一步增加。本试验为进一步研究花生转录因子家族在盐胁迫中的作用和提高花生的耐盐性奠定理论基础。
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花生PDAT基因家族的全基因组生物信息学分析
《花生学报 》 2018 北大核心
摘要：磷脂二酰甘油酰基转移酶(phospholipids:diacylglycerol acyltransferase,PDAT)催化磷脂和二酰甘油反应,生成溶血磷脂和三酰甘油,是植物三酰甘油合成的关键酶之一。为了在全基因组水平上探究花生PDAT(AhPDAT)基因家族的特征,通过生物信息学方法,结合花生基因组和转录组数据对AhPDAT家族成员从系统进化、基因结构、表达模式以及可变剪接等方面进行系统分析。结果显示,AhPDAT家族包含17个成员,不均匀分布于9条染色体上。系统进化分析发现,AhPDATs与大豆、苜蓿以及菜豆聚在一起,亲缘关系较近。基因结构分析显示,AhPDATs基因具有2~8个外显子,可编码88~742个氨基酸。表达模式分析发现,AhPDATs家族成员组织表达多样化,这种表达模式的差异表明它们功能分工的不同。同时,该家族基因还存在丰富的可变剪接类型。这些结果为今后进一步开展AhPDATs基因家族的功能研究提供参考,同时也为花生品质育种奠定了一定的理论基础。
关键词： 花生 二酰甘油酰基转移酶 进化 表达模式 可变剪接
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花生FAD基因家族的全基因组鉴定与表达模式分析
《山东农业科学 》 2018
摘要：脂肪酸去饱和酶(FAD)是合成不饱和脂肪酸的关键酶,在植物维持各项生命活动、应对生物与非生物胁迫方面具有重要作用。本研究对花生基因组中的FAD基因家族进行鉴定与生物信息学分析,并利用花生转录组数据对花生FAD(Ah FAD)基因的表达模式及可变剪接形式进行分析。结果显示,在花生基因组中共有31个Ah FAD基因,分为6类,Ah SAD基因亚家族有12条序列,AhFAD2有6条序列,Ah FAD3有4条序列,Ah FAD4/5有3条序列,Ah FAD6有2条序列,Ah FAD7/8有4条序列。聚类分析表明,Ah FAD有两大分支:游离Ah SAD分支和膜结合Ah FAD分支;膜结合Ah FAD分支中Ah FAD4/5起源最早,ω-3 Ah FAD由ω-6Ah FAD进化而来;单双子叶聚类于不同分支。表达模式分析表明,Ah SAD、AhFAD2和Ah FAD3在种子中表达水平较高,Ah FAD4/5、Ah FAD6、Ah FAD7/8在叶中表达量最高。可变剪接分析表明,Ah FAD亚家族之间可变剪接形式差异明显,其中有12个Ah FAD基因发生了可变剪接。TTS和TSS是发生最多的可变剪接事件,其次是IR,最少的是AE和ES。
关键词： 花生 脂肪酸去饱和酶(FAD) 生物信息学分析 表达模式 可变剪接
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不同改良剂对酸化土壤花生钙素吸收利用及生长发育的影响
《核农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为明确改良剂对酸化土壤生境及花生钙营养的调控效应,大田条件下,以不加改良剂为对照,研究石灰、硅钙肥、生物有机肥及生物炭4种土壤改良剂对酸化土壤花生植株钙吸收、利用及生育的影响。结果表明,石灰、硅钙肥及生物有机肥均能显著提高土壤全钙及有效钙含量,较对照分别增加17.0%~25.0%和116.7%~186.8%。上述3种改良剂均可显著提高植株钙的吸收与利用,其中植株钙含量和籽仁钙积累量较对照分别增加13.5%~22.3%和179.9%~478.2%,而对无经济价值器官(针壳和营养体)的钙积累量无显著影响,钙收获指数和钙利用效率较对照分别增加28.6%~78.3%和51.0~81.7%。石灰、硅钙肥及生物有机肥均能有效控制花生植株冗余生长、促进籽仁发育,营养体、针壳干重及荚果空瘪率下降,籽仁干重和荚果出仁率升高;荚果产量较对照分别增加61.3%、42.4%和49.4%。土壤钙含量(全量及有效态)、植株钙含量、籽仁钙积累量、钙利用效率及钙收获指数与荚果产量呈显著或极显著正相关。综上,石灰、硅钙肥和生物有机肥是较为理想的花生酸化土壤改良剂,而生物炭对上述各项指标无显著影响,且与对照差异不大。本研究为酸化土壤花生高产高效栽培提供了理论依据。
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土壤酸胁迫下不同花生品种(系)钙吸收、分配及钙效率差异
《核农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为明确不同花生品种(系)对土壤酸胁迫的响应差异及其机制,本试验在大田条件下,酸化土壤(pH值4.2)及正常土壤(pH值6.0,对照)中比较了19个花生品种(系)产量、主要农艺性状及钙吸收特征等指标的差异。结果表明,酸胁迫条件下,多数花生品种(系)植株钙含量显著下降,较对照平均降低0.18个百分点;酸胁迫降低了生殖体(果针、果壳、籽仁)中钙累积,而整株及营养体(根、茎、叶)钙累积量平均值与对照相差不大,表明酸胁迫主要抑制了果针和荚果对钙的吸收,对根系钙吸收影响较小;此外,酸胁迫显著降低了荚果、籽仁钙利用效率。酸胁迫导致花生徒长,胁迫处理植株干物重平均比对照增加31.2%,其中营养体及针壳增幅明显,籽仁干重下降显著。酸胁迫导致花生荚果性状变劣,酸胁迫下出仁率和空秕率平均值较对照分别降低45.5和55.5个百分点,百果重和荚果产量分别降低70.2%和60.4%。不同品种(系)耐酸系数变幅为0.002~0.548。按照耐酸系数,将供试品种(系)分成耐酸型、中间型及酸敏感型三类,其中L2010和花育32两品种(系)为耐酸型;酸胁迫下荚果产量、出仁率、籽仁钙累积量、荚果钙利用率及籽仁钙利用率等指标与耐酸系数呈极显著正相关,空秕率与耐酸系数呈极显著负相关。本研究为耐酸花生品种选育及酸化土壤花生高产栽培提供了理论依据。
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花生AhNAC53基因的克隆及干旱胁迫下的表达分析
《核农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探究NAC转录因子在花生生长发育和抗逆反应中的功能,本试验在花生J11叶片中克隆得到一个NAC基因,并利用实时荧光定量PCR技术(RT-qRCR)对NAC基因表达模式进行了分析。结果表明,NAC基因全长1 752 bp,共编码583个氨基酸,分子量64.924 k Da,等电点4.42,亚细胞定位结果预测该NAC蛋白主要在细胞核中,进化树分析结果表明其与大豆GmNAC53亲缘关系较近,将其命名为AhNAC53。RT-qRCR结果表明,AhNAC53基因在花生不同组织中均有表达,其中在叶中的表达量最高;不同程度的干旱胁迫下其表达量存在显著差异,除在10%PEG6000胁迫下基因表达量相对变化较小,其他胁迫程度(5%、15%和20%PEG6000)下,随着处理时间的延长,AhNAC53基因表达量均呈现较大幅度的上调,且均在处理48 h时达到峰值,进一步表明AhNAC53基因可能参与了花生的生长发育和对干旱胁迫的响应。本试验结果为深入研究花生AhNAC53基因的功能奠定了一定的理论基础。
关键词： 花生 AhNAC53 基因克隆 干旱胁迫 表达分析
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花生半矮化突变体sdm1的表型分析与赤霉素响应研究
《山东农业科学 》 2017
摘要：本研究利用快中子辐照花生山花13号的干种子,获得了一个性状稳定遗传的花生半矮化突变体sdm1(semi-dwarf mutant 1),继而对其矮化形态、经济性状指标及赤霉素响应特性进行了分析。结果表明,与山花13号相比,该突变体植株半矮化、枝较粗,种仁较大、种皮色泽较深,种子成分中含油量提高、粗蛋白含量下降。采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定了突变体叶片中赤霉素的含量,发现突变体赤霉素含量明显低于山花13号,用GA3处理突变体能够恢复突变体的株高。利用qRT-PCR方法分析赤霉素代谢和信号传导途径相关基因的转录水平,发现AhGA2ox、AhGA3ox、AhGA20ox、AhDella2、AhDella3等基因的表达均发生明显变化。以上结果表明,突变体内赤霉素合成途径关键酶基因的表达水平发生变化,使赤霉素合成能力下降,导致植株内赤霉素水平降低,从而出现矮化表型。
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