贵紫麦1号籽粒色素形成相关基因的差异表达     

徐熙  任明见  李鲁华  杨喜翠  徐如宏 《中国农业科学》2018,51(2):203-216

【目的】探明贵紫麦1号小麦灌浆期变紫后和变紫前2个时期籽粒的转录组差异,发掘影响贵紫麦1号花青素合成的关键基因和关键酶,丰富小麦籽粒色素转录组数据信息,为转录因子的克隆及表达提供参考。【方法】利用Illumina Hiseq 2000TM高通量测序技术对贵紫麦1号籽粒变紫前和变紫后2个时期进行转录组测序、文库构建及建库质量评估,对测序结果进行信息学分析。采用TTM对read count数据进行标准化处理,随后用DEGseq进行差异分析,设定q-value＜0.005且|log2 (fold change)|＞1为阈值。通过筛选分析,获得两者间差异表达基因,按照无参转录组分析方法,对差异表达基因进行BLAST搜索,Nr数据库比对,GO功能富集及KEGG pathway分析,找出与花青素相关的关键基因和关键酶,并结合qRT-PCR验证所找到的关键基因及关键酶在不同时期的表达水平,掌握这些关键基因的信息。【结果】测序结果表明,贵紫麦1号变紫后和变紫前分别获得13.36 G和12.69 G的clean bases,clean reads为106 906 108条和101 547 534条,占原始序列的93.73%和94.90%。通过Trinity软件对所得clean reads进行拼接,共获得170 396条转录本,长度为119 020 625。拼接clean reads后获得119 572条Unigenes。在BLAST搜索中,119 572个高质量独特序列中有86 004条（71.92%）Unigenes与现有基因模型具有至少1个显著匹配。在Nr数据库比对结果鉴定了至少5种具有与来自节节麦、乌拉尔图小麦、二穗短柄草、大麦、小麦等已知基因同一性且序列相似性高的Unigenes。KOG数据库比对结果显示,注释成功的基因按KOG的26个group进行分类,注释在一般功能基因,蛋白质翻译后修饰与转运、分子伴侣及翻译、核糖体结构与生物合成等类别基因所占比重较大,分别为15.79%、14.51%和10.54%。643个差异基因中,236个呈上调趋势,407个呈下调趋势。GO注释表明,按照基因参与的生物过程、所处的细胞组分、具有的分子功能下一层级分类,共44个分类,差异基因显著富集在碳水化合物代谢过程（GO:0005975,16.03%）、应激反应(GO:0006950,10.83%)和水解酶活性分子功能(GO:0016787,34.84%)等类别中。KEGG pathway富集分析可知,353个差异基因富集到153条相关通路上,其中淀粉与蔗糖代谢、苯丙素生物合成、类黄酮生物合成等通路富集显著。类黄酮生物合成途径相关基因共66个,2条相关上调表达Unigenes,涉及查尔酮酶、隐色花色素双加氧酶2个关键酶基因,log2(fold change)分别为3.4164和2.1258。对所得关键基因进行qRT-PCR验证,证实查尔酮酶、隐色花色素双加氧酶在贵紫麦中1号中表达量呈明显上调趋势,与转录组测序分析结果一致,测序结果可靠度高。【结论】比较分析贵紫麦1号籽粒变紫后和变紫前2个时期转录组测序结果,获得大量Unigenes数据及差异表达基因相关信息,明确类黄酮代谢途径中2个关键酶基因（CHS和ANS）在调控贵紫麦1号籽粒花青素合成过程中作用显著。  相似文献   

不同行距、密度配置对先玉335主要农艺性状及产量的影响     

陈宝海  张志方  闫丽慧  候现军  张文波  张国合 《农业科学与技术》2017,18(5)

探讨黄淮海夏玉米适宜种植行距,采用田间试验研究了不同行距、密度对先玉335灌浆速率、产量及其他农艺性状的影响.结果表明,先玉335灌浆速率随着密度的增加呈现减少的趋势,同密度条件下行距越大灌浆速率呈下降趋势.在60 000株/hm2条件下,改变行距设置对该品种穗粒数影响不大,在75 000株/hm2条件下,随着行距的增加,该品种穗粒数下降;在同行距条件下,75 000株/hm2产量高于60 000株/hm2产量,且在50 cm和宽窄行(40+80)条件下产量最高.  相似文献   

蘖穗氮肥追施比例对水稻灌浆成熟期 Rubisco 和 GS 同工型基因表达量的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

朱方旭  郭雪冬  同拉嘎  张玉磊  潘冬  李明月  李丹  张忠臣  金正勋 《植物营养与肥料学报》2017,23(2):324-332

【目的】 氮素营养影响着水稻灌浆过程中核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶/加氧酶 (Rubisco) 和谷氨酰胺合成酶 (GS) 基因转录表达量,研究其变化动态及其与不同形态氮含量的关系,旨在为阐明氮素营养对光合效率和籽粒蛋白质积累的影响分子调控机理提供理论依据。 【方法】 选用寒地粳稻穗数型高产品种和穗重型超级稻品种进行盆栽试验。施肥比例为 N∶P₂O₅∶K₂O = 1∶0.5∶1,氮肥 50% 作为基肥,其余作分蘖肥和穗肥追施,分蘖肥和穗肥比例为 10%∶40%、20%∶30%、30%∶20%、40%∶10%。分析了水稻灌浆过程中 Rubisco 和 GS 基因转录表达量及不同形态氮的积累动态。 【结果】 增加穗肥氮素施用量可显著提高水稻灌浆过程中叶片和籽粒的全氮、铵态氮、硝态氮含量;增加穗肥比例不同程度的上调了 Rubisco 大亚基和小亚基基因的 mRNA 表达量,其中OsRBCSL、OsRBCS2 和OsRBCS4 表达上调显著,OsRBCS3 和OsRBCS5 表达上调较小;穗肥比例增加延长了 Rubisco 各亚基基因高表达持续时间,增加了水稻灌浆中期和后期叶片中OsGS1;1 和OsGS2 基因的转录表达量以及籽粒OsGS1;1 基因的转录表达量和整个灌浆过程中OsGS1;3 基因的转录表达量。Rubisco 五个亚基基因的转录表达量与叶片 NO₃–-N 和全氮含量间以及叶片和籽粒中 GS 基因的转录表达量与 NH₄+-N 和全氮含量间均呈显著或极显著的正相关。 【结论】 在灌浆过程中OsRBCL 基因和 GS 基因的转录表达量变化动态不因品种或氮素营养不同而发生质的变化,不同基因对氮素营养的响应程度并不相同,增加叶片 NO₃–-N 和全氮含量,可以显著提高 Rubisco 基因的转录表达量,增加灌浆成熟期叶片和籽粒的 NH₄+-N 和全氮含量,可以显著提高叶片和籽粒的 GS 基因转录表达量。   相似文献   

玉米品种沃玉964籽粒灌浆特性分析     

孙佩  柳继锋  周联东  刘经纬  杨庆申 《安徽农业科学》2017,45(2)

[目的]分析玉米品种沃玉964的籽粒灌浆特性。[方法]以玉米品种郑单958为对照,对玉米品种沃玉964籽粒体积、鲜重、灌浆速率、含水率、干重、产量的变化进行了分析。[结果]沃玉964具有籽粒体积大、灌浆速率快、增产潜力大等特性。Logistic方程可较准确地描述百粒干重随授粉后时间的变化动态。沃玉964的起始生长势R0、平均生长速率G-、最大生长速率G_(max)时的天数T_(max)、最大生长速率G_(max)时的生长量Wmax和最大生长速率G_(max)均比CK高,但是生长活跃期D比CK低。[结论]应采取合理措施对沃玉964的灌浆过程进行调控,充分发挥其增产潜力。  相似文献   

耕种方式对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影   总被引：1，自引：0，他引：1  

翟云龙  魏燕华  张海林  陈阜 《干旱地区农业研究》2017,35(4):211-216

通过大田定位试验,研究了免耕条播、深松条播、旋耕条播、机械撒播等4种耕种方式下冬小麦强势粒灌浆特性,用Logistic方程拟合籽粒灌浆进程,对籽粒灌浆参数进行了分析.试验结果表明,方程拟合决定系数均在0.9942以上,Logistic方程能真实反映籽粒灌浆进程.旋耕条播、机械撒播耕作深度相同,各阶段灌浆速率较一致,渐增期、快增期、缓增期均低于深松条播和免耕条播,但二者株行配置方式不同,机械撒播渐增期略高于旋耕条播,快增期、缓增期均低于旋耕条播,但3个阶段灌浆持续期分别比旋耕条播高0.05、0.57 d和0.71d.耕作、种植方式主要通过影响籽粒灌浆速率和灌浆持续天数影响粒重,耕作方式对灌浆速率影响大,株行配置对灌浆持续期影响明显.耕种方式对强势粒、弱势粒灌浆特性影响效应不同,机械撒播强势粒渐增期灌浆速率高达0.95 mg·d-1·粒-1,持续时间仅为9.95 d,快增期、缓增期灌浆速率仅为2.11 mg·d-1·粒-1和0.59 mg·d-1·粒-1,但持续时间长达12.27 d和15.27 d,强势粒千粒重高达41.65 g,虽然强、弱势粒综合千粒重仅为40.2g,但该模式有效穗数高,经济产量高达7 599.0 kg·hm-2.  相似文献   

不同播期与收获期对水稻灌浆期、产量及米质的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

包灵丰  林纲  赵德明  王丽  贺兵  江青山  张杰 《华南农业大学学报》2017,38(2):32-37

【目的】明确不同水稻品种(系)的适宜播种时间,确保水稻生产的优质高产。【方法】以6个恢复系及其所配的12个组合为材料,采用4期播种(前后两期间隔6 d),利用二因素两向分组资料无重复观察值模型与最小显著差数测验法(LSD法)方差分析和显著性比较,研究不同播期对籽粒产量、灌浆期、加工品质和外观品质的影响,以及成熟后推迟收获对碾米品质和外观品质的影响。【结果】不同播期的恢复系糙米率有显著差异,随着播期的推迟糙米率有降低趋势;籽粒产量、灌浆期、精米率、整精米率、垩白率和垩白度在不同播期间无显著差异。II优组合不同播期间籽粒产量差异不显著,宜香优组合1~3期间籽粒产量差异不显著,第4期显著减少;不同播期对杂交稻的碾米品质和外观品质影响较大,推迟播种会降低糙米率、垩白率和垩白度,但对精米率和整精米率影响不显著。第4期推迟收获会导致糙米率、垩白率和垩白度增加,精米率和整精米率不同程度降低。【结论】恢复系和杂交稻在川南3月27日后推迟播种,产量有减产趋势,4月上中旬播种产量减少极显著;恢复系和杂交稻谷粒长宽比不受播期影响;杂交稻灌浆期、碾米品质和外观品质受播期的影响比恢复系大;杂交稻成熟后不及时收获会导致稻米加工品质和外观品质变差。  相似文献   

籽粒灌浆期高温对不同耐热型玉米品种强弱势粒发育的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

张萍  陈冠英  耿鹏  高雅  郑雷  张沙沙  王璞 《中国农业科学》2017,50(11):2061-2070

【目的】灌浆期高温会对玉米籽粒的生长和发育造成不利的影响,是影响玉米稳产和高产的重要因素之一。比较灌浆期高温对不同耐热型玉米品种籽粒形成和生长发育的影响,以期寻找相应的预防和应对措施,避免和缓解高温胁迫伤害。【方法】采用玉米籽粒离体培养技术,以耐热型品种郑单958和热敏感型品种德美亚1号为材料,研究了籽粒灌浆期(授粉后17—28 d)高温对玉米籽粒发育的影响机制。【结果】高温加快了两品种玉米强势粒前期的灌浆速率,但降低了强、弱势粒中后期灌浆速率,总体导致灌浆持续时间缩短,籽粒千粒重下降。在授粉后40 d,郑单958强、弱势粒的干重分别比对照低10.58%和18.95%,德美亚1号强、弱势粒的干重分别比对照低24.78%和28.08%。德美亚1号籽粒干重下降幅度大于郑单958,且差异显著。籽粒灌浆期高温显著降低了玉米籽粒淀粉合成酶的活性,从而影响两品种玉米籽粒的淀粉含量。在授粉后40 d,郑单958强、弱势粒的淀粉含量较对照分别降低了5.20%和6.46%,德美亚1号强、弱势粒的淀粉含量较对照分别降低了13.68%和16.39%,均差异显著。德美亚1号强、弱势粒淀粉合酶的活性较对照分别降低了19.67%和30.03%,均差异显著,郑单958强、弱势粒的淀粉合成酶的活性分别较对照降低了13.70%和11.26%。高温处理后,两种品种玉米籽粒的ABA和IAA含量均上升,ZR含量均下降,而强势粒的GA3含量均上升,弱势粒的GA3含量无明显变化。【结论】籽粒灌浆期高温对德美亚1号强、弱势粒发育的影响均显著高于郑单958,对两品种弱势粒的影响显著高于强势粒。  相似文献   

不同种植密度燕麦灌浆初期光合特性的研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

管宏军  齐华  刘明 《杂粮作物》2010,30(2):107-109

通过了解不同种植密度燕麦灌浆初期的光合差异,测定分析3个种植密度的2个燕麦品种灌浆初期净光合速率（Pn）、气孔导度（Cond）、蒸腾速率（Tr）的光响应研究结果表明：坝莜3号在种植密度为150 kg/hm2光合能力最强;上述3个光合指标在不同种植密度条件下品种间存在明显差异,其中在种植密度为150 kg/hm2时坝莜3号对光照强度反应较为敏感;在不同光照强度下,在种植密度为150 kg/hm2时坝莜3号的光合速率也最高、光照强度1 200μmol/hm2.s时光合速率达到最大值。  相似文献   

种植行距对两种穗型小麦品种籽粒糖代谢及灌浆特性的影响     

冯伟  李晓  邱记东  王晨阳  郭天财 《麦类作物学报》2010,30(5):875-880

为给不同穗型小麦品种选择适宜种植行距提供参考依据,以多穗型品种豫麦49和大穗型品种兰考矮早8为材料,在大田高产栽培条件下,研究了行距对两种穗型小麦品种花后籽粒蔗糖代谢和籽粒灌浆的影响。结果表明,两品种在灌浆期间籽粒可溶性糖含量、蔗糖含量和蔗糖合成酶活性均呈下降趋势,淀粉含量则快速上升。在灌浆前期兰考矮早8的可溶性糖含量和蔗糖含量以窄行距（15和10 cm）处理较高,而灌浆后期则以宽行距（20和25 cm）处理较高;豫麦49在整个灌浆期可溶性糖含量和蔗糖含量均表现为宽行距处理高于窄行距处理。籽粒淀粉含量两品种均呈现“S”形变化动态。兰考矮早8籽粒淀粉含量为窄行距处理高于宽行距处理,豫麦49则相反。行距对灌浆特征参数的影响因品种而异,兰考矮早8籽粒灌浆持续期、有效灌浆持续期和最大粒重以15 cm最大,豫麦49平均灌浆速率、最大灌浆速率和有效灌浆持续期的灌浆速率以及最大粒重则以20 cm最高。综合来看,兰考矮早8适宜行距为15 cm,而豫麦49为20 cm。  相似文献   

温光敏两系杂交小麦绵杂麦168冠层结构与灌浆特性研究     

欧俊梅  王治斌  李生荣  周强  陶军  任勇 《大麦与谷类科学》2010,(2):15-18

两系杂交小麦绵杂麦168冠层结构特性与灌浆特性研究分析表明:绵杂麦168在灌浆中后期叶面积指数相对较高,株叶型紧凑,通风透光好,光合作用强,整个灌浆过程千粒重比常规小麦高。整个灌浆过程干物质增幅都比常规小麦高;其灌浆速率比同期常规小麦高。最大灌浆速率(Rmax),快增期(R2)和缓增期速率(R3),渐增期持续天数(T1)是影响粒重的重要参数。因此提高渐增期和快增期速率对提高小麦粒重尤为重要。  相似文献