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基于转录组和AlphaFold对稻瘟菌经典效应蛋白和水稻受体的快速鉴定
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作者 凤舞剑 冼晓青 +2 位作者 张新钵 曹丹 强承魁 《作物学报》 北大核心 2025年第6期1480-1488,I0005-I0010,共15页
效应蛋白是植物病原菌克服植物免疫的重要武器,病原菌在侵染初期与植物的斗争中会分泌不同类型的效应子。为了鉴定病原菌关键的经典效应蛋白和与植物互作的靶基因,拟通过生物信息学和结构生物学建立经典效应蛋白和靶标蛋白的鉴定方案。... 效应蛋白是植物病原菌克服植物免疫的重要武器,病原菌在侵染初期与植物的斗争中会分泌不同类型的效应子。为了鉴定病原菌关键的经典效应蛋白和与植物互作的靶基因,拟通过生物信息学和结构生物学建立经典效应蛋白和靶标蛋白的鉴定方案。以稻瘟病菌和水稻为对象,运用SignalP、TMHMM、PredGPI、PSORT和EffectorP在稻瘟病菌中共鉴定到535个效应蛋白,主要分为5类。利用稻瘟病菌-水稻互作转录组共鉴定到282个关键效应蛋白,并构建了稻瘟病菌-水稻的早期效应蛋白-植物互作的共表达网络。利用AlphaFold3预测发现水稻Os06t0633800和Os03t0114400蛋白可能分别为稻瘟病菌MGG_08817和MGG_03865的潜在靶标。利用荧光素酶互作验证发现MGG_08817与Os06t0633800、MGG_03865与Os03t0114400在烟草中存在互作。病原菌效应蛋白和靶标蛋白的快速筛选和鉴定对于植物病害的防治具有重要意义,该研究成果将有助于鉴定和挖掘重要的病原菌效应蛋白和植物靶基因,为植物病原菌互作的深入研究提供理论依据,为植物病害的绿色防控奠定基础。 展开更多
关键词 效应蛋白 稻瘟病菌 生物信息学 AlphaFold3 结构生物学
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纳米氧化锌对青蒜生长和品质的影响 被引量:1
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作者 高峰 白耀博 +3 位作者 曹丹 刘本文 胡军荣 张新钵 《中国蔬菜》 北大核心 2024年第10期97-107,共11页
为明确纳米氧化锌对青蒜生长和品质的影响,以徐州青蒜主栽品种邳州白蒜为试材,对青蒜叶面喷施50 mg·kg^(-1)(S1)、100 mg·kg^(-1)(S2)、200 mg·kg^(-1)(S3)、500 mg·kg^(-1)(S4)浓度的纳米氧化锌,以喷施去离子水作... 为明确纳米氧化锌对青蒜生长和品质的影响,以徐州青蒜主栽品种邳州白蒜为试材,对青蒜叶面喷施50 mg·kg^(-1)(S1)、100 mg·kg^(-1)(S2)、200 mg·kg^(-1)(S3)、500 mg·kg^(-1)(S4)浓度的纳米氧化锌,以喷施去离子水作对照(CK)。结果表明,叶面喷施纳米氧化锌能促进青蒜生长并改善其品质。与CK相比,S1~S4处理的株高、叶宽、假茎长和假茎粗分别提高7%~16%、6%~19%、1%~24%和-2%~12%;叶、茎鲜质量和干质量分别提高1%~12%、4%~11%和5%~16%、4%~10%,产量分别提高3%~11%;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量分别提高32%~74%、39%~111%、33%~76%和6%~18%;VC、可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸、大蒜素含量和硝酸还原酶活性分别提高8%~22%、19%~31%、15%~43%、8%~17%、18%~39%和9%~65%;N、P、K、Fe、Ca和Zn含量提高9%~21%、3%~11%、28%~39%、3%~23%、9%~23%和41%~121%。CK、S1、S2、S3和S4处理的综合评价值依次为0.18、0.50、0.67、0.77和0.53。综合来看,叶面喷施200 mg·kg^(-1)纳米氧化锌(S3)为最优处理,青蒜生长最好且品质最佳。 展开更多
关键词 青蒜 纳米氧化锌 大蒜素 品质 微量元素
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小麦TaPDK基因的序列分析、原核表达及纯化 被引量:8
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作者 杨书玲 张龙雨 +5 位作者 张改生 桑青 刘红占 朱启迪 张新钵 赵新亮 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1081-1089,共9页
为研究TaPDK蛋白在小麦生理型雄性不育过程能量代谢途径中的调控机制。本试验提取小麦花药总RNA并反转录为cDNA,根据GenBank报道的已知小麦PDK基因序列设计引物,扩增TaPDK基因的编码区,采用生物信息学方法对其进行序列分析与功能预测,得... 为研究TaPDK蛋白在小麦生理型雄性不育过程能量代谢途径中的调控机制。本试验提取小麦花药总RNA并反转录为cDNA,根据GenBank报道的已知小麦PDK基因序列设计引物,扩增TaPDK基因的编码区,采用生物信息学方法对其进行序列分析与功能预测,得出TaPDK的ORF为1095bp,编码364个氨基酸,蛋白分子量为41kD。进一步构建原核表达载体PET23d-PDK,转化到大肠杆菌表达菌种E.coli BL21(DE3)中进行优化表达,融合蛋白经SDS-PAGE电泳和Western blot验证后利用亲和层析柱初步纯化,针对原核表达过程中出现的非特异蛋白,采用切胶处理的方法进行二次纯化。原核表达结果表明IPTG可诱导一个分子量约40kD的特异蛋白,且主要以包涵体的形式存在,优化表达条件为:28℃、0.8mmol.L-1IPTG、150r.min-1诱导表达4h,表达产物经两次纯化得到2mg的目的蛋白,为下一步制备多克隆抗体、寻找互作蛋白奠定基础。 展开更多
关键词 小麦 TaPDK基因 原核表达 蛋白纯化 WESTERN BLOT
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新型小麦种衣剂JML对迟播冬小麦苗期生长和碳、氮代谢相关基因表达的影响 被引量:3
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作者 张小祥 肖宁 +18 位作者 张新钵 沈卫华 季红娟 李育红 潘存红 吉春明 吴政 吴云雨 蔡跃 刘建菊 余玲 陈梓春 时薇 张秀琴 刘广青 周长海 姚友礼 黄年生 李爱宏 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期625-634,共10页
为明确新型小麦种衣剂(JML)对迟播冬小麦幼苗生长及碳、氮代谢相关基因表达的影响,以扬麦23、扬麦24为试验材料,分析JML包衣处理后迟播冬小麦在种子活力、根系特征、干物质积累及碳、氮代谢相关基因表达等方面的变化特征。结果表明,JML... 为明确新型小麦种衣剂(JML)对迟播冬小麦幼苗生长及碳、氮代谢相关基因表达的影响,以扬麦23、扬麦24为试验材料,分析JML包衣处理后迟播冬小麦在种子活力、根系特征、干物质积累及碳、氮代谢相关基因表达等方面的变化特征。结果表明,JML处理后,扬麦23、扬麦24的发芽势和发芽率显著提高。茎叶与根器官中干物质积累增加,显著提高了植株氮积累量。根长、根表面积、根体积及根直径增加,与对照相比差异显著。JML处理提高了氮代谢中氮素吸收利用关键基因TaNRT1.1、TaNR、TaNIR、TaGS1、TaGS2等在幼苗植株中的表达水平,差异显著,但显著抑制了铵态氮转运蛋白基因TaAMT1.2的表达水平,促进了碳代谢中与光合作用密切相关的TaClpP、TaRBC、TaPSB基因的表达。因此,JML处理可以显著改善迟播冬小麦的种子活力,提高根系综合素质,增加苗期硝态氮的吸收转运、同化水平和叶片的碳同化能力,最终增加苗期植株干物质积累。 展开更多
关键词 冬小麦 幼苗 种子包衣剂 氮、碳代谢 基因表达
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硫包膜缓释肥施用模式对稻茬冬小麦冠层结构、光合特性和产量的影响 被引量:11
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作者 马泉 姚远 +7 位作者 郑国利 张新钵 叶世超 徐士清 丁锦峰 李春燕 郭文善 朱新开 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期465-474,共10页
为研究硫包膜缓释肥施用方式对稻茬冬小麦冠层结构和光合性能的影响,于2019-2020年进行田间试验,以硫包膜掺混肥(SCU,N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O=26∶12∶12)和尿素(U,46.3%N)为供试肥料设计6种施肥模式:尿素4次分施(M_(1));100%SCU一次基施... 为研究硫包膜缓释肥施用方式对稻茬冬小麦冠层结构和光合性能的影响,于2019-2020年进行田间试验,以硫包膜掺混肥(SCU,N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O=26∶12∶12)和尿素(U,46.3%N)为供试肥料设计6种施肥模式:尿素4次分施(M_(1));100%SCU一次基施(M_(2));60%SCU基施+40%U拔节期追施(M_(3));60%SCU基施+40%SCU返青期追施(M_(4));51%SCU基施+34%U拔节期追施(M_(5),在M_(3)基础上减氮15%);51%SCU基施+34%SCU返青期追施(M_(6),在M_(4)基础上减氮15%),研究不同施肥模式下小麦花后叶面积、冠层光截获特征、旗叶叶绿素荧光和光合指标等的差异。结果表明,在冠层结构方面,M_(4)和M_(6)模式在开花期的LAI较高,且乳熟期降幅较低,延缓了冠层叶片的衰老,提高冠层尤其是中下部的PAR截获率;M_(1)、M_(2)、M_(3)和M_(5)模式乳熟期的LAI降幅均较大,显著低于M_(4)和M_(6)模式,不利于冠层对光能的有效利用。在小麦光合性能方面,M_(3)、M_(4)和M_(6)模式在开花期旗叶的SPAD值和净光合速率均较高,但在乳熟期M_(3)模式降幅较大;M_(4)和M_(6)模式在乳熟期维持较高的SPAD值、光合电子传递速率和净光合速率,二者的3个指标均显著高于M_(1)、M_(2)和M_(5)模式。M_(4)和M_(6)模式相比于M_(1)模式,分别增产21.31%和10.76%,氮肥利用率分别提升4.36%和7.07%。本试验条件下,硫包膜缓释肥60%基施+40%返青期追施最有利于维持小麦花后合理的冠层结构,提高了光合性能和产量,是高产高效的施肥方式;硫包膜缓释肥51%基施+34%返青期追施模式小麦的光合性能和产量仍可维持较高水平,且提升了氮肥利用率。 展开更多
关键词 硫包膜缓释肥 稻茬冬小麦 冠层结构 光合特性 产量
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硫包膜缓释肥运筹方式对强筋小麦氮素积累转运、产量和品质的影响 被引量:13
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作者 马泉 蒋文月 +7 位作者 张新钵 李福建 李天兵 李春燕 丁锦峰 朱敏 郭文善 朱新开 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期148-157,共10页
为探究缓释肥对强筋小麦产量和品质的调控效应及机制,明确缓释肥在强筋小麦上的科学合理施用技术,以强筋小麦品种农麦88为试验材料,以硫包膜缓释肥(SCU,N-P_(2)O_(5)-K_(2)O=26-12-12)和尿素(U,N 46.3%)为供试氮肥,设计6个施肥模式:尿素... 为探究缓释肥对强筋小麦产量和品质的调控效应及机制,明确缓释肥在强筋小麦上的科学合理施用技术,以强筋小麦品种农麦88为试验材料,以硫包膜缓释肥(SCU,N-P_(2)O_(5)-K_(2)O=26-12-12)和尿素(U,N 46.3%)为供试氮肥,设计6个施肥模式:尿素4次分施对照(CK);100%N-SCU基施(M1);60%N-SCU基施+40%N-U拔节期追施(M2);60%N-SCU基施+40%N-SCU返青期追施(M3);M2模式减氮15%(M4);M3模式减氮15%(M5)。分析不同施肥模式下强筋小麦氮素积累转运、氮效率、产量和品质指标的差异。结果表明,和CK相比,M3模式花后氮素转运量和转运率呈下降趋势,但差异未达显著水平,花后氮素积累及其对籽粒的贡献率显著提高,促使成熟期地上部和籽粒氮素积累量显著增加,氮肥表观利用率和农学利用率分别提升8.56%和10.72%;氮素的合理供应协调穗数和千粒重共同提升,产量增幅达7.01%。CK和M3模式的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面团形成时间、稳定时间和最大拉伸阻力等品质指标差异未达显著水平,但较M1模式均显著提升。和M3模式相比,M1模式显著降低了籽粒氮素积累量、氮肥表观利用率和籽粒产量,且不利于强筋小麦的品质形成。M5模式在减氮15%条件下氮肥表观利用率较CK显著提高,同时增产2.44%;蛋白质含量、湿面筋含量、面团形成时间、稳定时间等品质指标较CK显著下降,但与M1模式相比表现出一定优势。本试验条件下,硫包膜缓释肥不同施用方式对小麦的氮素吸收利用、产量和品质有显著的调控效应,其中硫包膜缓释肥60%N基施+40%N返青期追施的模式,最有利于强筋小麦产量、氮效率和品质的协同提升,且有较好的减氮增效潜力,是高产高效优质的施肥模式。 展开更多
关键词 硫包膜缓释肥 强筋小麦 氮素积累转运 产量 品质
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耕播方式对稻茬小麦籽粒产量、养分吸收和利用的影响 被引量:7
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作者 李福建 徐东忆 +8 位作者 吴鹏 张新钵 丁永刚 马泉 朱敏 李春燕 朱新开 丁锦峰 郭文善 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期338-347,共10页
为给稻茬小麦机械化高产高效生产提供参考,以冬小麦品种扬麦23为材料,研究了水稻秸秆全量还田、耕作层土壤含水量85.7%条件下不同耕作方式(耕翻、旋耕和板茬)和播种方式(条播、带状条播和均匀摆播)对稻茬小麦籽粒产量、蛋白质含量、养... 为给稻茬小麦机械化高产高效生产提供参考,以冬小麦品种扬麦23为材料,研究了水稻秸秆全量还田、耕作层土壤含水量85.7%条件下不同耕作方式(耕翻、旋耕和板茬)和播种方式(条播、带状条播和均匀摆播)对稻茬小麦籽粒产量、蛋白质含量、养分吸收和利用的影响。结果表明,板茬处理更利于小麦对养分的吸收,成熟期氮、磷、钾积累量比耕翻和旋耕处理分别提高了20.1%和5.7%、35.0%和17.7%、7.0%和4.0%,且增加了肥料表观利用率、肥料利用效率、肥料农学效率和百公斤籽粒吸氮量,产量比耕翻和旋耕处理分别高14.9%和9.6%。均匀摆播较条播和带状条播提高了小麦氮、磷、钾素吸收能力,且促进了花后氮、磷素的积累与花前积累的转运;此外,均匀摆播的肥料农学效率比条播和带状条播分别提高30.6%~31.9%和4.1%~4.7%,氮肥、磷肥表观利用率分别提高了15.4%和4.6%、12.8%和3.5%。本试验条件下,板茬配以均匀摆播的耕播方式能够通过提高小麦早期氮、磷、钾养分吸收能力来促进植株生长和后期养分积累,进而增加养分吸收效率,有利于籽粒产量与养分利用效率的协同提高,但籽粒蛋白质含量未有一致表现,仍待进一步研究。 展开更多
关键词 稻茬小麦 耕播方式 籽粒产量 养分吸收利用
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