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1.
旨在研究杂交谷子品种‘张杂谷3号’对干旱的生理响应特征及其抗旱性强度,为拓展中国旱作区农业发展途径及杂交谷子在旱作农业生产体系中的推广提供支持。利用不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,比较了‘张杂谷3号’、亲本1、亲本2和常规种‘8311’共4种谷子幼苗叶片叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)等生理生化指标对不同程度模拟干旱的响应特征。不同浓度PEG渗透胁迫的模拟干旱导致4种谷子材料幼苗叶片的叶绿素含量均明显下降,‘张杂谷3号’降幅最小;不同胁迫处理下4种幼苗叶片的游离脯氨酸随胁迫程度急剧上升;不同胁迫下,4种材料幼苗叶片内的MDA含量均有不同程度的增加,其中‘张杂谷3号’增幅最小;4种幼苗的SOD活性随胁迫加剧呈上升趋势,20%和30%PEG胁迫下,SOD活性均快速上升,其中‘张杂谷3号’上升幅度最大。4种材料在干旱胁迫下的适应能力存在差异,‘张杂谷3号’的耐旱性最强,常规谷子‘8311’次之,亲本2最差。 相似文献
2.
《分子植物育种》2020,(6)
为分析‘扬稻二号’与‘扬稻六号’的抗旱性差异,以抗旱性不同的两个籼稻品种(‘扬稻二号’与‘扬稻六号’)为研究对象,检测了叶片的保水力及表皮渗透度,并使用扫描电镜观察了叶片表面的超微结构,同时检测了耐逆相关基因在干旱处理前后的表达动态。结果表明:在离体情况下‘扬稻六号’叶片的失水率和表皮渗透度都低于‘扬稻二号’;‘扬稻六号’叶片表面的气孔长度小于‘扬稻二号’,但单位面积内的硅质乳突、气孔及气孔周沿乳突数均高于‘扬稻二号’;一部分干旱相关基因在品种间共同诱导表达,如OsPP2C和OsDHN,而另外一部分基因在品种间差异表达,如OsSTPK-1、OsNAC6和OsZF1。这些结果为进一步阐明‘扬稻二号’与‘扬稻六号’的抗旱性差异提供了新的依据。 相似文献
3.
《分子植物育种》2021,19(12):3837-3848
低温冷害是影响水稻生长发育最严重的非生物胁迫之一。鉴定水稻耐冷相关功能基因、解析其调控耐冷性的分子机制,对水稻耐冷性分子育种有重要意义。本研究以强耐冷的粳稻品种‘丽江新团黑谷’(LTH)和低温敏感的籼稻品种‘三黄占2号’(SHZ-2)为材料,通过全基因组转录和蛋白表达谱分析这两个品种对低温响应的差异,鉴定LTH和SHZ-2差异表达的基因和蛋白及其信号通路。研究显示,两个材料中差异表达基因主要富集在蛋白代谢途径、糖代谢途径和膜转运相关途径等生物学过程,并发现抗病相关防卫基因在抗病但不耐冷的SHZ-2中上调,而在耐冷但不抗病的LTH中没有显著上调,表明水稻抗病性与耐冷性存在内在关系。此外,还发现LTH和SHZ-2之间存在很多在转录水平和翻译水平表达差异不一致的基因。本研究从转录和翻译水平对耐冷和低温敏感两个水稻品种在低温胁迫下的响应进行分析,研究结果促进对水稻苗期耐冷性分子调控机制的全面认识,并为下一步水稻耐冷基因的鉴定和耐冷性分子机制的深入研究奠定基础。 相似文献
4.
《分子植物育种》2020,(17)
为探索茶树响应高温胁迫的分子生理学机制,本研究通过转录组和数字基因表达谱技术,对高温胁迫前后的‘福鼎大白茶’、‘早白尖5号’两组茶树的差异表达进行分析,并基于转录组数据筛选鉴定茶树中与适应高温胁迫相关的保护基因和调控基因。结果显示,项目共测序获得53.7 Gb数据,组装并去冗余后获得的各样本Unigene均超过60 976条,总长度,平均长度,N50以及GC含量分别大于53 974 945 nt,840 nt,1 411 bp和41.36%。使用Blast将Unigene比对到七大功能数据库进行注释,在核苷酸序列信息库(nucleotide collection, NT)中被注释的Unigene序列最多,有109 581 (63.53%)条;高温胁迫后,‘福鼎大白茶’高温胁迫(fuHT) vs‘福鼎大白茶’常温对照(fuCK)和‘早白尖5号’高温胁迫(zaoHT) vs‘早白尖5号’常温对照(zaoCK)两个比较组分别筛选获得5 256和5 765个差异性表达基因,其中‘福鼎大白茶’上调基因4 379个,下调877个,‘早白尖5号’上调基因4 997个,下调768个。将差异基因按GO功能分类,‘福鼎大白茶’、‘早白尖5号’高温胁迫后差异基因均富集到41个类别中,分属于GO功能分类体系的生物学过程、细胞组分和分子功能。将差异基因进行KEGG功能分析,‘福鼎大白茶’、‘早白尖5号’两个对比组显著富集的代谢通路(pathway)前3名均为代谢途径、内质网中的蛋白质处理、次级代谢物的生物合成。选取17个在高温胁迫后被诱导的基因,利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)对高通量测序数据进行验证,证明测序结果真实可靠。本研究筛选出大量与高温胁迫相关的响应基因,为下一步耐热茶树新品种的选育提供了更多的理论参考。 相似文献
5.
6.
《分子植物育种》2020,(12)
优化叶片叶绿素含量有利于提高冠层光合效率。第三期超级稻品种‘Y两优2号’(YLY2)是由父本‘远恢2号’(YH2)与母本‘Y58S’杂交而成的两系法杂交水稻。‘YLY2’与其父本‘YH2’叶片均具有低叶绿素含量的特性。为鉴定控制‘YLY2’叶绿素含量的关键基因,本研究以‘YLY2’构建的高世代重组自交系(RIL)为材料,利用基因组重测序方法构建了该群体的高密度遗传图谱;通过多年测量不同生长发育阶段的叶片叶绿素含量(SPAD)值,开展数量性状位点(quantitative trait locus, QTL)定位。本研究鉴定出了控制叶片SPAD的15个潜在QTL,并确定了其遗传效应值。研究发现的15个QTL中有4个与以往的研究位于相似位点,同时也发现了全新QTL位点,为鉴定控制‘YLY2’叶绿素含量的关键基因提供了一定的科学依据。 相似文献
7.
为解析高产优质强筋小麦新品种‘丰德存麦5号’的分子遗传基础,利用高密度小麦55K SNP芯片对‘丰德存麦5号’及其亲本‘周麦16’和‘郑麦366’进行全基因组扫描分析。结果表明,‘周麦16’和‘郑麦366’对‘丰德存麦5号’的遗传贡献率差异较大,分别为26.33%和73.67%;在基因组水平上,‘郑麦366’在A、B和D基因组上的遗传贡献率均高于‘周麦16’;在不同染色体上,‘周麦16’在2B、4A、4B和5B染色体上遗传贡献率超过‘郑麦366’,而‘郑麦366’在其他染色体上的遗传贡献率都高于‘周麦16’;在双亲染色体较大片段遗传上,‘丰德存麦5号’继承了更多‘郑麦366’的较大遗传片段;在亲本特异性注释基因中,‘丰德存麦5号’来源于‘郑麦366’的特异性基因的数目远多于‘周麦16’,‘丰德存麦5号’在遗传物质继承上表现出明显的偏向选择,‘郑麦366’对‘丰德存麦5号’的遗传贡献率更大。 相似文献
8.
《分子植物育种》2021,19(14):4637-4648
‘白叶1号’(Camellia sinensis cv. Baiye 1)是一种遇低温发生阶段性返白的特异茶树品种。泛素化酶系统由泛素活化酶E1、泛素结合酶E2、泛素连接酶E3组成,前期从‘白叶1号’阶段性返白过程叶片中分离了多个泛素化酶差异表达基因。本研究以‘白叶1号’返白前期、返白期和复绿期的鲜叶为原料,探讨了‘白叶1号’返白过程中主要生化成分含量与前期获得的五个泛素化酶基因表达模式的关系。返白期氨基酸、没食子酸、生物碱含量较高,儿茶素含量较低;5个基因在复绿期的表达量皆高于返白期。5个泛素化酶蛋白中都含有多个磷酸化位点,CsE3-2含有的磷酸化位点最多;CsE1-1、CsE1-2为细胞核内蛋白,CsE2定位在高尔基体膜上,Cs E3-1定位在核膜上,参与诱导细胞凋亡,CsE3-2可能为内质网膜内在蛋白,参与内质网相关降解(ERAD)通路;Cs E3-2蛋白的二级结构主要是α-螺旋,其他4个泛素化酶的二级结构主要是无规则卷曲。研究结果表明:(1)泛素化酶系统可能参与了‘白叶1号’返白过程中氨基酸含量上升的响应过程;(2)儿茶素含量在返白期的降低可能与叶绿体的解体有关;(3) 5个泛素化酶参与了泛素蛋白酶体途径和泛素非蛋白酶体途径中的多个调控过程。本研究对于进一步认识‘白叶1号’阶段性返白过程中的分子调控机制和揭示茶树生长发育的精确调控过程有一定的意义。 相似文献
9.
《分子植物育种》2021,19(19):6376-6385
为了从转录组水平分析烯效唑缓解干旱胁迫的分子机制,以大麻品种‘汉麻2号’为材料,试验共设清水浸种的正常供水(CK),清水浸种的干旱处理(D),烯效唑浸种的干旱处理(SD) 3个处理,干旱胁迫处理4 d,利用RNA-Seq技术对叶片进行转录组测序分析并探讨半乳糖代谢、植物激素信号转导和氮代谢通路及相关基因。结果表明,CK vs D与D vs SD比较发现,全部差异表达基因有2 423个,其中不同处理共有差异表达基因1 109个。通过GO富集分析表明,两个比较中有1 402和1 144个差异表达基因在生物学过程、细胞组分和分子功能均有分布,且分类结果相似。差异基因GO主要富集在蛋白质折叠、氧化还原过程、胞浆、叶绿体包膜、水解酶活性、氧化还原酶活性等功能。KEGG富集结果表明,差异基因KEGG主要富集在半乳糖代谢、苯丙酸生物合成、植物激素信号转导、氮代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、氨基酸的生物合成等代谢途径。本研究主要分析了半乳糖代谢、植物激素信号转导和氮代谢途径,其中半乳糖代谢中UDP糖焦磷酸化酶基因,UDP葡萄糖4-差向异构酶基因,棉子糖合酶基因,水苏糖合酶基因,β-呋喃果糖苷酶基因等,植物激素信号转导中生长素响应蛋白,脱落酸受体,蛋白磷酸酶,脱落酸不敏感蛋白等,氮代谢中高亲和性硝酸盐转运蛋白,谷氨酸脱氢酶基因,谷氨酰胺合成酶基因和碳酸酐酶基因在烯效唑处理下表达水平发生变化。本研究为深入了解烯效唑处理对大麻响应干旱胁迫的分子调控机制、关键基因克隆以及功能验证等提供研究基础和理论依据。 相似文献
10.
《分子植物育种》2020,(17)
本研究以1.8×10~4kg/hm~2超级稻攻关品种‘超优千号’及亲本(‘广湘24S’,‘R900’)为供试材料,在萌发期共设置0、0.2%、0.4%、0.8%、1.0%和1.2%这6个不同盐浓度处理,对发芽率、发芽指数、活力指数、胚芽长、胚根长等性状指标进行观测;在幼苗期,分别设置0、0.4%、0.8%和1.0%这4个不同盐浓度处理,对幼苗的根长、苗高、鲜重、地上/地下部分K~+/Na~+含量等指标进行测定。结果表明:(1)除0.2%盐浓度条件促进‘超优千号’的发芽外,其余情况下随盐浓度升高3个品种的发芽率、相对发芽率、发芽指数与活力指数均呈下降趋势,但不同品种各项指标的下降幅度有所不同;(2)不同盐浓度胁迫对3个品种的胚芽和胚根生长均有抑制作用(0.2%盐浓度,‘超优千号’胚芽除外);(3)利用隶属函数分析萌发期各性状指标,发现萌发期耐盐性由强到弱为‘超优千号’、‘R900’、‘广湘24S’;(4)盐胁迫对3个品种幼苗的生长有不同程度的抑制且对根的生长影响更加明显,其中‘超优千号’幼苗的各项指标平均减少程度最小;(5)盐胁迫下幼苗地上部分、地下部分的Na~+含量都有显著增加,K~+/Na~+比都随盐浓度的增加而依此降低,但不同品种间的变化有差异。本研究分析探讨了盐胁迫对杂交稻及亲本品种萌发和幼苗生长的影响,以期为耐盐水稻新品种选育提供依据。 相似文献
11.
‘云蓖麻四号’和‘云蓖麻五号’是云南省农业科学院经济作物研究所经系统选育的高产、优质、高抗蓖麻新品种。该品种的生育期分别为出苗至主穗成熟148、166天,在2003年品种比较试验中,平均种籽产量分别为2993.55、2445.15 kg/hm2,较对照品种‘TCO-202’的种籽平均增产48.40%、21.27%。2014年参加全国蓖麻品种展示试验,‘A131’在通辽试验点位次第二,云南试验点位次第二;‘A133’在通辽试验点位次第六,云南试验点位次第一。其主要特点表现为茎和叶披有蜡粉,分枝多,穗子较大,高产、高含油率(分别为57.53%、56.66%)、高蓖麻醇酸(分别为86.52%、90.45%)、抗病、抗旱和适应性广。在云南、西南地区及东南亚国家蓖麻生产示范中,取得了很好的示范推动作用。2015年通过云南省种子管理站对‘A131’和‘A133’的田间现场鉴定,定名为‘云蓖麻四号’和‘云蓖麻五号’。该品种与配套栽培技术结合,经济、社会效益明显,适宜云南省海拔在1800 m以下的地区种植。同时,也适宜西南地区及东南亚国家推广种植。 相似文献
12.
利用SSR分子标记鉴定玉米杂交种‘吉祥1号’纯度 总被引：5，自引：2，他引：3
纯度是种子质量的重要指标。‘吉祥1号’玉米杂交种是在甘肃省选育并大面积栽培的主推玉米品种。为鉴定该品种的纯度,本研究开展了‘吉祥1号’纯度鉴定SSR标记方法研究。通过比较快速提取法和改良CTAB法2种DNA提取方法在SSR分子标记纯度鉴定中的应用,结果表明:2种方法提取的DNA均适用于SSR分子标记纯度检测,但快速提取法具有简单、快速的特点,更适用于分子标记纯度鉴定。从20对SSR引物中筛选出2个标记bnlg2291k4和bnlg2305k4,用于‘吉祥1号’品种的纯度鉴定,2个标记均能明显的区分亲本和杂交种。在‘吉祥1号’杂交种中人为混入双亲,采用本研究确定的方法可准确鉴定出混入的自交系。 相似文献
13.
利用分子标记辅助选育‘上师大21号’香软水稻新品系及试种 总被引：1，自引：0，他引：1
《分子植物育种》2020,(17)
为培育适合在上海市种植的香软优质常规水稻,本研究分别以‘青香软粳’和‘宝山香稻’水稻为软米基因和香味基因供体亲本,以目前上海市主栽常规水稻品种‘秀水134’为回交亲本,结合香味基因和蜡质基因分子标记辅助筛选,成功培育出香型软米水稻新品系‘上师大21号’。‘上师大21号’水稻总生育期比‘秀水134’对照短3～4 d。比较分析‘秀水134’和‘上师大21号’水稻主要农艺性状,两者差异都不显著(p0.05)。两者主要产量性状比较发现,尽管‘上师大21号’水稻结实率极显著低于‘秀水134’水稻(p0.01),但‘上师大21号’水稻结实率也已高达92.62%,并且两种水稻的单株重差异不显著(p0.05)。稻谷品质指标检测显示,‘上师大21号’两项外观品质和两项食味品质都明显好于‘秀水134’水稻。 相似文献
14.
本研究重点围绕聚合抗旱强筋优质高产广适的育种目标,以广适性优质‘晋麦79号’为母本,以抗旱抗冻优质F14005为父本进行杂交,以期实现性状互补,优质基因累积。采用系谱杂交育种法,通过水旱地交替选择,异地生态抗逆鉴定、分子标记辅助选择育种等手段选育而成小麦新品种‘晋麦101号’。分子遗传试验鉴定结果表明:该品种含有8个抗旱节水相关基因和10个与水分高效利用紧密连锁的标记。2015年、2016年在山西省南部旱地区域试验中,2年区试平均产量5 260.5 kg/hm^2,比对照品种‘晋麦47号’增产8.7%;2017年参加山西省南部旱地生产试验中,平均产量4 822.5 kg/hm^2,比对照‘晋麦47号’增产8.0%,株高82~92 cm左右,穗长7.3 cm左右,千粒重36.8 g,生育期234~236 d,容重778 g/L、粗蛋白15.52%、湿面筋31.85%、稳定时间10.0 min,是近年来中国黄淮旱地难得的强筋型优质抗旱品种。2017年通过山西省农作物品种审定委员会审定(审定编号:晋审麦20170003号),该品种具有品质优、产量高、稳产性好、抗旱抗逆性强、适应性广等特点,适宜山西省南部和宁夏旱塬等北部旱地麦区引种种植。 相似文献
15.
苜蓿是最重要的豆科牧草,常被种植在干旱/半干旱地区。为研究不同耐旱性紫花苜蓿应对干旱胁迫的调控机制,本研究以中科1号紫花苜蓿(Medicagosativa‘Zhongke1’)为试验材料,以三得利紫花苜蓿(M.sativa‘Sanditi’)为对照,采用自然干旱法进行处理,比较干旱胁迫对其生长性状、光合作用、叶绿素含量、叶片相对含水量、渗透调节物质和抗氧化酶活性等指标的影响,并使用转录组测序分析2个品种响应干旱基因的差异。结果表明,干旱胁迫显著降低了2个紫花苜蓿品种的株高、地上地下生物量、叶片相对含水量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和叶绿素含量;与三得利相比,干旱胁迫下中科1号紫花苜蓿丙二醛含量和电导率更低,渗透调节物质积累和活性氧清除能力更强。中科1号和三得利分别有5308个和8053个响应干旱的基因; GO功能注释分析发现,中科1号的346个干旱响应基因被显著富集在6个GO类别,而三得利的1683个干旱响应基因被显著富集在29个GO类别;此外,我们还筛选到19个在中科1号中表达量显著高于三得利的抗旱关键基因。本研究发现紫花苜蓿可能通过上调抗旱基因SUS、P5CS、... 相似文献
16.
《分子植物育种》2021,(5)
WRKY基因家族是植物中最大的转录因子家族之一,在植物生长发育和抵御逆境胁迫中发挥重要作用。‘山定子’是中国重要的野生苹果属抗性种质资源,抗寒能力强。本研究通过生物信息学方法,较全面的比较了‘山定子’和栽培苹果‘GDDH13’两份材料中的WRKY基因家族信息,结果显示:‘GDDH13’中WRKY基因数量比‘山定子’多7个,多出的7个WRKY基因分布在GroupⅠ和GroupⅢ两个亚组中;通过比较发现‘山定子’和‘GDDH13’中的WRKY结构域和基因结构在相近亚组内非常保守;发现‘山定子’的WRKY基因家族有更多的成员启动子区含有低温和干旱响应元件,这可能与‘山定子’抗逆性强有关;通过基因染色体位置和苹果基因组范围内对MdWRKY基因进行的同线分析表明串联重复和部分重复,可能在苹果WRKY基因家族的扩张和进化中发挥了重要的作用;通过器官特异性表达模式和果实发育过程表达分析,鉴定到MdWRKY64和MdWRKY67可能与苹果果实成熟密切相关;通过不定根发育过程的表达分析,筛选到8个MdWRKY基因可能参与苹果不定根的形成。本研究为苹果WRKY基因的进化提供了一些数据,并为苹果WRKY基因的功能鉴定提供了参考,进一步为苹果的分子育种提供了帮助。 相似文献
17.
《分子植物育种》2021,(13)
植物激素在调节和控制植物生长发育、代谢过程、应对逆境等方面具有重要的作用。为明确水稻苗期植物激素对低温的应答机制,本研究以野生型粳稻品种‘中花11’为研究材料,经低温处理后,利用RNA-Seq技术分析植物激素调控水稻幼苗对低温胁迫的应答模式。通过转录组测序,共获得9.9×10~7条干净的序列,筛选出2 044个差异表达基因(DEGs)。首先,GO富集分析结果表明差异表达基因主要富集在生物学过程、细胞组分和分子功能三个方面。进一步的KEGG通路分析表明,差异表达基因主要富集在代谢途径、次生代谢生物合成、植物激素信号转导等途径。其中植物激素信号转导中低温应答的差异表达基因为31个,分别为25个上调表达基因和6个下调表达基因;主要参与了茉莉酸和脱落酸信号途径。这些研究结果对水稻苗期植物激素的低温应答机制完善和栽培调控具有重要的参考价值。 相似文献
18.
为了研究石榴籽粒发育遗传机制及其在育种中的应用,以‘三白’石榴品种开花后60 d和120 d籽粒为试材,进行转录组测序分析。对表达差异基因进行GO注释及KEGG富集分析。结果分析表明,与‘三白’石榴开花后60 d籽粒相比,在开花后120 d籽粒中总共检测到8 409个显著差异表达基因;KEGG富集分析表明差异表达基因显著富集在激素信号转导及其它代谢产物的合成和代谢等18条代谢通路上;5类可变剪接类型中鉴定出了76个靶基因,其中17个为差异表达基因。定位到的差异表达基因可以为解析石榴籽粒发育以及基因克隆提供理论指导。 相似文献
19.
蓖麻(Ricinus communis L.)是一种冷敏感作物,解析其响应低温胁迫的关键调控基因,对于选育耐低温蓖麻品种具有重要的理论意义。以蓖麻耐低温品种‘通蓖5号’为材料,构建15℃(低温)和25℃(适温)萌发条件下完全展开的子叶cDNA文库,利用Illumina测序技术进行转录组测序(RNA-Seq),筛选差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)。结果表明:借助RNA-Seq技术共筛选到1 530个DEGs,其中低温相对于适温表达上调的DEGs有848个,表达下调的DEGs为682个;对1 530个DEGs进行GO功能分类和富集分析显示,共有953个DEGs被注释到GO功能三大分类的57个亚类中,涉及生物学过程、细胞成分及分子功能的DEGs比例分别为88.46%、69.67%和25.71%;KEGG功能分类显示,低温相对于适温表达上调的DEGs有243个,被富集到201个代谢通路中,其中显著富集的通路包括细胞周期、激素信号转导、DNA复制、细胞周期-酵母、减数分裂酵母和孕酮介导的卵母细胞成熟等20个通路,差异基因数富集最多的代谢通路为细胞周期;利用qRT-PCR对上调表达且显著富集的8个DEGs进行了表达分析,证实了转录组测序结果的准确性。该研究将为揭示蓖麻种子低温条件下萌发的分子机制提供理论依据。 相似文献
20.
为进一步研究氮高效品种‘豫烟9号’和氮低效品种‘中烟100’品种特性差异,进行了苗期生物学特性及氮代谢差异研究。选用‘豫烟9号’和‘中烟100’基质漂浮培养幼苗进行了叶片、根系生物学调查;选用不同氮素浓度条件下的水培幼苗进行了氮代谢相关指标的测定。结果表明:幼苗期‘豫烟9号’和‘中烟100’烤烟品种生物学特性差异明显,主要表现在‘豫烟9号’总叶面积、干物质积累量、总根长、根表面积和根体积明显高于‘中烟100’。叶片硝酸还原酶活性明显高于叶脉,高氮条件下硝酸还原酶活性高于低氮条件;无论叶片或叶脉,氮营养液浓度高低,‘豫烟9号’硝酸还原酶活性均高于‘中烟100’。高氮条件下‘中烟100’叶片硝态氮含量高于叶脉,其他处理叶脉硝态氮含量均高于叶片。无论氮营养液浓度高低,‘豫烟9号’叶片氮含量和SPAD值均明显高于‘中烟100’。由此看来,‘豫烟9号’的物质合成和氮素同化积累能力均明显高于‘中烟100’。 相似文献