科研产出
脱落酸受体PYLs的结构与功能研究进展
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：脱落酸(abscisic acid, ABA)在响应生物及非生物胁迫和调控植物生长发育中发挥重要作用.ABA功能的发挥是通过一系列信号转导来实现的.ABA信号通路主要包括ABA受体PYR/PYL/RCAR、PP2C和SnRK2 3类核心组分.在ABA信号转导过程中,ABA受体PYLs作为ABA信号通路上游调控因子,首先感受ABA信号;然后,通过抑制PP2C磷酸酶活性进而激活SnRK2,促进下游基因表达,开启ABA信号通路,调控植物耐逆或生长发育.本研究主要对ABA信号通路,特别是PYLs蛋白的发现、结构及功能等方面进行了评述,并以棉花为例,对如何深化棉花PYLs蛋白功能研究作了展望.
全文链接
请求原文
陆地棉蔗糖转运蛋白基因家族的鉴定及表达分析
《西北植物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：蔗糖转运蛋白(SUT)在蔗糖从"源"到"库"的运输与分配过程中发挥着重要作用.该研究基于最新公布的陆地棉基因组数据,利用生物信息学和荧光定量PCR等方法,对陆地棉SUT基因家族进行全基因组鉴定,并对他们的表达特性进行系统分析.结果显示:(1)在陆地棉基因组中,共鉴定到18个GhSUT基因(GhSUT1-GhSUT18),他们不均匀地分布在陆地棉11条染色体上.(2)GhSUT蛋白间序列一致性很高,均具有11~12个跨膜结构域,且都定位于质膜.(3)进化关系分析表明,陆地棉GhSUT蛋白主要分布在双子叶植物特有的SUT1亚组,以及单、双子叶植物共有的SUT2亚组和SUT4亚组,其中SUT1亚组成员最多,包含8个GhSUT基因.(4)位于同一亚组的GhSUT基因具有相似的内含子-外显子分布模式,不同亚组间GhSUT基因内含子/外显子数目差异很大.(5)转录组分析表明,GhSUT基因在表达水平上存在差异,GhSUT1和GhSUT10在被检测的组织不表达,GhSUT5、GhSUT14、GhSUT7和GhSUT16在被检测的组织表达量较低,其他GhSUT基因在被检测的组织具有较高的表达水平;另外,GhSUT基因的表达具有组织特异性,其中GhSUT2和GhSUT11主要在"源"和"库"器官中表达,GhSUT6和GhSUT15主要在"库"器官中表达,而GhSUT9和GhSUT18主要在纤维中表达.(6)荧光定量PCR分析表明,GhSUT2在"源"和"库"器官中均具有较高的表达水平,GhSUT6主要在"库"器官包括根、花瓣、纤维和茎中表达,在"源"器官(叶片)中表达量很低;GhSUT18主要在纤维中特异性高表达,在其他组织表达量很低.研究表明,实验验证结果与转录组分析结果相对一致.该研究结果为进一步研究SUT家族基因的功能提供了重要的基因信息,并为棉花产量的提高和纤维品质的改良奠定了理论依据.
关键词： 蔗糖转运蛋白(SUT) 基因家族 进化分析 组织表达 陆地棉
全文链接
请求原文
化学封顶对棉花株型的调控及评价指标筛选
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]株型是重要的农艺性状,对棉花的栽培适应性和产量等有着巨大影响.研究化学封顶对棉花株型相关性状的影响,并进行综合分析,为化学封顶的应用和推广提供理论支持.[方法]于2015-2016年在河北农业大学试验基地,以黄河流域大面积种植的冀棉863和农大棉601为试验材料,设置人工打顶、化学封顶和不打顶3个处理,测定产量构成及株高、茎粗、果枝数等株型相关指标,开展化学封顶对棉花株型性状影响的研究.[结果]人工打顶和化学封顶处理的籽棉产量无显著差异,且均显著高于不打顶处理,冀棉863和农大棉601在化学封顶处理下的籽棉产量比不打顶处理分别提高了7.19%和6.18%.与不打顶处理相比,化学封顶处理显著降低了棉花的株高、节间数、果枝数、果节数,显著增加了上部果枝的近远端直径比.与人工打顶处理相比,化学封顶处理显著降低了主茎的节间长度和上部果枝长度.通过皮尔逊相关性分析、主成分分析和灰色关联度分析认为可通过株高和上部果枝的近远端直径比来评价化学封顶对棉花株型的调控效果.[结论]化学封顶可显著调控棉花的营养生长,且与人工打顶相比对产量无显著影响,株高和上部果枝近远端直径可作为评价化学封顶对棉花株型调控效果的最佳评价指标.
关键词： 棉花 株型 人工打顶 化学封顶 产量 主成分分析 灰色关联度分析
全文链接
请求原文
陆地棉亚鸡脚叶种质耐干旱胁迫分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为系统研究亚鸡脚叶种质的耐干旱能力,评价其在棉花遗传改良中的应用价值,本研究用聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱胁迫,测定了干旱胁迫下亚鸡脚叶和常态叶材料幼苗形态、光合参数、叶绿素含量及叶绿素荧光最大光化学效率(Fv/Fm)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)过氧化氢酶(CAT)及抗坏血酸(APX)等抗氧化酶的活性及可溶性糖、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量的差异.结果表明在15%PEG胁迫下,亚鸡脚叶和常态叶材料的差异最明显,亚鸡脚叶材料的蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、细胞间隙二氧化碳浓度(Ci)、叶绿素含量及Fv/Fm在胁迫及复水后均优于常态叶材料.亚鸡脚叶材料的SOD、POD、CAT及APX抗氧化酶活性及调节渗透物质(可溶性糖和脯氨酸)在胁迫过程中均高于常态叶材料.这说明无论是光合生理特性,还是干旱胁迫生理响应,亚鸡脚叶材料都优于常态叶材料,表现出更好的耐旱性,这为棉花耐旱新品种选育和遗传改良提供了材料支撑.
全文链接
请求原文
基于SSR标记的区试棉花品种纯度和真实性鉴定
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：利用SSR标记进行棉花品种纯度检测和真实性鉴定,可以为棉花品种审定提供重要依据.本研究在前期工作基础上,选择26对覆盖棉花每条染色体的SSR核心引物,以2018年参加山东省区试的53个棉花品种为材料,进行纯度检测和真实性鉴定.结果显示,26对SSR核心引物在53个品种中共检测到111个等位基因位点,遗传距离为0.01~0.91,平均为0.44;分子遗传纯度≥95%的品种占64.15%,<90%的品种占18.87%.聚类分析表明,CQ1802与JQ1805、CQ1803与JQ1803之间仅有1个位点的差异,遗传距离为0.01,这两组品种为同一品种参加了不同组别的试验.品种CS1802和ZQ1802的分子遗传纯度很低,分别为71.47%和72.76%,是由于群体中单个位点存在不同杂合而造成的.本研究表明利用SSR分子标记技术鉴定棉花区试品种的真实性和纯度,可以有效降低品种低代参试以及同一品种重复参试和重复审定现象的发生,对维护区域试验的权威性和育种家的合法权益具有重要意义.
关键词： 棉花 纯度检测 真实性鉴定 SSR标记 遗传多样性分析
全文链接
请求原文
不同密度下打顶方式对短季棉生长及产量的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：试验采用裂区设计,主区设置每公顷密度4.5万株和9.0万株两个密度水平,副区设置不打顶、人工打顶和化学封顶3种方式,研究不同密度下打顶方式对棉花生长及产量的影响.结果表明:密度增大,棉花株高和单产增加,而单株干物质重、单株果枝数和单株铃数减少;不同打顶方式比较,高密度下单株有效铃数、单铃重和籽棉产量由大到小的顺序为:化学封顶>人工打顶>不打顶,差异达到显著水平,低密度下差异不显著.综合来看,每公顷密度9.0万株下化学封顶处理的产量最高,为4 143.19 kg/hm2,说明化学封顶更适于棉花高密度种植.
关键词： 棉花 种植密度 化学封顶 生长性状 干物质积累 产量
全文链接
请求原文
不同施氮水平下棉花叶片最大羧化速率的高光谱估测
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：植物叶片最大羧化速率(Maximum Carboxylation Rate,V_(cmax))是表征植被光合能力的重要参数之一,研究叶片V_(cmax)对氮素的响应对预测植被光合作用和未来植被生产力具有重要意义。该研究以国欣棉9号为试验材料,设置4个施氮水平,测定棉花不同生育时期叶片生理参数和叶片反射光谱,探究V_(cmax)与生理参数及光谱指数的关系,建立叶片V_(cmax)最优反演模型。结果显示,棉花叶片V_(cmax)在苗期至蕾期不受施氮水平的影响,随着生育进程的推进,氮素逐渐成为影响叶片V_(cmax)高低的主要因素之一。此外,叶片V_(cmax)与含氮量的相关程度最高,远高于叶片V_(cmax)与叶绿素、比叶重的关系。对叶片V_(cmax)与光谱指数进行回归分析发现,由蓝光和红边波段组合的光谱指数能较好的预测叶片V_(cmax),其中表现最好的为归一化差值植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI697,445)和比值植被指数(Ratio Vegetation Index,RVI445,694),决定系数(R~2)均大于0.75。最后,以生理参数和光谱指数为基础,采用一般线性回归和多元逐步回归构建棉花叶片V_(cmax)估算模型,结果表明,由RVI445,694、光化学植被指数(Photochemical Vegetation Index,PRI)、修正型归一化差值植被指数(Modified Normalized Difference Vegetation Index,m ND705)所构建的多元逐步回归模型精度最高(R~2=0.809, RMSE=16.93μmol/(m~2·s)),叶片含氮量和叶绿素所构建的多元逐步回归模型次之(R~2=0.801,RMSE=17.01μmol/(m~2·s)),高于其他单变量线性回归模型。研究表明,利用高光谱指数可以有效地估测棉花叶片最大羧化速率,结果可为叶片V_(cmax)准确反演和评估光合能力提供支撑。
全文链接
请求原文
利用WGCNA鉴定棉花抗黄萎病相关基因共表达网络
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：加权基因共表达网络分析(Weighted Gene Co-expression Network Analysis, WGCNA)作为一种典型的系统生物学方法,可用来鉴定协同表达的基因模块,探索模块与目标性状之间的生物学相关性,并挖掘网络中的核心基因。黄萎病(Verticilliumwilt)可严重降低棉花(Gossypiumspp.)的产量及品质,因此研究抗病基因及抗病机制,对于棉花抗病育种工作具有重要意义。本研究以黄萎病菌侵染不同时间点的海岛棉(Gossypium barbadense)幼苗根尖转录组数据为基础,分析其差异表达基因,并选取在不同样本之间表达水平变异最大的前50%基因(共35,647个)进行WGCNA。结果表明,在黄萎病菌侵染条件下,共有22,850个基因差异表达,其中4685个为所有侵染时间点共有的差异基因。共鉴定到18个基因共表达模块,其中5个为抗黄萎病相关特异性模块(black、mediumpurple3、darkolivegreen、plum3模块分别与侵染2 h、6 h、48 h、72 h时间点正相关; mediumpurple2与侵染2 h时间点负相关)。GO和KEGG富集分析表明,特异性模块可以富集到有生物学意义的富集结果,如刺激响应、钙离子结合、黄酮类化合物合成代谢等抗逆相关通路。通过计算模块内基因的连通性,挖掘出了网络中的核心基因,功能预测表明,这些基因可能在逆境胁迫响应中发挥重要作用。本研究为进一步理解棉花抗黄萎病的分子机制、选育棉花抗病新品种提供了理论指导。
关键词： 棉花 黄萎病 加权基因共表达网络分析 核心基因
全文链接
请求原文
3MDZ-4型自走式棉花打顶喷药联合作业机设计
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有棉田打顶机打顶率低,打顶和喷药环节独立作业造成拖拉机动力浪费的问题,集成精准打顶与变量喷药技术,设计了3MDZ-4型自走式棉花打顶喷药联合作业机,可一次完成棉花分禾收拢、扶禾、打顶、喷药作业.对机具关键部件分-扶禾装置、高度检测系统、打顶系统、喷药系统进行设计分析,确定了分禾宽度为470 mm、高度检测范围为0~320 mm、圆盘刀轴最小转速716 r/min、平行四连杆机构长度等参数,在设计分析的基础上进行田间试验.田间试验结果表明:当该机工作速度为2.5 km/h时,棉花打顶率为91%,打顶前后棉花高度相关系数为0.81,相关性强;喷药系统可根据作业速度调节喷药量,实际流量与理论流量相对误差在5%以内.同时,触屏显示器能够实时显示作业速度、作业面积等参数,当药液低于设定值时发出声光报警,提高了棉花打顶喷药机械的智能化水平.该研究可为棉花打顶喷药机械的设计提供理论参考.
全文链接
请求原文
