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湖南莽山茶树种质资源调查与品质性状的遗传多样性分析

植物遗传资源学报 2021 北大核心 CSCD

摘要:为了解湖南莽山茶树资源遗传多样性,本研究调查和收集了33份湖南莽山茶树资源,对其中的24份资源进行了生物学性状考察,27份资源进行了品质成分分析。结果表明,24份资源树型多为小乔木,树姿多为直立状,芽叶多为无茸毛或少茸毛,芽叶色泽淡绿色或黄绿色,叶色绿色或深绿,叶片锯齿密度中或稀、锐度中,叶缘平,叶面微隆起,叶尖渐尖,叶质中,12个性状的变异系数为38.07%~77.90%,平均值为58.70%,遗传多样性指数为0.51~1.05,平均值为0.81。27份资源的18项品质成分变异系数在4.86%~71.32%之间,平均值为28.29%;多样性指数在1.59~2.03之间,平均值为1.86;主成分分析表明,前5个主成分累计贡献率达84.36%;通过聚类分析将27份资源聚为5大类群,类群Ⅰ含15份资源并分为了2个亚群,类群Ⅱ含5份资源,类群Ⅲ含5份资源,类群Ⅳ和类群Ⅴ各包含1份资源;初步筛选出1份低咖啡碱资源和3份高咖啡碱资源。本研究为湖南莽山茶树资源挖掘与利用以及湖南茶树演变研究奠定了基础。

关键词: 湖南莽山 茶树 种质资源 品质性状 遗传多样性

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耐镉阿氏芽孢杆菌缓解水稻受镉胁迫的研究

农业环境科学学报 2021 北大核心 CSCD

摘要:为了探究阿氏芽孢杆菌T61缓解水稻受镉胁迫的效应,运用96孔板法、电感耦合等离子体质谱法、比色法测定菌株T61的镉耐受性、镉去除率和植物促生性;利用绿色荧光蛋白标记的T61,观察菌株在水稻上的定殖;利用蘸根法施加T61菌剂,观察其降低水稻籽粒镉积累的效应.结果表明:菌株T61对Cd2+的最大耐受浓度达到500μmol·L-1;在含镉液体培养基中培养24 h后,菌株T61对Cd2+的去除率超过50%.菌株T61可以合成植物促生性物质吲哚乙酸(6.2μg·mL-1)和铁载体(46.6μmol·L-1),并具有溶磷能力(37.1μg·mL-1).菌株T61可以在水稻根和茎上定殖.大田条件下,T61菌剂可以降低营养期水稻茎叶丙二醛含量和抗氧化酶活性,并使水稻728B和NX1B籽粒中的镉含量分别降低13.5%和11.2%.研究表明,阿氏芽孢杆菌T61是一株具有植物促生性的耐镉细菌,可以缓解某些水稻品种遭受的镉胁迫,在镉污染稻田的微生物修复方面具有一定的应用前景.

关键词: 镉污染 水稻 芽孢杆菌 植物促生性 抗氧化酶 生物修复

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柑橘溃疡病菌的侵染过程及噻森铜对溃疡病的防治效果

植物保护学报 2021 北大核心 CSCD

摘要:为高效精准防治柑橘溃疡病,本研究对不同成熟度柑橘叶片接种溃疡病菌Xanthomonas citri subsp. citri后的发病情况进行观察,并在显微镜下观察溃疡病菌侵染叶片的过程,并对不同浓度、不同施用方法下噻森铜的室内防治效果和田间防治效果进行测定,对施用噻森铜后土壤、叶片和果实中的残留进行测定。结果表明,溃疡病菌可侵染柑橘嫩叶、幼叶和未成熟叶,其在叶片上附着2~4 d既已进入寄主组织内部。15 mL/株和20 mL/株噻森铜灌根15 d接种溃疡病菌的防治效果显著,而噻森铜10 mL/株灌根的防治效果略差,对照植株严重发病。萌芽前15~20 d噻森铜灌根浓度为60、75和90 mL/株时,每株病叶数分别为3.9、3.9和3.7个,每株病斑数分别为8.4、8.5和8.5个,病果率分别为9.4%、11.5%和9.6%,3个浓度处理之间差异不显著,但均显著低于对照。萌芽前喷施500倍噻森铜处理的每株病斑数为16.1个,与灌根60 mL/株噻森铜处理的每株病斑数差异不显著,但均显著低于对照;喷施噻森铜处理的病果率为16.8%,显著高于灌根60 mL/株噻森铜处理的,且两者均显著低于对照。萌芽前噻森铜不同施用方法的土壤、叶片和果实中铜离子含量均与常规管理的无显著差异。总之,萌芽前灌根或喷雾噻森铜可以克服生产上因萌芽不整齐和雨水带来的不利影响,进而有效防治柑橘溃疡病。

关键词: 柑橘溃疡病菌 侵染 噻森铜 防治效果 残留

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水稻资源开花期耐热性的全基因组关联分析

植物遗传资源学报 2021 北大核心 CSCD

摘要:水稻在开花期对高温非常敏感,挖掘耐热种质并解析耐热性的遗传机制,有助于水稻的耐热性遗传改良。本研究选取205份国内外种质资源,在抽穗开花期对遇高温的稻穗进行标记,以高温下标记穗的结实率作为耐热指标,结合高密度SNP标记进行全基因组关联分析并初步预测候选基因。结果表明:不同水稻种质的耐热性差异明显,高温下的结实率最低为19.0%,平均值为64.0%,中位值为65.9%,最高值为86.6%,其中06-32、剪刀齐、娄早籼5号等17份种质的耐热性较强;全基因组关联分析共筛选到130个与耐热性显著关联的SNP标记,并鉴定到18个耐热QTL,其中6个QTL与已报道的耐热相关QTL共定位;qHT4-6与耐热性的关联度最高,根据该区间lead SNP的单倍型分类,G单倍型材料的开花期耐热性显著强于A单倍型材料,该区间附近有7个基因可能受高温调控。

关键词: 水稻 高温 耐热性 全基因组关联分析

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叶鞘对杂交水稻茎秆抗倒能力的影响研究

杂交水稻 2021 北大核心 CSCD

摘要:为了明确叶鞘对杂交水稻茎秆抗倒能力的影响,选取4个杂交水稻品种,研究了其基部节间包鞘及去鞘的抗折力差异和基部节间叶鞘的包茎层数、包茎厚度、存活数量及其与节间包鞘抗折力的相关性。结果表明,基部节间包鞘的抗折力是去鞘的1.4~1.9倍,去鞘后的抗折力较包鞘的降幅24.3%~46.8%,叶鞘在齐穗期对抗倒性弱的品种影响大,而在成熟期对抗倒性强的品种影响大。从齐穗期到成熟期,叶鞘包茎层数、厚度及存活数量总体呈现显著或极显著下降,且抗倒性强的品种叶鞘指标均显著或极显著大于抗倒性较弱的品种,且下降幅度表现为抗倒性弱的品种大于抗倒性强的品种。叶鞘包茎层数、厚度及存活数量与节间包鞘的抗折力呈显著或极显著正相关。表明叶鞘能极显著提高水稻基部节间的抗倒伏能力,主要通过增加叶鞘的包茎层数、包茎厚度、活性等来改善植株形态生理指标来实现。

关键词: 杂交水稻 茎秆 叶鞘 倒伏

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中国南瓜突变体库构建及表型变异的初步分析

核农学报 2021 北大核心 CSCD

摘要:为促进中国南瓜功能基因组学的研究,以中国南瓜高代自交系N87的种子为试验材料,构建中国南瓜突变体库。将材料在不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)溶液中处理不同时间,并对诱变后代的表型变异特征进行分析。结果表明,以诱变后南瓜种子的发芽率、成苗率及幼苗生长状况为指标,筛选出1.6%EMS处理12 h为中国南瓜种子最佳诱变条件。使用最佳诱变条件处理10 000粒中国南瓜种子,构建了由725个M2家系组成的中国南瓜突变体库,该突变体库在叶片、株型、生殖器官、果实等性状上均存在丰富的变异,总变异频率达11.2%。通过构建和分析F2分离群体,明确白花突变和短蔓突变为单基因隐性突变。本研究成功构建了中国南瓜突变体库,不仅丰富了中国南瓜种质资源,还为中国南瓜功能基因组学研究和新品种选育奠定了基础。

关键词: 中国南瓜 EMS 突变体库 表型分析

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小飞蓬捕光叶绿素结合蛋白基因CcLhca-J9克隆及表达分析

中国农业科学 2021 北大核心 CSCD

摘要:[背景]恶性杂草小飞蓬(Conyzacanadensis)危害严重,有效治理手段匮乏.植物源羊脂酸可高效抑制小飞蓬光合作用,是一种具有开发潜力的灭生型植物源除草化合物.捕光叶绿素a/b结合蛋白(LHC)是光合系统I(PSI)中重要复合体蛋白,在植物进行光合作用中发挥关键作用.[目的]挖掘羊脂酸抑制小飞蓬的潜在靶标基因,为植物源羊脂酸除草剂的开发提供理论依据.[方法]采用同源克隆和RACE技术从小飞蓬叶片中克隆CcLhca-J9的全长序列,并利用DNAMAN分析其核酸序列特征.在NCBI中搜索LHC的高相似度氨基酸序列,采用邻接法构建系统进化树.利用SWISS-MODEL和ExPaSy在线预测分子量、等电点和蛋白结构.以同源建模结果作为模型,采用AutoDock 4.2软件分析羊脂酸与CcLhca-J9蛋白之间的亲和力.采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析羊脂酸和对照药剂阿魏酸及清水处理小飞蓬叶片后CcLhca-J9表达差异.[结果]成功获得小飞蓬CcLhca-J9,基因编码区全长为744 bp,编码247个氨基酸,分子量为26.766 kD,理论等电点为6.43,属于Chloroa_b-bind家族蛋白.系统进化分析表明,CcLhca-J9与除虫菊(GEW73959.1,Tanacetumcinerariifolium)和黄花蒿(PWA35049.1,Artemisiaannua)Lhca蛋白进化程度最为接近,同处于菊科这一分支,一致性超过85%,表明该基因家族保守性较强.CcLhca-J9蛋白二级结构具有螺旋、β转角、延伸链、无规则卷曲;以4y28.1.O(2.80?)为模板进行同源建模,三级结构是单分子物体,具有6个叶绿体a配体,是一个典型的捕光复合物I叶绿素a/b结合蛋白.分子对接显示,羊脂酸与CcLhca-J9蛋白的氨基酸残基Gly68、Phe67、Phe69和Arg197在结合过程中产生了氢键和p-π的作用力.RT-qPCR结果显示,羊脂酸胁迫处理小飞蓬叶片条件下,CcLhca-J9的表达量存在明显差异,药后0—8 h内随时间延长表达量表现出下降的趋势.与对照阿魏酸和清水处理相比,羊脂酸处理抑制了CcLhca-J9的表达.[结论]CcLhca-J9具有典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能,可能参与了羊脂酸抑制小飞蓬叶片生长过程,是具有开发除草剂潜力的抑草靶标.

关键词: 小飞蓬 光捕获蛋白 基因克隆 分子对接 羊脂酸

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类囊体膜对光胁迫的适应机制

生物学杂志 2021 CSCD

摘要:综述类囊体膜的膜脂结构组分,简述位于类囊体膜上的光系统II(PSII)、细胞色素b6f复合体(Cytb6/f)、光系统I (PSI)和ATP合酶等4种光合大分子复合体的结构与蛋白组分,以及它们在高光强胁迫下参与光系统损伤与修复和光适应的调控机制,分析陆生植物为了更好地适应高光强胁迫逆境,而逐渐进化出的一套精细的适应机制。同时,提出当前研究中低丰度叶绿体蛋白结构和功能解析不足的问题,并对后续研究方向进行展望。

关键词: 类囊体膜 光系统 光胁迫 光适应 光合膜脂

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湖南省猕猴桃农药残留及风险评估

江西农业大学学报 2021 北大核心 CSCD

摘要:【目的】为明确湖南省猕猴桃果实农药残留及风险情况,方便日后系统性进行农药监测、监管。【方法】2019年,从湖南省25个县市43个猕猴桃果园采集63份样品,利用高效液相色谱-质谱法和高效气相色谱-质谱法对处理后的果实样品进行农药残留量测定,结合《GB 2763-2019食品中农药最大残留限量》进行分析和比较猕猴桃不同品种农药残留差异;用每日允许摄入量和急性参考剂量进行慢性膳食摄入风险评估和急性膳食摄入风险评估;并借鉴英国兽药残留风险排序矩阵进行农药和样品排序。【结果】本次检出农残的样品数为43个,占样品总数的68.25%。共检测了70种农药,其中检出农药21种,农药品种检出率为30%。21种农药中多菌灵、吡唑醚菌酯、甲基硫菌灵、吡虫啉的检出率分别为占28.57%、20.63%、14.29%、11.11%,其余17种的农药品种检出率都低于10%。湖南地区未发现禁限用农药和有机磷类农药,杀菌剂中多菌灵的检测结果临近最大农药残留限量值。在猕猴桃不同品种中,‘红阳’的农药残留检出率73.33%、农药种类12种,明显高于‘米良1号’农药残留检出率64.71%、农药种类6种。检出农药的慢性膳食摄入风险(%ADI)和急性膳食摄入风险(%ARfD)平均值分别为0.037 6%、1.638%,远小于100%,不会对人体产生风险。在检出的21种农药中,阿维菌素的风险得分为20.15,属于高风险农药,其余20种农药的风险得分在15以下,均属于中、低风险农药。98.41%的样品风险指数低于15,处于中、低或极低风险区域。【结论】湖南地区的猕猴桃质量安全状况良好,但在猕猴桃栽培和质量安全监管过程中需要重视高风险农药的使用。

关键词: 猕猴桃 农药残留 风险评估 湖南省

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γ射线辐射诱导水稻突变体的基因组变异分析

激光生物学报 2021 CSCD

摘要:辐射诱变技术广泛应用于水稻种质资源创新。为了明确辐射诱导突变的分子机制,采用二代高通量测序技术对水稻品种黄华占经辐射诱导获得的一个突变体湘辐1821进行全基因组变异分析。与参考序列蜀恢R498相比,在黄华占和湘辐1821中分别检测到758 215和799 434个单核苷酸多态性位点(SNPs),142 313和147 686个插入缺失(In Dels),16 775和18 382个结构变异(SVs)以及16 614和17 658个拷贝数变异(CNVs)。黄华占和湘辐1821的SNPs转换与颠换的比率约为2.5,这两种基因型SNPs以转换为主要类型。在黄华占和湘辐1821的InDels中短序列InDels远多于长序列,说明点突变为主要突变方式。拷贝数减少是黄华占和湘辐1821的主要拷贝数变异方式。同时对黄华占和湘辐1821重测序数据整合差异比较分析,两种基因型的差异SNPs有86 163个,In Dels有88 777个。对差异SNPs位点所在基因进行基因本体(GO)分析,3 092个候选基因中70%位于生物学过程中,该研究结果将对湘辐1821表型分析具有重要参考意义,同时为辐射诱导突变机制提供新的见解。

关键词: 水稻突变体 辐射诱变 基因组测序 DNA多态性 基因本体分析

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