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磷是维持作物生长发育的主要元素。磷矿作为磷肥的原料,是面临枯竭的不可再生资源,培育磷高效作物新品种势在必行。基于此,本研究对150份大麦种质的磷效率进行评价,筛选出磷高效和低效基因型材料,从形态、生理生化和分子水平上探讨了它们响应低磷胁迫的机制,主要结果有:1)通过盆栽试验对大麦种质进行正常磷和低磷水平处理,通过农艺性状分析发现不同基因型响应贫磷胁迫的策略差异较大,总体表现为生长发育迟缓、产量下降。综合评价各性状指标筛选出磷高效(GN121)和低效(GN42)基因型各1份。其中GN121在贫磷胁迫下株高、茎粗、穗长、穗粒数、穗质量和千粒质量较正常磷处理分别下降0.86%、2.50%、1.45%、4.17%、3.79%和4.31%,GN42的各项指标降幅分别为10.37%、15.39%、51.97%、31.25%、40.74%和27.03%。2)以田间施肥量及其1/10分别作为正常磷和贫磷处理水平,水培条件下GN121的长势受贫磷胁迫影响远小于GN42。对贫磷处理3、19 d及恢复供磷3 d后2份材料的生理生化指标进行分析,发现贫磷胁迫下干质量、无机磷及可溶性糖含量呈下降趋势,GN42中各指标的降幅比GN121更大,酸性磷酸酶活性、相对电导率和可溶性蛋白含量却有不同程度的增加。当恢复供磷3 d后,除相对电导率持续升高外,其余指标的变化均与贫磷胁迫下相反。除相对电导率外,同一条件下GN121的各项指标均比GN42大。3)结合二代和三代转录组测序,构建了大麦响应贫磷胁迫的转录本数据库,比较基因在不同磷水平下的表达量,在GN121和GN42中分别鉴定到6 182和5 270个差异表达基因,其中大部分基因参与了磷代谢途径,且这些基因在GN121中的表达量显著高于GN42。在根系和叶片中分别检测到6和7个磷转运蛋白,它们的表达模式在GN121和GN42之间差异较大。 相似文献
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本研究首次以盐生草（Halogeton glomeratus）为材料,模拟盐胁迫（100 mmol·L-1 NaCl）环境,探讨不同浓度重金属Cu2+,Zn2+,Ni2+,Cd2+,Pb2+处理对其萌发特性的影响。结果表明：随处理浓度的升高,发芽率和发芽势均表现为先升高后下降趋势,表明低浓度重金属离子可促进植物的萌发,幼苗鲜重、干重、株高均呈现逐渐下降趋势。测定离子含量得出,Cd2+和Pb2+离子含量随着胁迫加重呈先升高后下降的趋势,Cu2+,Zn2+和Ni2+离子含量逐渐增加。测定根系活力发现,Cu2+,Zn2+根系活力随浓度的升高呈先上升后下降趋势,Ni2+,Cd2+,Pb2+根系活力逐渐降低。综合聚类及主成分分析得出：盐生草耐Cu2+,Zn2+,Ni2+,Cd2+,Pb2+的临界浓度分别为：1.00 mmol·L-1,10.00 mmol·L-1,0.30 mmol·L-1,0.20 mmol·L-1和0.50 mmol·L-1,在胁迫浓度达临界值时贡献率最大的指标分别为：萌发指标、干重、发芽势、干重和发芽势。 相似文献
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【目的】探究叶斑病菌Bipolaris sorokiniana对大麦叶片的侵染过程。【方法】以大麦感病品种蒙啤1号（MP1）和抗病品种蒙啤3号（MP3）为材料,接菌后,并在不同时间采集MP1发病叶片制做切片,结合石蜡切片和扫描电镜观察叶斑病病原菌对大麦叶片的侵染过程。【结果】接菌后,MP1和MP3中的CHT和β-1,3-GA的活性均高于对照,且MP3中的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性要高于MP1。孢子在接种12～24 h后开始萌发,顶端长出长短不一的芽管;接种36 h后,菌丝伸长且向细胞间隙处直接侵入大麦叶片表皮细胞内,组织内部的孢子主要分布在维管束中;接种4～5 d后,菌丝快速产生分枝,呈网状扩散,叶片表面形成密集的菌丝网,叶片外部出现明显病斑;接种7～14 d后,叶片表皮的孢子明显减少,在维管束组织中存在孢子。【结论】病原菌从细胞间隙侵入可能是该病侵入的主要途径,孢子萌发后形成菌丝进入组织,再向其他部位蔓延,病原菌侵入后期寄主表面菌丝形成网状结构。 相似文献
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以盐生草全长转录组数据为基础,用MISA在线软件对盐生草转录组水平SSR位点进行搜索,共鉴定到29640个SSR位点,每SSR的发生频率为4.93 kb。SSR种类包含1~6核苷酸重复类型,重复次数主要为4~20次,其中,三核苷酸重复单位最多,占38.25%;四核苷酸重复单位类型最少,仅占3.26%。鉴定到的327种SSR重复类型中,A/T、AG/CT、ATC/GAT、AAG/CTT重复类型出现次数较多。进一步地,对甘肃18个不同生态点盐生草材料进行SSR标记位点的开发及遗传多样性分析。从检测到的29640个SSR标记中选择218对标记进行多态性筛选,共筛选到多态性较高的33对标记,这些标记共检测得到199个等位基因位点,等位基因数（AN）为3~13个,平均为6.03个;基因多样性指数（GD）为0.583~0.869,平均为0.698;基因型数量（GN）为2~13,平均值为5.88;多态性信息含量（PIC）值为0.527~0.856,平均值为0.623。聚类分析结果表明,18个不同生态点盐生草的遗传相似系数（GS）为0.528~0.859,平均值为0.683。在GS为0.68处,可将供试材料划分为四大类。本研究为盐生草种质资源开发及利用提供了参考依据。 相似文献
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为探讨盐胁迫条件下外源甜菜碱（GB）和脯氨酸（Pro）对不同大麦品种种子萌发及幼苗的效应,以课题组前期筛选到的耐盐品种中川大麦和盐敏感品种ZY218为材料,在萌发期和苗期以200 mmol·L-1NaCl为胁迫条件,分别施加浓度为0、0.5、1.0、5.0、10.0 mmol·L-1的外源GB和浓度为0、5.0、15.0、30.0、45.0 mmol·L-1的外源Pro进行处理,测定并分析了不同处理下大麦萌发及幼苗相关指标。结果表明,与不添加外源物质的对照相比,施加外源GB和Pro均可有效缓解盐胁迫对大麦种子萌发及地上部分生长的抑制作用;提高叶片过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性及叶绿素含量;外源Pro可以显著增加幼苗的总根长、总根体积和总根表面积,有效缓解盐胁迫对大麦幼苗根系生长的抑制作用,且对盐敏感品种效应更大。因此,施加外源GB或Pro可有效缓解盐胁迫对大麦种子萌发和幼苗生长的抑制作用。 相似文献
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为研究不同外植体、不同激素配比对啤酒花愈伤组织诱导、分化和植株再生的影响,建立稳定高效的啤酒花再生体系,选用5种不同基因型啤酒花半木质化枝条,通过扦插生根发芽筛选最适外植体供体。以啤酒花根尖、腋芽、叶片为外植体,研究不同外源激素配比对其愈伤组织诱导、不定芽分化及生根的影响。结果表明:1)PJ274材料在相同生长条件下生根率最高为85%,且在日本园试配方的水培液中发芽率高达40%,是最理想的啤酒花外植体供试母体材料;2)对比根尖、腋芽和叶片为外植体诱导愈伤组织情况,腋芽为最适外植体,诱导率为51.11%;3)啤酒花腋芽愈伤组织诱导的最适激素配比是6-BA(6-苄氨基嘌呤)0.1mg·L^-1+IAA(吲哚乙酸)1.0mg·L^-1+2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)2.0mg·L^-1,愈伤组织诱导率可达86.67%;4)啤酒花腋芽愈伤组织芽的分化率在6-BA1.0mg·L^-1+NAA(萘乙酸)0.2mg·L^-1+2,4-D2.0mg·L^-1的条件下最高,为66.67%;5)啤酒花腋芽愈伤组织根分化的最佳激素调控模式为6-BA0.1mg·L^-1+IBA(乙哚丁酸)1.0mg·L^-1,最高生根率为66.67%。试管苗经炼苗后移栽,成活率达80%。最终成功构建了以腋芽为外植体的啤酒花高频再生体系,为啤酒花种质资源保存、组培快繁和基因工程育种研究奠定基础。 相似文献
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盐生草（Halogeton glomeratus）是我国西北旱区具有极强抗旱耐盐性的一种盐生植物。本研究首次对盐生草籽营养成分进行了全面分析与评价,结果表明盐生草籽粗蛋白含量高达50.20%,氨基酸、矿物质含量丰富,可作为优质的高蛋白饲用源;盐生草籽含油量为19.37%,油色泽为暗黄色,脂肪酸组成中不饱和脂肪酸含量极高,为91.80%,其中亚油酸、亚麻酸含量分别高达50.60%和18.0%,是一种理想的保健食用油开发新资源。利用盐渍化土地种植盐生草,充分挖掘盐生草作为油料、优质蛋白饲料来源新作物的价值,具有巨大的经济效益和生态效益。 相似文献
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为检测与大麦蛋白质含量相关联的SSR标记,对93份不同来源的大麦材料进行蛋白质含量测定和93个SSR标记分析,利用GLM和MLM模型进行SSR标记与蛋白质含量的关联分析。结果显示,93份材料共检测出406个等位变异,每个标记的等位变异数平均为4.4个,基因多样性和PIC变幅分别为0.021 3～0.862 0和0.021 0～0.648 5。通过群体结构分析将93份材料划分为5个亚群。GLM和MLM模型分析结果表明,在两种模型中均检测到9个SSR标记与大麦籽粒蛋白质含量相关联,且所检测到的标记相一致,对表现变异的解释率分别为7.49%～14.13%和7.30%～13.97%;两种模型中,均只有标记GMS061与蛋白质含量关联达到极显著水平(P0.01)。本研究结果可为后期标记辅助选择育种提供一定的理论依据。 相似文献
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近年来，由子囊菌亚门真菌网斑病菌(Pyrenophora teres)引起的大麦网斑病在我国大麦（Hordeum vulgare L.)主产区大面积发生并流行，导致大麦产量和品质下降。为探索大麦响应网斑菌侵染的分子机制，以抗网斑病种质材料BYT-CYA3（B）和敏感型材料美41/I（M）为研究对象，利用转录组测序技术（RNA-Sep），分析了2个材料在接种网斑病菌后不同时间点的基因表达差异。结果表明，对比网斑病菌侵染后不同时间点的转录组测序数据，共鉴定出35 545个差异表达基因；网斑病侵染大麦3 h、6 h、12 h、24 h和72 h时，抗病材料与敏感型材料间富集到GO和KEGG途径的差异表达基因数目有明显区别；共获得435个网斑病菌侵染诱导表达基因；共筛选出182个主要参与过氧化物酶体（peroxisome）、代谢途径（metabolic pathways）、MAPK信号传导途径-植物（MAPK signaling pathway-plant）、植物-病原体相互作用（plant-pathogen）、植物激素信号转导（plant hormone signal transduction）、次生代谢物生物合成（biosynthesis of secondary metabolites）等生物学过程的差异表达基因，推测这些基因与大麦响应网斑病菌侵染有关。随机从中选取10个基因进行了荧光定量PCR检测，并对其转录组测序结果进行定量分析，发现荧光定量PCR结果与转录结果趋势一致。本试验从分子水平初步探索了大麦对网斑病菌侵染的响应机制，为深入研究抗病基因提供了候选基因。 相似文献
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为了解大麦发芽期耐盐性差异和生理响应特征,对126份大麦材料进行200 mmol·L~(-1)NaCl胁迫下的种子发芽及生长实验,并对极端耐盐性材料和盐敏感性材料进行盐胁迫处理水培实验。结果表明:盐胁迫下大麦发芽期各指标测量值较对照相比均下降,且处理与对照相比变异系数增大,发芽势、发芽率、株高、根长和根数的变异系数值分别为73.81%、58.00%、47.22%、39.39%和31.79%,说明不同材料盐胁迫处理具有较大差异;并且除株高和发芽率、根长之间无相关性之外,其它各指标之间均存在显著或极显著正相关。采用聚类分析将材料分为4个耐盐等级,其中ZDM655等33个品种为高度耐盐性,MAVRIIP等28个品种为中度耐盐性,GN241等16个品种为中度盐敏感性,莆田17号等49个品种为盐敏感性。在盐胁迫水培条件下,大麦主要通过调节根表面积和根体积表型特征来适应盐胁迫,高度耐盐性材料ZDM655地上部和根系中Na~+含量分别为对照的3.63倍和2.55倍,而盐敏感性材料ZDM222地上部和根系中Na~+含量分别为对照的8.95倍和2.92倍;同时,ZDM655较对照相比地上部K~+含量显著提高,地下部K~+含量显著下降,而ZDM222地上部K~+含量显著下降,地下部较对照无显著差异,表明高度耐盐性材料具有更好适应盐胁迫的表型特征和生理响应功能。种子发芽期耐盐性强弱是在盐渍地生长的关键,发芽势、发芽率、株高、根长、根数可以作为大麦发芽期耐盐性评价的合理指标。 相似文献