Contribution of green manure legumes to nitrogen dynamics in traditional winter wheat cropping system in the Loess Plateau of China     

《European Journal of Agronomy》2016

Excessive application of N fertilizer in pursuit of higher yields is common due to poor soil fertility and low crop productivity. However, this practice causes serious soil depletion and N loss in the traditional wheat cropping system in the Loess Plateau of China. Growing summer legumes as the green manure (GM) crop is a viable solution because of its unique ability to fix atmospheric N₂. Actually, little is known about the contribution of GM N to grain and N utilization in the subsequent crop. Therefore, we conducted a four-year field experiment with four winter wheat-based rotations (summer fallow-wheat, Huai bean–wheat, soybean–wheat, and mung bean–wheat) and four nitrogen fertilizer rates applied to wheat (0, 108, 135, and 162 kg N/ha) to investigate the fate of GM nitrogen via decomposition, utilization by wheat, and contribution to grain production and nitrogen economy through GM legumes. Here we showed that GM legumes accumulated 53–76 kg N/ha per year. After decomposing for approximately one year, more than 32 kg N/ha was released from GM legumes. The amount of nitrogen released via GM decomposition that was subsequently utilized by wheat was 7–27 kg N/ha. Incorporation of GM legumes effectively replaced 13–48% (average 31%) of the applied mineral nitrogen fertilizer. Additionally, the GM approach during the fallow period reduced the risk of nitrate-N leaching to depths of 0–100 cm and 100–200 cm by 4.8 and 19.6 kg N/ha, respectively. The soil nitrogen pool was effectively improved by incorporation of GM legumes at the times of wheat sowing. Cultivation of leguminous GM during summer is a better option than bare fallow to maintain the soil nitrogen pool, and decrease the rates required for N fertilization not only in the Loess Plateau of China but also in other similar dryland regions worldwide.  相似文献   

Diversity in the carotenoid profiles and the expression of genes related to carotenoid accumulation among citrus genotypes     

Yoshinori Ikoma  Hikaru Matsumoto  Masaya Kato 《Breeding Science》2016,66(1):139-147

Carotenoids are not only important to the plants themselves but also are beneficial to human health. Since citrus fruit is a good source of carotenoids for the human diet, it is important to study carotenoid profiles and the accumulation mechanism in citrus fruit. Thus, in the present paper, we describe the diversity in the carotenoid profiles of fruit among citrus genotypes. In regard to carotenoids, such as β-cryptoxanthin, violaxanthin, lycopene, and β-citraurin, the relationship between the carotenoid profile and the expression of carotenoid-biosynthetic genes is discussed. Finally, recent results of quantitative trait locus (QTL) analyses of carotenoid contents and expression levels of carotenoid-biosynthetic genes in citrus fruit are shown.  相似文献   

利用钾吸收基因表达评价葡萄叶面喷施钾肥效果和喷施浓度   总被引：2，自引：1，他引：1  

张成  贾海锋  王剑  纠松涛  王梦琦 《植物营养与肥料学报》2016,22(4):1091-1101

【目的】叶面喷施钾肥可以快速、 高效地为葡萄补充钾营养,促进葡萄的高产和优质,已经被广泛应用于葡萄生产中。本实验通过对葡萄叶面喷施不同种类及浓度钾肥,测定葡萄叶片和果实等生理指标变化,以及钾吸收相关基因的表达变化,从生理和基因水平上评价这些钾肥的喷施效果,为葡萄生产中钾肥的施用提供一定指导。【方法】本实验以‘夏黑’葡萄为试材,选择两个葡萄生长关键时期盛花期和果实膨大期分别对葡萄叶片喷施0.2%、 0.5%和0.8%三种浓度的K2SO4、 K2CO3、 K2SO4·2MgSO4和KCl。然后对葡萄叶片和新梢的生长率,坐果率,叶绿素含量,单粒重,可溶性固形物等生理指标进行统计分析,并利用荧光定量PCR技术分析4个钾吸收相关基因VvHAK13、 VvKEA2、 VvSIRK和VvSORK的表达情况。【结果】叶面喷施4种钾肥后,葡萄叶片和新梢的生长率,坐果率,叶绿素含量,单粒重,可溶性固形物等各项生理指标均有不同程度的提升。钾肥种类不同,最适喷施浓度不同,同种钾肥在葡萄盛花期和果实膨大期的最适喷施浓度也有所不同,四种钾肥在果实膨大期的最适喷施浓度普遍高于盛花期。四个钾吸收相关基因在喷施不同种类及浓度钾肥后也表现出不同的表达模式,总体来讲VvKEA2、 VvSIRK 、 VvSORK的表达上调,而VvHAK13的表达下调。果实膨大期,需喷施较高浓度的钾肥,钾吸收相关基因才表现出较强烈的响应,而在盛花期则只需喷施较低浓度的钾肥。综合生理指标和基因表达两方面结果,得出4种钾肥效果依次为K2SO4·2MgSO4＞K2SO4＞K2CO3＞KCl。盛花期K2SO4和K2CO3的最适喷施浓度为0.5%,K2SO4·2MgSO4和KCl的最适喷施浓度为0.2%; 果实膨大期K2SO4、 K2SO4·2MgSO4和KCl的最适喷施浓度为0.5%,K2CO3的最适喷施浓度为0.8%。【结论】葡萄叶面喷施钾肥可以有效促进葡萄叶片和果实的生长发育,四种钾肥的效果依此为: K2SO4·2MgSO4＞K2SO4＞K2CO3＞KCl。盛花期K2SO4和K2CO3的最适喷施浓度为0.5%,K2SO4·2MgSO4和KCl的最适喷施浓度为0.2%; 果实膨大期K2SO4、 K2SO4·2MgSO4和KCl的最适喷施浓度为0.5%,K2CO3的最适喷施浓度为0.8%。适宜的喷施浓度可以有效提高钾吸收相关基因的表达,是其提高钾吸收利用的机理之一。  相似文献   

棘孢木霉ACCC30536葡聚糖酶基因的克隆及表达     

孔祥鹏  刘志华  刘雪峰  刁桂萍 《东北林业大学学报》2016,(8):108-111

以棘孢木霉(Trichoderma asperellum)ACCC30536菌株为试材,采用聚合酶链式反应(PCR)技术克隆获得葡聚糖酶GH71基因的全长c DNA序列。结果表明:此基因的c DNA编码区序列全长1 296 bp,编码区可编码431个氨基酸。经Blast P相似性分析,其属于GH99~GH71超家族,与深绿木霉(T.atroviride)氨基酸序列XP_013941146的同源性最高,达到94%。7种不同诱导条件下,GH71基因的表达量变化明显。在2种病原菌细胞壁的诱导下,GH71基因的表达均呈先上升后下降又上升的趋势,在培养的12 h时达到最大值,分别为未诱导时的24.3倍和23.9倍。而在这2种病原菌发酵液的诱导下,GH71基因的表达均呈先下降后上升的趋势。在山新杨茎与叶的诱导下,GH71基因的表达量在24 h最大,分别为未诱导的25.4倍和25.2倍;在山新杨根的诱导下,GH71基因的表达量在48 h达到最大,是未诱导的28.1倍。  相似文献   

杨树抗黑斑病相关基因表达谱分析     

张新叶  宋丛文  黄敏仁 《林业科学》2011,47(1)

利用黑斑病的高抗无性系美洲黑杨I-69及黑斑病的高感无性系欧美杨I-45为材料建立的2个cDNA文库,随机挑取cDNA克隆进行5'端EST序列测序,共获得有效序列20 023条.序列经聚类分析和拼接后,共获得10 816个Unigene,其中包括3 734个Contig,7 082个独立的Singleton.被注释的8 853个具有同源性匹配序列基因中,按照GO的分子功能、生物过程和细胞组分3个不同分类角度进行分类.在具有功能注释的8 853个Unigene中,选出330个与完成全基因组测序的毛果杨序列进行BLAST分析,结果发现有177个抗病相关候选基因出现在282个Unigene中,其中135个分布于杨树的18个不同连锁群上,其他42个基因位于还没定位的scaffolds上.所测定的这些EST序列为后期在基因组水平上研究杨树黑斑病的水平抗性遗传机制及进一步的相关基因发现奠定基础.

Abstract：

In an attempt to elucidate the molecular mechanism for resistance of black spot disease in poplar,gene expression profiles in leaves of Populus deltoides'Lus'(I-69/55)and P.euramericana'I-45/51',which were inoculated with the pathogen Marssonina brunnea f.sp.brunnea,were analyzed based on expressed sequence tags (ESTs).A total of 20 023 valid ESTs from the 5'terminal ends derived from corresponding cDNA libraries of the two poplar species were sequenced.Cluster analysis of the 20 023 sequences yielded 10 816 tentative unigenes,including 3 734 contigs and 7 082 singletons.All tentative unigenes were classified by Gene Ontology functional categories.To find resistance-associated candidate genes and locate them on poplar genome,330 unigenes was chosen from 8 853 annotated tentative unigenes,and their BLAST alignment was conducted with Populus trichocarpa assembly,1 77 related candidate resistant genes were found,and they presented in 282 unigenes.Among these genes,there were 1 35 genes located on 18 different linkage groups of poplar genome,and 42 genes located on the different scaffolds.This study supplied a resource of candidate genes for further exploring the genetic mechanism for the host horizontal resistance to the pathogen Marssonina brunnea at the whole genome range,and provided important information for further gene discovery.  相似文献   

猪β防御素研究进展     

梁钰  张坤  王梦云  赵新豪  李春丽 《中国畜牧兽医》2019,46(8):2346-2353

β防御素是猪体内分泌的一类抗菌肽，广泛分布于各个组织中，在抵抗病原入侵和免疫调节中发挥着重要作用。猪β防御素对细菌、真菌和病毒都有很强的杀灭作用，并且具有分子量小、热稳定性好、无残留等优点，是理想的抗生素替代品。研究表明，猪β防御素的表达与个体抗病力正相关，增加内源性防御素表达或直接摄入外源性防御素均能增强机体免疫力并促进生长。脂肪酸、氨基酸、维生素、益生菌、病原微生物等外源刺激皆可影响β防御素的表达。随着防御素相关研究的深入，将有望解决养猪生产中长期使用抗生素而导致的耐药性、药物残留及环境污染等问题。文章介绍了猪β防御素的结构特征、表达特异性及生物学功能，主要综述了外源刺激对β防御素表达的影响及其作用机制，初步说明外源β防御素作为饲料添加剂在仔猪生产中的效果，旨在为猪β防御素的深入研究及其在生猪健康养殖中的应用提供参考。  相似文献   

旅游产业与文化产业融合的动力系统研究     

赵蕾  余汝艺 《安徽农业大学学报》2015,(1):66-71

旅游与文化具有共同的融合基因，旅游产业与文化产业融合的动力机制与融合路径是指导两者融合的重要理论基础。从产业融合的推力、拉力、支持力和阻力四个层面构建旅游产业与文化产业融合的动力模型，并依照旅游和文化双方经营主体在跨界资源重组中的角色与融合深度，提出旅游产业与文化产业融合的四种路径：整合融合、吸纳融合、渗透融合和重组融合。  相似文献   

拟南芥DUF647家族成员RUS4植物表达载体的构建及亚细胞定位     

张艺  王晓晶  赵淑清 《分子植物育种》2020,(2):444-449

ROOT UV-B SENSITIVE4 (RUS4)是拟南芥DUF647蛋白家族的一个功能未知的成员。RUS1和RUS2曾经报道和根UV-B-感应途径相关联,并在拟南芥早期幼苗形态发生和发育中发挥重要作用。为了探究RUS4的分子功能,本研究对RUS4蛋白进行了亚细胞定位分析。首先,我们通过Gateway TOPO载体系统,构建了融合蛋白表达载体pMDC83-RUS4;然后,通过农杆菌介导的花苞转化法,获得了转化pMDC83-RUS4的转基因拟南芥株系;对转基因植物叶肉原生质体的荧光显微镜观察显示,RUS4-GFP信号与叶绿体的自发荧光共定位,说明RUS4蛋白定位叶绿体中。该结果为进一步研究RUS4的分子功能奠定了良好的基础。  相似文献   

柑橘CHS基因序列多态性及表达水平对类黄酮生物合成的影响     

王志彬  申晚霞  朱世平  薛杨  赵晓春 《园艺学报》2015,42(3):435-439

查尔酮的合成是类黄酮生物合成途径中的一个关键节点。从10个柑橘种质中克隆了查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因,并对其不同时期的果实和叶片中的类黄酮含量进行了测定,分析了CHS基因的序列多态性与类黄酮含量之间的关系;同时通过qRT-PCR检测了CHS基因在不同种质之间以及同一种质的不同组织间的表达差异。结果表明,柑橘CHS基因的核苷酸序列高度保守,相似度达98%以上。聚类分析表明,CHS氨基酸序列的多态性有物种特异性,而且与类黄酮含量有一定的相关性。CHS基因的表达水平在不同种质、部位及生长发育时期有显著差异,这些差异与类黄酮的含量有显著的相关性,说明CHS基因对类黄酮的生物合成有明显影响。  相似文献   

hrpZ_(Psta)在转基因大豆中定量表达与疫霉根腐病和灰斑病抗性相关研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

谷晓娜  刘振库  王丕武  张卓  马建  曲静  张君  付永平  卢实  郑成忠  刘婷婷 《中国油料作物学报》2015,37(1):35-40

以T5转hrpZPsta基因大豆JN29-705-15和JL30-187为材料,利用实时荧光定量PCR技术(Quantitative Real Time PCR,qRT-PCR)检测了目标基因在转基因大豆不同组织中的表达量,分别利用下胚轴侵染法和叶面喷施法鉴定疫霉根腐病抗性和灰斑病抗性,并分析目的基因表达量与疫霉根腐病和灰斑病抗性的相关性。结果表明:hrpZPsta基因在大豆的叶、茎、根、籽粒中均有表达,二个株系平均相对表达量分别为8.2/6.1、0.9/0.7、6.5/4.6和0.8/0.7;T5转hrpZPsta基因大豆抗疫霉根腐病和灰斑病能力与野生型相比均有所提高,JN29-705-15对疫霉根腐病抗性从感病提高到中抗,而JL30-187从中抗提高到抗病;hrpZPsta基因在叶中的表达量也与抗灰斑病能力呈正相关,与病情级别呈极显著负相关。试验结果初步证明了外源基因hrp ZPsta在大豆植株中的表达量与受体植株对疫霉根腐病和灰斑病抗性存在一定的相关性。  相似文献