科研产出
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
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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
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叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT在小麦遗传改良中的应用
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了解叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT在小麦遗传改良中的作用,利用共表达PSAG12和IPT的转基因小麦材料(TIPT-XN1376)与推广小麦品种陕麦159、周麦18、远丰175、西农979和郑麦9023杂交,并对其后代进行分子标记辅助选择和叶绿素含量测定,研究PS4G12-IPT基因在小麦中的遗传特点及其与衰老和叶片叶绿素含量的关系.结果表明,150个转基因株系中,携带PSAG12-IPT植株与不携带PSAG12-IPT植株的分离比为110 ∶ 40,x2检验表明,符合3:1的分离特点,说明PSAG12-IPT基因以单基因形式在子代中稳定遗传.携带PSAG12-IPT的F2株系平均叶绿素含量(55.4 mg·g-1)比不携带PSAG12-IPT的F2株系(51.7 mg·g-1)提高7%,说明PS412-IPT基因能够降低植株叶片叶绿素的降解速率,使叶片维持较长持绿时间,延缓叶片衰老.
关键词： 小麦 叶片衰老 PSAG12-IPT基因 叶绿素含量
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花生质膜H+-ATPase基因AhHA1的克隆与功能研究
《中国油料作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：质膜H+-ATPase是植物细胞膜上唯一介导H+外排到胞外区域的质子泵,H+外排产生跨膜电化学梯度,为大量次级转运蛋白提供跨膜驱动力,因此质膜H+-ATPase在跨膜转运系统中发挥重要作用.本研究鉴定了一个盐胁迫诱导的花生质膜H+-ATPase基因AhHA1,并利用生物信息学技术筛选了栽培种花生基因组中AhHA1的同源基因,进行了系统进化树分析、亚细胞定位研究和组织表达分析.结果表明栽培种花生基因组编码24个AhHA1同源基因,分属于5个亚家族,其中AhHA1与拟南芥AHA4和AHA11同源;亚细胞定位实验显示AhHA1定位在细胞质膜上;组织表达分析显示AhHA1/2在根中的表达量最高.为研究AhHA1的功能,构建了AhHA1过表达转基因株系,分析了盐胁迫下转基因株系的表型.结果表明,过表达AhHA1的转基因拟南芥种子的萌发率、幼苗成活率和生物量均有提高,说明该基因的过量表达能够提高植物的耐盐能力.本研究增加了对花生耐盐机理和花生质膜H+-ATPase家族的认识,提供了提高作物耐盐能力的候选基因.
关键词： 花生 质膜H+-ATPase AhHA1 盐胁迫
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甘薯花生轮作对花生生理及产量品质的影响
《中国油料作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为解决花生连作障碍问题,明确甘薯-花生轮作对花生连作障碍的缓解效应,在多年花生连作地块,研究了甘薯-花生轮作(GHZ)与花生连作(HHZ)2种栽培模式下花生的营养生长、生理特性、产量及品质.结果表明:对比HHZ处理,GHZ处理显著促进了花生营养生长,提高了花生叶面积指数、叶绿素含量、净光合速率和光合生产能力;硝酸还原酶活性和根系活力提高;花生干物质积累量增加,荚果产量提高了14.4%,出仁率提高.此外,GHZ处理显著增加了花生籽仁蛋白质含量、粗脂肪含量及O/L比值,降低可溶性糖含量,改善了花生籽仁品质.甘薯-花生轮作可有效缓解花生连作障碍.
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丛枝菌根真菌和过磷酸钙对盐碱、非盐碱土壤花生产量和品质的影响
《中国油料作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：丛枝菌根真菌(AMF)能够改善植物根系土壤环境,提高植物对营养物质的吸收和对逆境胁迫的抗性.本研究选用花育22号和花育25号2个品种,在盐碱地和非盐碱地2种类型土壤设置AMF和过磷酸钙单一和复合处理,研究AMF和过磷酸钙对花生生长和产量品质的影响.结果表明,同等复合肥处理下,不同类型土壤施加AMF、过磷酸钙和两者复合处理,花生植株生物量提高,单株总果数、饱果数、双仁果数、百果重、百仁重等均提高,产量从而提高.盐碱地AMF菌肥和过磷酸钙复合效应>AMF菌肥效应>过磷酸钙效应;非盐碱地复合效应>过磷酸钙效应>AMF菌肥效应.AMF菌肥和过磷酸钙处理均可显著提高花生蛋白质、油酸含量和油酸和亚油酸比值,降低含亚油酸含量,对脂肪含量无显著影响.本研究为AMF和过磷酸钙复合生物肥料在不同土壤类型花生高效生产中的应用提供了理论依据和技术支撑.
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功能高分子助剂G-100A调控农药对靶传递性能研究
《农药学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：随着统防统治技术的发展,将多种农药制剂结合喷雾助剂混配使用已成为主要施药方式之一,但由此也带来了不同企业制剂产品或配方助剂与喷雾助剂之间的桶混稳定性问题.本文将聚丙烯酸酯类微交联结构功能高分子助剂G-100A与脂肪醇聚氧乙烯醚类结构高分子助剂、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯等小分子助剂复配后作为配方助剂,制备了40%苯醚甲环唑·吡唑醚菌酯水乳剂,并在田间进行了防治水稻纹枯病的药效试验.结果表明:在推荐使用浓度下,所制备的40%苯醚甲环唑·吡唑醚菌酯水乳剂药液对靶标的黏附力与沉积量显著提高,且具有良好的抗蒸发性能,在防治田间水稻纹枯病时,减量25%仍可达到对照药剂40%苯醚甲环唑·吡唑醚菌酯悬浮剂的防效.此外,G-100A还可作为喷雾助剂使用,其在药液中以特有的结构存在,可有效抑制水分蒸发、减少雾滴飘移,并可有效降低雾滴碰撞叶面时的界面能,防止雾滴弹跳.研究表明,G-100A有望作为农药减施的调控手段之一,在更多配方体系中得到应用.
关键词： 高分子功能助剂 喷雾助剂 G-100A 苯醚甲环唑 吡唑醚菌酯 水乳剂 对靶传递 药液性能 水稻纹枯病
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2BM-4型藜麦覆膜精量播种机设计与试验
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对目前国内缺乏藜麦专用播种机械的现状,设计了一种藜麦覆膜精量播种机。根据藜麦覆膜精量种植农艺要求采用滴灌管浅埋开沟技术,使用滑刀式开沟器在两侧种行间开出宽45 mm、深20mm的浅沟用于埋设滴灌管;采用随动仿形覆膜装置将地膜铺设于整平装置整平后的地表上;设计了翼勺式取种器,确定了种勺结构和侧孔、容种腔的长度,以实现藜麦精量取种;采用滚筒式穴播器在地膜上打穴播种,采用覆土装置将土壤输送至种行进行覆盖,完成播种过程。以白藜品种"陇藜1号"为试验对象采用三因素四水平正交试验设计方法,试验分析播种机的作业速度、侧孔长度、充种高度对播种性能的影响。结果表明,当播种机作业速度为1.0 m/s、侧孔长度为10 mm、充种高度140 mm时播种机性能指标最佳此时合格指数为85.4%,空穴指数为1.7%漏播指数为5.2%,重播指数为9.4%,播深合格指数为88.1%,各项性能指标均达到了设计要求和相关标准要求,满足藜麦种植的覆膜精量播种要求。
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花生AhARF基因家族鉴定与表达分析
《中国油料作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：生长素响应因子(Auxin response factor,ARF)是生长素信号转导途径中的一类重要转录因子,在种子萌发、器官形成、果实成熟、胚胎发生等多个生长发育过程发挥作用.为了揭示花生基因组中AhARF基因家族的特征,本研究利用生物信息学方法从花生基因组中鉴定了62个花生AhARF家族基因,它们不均匀分布于除1号和11号之外的其他18条染色体上,在A和B亚基因组对应关系的染色体上数目大体相同.依据系统发生关系,62个花生AhARFs与拟南芥AtARFs家族基因共同聚在除ClassIII(仅包含拟南芥AtARFs)外的其余4个分支.共线性分析共检测到33对片段重复基因,其Ka/Ks比值均小于1,受到环境压力的纯化选择.本研究还分析了它们的理化性质、蛋白保守结构域等特征.此外,基于22个组织转录组数据,绘制了62个花生AhARF家族基因的表达模式热图.进一步应用qRT-PCR方法,分析了可能与萌发相关的4个AhARF基因(AhARF10、AhARF20、AhARF23和AhARF46)的时空表达模式.本研究可为种子萌发相关AhARF基因的挖掘与功能鉴定提供基础.
关键词： 花生 ARF基因家族 系统进化分析 蛋白保守结构域 表达分析
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