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  • 植物诱变育种·农业生物技术
    马娟, 刘京宝, 朱卫红, 黄璐, 宇婷, 乔江方
    核农学报. 2023, 37(5): 944-954. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.05.0944
    摘要 (210) PDF全文 (3150) HTML (88)   可视化   收藏

    一般配合力(GCA)是评价亲本自交系利用价值的一个重要指标。为解析玉米配合力遗传机理,以NCII遗传交配设计获得的537份杂交组合为材料,结合玉米5.5K液相育种芯片的11 734个高质量单核苷酸多态性(SNP)标记,采用7种多位点全基因组关联分析(MGWAS)方法挖掘新乡、周口和综合环境穗行数、粒长和粒宽GCA显著关联位点,并在MGWAS研究基础上利用5种基因组选择方法对GCA效应开展预测研究。结果表明,共检测到46个SNPs与穗行数以及2个籽粒性状GCA显著关联(P<8.52×10-7),其中10个位点被2~5种MGWAS方法同时检测到,8个SNPs被至少2个环境共定位。6个SNPs(1_43440622、2_69742504、2_71037706、2_197716855、5_219239213和8_134634317)为环境稳定和MGWAS方法稳定重叠的位点,是控制穗行数和籽粒性状GCA效应的重要位点。穗行数和粒宽GCA利用5种随机效应模型取得较高的预测准确性,为0.62~0.74,粒长GCA基因组预测精度较低,为0.28~0.45。3个环境中,多数情况下将不同MGWAS挖掘的显著SNPs作为固定效应加入最佳线性无偏估预测(GBLUP)和再生核希尔伯特空间(RKHS)会提高穗行数和2个籽粒性状GCA的预测准确性,穗行数和粒宽的提高率为0.66%~15.96%,粒长的提高率为9.26%~83.05%。本研究结果为后续基因功能验证以及关键位点的基因组选择辅助育种提供了重要基因信息和技术指导。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    梁劬, 高美须
    摘要 (217) PDF全文 (2445) HTML (13)   可视化   收藏

    近二十年来,核技术应用已经融入农业科学研究和农业生产实践的各个方面,在某些领域是唯一和不可替代的技术手段。该综述全面概述了目前全世界核技术在农业主要领域应用的最新进展及其主要成就。着重介绍了核技术在动物生产和健康、食品安全及控制、植物诱变育种和遗传、水土管理及农业环境以及害虫防治等领域的应用现状和创新发展趋势。针对世界农业所面临的诸多全球性严峻挑战,作者探讨并展示了核技术在农业上的应用前景及其优先发展的战略方向。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    曹晓庆, 李璐, 张锋伟, 戴飞, 张方圆, 李向阳, 乔伟豪
    核农学报. 2023, 37(5): 1076-1087. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.05.1076
    摘要 (676) PDF全文 (1653) HTML (369)   可视化   收藏

    地膜覆盖是广泛应用的农业技术,但目前使用的传统塑料地膜在带来巨大经济效益的同时,存在严重的生态环境污染问题,影响农业的可持续发展,发展可降解环保地膜是必然趋势。本研究系统阐述了国内外光降解地膜、生物降解地膜、光/生物双降解地膜、液态地膜和植物纤维地膜制备材料、制备技术和产品的研究进展与应用现状,以及五种可降解地膜的优势和不足,并对植物纤维地膜的研究方向和发展前景进行了展望。本研究结果为进一步发展绿色环保、可完全生物降解的农用地膜,促进农业的绿色可持续发展提供了理论依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    方远鹏, 韦建明, 李云洲
    核农学报. 2023, 37(2): 230-240. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0230
    摘要 (516) PDF全文 (1393) HTML (163)   可视化   收藏

    番茄褐色皱果病毒(ToBRFV)被我国列为检疫性病毒,严重威胁番茄的安全生产。为了明确番茄磷脂酶C(PLC)的种类,探究番茄PCL在植株抗ToBRFV防御反应过程中的潜在作用。本研究首先基于生物信息学鉴定了10个番茄PLC家族成员,其中特异性磷脂酶C(PI-PLC)7个,非特异性磷脂酶C(NPC)3个,7个PI-PLC蛋白均具备3个核心结构域(PLC_X c、PLC_Y c、C2)和1个EF_hand-like结构域,3个NPC蛋白均只具有Phosphoesterase结构域。10个番茄PLC蛋白按照结构相似度可以划分为7个分支,分别为NPC1、NPC2、NPC6、PI-PLC2、PI-PLC3、PI-PLC4、PI-PLC6。另外,10个番茄PLC蛋白的二级结构占比类似,但三级结构存在明显差异。共线性分析结果显示,番茄PLC基因与水稻、拟南芥、雷蒙德式棉PLC基因间分别存在3、12、16对共线性关系。最后,通过转录组测序方法,检测了PLC基因家族在接种ToBRFV后的相对表达水平,结果显示,SlNPC1SlNPC6SlPLC4在ToBRFV接种的样本中表达水平较高,其他PLC基因则在ToBRFV接种后表达水平降低。本研究为番茄抗ToBRFV研究和育种奠定了技术与理论基础。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    冯源, 刘烨方, 寇晓虹, 薛照辉
    核农学报. 2023, 37(2): 217-229. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0217
    摘要 (395) PDF全文 (1183) HTML (145)   可视化   收藏

    NAC转录因子参与植物生长发育、果实色素积累、细胞壁形态形成和植株衰老等过程。为系统研究SNAC4SlNAC48,基因ID: 101247735)和SNAC9SlNAC19,基因ID: 101248665)在番茄成熟衰老进程中的精准功能,本试验设计SNAC4/9敲除靶点,通过重叠聚合酶链式反应(overlapping PCR)法构建单引导RNA(sgRNA)表达盒,采用金门分子克隆(golden gate)方法将单个或多个sgRNA表达盒组装至pYLCRISPR/Cas9载体。PCR和测序结果表明,SNAC4/9敲除载体构建成功,通过农杆菌转化法将编码Cas9蛋白和sgRNA的基因导入Micro-Tom番茄细胞,对阳性苗进行靶点和脱靶位点检测,结果表明番茄成功突变且未脱靶,通过鉴定T1代突变体进一步证明,CRISPR/Cas9基因编辑番茄的靶点在代际之间可以稳定遗传。与野生型相比,SNAC4/9敲除果实色素积累减少,成熟延迟,表明SNAC4/9在番茄果实成熟中发挥重要作用。本研究为进一步探究SNAC4/9调控番茄果实色素代谢和胞壁代谢机制提供了遗传材料和试验基础。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    李松文, 孟凡亮, 刘丽红, 简越, 李园园, 汪俏梅
    摘要 (299) PDF全文 (1177) HTML (88)   可视化   收藏

    番茄八氢番茄红素合成酶(SlPSY1)作为类胡萝卜素生物合成途径的关键限速酶,直接影响果实中类胡萝卜素的积累。为探究SlPSY1基因的转录调控机制,通过克隆SlPSY1基因启动子序列,构建pSlPSY1pro-AbAi诱饵载体,并将诱饵载体转化至酵母细胞中获得诱饵酵母菌株。利用番茄混合组织酵母杂交cDNA文库进行酵母单杂交筛库试验,筛选得到AP2/ERF家族转录因子SlJERF1和10个未知功能蛋白。后续克隆SlJERF1基因序列,构建pGADT7-SlJERF1重组载体,通过酵母单杂交点对点对SlJERF1进行分子验证,结果显示在金担子素(AbA)浓度为150 ng·mL-1的条件下,对照组酵母不能正常生长,而试验组酵母能正常生长,表明SlJERF1与SlPSY1基因启动子存在互作。这一结果为进一步拓展类胡萝卜素合成调控网络提供了重要的理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    张欣欣, 于朋, 潘双喜, 赵雪萍, 董利利, 董金皋, 张利辉, 马树杰
    核农学报. 2023, 37(7): 1480-1488. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.07.1480
    摘要 (250) PDF全文 (1000) HTML (53)   可视化   收藏

    为减少玉米田除草剂使用量,并提高杂草防效,本研究对前期筛选得到对除草剂具有增效作用的椰子油进行桶混助剂的配方优化和田间药效试验。结果表明,椰子油桶混助剂的最佳助剂配方溶剂为正己醇,复配乳化剂Span-80∶Tween-80为1.40∶3.60。在温室试验中,椰子油桶混助剂对烟嘧磺隆、硝磺草酮2种除草剂单剂的防治效果可提高11.24~49.35个百分点,对烟嘧·莠去津、硝磺·莠去津2种复配除草剂的防治效果可提高14.71~31.25个百分点,且除草剂减量后添加助剂与常量不添加助剂的杂草防效相当。在苯唑草酮和莠去津混用处理中,椰子油桶混助剂对药剂的增效作用比乙基和甲基酯植物油助剂高2.33~6.99个百分点。田间试验结果表明,椰子油桶混助剂对烟嘧·莠去津、硝磺·莠去津等苗后除草剂的防治效果可提高8.46~13.57个百分点。由此可见,添加椰子油桶混助剂后,除草剂减量处理的防效优于常量不添加助剂。综上,椰子油桶混助剂可达到除草剂减量增效、降低成本的目的。本研究结果为开发农药助剂新产品提供了理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    陈艺博, 杨琴, 王晶晶, 苗正言, 赵文龙, 贾绪存, 董朋飞, 王群
    核农学报. 2023, 37(3): 594-605. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.03.0594
    摘要 (619) PDF全文 (986) HTML (141)   可视化   收藏

    为探讨不同根构型玉米间作模式下的根系形态分布、养分积累和产量变化,本研究设置大田和盆栽试验,以2个不同根构型的玉米(Zea mays L.)品种金赛501(JS501,根紧凑型)和漯玉16(LY16,根平展型)为材料,研究了玉米间作和单作下根系形态、空间分布、养分积累和产量的变化特征。结果表明,间作下玉米群体根总长度、根总表面积和根总体积分别比单作增加10.28%、19.55%、15.95%,但根平均直径无明显变化。在0~20 cm土层中,间作的玉米根总长度、总表面积和总体积平均比单作高15.27%、21.82%和9.44%;在20~40 cm土层则比单作高12.95%、9.18%和20.31%。间作使根紧凑型品种(JS501)根系横向分布扩大了15 cm,群体根系纵向分布较单作平均加深10 cm,并使40~60 cm土层根长密度平均增加26.03%。间作显著提高了群体根系活力和养分积累量,根系活力比单作平均提高27.83%,植株氮、磷和钾积累量平均比单作提高18.27%、14.79%和15.75%。同时,间作提高了干物质和籽粒产量,比单作提高11.03%和15.36%,且土地当量比大于1。通径分析表明,间作下根总表面积直接显著影响植株氮和钾积累量,进而促进干物质量和百粒重提高,增加了籽粒产量;单作下各因素间的相关系数均低于间作。综上所述,间作改变了不同根构型玉米根系的空间分布,增加了深层根长、提高了根系活力,合理重塑了40~60 cm群体根构型,实现了群体根系空间互补,提高了养分积累量和产量。本研究结果为作物养分资源高效利用和农业可持续发展提供了理论和实践依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    路雪萍, 马培杰, 童伟杨, 罗文举, 李亚娇, 赵德刚, 王小利
    核农学报. 2023, 37(1): 27-41. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0027
    摘要 (252) PDF全文 (938) HTML (84)   可视化   收藏

    为探究高羊茅FaGI基因的生物学功能,本研究利用酵母双杂交、双分子荧光互补和免疫共沉淀探究与FaGI互作的蛋白;通过农杆菌介导法将过表达载体p1300-FaGI遗传转化拟南芥,获得转FaGI基因拟南芥株系,以拟南芥野生型Col-0、过表达FaGI基因株系和gi突变体为材料进行转录组学测序并观察其开花表型。结果表明,利用酵母双杂交方法筛选出与FaGI互作的FaCO蛋白,并通过双分子荧光互补和免疫共沉淀证明了FaGI和FaCO在体内和体外存在互作关系;过表达FaGI基因拟南芥植株的开花时间比野生型Col-0提前约1.24 d;将FaGI-OE、gi与野生型比对,分别筛选出1 963和92个差异表达基因(DEGs),与野生型植株相比,过表达FaGI基因株系的差异基因富集在与生长发育、光周期途径、激素合成和信号传导、碳代谢等相关生物过程和代谢通路。综上,FaGI影响光周期途径相关基因的表达,在长日照条件下过表达FaGI基因促进了拟南芥开花,同时该基因的功能具有多样性与复杂性,可作为高羊茅调控分子育种的目标基因。本研究结果为揭示FaGI基因的功能及其调控网络奠定了基础。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    高苗苗, 郭鑫, 朱寿松, 黄思源, 李建君, 庞春娜, 陈银华, 于晓惠
    核农学报. 2023, 37(3): 483-494. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.03.0483
    摘要 (258) PDF全文 (871) HTML (103)   可视化   收藏

    茉莉酸(JA)参与调节植物生长、发育和防御等多种重要生物过程,其中JAZ蛋白作为抑制子,在茉莉酸介导的生物和非生物胁迫响应过程中起到重要作用。为研究SlJAZ11的功能,本研究分析了水杨酸(SA)、茉莉酸等激素以及病原菌侵染处理后SlJAZ11的表达模式。结果表明,SlJAZ11能够响应水杨酸、茉莉酸及丁香假单胞菌(Pst DC3000)的诱导。通过酵母双杂交筛选番茄cDNA文库,获得了14个SlJAZ11潜在的互作蛋白。进一步采用酵母双杂交点对点验证和双分子荧光互补技术(BiFC)对候选的SlENT、SlOOLG与SlJAZ11间的互作关系进行验证,发现SlENT和SlJAZ11存在互作。对SlENT的表达模式进行分析,发现其表达被SA和Pst DC3000显著抑制,而MeJA能显著诱导其表达,表明SlJAZ11可能通过与SlENT互作来调控JA介导的番茄抗病性。本研究可为阐明SlJAZ11功能与作用机制奠定良好的分子基础。

  • 农产品辐照研究·食品科学
    刘少莉, 蒋学峰, 李归浦, 邢晓伟, 熊丽娜, 何光华
    核农学报. 2023, 37(8): 1588-1597. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1588
    摘要 (106) PDF全文 (844) HTML (35)   可视化   收藏

    为研究块状奶粉压缩过程中的受力状态,本试验以市售婴幼儿配方奶粉为对象,休止角试验为基础,利用EDEM软件依次根据Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验,研究粉体颗粒接触参数和模拟休止角之间的回归模型,确定最优接触参数,并研究离散元压缩仿真模型中块状奶粉压缩量变化趋势、表面颗粒与上冲模接触力链分布、断面颗粒间接触力链分布。结果表明,奶粉颗粒间的静摩擦系数为0.359,奶粉颗粒间的滚动摩擦系数为0.099,奶粉颗粒-不锈钢静摩擦系数为0.125。块状奶粉的仿真压缩量与真实压缩量变化趋势基本一致,表明非线性粘结弹性塑形接触(EEPA)模型能够较好地模拟奶粉压缩过程。当压力达到2 500 N时,块状奶粉表层颗粒由于无法分载压力产生破碎的可能性高,并且具有由表及里的破碎趋势,与对块状奶粉抗压强度分析结果一致,该离散元压缩模型可以较好地表征奶粉压缩过程中的受力情况。本研究结果为块状奶粉制备工艺参数选择提供了理论依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    李玮, 张敏, 宋国琦, 李玉莲, 高洁, 程敦公, 李豪圣, 李根英
    核农学报. 2023, 37(1): 17-26. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0017
    摘要 (228) PDF全文 (833) HTML (63)   可视化   收藏

    为分析2019—2020年山东省小麦区试参试品系携带优异等位基因情况,利用产量、品质、抗性、开花期等55个基因的64个竞争性等位基因特异性聚合酶链式反应(KASP)标记对126份参试品系进行分子标记检测。结果表明,90%以上KASP标记具有较好的分型结果,可高效地进行基因型鉴定。20个基因的优异等位基因频率高于80%,包括Vrn-A1Vrn-B1Vrn-D1Ppd-A1Ppd-B1Ppd-D1Psy-D1Glu-A3gRht-D1Pinb-D1TaCwi-A1-1TaGW2-6BTaSus1-7BTaGASR7-A11-feh-w3TaDreb-B1PRR-A1PRR-B1TaFT3-B1TaMOT1-D1;26个基因的优异等位基因频率低于30%,包括Vp1-B1Ppo-D1TaPds-B1Zds-A1TEF-7ALr46Glu-B3gTaGS5-A1TaCwi-4A、1B/1R、Rht-B1Lr68TaELF3-B1Pina-D1Sbwm1TaPHS1Pm21COMT-3BTaCKX-D1TaSdr-B1Pch1Lr34Yr15Fhb1TaMoc-7ATaGS-D1,其中TaMoc-7ALr34Fhb1Pch1Yr15TaSdr-B1未检测到优异等位基因;9个基因的优异等位基因频率介于30%~80%,包括Pinb2-VTaPod-A1Lox-B1Glu-A1Glu-D1TaGS2-B1TaGW2-6ATaSus1-7ALr14a。55个基因的优异等位基因型占比呈两极分化趋势。所有参试品系中仅济农CH03、CG086和济农CH01分别携带TaCKX-D1Pm21COMT-3B基因的优异等位基因,可作为基因供体用于粒重、抗白粉病和茎秆木质素含量改良和品种选育。本研究明确了126份参试品系的基因型信息,基本摸清了山东参试小麦品系在重要农艺性状基因上的等位基因分布特征,为分子标记辅助选择奠定了基础。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    邹桂花, 丁延庆, 徐建霞, 曹宁, 陈合云, 刘合芹, 郑学强, 张立异
    核农学报. 2022, 36(11): 2124-2136. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.11.2124
    摘要 (198) PDF全文 (802) HTML (44)   可视化   收藏

    千粒重是作物产量构成的三要素之一。增加粒重是提高作物产量的重要途径。为阐明高梁千粒重的遗传机理,本试验以主要来自于我国16个高粱种植省份的242份高粱品种(系)组成的关联群体为研究材料,借助覆盖全基因组的2 015 850个高质量SNPs标记,采用多位点分析软件mrMLM 4.0 R软件包中的mrMLM、FASTmrMLM、FASTmrEMMA、ISIS EM-BLASSO、pLARmEB、pKWmEB 6种模型,对2018—2020年贵州贵阳、浙江杭州、海南乐东、海南陵水3年4点7个环境的高梁千粒重进行全基因组关联分析。结果表明,7个环境的高梁千粒重均表现连续正态分布,呈现明显的数量性状遗传特性,变异范围于10~50 g之间。利用6个模型共检测到323个与千粒重显著关联的数量性状核苷酸位点(QTNs),这些位点不均匀地分布在10条染色体上。单个QTN可解释0.4%~26.6%的表型变异。不同模型检测到的位点数目不同,FASTmrMLM模型最多,然后依次是pKWmEB模型、pLARmEB模型、mrMLM模型、ISIS EM-BLASSO模型和FASTmrEMMA模型。合并共同QTNs后得到96个显著影响千粒重的QTNs,其中4个QTNs与前人报道的高粱基因位点重叠,另有4个QTNs包含与水稻中克隆的粒重相关基因qGW7/GL7、BG2、OsARF4、RSR1、TGW6等同源的基因。本研究结果为探究高粱千粒重性状分子遗传机理和高粱分子设计育种提供了科学依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    宋晓, 张珂珂, 黄晨晨, 黄绍敏, 岳克, 张志标, 郭斗斗, 郭腾飞
    核农学报. 2023, 37(3): 617-625. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.03.0617
    摘要 (182) PDF全文 (776) HTML (45)   可视化   收藏

    为探明不同氮效率小麦(Triticum aestivum L.)品种根系特征及其对根际土壤酶活性的响应,以30年的长期定位试验为平台,于2018—2020年采用大田试验的方法,在不同氮效率品种筛选的基础上,以氮高效小麦品种郑麦113、偃高21和氮低效小麦品种丰德存5号、周麦27为试验材料,在不施氮肥(N0)和正常施氮肥(N1)条件下研究其根系特征、氮素吸收利用及根际土壤酶活性的差异。结果表明,各品种小麦的根系活力均在孕穗期达到最大值,N0、N1水平下氮高效小麦品种根系活力的平均值分别比氮低效小麦品种增加了16.13%~24.22%、10.22%~62.49%。N1水平下小麦根长、根表面积和根体积明显高于N0水平。郑麦113、偃高21、周麦27的氮吸收效率显著高于丰德存5号,而周麦27的氮利用效率较低。两种氮水平处理下,郑麦113和偃高21的根际土壤β-葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和多酚氧化酶(POX)活性整体显著高于丰德存5号和周麦27(P<0.05),且根际土壤酶活性与根系形态指标均呈正相关关系。这说明郑麦113和偃高21较高的根系活力、根长、根表面积和根体积促进了小麦植株对氮素的吸收,是氮高效的基础;同时较高的根际土壤酶活性促进了小麦植株对氮素的高效利用。本研究结果为氮高效小麦品种的选育和高效栽培提供了理论依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    陈平, 何振富, 王斐, 谢建鹏, 何翃闳
    核农学报. 2023, 37(6): 1158-1165. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.06.1158
    摘要 (286) PDF全文 (768) HTML (144)   可视化   收藏

    为探讨Collagen1和Collagen3在牦牛肺纤维化组织中的表达,阐明Collagen1和Collagen3在牦牛肺纤维化进程中发挥的作用,采集牦牛正常肺组织和发生纤维化的肺组织,将其分为对照组和试验组,通过HE染色、Masson染色及透射电镜观察肺超微结构的病理变化及纤维化状态;利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、蛋白免疫印迹(WB)、免疫组化和免疫荧光染色法检测和定位Collagen1、Collagen3基因和蛋白的表达情况。结果显示,试照组牦牛肺组织结构完整,肺泡隔无增厚,支气管管腔和肺泡腔内均无炎性渗出物;试验组肺组织可见片状坏死,胞核碎裂溶解,重度出血,大范围肺水肿。Collagen1在试验组中的表达量高于对照组,而Collagen3在对照组中的表达量高于试验组。在试验组中,Collagen1和Collagen3蛋白大量增生,在肺泡隔中有大量分布,其余分布位置与肺对照组基本一致,但表达都高于对照组。综上所述,Collagen1和Collagen3在牦牛发生肺纤维化的过程中发挥着重要作用,Collagen1和Collagen3的相对表达量在诊断牦牛纤维化肺炎中具有一定的参考价值。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    韦建明, 黄鑫, 张大龙, 李云洲
    核农学报. 2023, 37(4): 707-719. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.04.0707
    摘要 (214) PDF全文 (757) HTML (76)   可视化   收藏

    随着全球气候变暖,干旱胁迫成为限制番茄等蔬菜作物安全生产的重要因素之一。前期研究发现嫁接贵州本土半野生番茄GZ-01砧木其可以提高植株的耐旱性。为探究野生番茄GZ-01增强植株耐旱性的分子机理,以半野生番茄GZ-01砧木和红果番茄为试验材料,结合形态生理学和分子生物学,比较嫁接番茄和自嫁接番茄植株对干旱胁迫的响应。结果表明,干旱胁迫下,与自嫁接植株R/R相比,GZ-01/R嫁接植株细胞膜的损伤显著降低,植株的抗氧化能力、干物质累积量、CO2同化率和水分利用率显著提高,离体叶片失水率显著降低,下气孔闭合比率显著提高,脱落酸(ABA)合成相关基因表达量和ABA含量显著提高。嫁接植株GZ-01/R可能通过调控ABA的合成来影响气孔开闭,调控叶片失水率,提高植株水分利用率,从而影响植株对干旱胁迫的响应。本研究为开发利用贵州本土半野生番茄资源奠定了基础,为增强干旱胁迫和分子调控网络途径提供了理论支撑。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    段连峰, 李颖, 刘晓娜, 董燕, 于守超, 李俊
    核农学报. 2023, 37(4): 730-739. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.04.0730
    摘要 (362) PDF全文 (735) HTML (147)   可视化   收藏

    萱草(Hemerocallis L.)是我国传统的园林植物,因其食药兼顾而具有极高经济价值。中国虽然是萱草属植物自然分布最广的国家,相关研究却落后于国外。目前国内所使用的园艺品种主要依靠国外引进,具备我国自主知识产权的园艺品种相对较少。本文对国内萱草种质资源进行了详细介绍,从花型、花香、花色、花期、抗寒、抗病等不同选育目标的角度,对国内外的新品种选育成果进行综述,重点突出了国内在花期、抗寒新品种的育种成果,同时对新品种选育技术进行了概述,并对国内在萱草新品种选育研究中的问题和展望进行了讨论,以期为萱草新品种选育提供参考依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    叶凌志, 张琳, 田娇娇, 杨永艺, 徐继林
    核农学报. 2022, 36(9): 1766-1774. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.09.1766
    摘要 (266) PDF全文 (727) HTML (51)   可视化   收藏

    为探究盐度对湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)生长、脂肪酸组成及藻际菌群的影响,本研究将湛江等鞭金藻置于4个盐度(12、18、24和30)下进行半连续培养,达到稳定生长状态后测定细胞密度(OD750)、叶绿素荧光参数及脂肪酸组成,并分析藻际菌群组成。结果表明,湛江等鞭金藻在盐度18~24下有着较高的细胞密度、最大光化学效率(Fv/Fm)及有效光化学效率(F'v/F'm)。盐度12、18和24下脂肪酸组成无显著差异。盐度30下饱和脂肪酸显著高于其他三组,而不饱和脂肪酸显著低于其他三组。综合来看,盐度18~24是湛江等鞭金藻生长和不饱和脂肪酸积累的最适盐度范围。采用16S rDNA扩增子测序分析藻际菌群,从Chao1、ACE和Shannon指数推测盐度12下藻际菌群多样性显著高于其他三组。主坐标分析(PCoA)表明,盐度18、24和30组间藻际菌群组成相似,与盐度12组差异明显。藻际菌群组成分析显示盐度12下优势菌为变形菌门(Proteobacteria),占比为92.70%,其中占比最多的属为短波单胞菌属(Brevundimonas)。盐度18、24和30下优势菌为蓝菌门(Cyanobacteria),占比分别为97.63%、97.41%和93.51%,说明盐度12和盐度≥18对于湛江等鞭金藻是两个差异巨大的生长环境,会使其藻际菌群组成发生剧烈变化。本研究为湛江等鞭金藻培养方案优化提供了数据支持,同时为深入探究盐度对湛江等鞭金藻藻际菌群的影响奠定了基础。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    仇学文, 李丹, 甘玉迪, 杨有新, 程柳洋, 徐梦怡, 吴才君
    核农学报. 2023, 37(6): 1118-1129. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.06.1118
    摘要 (262) PDF全文 (719) HTML (163)   可视化   收藏

    为了探究豇豆(Vigna unguiculata)叶绿体基因组密码子的使用模式,本研究从NCBI下载完整的豇豆叶绿体基因组序列,并对其进行结构分析。利用CodonW和CUSP对筛选获得的50条可编码蛋白序列(CDS)进行分析,获得GC1、GC2、GC3、RSCU、CAI、CBI、Fop、ENc、RFSC等重要参数,并进行中性绘图、PR2-plot绘图、ENc-plot绘图以及对应分析、最优密码子分析和其他物种对比分析。结果发现,豇豆叶绿体基因密码子更偏向以A或U(T)结尾,G和C在密码子各位置中的占比较低,平均值为36.31%;有效密码子数(ENc)的平均值为44.903,密码子偏好性较弱;GC1与GC2、GC3间均有相关性,表明碱基突变对密码子选择也有影响。从中性绘图、PR2-plot绘图、ENc-plot绘图结果可以看出,豇豆叶绿体密码子使用偏好性同时受到了碱基突变与自然选择的影响。本研究最终筛选出20个最优密码子,并将豇豆叶绿体基因组密码子使用频率与其他物种进行比较,发现豇豆与番茄在密码子使用频率上存在较高的相似度。本研究结果为提高豇豆叶绿体外源基因的表达效率提供了参考依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    杜明秋, 钟珊丽, 林二培, 黄华宏
    核农学报. 2022, 36(11): 2307-2315. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.11.2307
    摘要 (153) PDF全文 (714) HTML (45)   可视化   收藏

    为了解析主要代谢成分与杉木(Cunninghamia lanceolata)应压木形成的关系,以3年生直立杉木苗为研究对象,与垂直方向倾斜45°放置30、60和90 d后观察其生长性状并测定木质纤维素含量,使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对木质部代谢成分进行鉴定和解析。解剖发现应压木木质部管胞发生变形;化学成分测定发现总木质素和半纤维素含量增加,纤维素含量降低;GC-MS检测出应压木、对应木和直立木中共有成分20种,其中有机酸7种、单糖3种、二糖2种、醇类3种、氨基酸2种、酚类和糖苷类各1种;主成分分析结合显著性检验发现,3个时期应压木和直立木中有11种共有差异代谢物,其中乙醇酸、甘氨酸、核糖酸和棕榈酸在应压木中的含量显著低于对应木和直立木,苹果酸、松醇、肌醇、半乳糖和蔗糖在应压木中的含量显著高于对应木和直立木。本试验结果从代谢角度解释了杉木应压木形成中的生物学变化,可为揭示木材形成的分子机制提供新途径,并为高品质木材的定向培育和木材功能性改良提供理论依据。