科研产出
间歇淹水和氨氮胁迫对3种园林植物形态与生理的影响特征
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为加深对红背桂(Excoecaria cochinchinensis)、夹竹桃(Nerium oleander)、灰莉(Fagraea ceilanica)3 种园林植物在间歇性淹水和高浓度氨氮环境下耐受性的了解,设置 6 种氨氮浓度(0、0.5、7.5、14.5、21.5、28.5 mg/L)水溶液的间歇淹水栽培试验,连续试验 90 d,测定红背桂、夹竹桃、灰莉的形态和生理指标,以期为 3 种植物在雨水花园、潜流湿地、间歇淹水绿地等环境中的应用提供理论参考.结果表明:(1)与土培对照相比,间歇淹水下,3 种植物均出现茎基皮孔肥大和根部不定根生成等强化向根系输送氧气的适应性变化,且显著促进夹竹桃株高生长,而红背桂和灰莉受到淹水的影响生长速率减慢;(2)间歇淹水与氨氮互作下,夹竹桃株高随氨氮浓度增大而增加,而红背桂和灰莉在氨氮达 14.5 mg/L后,株高生长显著受抑,当氨氮达 21.5 mg/L时,前者叶片出现失绿等受害症状;(3)间歇淹水对 3 种植物抗氧化酶活性以及叶绿素、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)等含量影响不显著,在前 60 d时 3 种植物抗氧化酶活性、游离脯氨酸、可溶性蛋白含量均出现一定波动,但 90 d时各项指标与土培相比差异不大;(4)间歇淹水与氨氮互作下,在 90 d 时,夹竹桃即使在氨氮达 28.5 mg/L 时,各项指标依然能够恢复到正常水平,红背桂和灰莉在氨氮达 14.5 mg/L后,均倾向于产生更多的抗氧化酶、MDA和Pro,且SP下降,生理失调特征明显.由此可见,夹竹桃在 0~28.5 mg/L的氨氮浓度水溶液中均表现出积极的形态适应及较强的抗性,能在一定的时长及间歇淹水环境下生长.红背桂、灰莉虽然也表现出较强的适应性,但对于氨氮的耐受性弱于夹竹桃,仅在 0~14.5 mg/L的氨氮浓度水溶液范围内生长良好.因此,3 种植物均可应用于间歇淹水绿地中,夹竹桃对高浓度氨氮水环境有较强适应性.
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茄子不同阶段花朵植物激素QQQ LC-MS质谱联用分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为阐明茄子不同花期花朵植物激素含量的变化，采用超高效液相色谱-质谱（QQQ LC-MS）联用技术对植物激素进行分析鉴定。ABA在开花前期含量较高，随着开花期的临近开始降低，尤其是开花当天含量极低，且此后不再增加。IAA、i PR、iP、t Z、tzR、cz R等6种激素在开花前后均有增有减，其中，iPR和iP在开花前含量较少，但两种激素均在开花当天含量骤增，且其含量水平远高于其他激素含量，而在花后又骤减。结果表明：ABA在茄子开花过程中起到负调控的作用，其通过在开花时含量降低来调控下游促进植株衰老进程的基因表达降低，以此来降低植株落花的风险。其余6种激素（IAA, iPR, iP, tZ, tzR, czR）在茄子开花过程中起到正调控的作用，均是在开花时含量增加，以此来调控下游基因出现较高表达，从而达到促进植株开花的目的。
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甘薯糖转运蛋白IbSWEET15的功能研究
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：SWEET蛋白在植物生长发育、胁迫响应和糖代谢过程中具有重要的调控作用,而甘薯SWEET蛋白的研究鲜有报道.开展甘薯SWEET蛋白功能研究,揭示其在糖转运及淀粉与糖代谢中的功能,具有重要的理论与实践意义.根据不同淀粉性状甘薯块根中差异表达的SWEET编码基因转录本,设计引物进行RACE克隆,获得IbSWEET15全长cDNA序列.利用在线软件对IbSWEET15进行生物信息学分析,并构建系统发育树明确其分类.通过在本氏烟草中瞬时表达IbSWEET15-GFP融合蛋白,明确IbSWEET15的亚细胞定位;以酵母突变体互补试验,验证IbSWEET15蛋白在酵母中的糖转运功能.通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析IbSWEET15在甘薯各器官中的表达特征;构建IbSWEET15表达载体并通过蘸花法转化拟南芥野生型Col-0,获得IbSWEET15异源表达拟南芥株系,比较转基因株系与野生型拟南芥植株的淀粉和糖含量差异,以明确IbSWEET15在淀粉和糖代谢过程中的功能.IbSWEET15基因开放阅读框为879 bp,编码292个氨基酸组成的SWEET蛋白,具有2个MtN3_slv保守结构域及7个跨膜结构域,属于SWEET蛋白家族第Ⅲ分支成员.IbSWEET15定位于质膜,在酵母中无蔗糖和己糖转运功能,其编码基因在甘薯侧枝中表达量最高,主茎、叶次之,块根中最低.IbSWEET15的拟南芥过表达株系的叶片可溶性糖含量显著下降,而种子可溶性糖和淀粉含量均高于野生型.推测IbSWEET15可能在光合产物源-库运输过程中的韧皮部装载以及植株淀粉和糖积累方面具有重要作用.本研究为揭示IbSWEET15在甘薯淀粉和糖代谢及重要品质性状形成中的功能提供了重要信息.
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甘蔗亲本田间自然抗病性评价及广义遗传力分析
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]了解甘蔗亲本对甘蔗病害的抗性及病害发生的特点、影响因素和性状遗传力,为开展甘蔗抗病育种提供参考依据.[方法]选用463个甘蔗亲本在广西农业科学院甘蔗研究所丁当试验基地(以下简称丁当点)、广西百色市农业科学研究所试验基地(以下简称百色点)和四川省农业特色植物研究院资中试验基地(以下简称资中点),实施两轮田间 自然抗病性评价,并进行方差分析、广义遗传力计算和聚类分析.[结果]在丁当点、百色点和资中点分别发现甘蔗病害18、17和15种.除花叶病和黑穗病外,发病相对较重的还有褐条病、赤腐病、轮斑病、黄点病和叶枯病,其病情指数均大于10.00.方差分析结果表明,不同病害的显著性影响因素不同,且多数病害的互作方差占比高于主效应方差占比.试验点内联合分析时,丁当点内亲本方差显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)的病害为轮斑病、赤腐病、黄点病、锈病、褐斑病、梢腐病和紫斑病,百色点内亲本方差显著或极显著的病害为轮斑病、黄点病、赤腐病、梢腐病和叶焦病,资中点内亲本方差显著的病害为赤条病;所有试验点联合分析时,亲本方差显著或极显著的病害为轮斑病、黄点病、赤腐病、叶焦病和紫斑病.广义遗传力计算结果表明,甘蔗白叶病属中等遗传力性状,白疹病、锈病、轮斑病、褐条病和叶焦病属中等偏低遗传力性状,叶枯病、赤腐病、梢腐病、紫斑病、赤条病、黄点病、褐斑病和虎斑病属低等遗传力性状,但进行联合方差分析时仅轮斑病、黄点病、赤腐病、叶焦病和紫斑病存在广义遗传力,可通过多年多点田间试验进行抗病选择.不同选育年代甘蔗亲本的抗病性未呈现持续向好的选择结果,仅褐条病和叶枯病存在波动;不同来源甘蔗亲本的赤腐病、轮斑病、眼点病和叶枯病存在显著或极显著差异,其中,桂糖和粤糖亲本的抗病性较差,台糖亲本的抗病性较好,Ho亲本对轮斑病的抗性较好,对赤腐病的抗性较差,CP亲本对轮斑病和叶枯病的抗性较好,对赤腐病的抗性较差.在测试亲本中,抗病性好、较好和一般的亲本分别占3.02%、26.57%和49.03%,抗病性较差和差的亲本分别占18.57%和2.81%.在抗病性好和较好的亲本中,育种利用效果好的不足10.00%;许多利用效果好的亲本抗病性中等,加上抗病表现较差或差亲本的大量使用,致使甘蔗抗病育种水平提升受到影响.[结论]抗轮斑病、黄点病、赤腐病、叶焦病和紫斑病甘蔗亲本可通过多年多点田间试验选择,感白条病、白叶病、白疹病、赤条病、褐斑病、褐条病、虎斑病、梢腐病、锈病、眼点病和叶枯病甘蔗亲本材料宜淘汰;合理选用甘蔗抗病亲本和改进病害抗性评价方法有利于提高甘蔗抗病育种水平.
关键词： 甘蔗亲本 田间自然感病 抗病性评价 广义遗传力 聚类分类
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基于QTL-Seq的水稻抗细菌性条斑病QTL定位
《中国水稻科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】发掘水稻抗细菌性条斑病新基因，丰富抗病基因资源，为水稻抗细菌性条斑病基因克隆及分子育种提供依据。【方法】以抗病材料广西普通野生稻WP1和感病品种9311及其衍生的F8:9代RIL群体为研究材料，利用QTL-Seq初定位与细菌性条斑病抗性相关的区间，之后利用QTLIciMapping4.1进行复合区间作图以验证结果并精细定位。【结果】分别在第4、8、10染色体上鉴定了一个与细菌性条斑病抗性相关的位点，复合区间作图验证了第4染色体抗细菌性条斑病QTL位点qBLS4.1，表型贡献率和LOD值分别为10.65%和5.03，并进一步将qBLS4.1精细定位在521kb的范围内。抗感亲本序列比对分析发现，在41个基因的编码区共有252个非同义突变，可能与细菌性条斑病抗性相关。【结论】通过QTL-seq分析结合复合区间作图法可以更快速高效地对水稻QTL进行定位，鉴定了一个抗细菌性条斑病性QTL新位点qBLS4.1，为水稻抗细菌性条斑病新基因鉴定与克隆奠定基础。
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基于高密度遗传图谱的水稻穗长QTL定位与分析
《华南农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】深入挖掘与穗长相关的新基因，为水稻穗长调控的遗传机理研究及分子育种提供依据。【方法】以2个优良亲本‘ZP37’和‘R8605’及其杂交衍生的208个高世代重组自交系（Recombinant inbred lines,RILs）为作图群体，利用全基因组重测序高密度连锁图谱对3个不同环境下的穗长数量性状座位（Quantitative trait locus,QTL）进行定位，同时分析它们的聚合效应。【结果】共检测到11个穗长QTL，分别分布在第3、4、7、8、9和12号染色体上，其似然函数比对数值（Log of odds,LOD）介于3.07～12.87之间，贡献率在2.17%～10.94%之间，有7个QTL是新位点，其余4个QTL位点与已报道的穗长基因和QTL位置重叠或相近。在2个不同环境下重复检测到4个稳定的QTL位点；对聚合了不同数量穗长QTL株系的分析结果表明，穗长QTL表现出累加效应，QTL数量的增加能显著增加水稻穗长。【结论】本研究结果为水稻穗长QTL的克隆和功能解析奠定坚实的基础，为水稻高产育种提供理论依据和遗传资源。
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澳洲坚果新品种'JW'
《园艺学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：‘JW’是从澳大利亚引入的澳洲坚果实生群体中选育出的新品种。果实卵圆形，横径32.89 mm，纵径41.61mm，平均鲜果质量18.80g，鲜壳果质量9.09g，出种率48.36%，出仁率29.80%；果仁含脂肪73.70%，蛋白质82.80 mg·g-1，总糖24.00 mg·g-1。4年生树鲜果单株产量12.98 kg。
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四倍体野生种花生Ty3-gypsy类反转录转座子RT基因的分离及序列分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本研究从四倍体野生种花生中分离了Ty3-gypsy类反转录转座子的反转录酶（RT）基因序列，分析了其序列特点和差异，为研究其转录活性和功能奠定基础。根据Ty3-gypsy类反转录转座子RT基因的保守区设计简并引物，PCR扩增四倍体野生种花生（Arachis monticola）（PI468199）的DNA，目的条带经回收、克隆和测序后，进行生物信息学分析。结果显示，目的条带大小约为430 bp，共有29条AmRT2-X基因序列被分离出，这些序列长度变化范围为397～433 bp,AT所占比例范围为55.66%～65.97%，核苷酸序列间相似性在45.1%～97.2%之间，存在较高异质性；29条AmRT2-X基因序列被聚类划分为8个家族，家族A是包含序列最多的家族；翻译成氨基酸后，有10条AmRT2-X基因序列发生了无义突变；氨基酸序列间相似性在22.3%～98.6%之间，呈现高度异质性；绝大部分AmRT2-X基因序列的保守基序一致；系统进化树显示，所有RT基因序列被分为6类，其中，Ⅰ类包含20条AmRT2-X基因序列，Ⅱ类中的4条Am RT2-X基因序列与来自拟南芥、多花黑麦草、火龙果、牡丹、果梅、枣、山桑、白皮松等物种的序列之间亲缘关系较近；通过比对花生EST数据库，发现2条具有转录活性的四倍体野生种花生Ty3-gypsy类反转录转座子。本研究为Ty3-gypsy类反转录转座子全长序列的分离及其功能的研究提供一定基础。
关键词： 花生 Ty3-gypsy类反转录转座子 反转录酶 异质性 四倍体野生种
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基于叶片匹配的作物植株图像分离与计数方法
《江苏大学学报(自然科学版) 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：构建了从连续采集的田间图像中提取作物植株的算法，为图像采集植株微观生长信息提供算法支撑.首先，从图像中分割出叶片，根据叶片距离分离出单个植株；将连续相邻的两幅图像进行拼接获得拼接变换，并将两幅图像中各植株图像与空图像按照获得的拼接变换计算出植株拼接变换图；其次，求出各株拼接变换图的叶片图像质心，采用距离门限的方法判断两植株图像是否为同株作物；在此基础上，采用传递闭包获得各株作物在不同图像中的集合，并用距离中心最小的方法从各株集合中选择出最佳图像，用5种作物对该算法进行验证，结果表明：株数检测准确率达到了100%,提出的方法也成功地将各植株图像精确地提取出来，同时算法显示出高效的计算效率.
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桂糖47号和桂糖31号对机械收获的生理适应性差异
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：当前甘蔗机械收获不能大面积推广的难点和痛点是机械碾压对甘蔗生长造成的负面影响.为了探明机械收获对桂糖47号(GT47)和桂糖31号(GT31)苗期主要农艺性状和重要生理指标的影响,为甘蔗机械收获的生理适应性评价和适宜机械收获品种选育提供理论参考.试验采用随机区组设计,设机械收获和人工收获2种处理,对比分析不同处理的发株率、分蘖率、叶片主要成分、根系活力及相关酶类的差异.结果表明,机械收获对GT31的发株率和分蘖率影响较大,对GT47发株率的影响不明显;2个甘蔗品种人工收获时的含氮量差异极显著,2种收获方式对GT47的含氮量影响不明显;人工收获时,GT47和GT31的全磷含量差异极显著,而机械收获时,2个品种的全磷含量无显著差异.钾含量受不同收获方式和不同甘蔗品种的影响都较大,无论是机械收获还是人工收获,GT47和GT31的全钾含量之间均存在极显著差异;不同收获方式下,不同甘蔗品种的根系活力差异较大,机械收获时,GT47和GT31的根系活力分别为0.53 mg/(g·h)和0.82 mg/(g·h),差异达到极显著水平,而人工收获时,2个品种的根系活力无明显差异;机械收获后,GT31根系的MDA含量在机械收获后极显著高于人工收获,而GT47根系的MDA含量在2种收获方式下无明显差异;机械收获时,GT47根系的CAT活性达到688.07 nmol/(min·g),极显著高于GT31;不同品种间,相同品种的不同收获方式间,根系的Pro含量和POD活性均差异不显著.不同甘蔗品种对不同收获方式的适应性存在差异,GT47在机械碾压后,在发株、分蘖等农艺性状和叶片营养、根系活力、根系抗逆相关酶类等生理指标变化上均表现出对机械碾压更快速和敏锐的反应能力,GT47较GT31更适宜机械收获.
关键词： 桂糖47号 桂糖31号 机械收获 机械碾压 生理适应性
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