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小麦NAC转录因子响应逆境胁迫的研究进展
1
作者 周济龙 姚鲲鹏 +7 位作者 杨金鹏 徐茜 彭诗阳 郑世琳 马儒贤 韩猛 张玉梅 李夕梅 《广东农业科学》 2025年第2期31-43,共13页
作物抗逆性是多基因控制的复杂数量性状,各基因相互协调构成复杂的调控网络。其中,转录因子能特异性结合下游基因启动子区域的顺式作用元件进而调控其表达,在作物逆境应答中发挥重要作用。NAC(NAM,ATAF1/2和CUC2)转录因子是植物特有的... 作物抗逆性是多基因控制的复杂数量性状,各基因相互协调构成复杂的调控网络。其中,转录因子能特异性结合下游基因启动子区域的顺式作用元件进而调控其表达,在作物逆境应答中发挥重要作用。NAC(NAM,ATAF1/2和CUC2)转录因子是植物特有的、具有多种生物学功能的、最大的转录因子家族之一。该文旨在总结国内外相关研究进展,首先简要综述NAC转录因子的结构特征,然后重点阐述小麦NAC转录因子响应条锈病、白粉病、赤霉病等生物逆境和干旱、高盐等非生物逆境的功能和机制研究进展。研究者目前克隆并研究了较多参与小麦条锈病抗性、干旱胁迫应答的NAC转录因子家族成员基因,而参与白粉病、赤霉病等其他病害抗性和盐胁迫等其他非生物胁迫应答的家族成员基因的研究还相对较少。较多基因的功能鉴定仅通过拟南芥遗传转化得以初步验证,其参与逆境胁迫的分子调控机制研究也相对浅显。最后,展望小麦NAC转录因子的研究方向和应用前景。该文可为更便捷高效地开展小麦抗逆性遗传改良提供参考。 展开更多
关键词 小麦 NAC转录因子 生物逆境 非生物逆境 功能鉴定 调控机制
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滴灌水肥次序与氮肥形态对冬小麦产量及氮素利用的影响
2
作者 王可辉 廖安丽 +5 位作者 赵乐 李玲燕 李松坚 万雪洁 刘义国 师长海 《山东农业科学》 北大核心 2025年第3期108-116,共9页
本研究采用柱栽试验,设3种不同形态氮肥追施,分别为硝态氮肥(硝酸钠,N)、铵态氮肥(氯化铵,A)和酰胺态氮肥(尿素,U),将滴灌时施肥时间等分为前中后3个时段,设3种滴灌水肥次序:氮-水-水(NW)、水-氮-水(WN)、水-水-氮(WW),共9个处理组合,... 本研究采用柱栽试验,设3种不同形态氮肥追施,分别为硝态氮肥(硝酸钠,N)、铵态氮肥(氯化铵,A)和酰胺态氮肥(尿素,U),将滴灌时施肥时间等分为前中后3个时段,设3种滴灌水肥次序:氮-水-水(NW)、水-氮-水(WN)、水-水-氮(WW),共9个处理组合,研究氮肥形态、水肥次序及二者互作对冬小麦产量与氮素利用的影响。结果表明,追施酰胺态氮肥的WN处理0~20、20~40 cm土层的土壤硝态氮含量均较高,小麦产量及产量构成因子也较高,不同形态氮肥处理小麦产量均表现为U>N>A,同一形态氮肥下各水肥次序处理产量则表现为WN>WW>NW;追施酰胺态氮肥条件下WN处理千粒重分别较NW、WW显著高出11.9%、10.1%,产量分别显著高出3.9%、2.8%。追施酰胺态氮肥处理的氮素转运量显著高于追施铵态氮肥和硝态氮肥处理,平均高出28.6%和23.3%。追施酰胺态氮肥配合WN处理的氮肥偏生产力、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用效率和氮肥农学利用效率均较高。同一形态氮肥下,各水肥次序处理间旗叶的谷氨酰氨合成酶(GS)活性均无显著差异,而同一滴灌水肥次序下不同形态氮肥处理旗叶GS活性大小表现为U>A>N;追施硝态氮肥的3个滴灌追肥次序处理小麦旗叶硝酸还原酶(NR)活性均显著高于追施铵态氮肥处理的。综上,在本试验条件下,采用尿素配合水-氮-水的滴灌水肥次序追肥,能够提高冬小麦千粒重及旗叶GS与NR活性,降低表观氮损失,从而提高冬小麦产量及氮肥利用效率。 展开更多
关键词 冬小麦 滴灌 水肥次序 氮肥形态 氮素利用 产量
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玉米ZmIMPα基因的生物信息学分析及其在盐胁迫下的表达模式分析
3
作者 郭昭阳 殷宇航 +3 位作者 刘钰 高璇 宋希云 赵美爱 《山东农业科学》 北大核心 2025年第2期1-10,共10页
输入蛋白α(IMPα)是细胞质中蛋白质和RNA等物质进入细胞核的重要运输蛋白,在植物中发挥着重要作用。本研究对玉米IMPα基因进行鉴定及生物信息学分析,同时利用实时荧光定量PCR技术分析盐胁迫下ZmIMPα在不同玉米自交系中的相对表达量,... 输入蛋白α(IMPα)是细胞质中蛋白质和RNA等物质进入细胞核的重要运输蛋白,在植物中发挥着重要作用。本研究对玉米IMPα基因进行鉴定及生物信息学分析,同时利用实时荧光定量PCR技术分析盐胁迫下ZmIMPα在不同玉米自交系中的相对表达量,并进一步构建其原核过表达载体后转化大肠杆菌DH5α,通过分析菌株在盐胁迫下的生长情况对该基因的功能进行验证。结果表明,从玉米中鉴定出7个IMPα基因共15个转录本,其编码蛋白序列长度为297~625 aa,分子量32.5~64.0 kDa,等电点3.95~7.27,均定位在细胞质中,有10个蛋白还同时定位在细胞核中。系统进化树分析结果表明,除Zm00001eb001150_T001外,其余ZmIMPα可分为3个亚家族,与拟南芥的IMPα蛋白相似性较高。保守结构域分析发现IMPα家族属于SRP1超家族,启动子分析发现该家族基因含有激素响应元件和非生物胁迫相关响应元件,可能在植物生长和响应非生物胁迫方面发挥作用。盐胁迫下ZmIMPα基因在耐盐玉米材料中的表达量显著上升,而在盐敏感材料中表达量显著下降。原核表达分析结果显示,与空载菌株相比,含有重组质粒pET28a-ZmIMPα的菌株在0.6 mol/L和0.8 mol/L NaCl胁迫下的生长都受到了抑制,且受抑制程度随NaCl浓度上升而增大,推测ZmIMPα基因可能在玉米响应盐胁迫过程中呈负调控模式。本研究结果可为进一步深入探索输入蛋白家族基因在植物抗逆过程中的作用提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 玉米 IMPα基因 生物信息学分析 盐胁迫 原核表达载体 表达模式
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滴灌追肥次数对冬小麦产量形成的影响 被引量：1
4
作者 林之栋 安鹏 +5 位作者 张振典 李玲燕 廖安丽 王金秀 师长海 刘义国 《节水灌溉》 北大核心 2024年第8期17-23,共7页
为探讨小麦-玉米轮作体系下,滴灌追氮次数对小麦群体特征和旗叶碳同化能力差异的影响。以青麦7号为试验材料,采用随机区组设计,小麦季氮肥基追比为3∶7,按滴灌追肥次数设5个处理,分别为滴灌追肥2次(F37-2)、追肥3次(F37-3)、追肥4次(F37... 为探讨小麦-玉米轮作体系下,滴灌追氮次数对小麦群体特征和旗叶碳同化能力差异的影响。以青麦7号为试验材料,采用随机区组设计,小麦季氮肥基追比为3∶7,按滴灌追肥次数设5个处理,分别为滴灌追肥2次(F37-2)、追肥3次(F37-3)、追肥4次(F37-4)、追肥5次(F37-5),以传统灌溉施肥方式为对照(漫灌,追肥1次,CK)。结果表明,在拔节期、孕穗期、开花期和收获期,滴灌处理F37-3、F37-4、F37-5的群体总茎数均显著大于CK。花后的叶面积指数大小关系均表现为F37-4>F37-5>F37-3>F37-2>CK,而花后18 d冠层中部和底部群体透光率大小关系则表现为CK>F37-4>F37-5>F37-3>F37-2。花后0~36 d(每6 d测定一次)叶绿素SPAD值大小关系均表现为F37-4>F37-5>F37-2≥F37-3>CK,且各滴灌处理的叶绿素SPAD值均显著大于CK;花后24~30 d,CK、F37-2、F37-3、F37-4和F37-5的叶绿素SPAD值下降幅度分别为13.89%、11.36%、11.90%、8.33%和10.87%。各滴灌追肥处理(F37-2、F37-3、F37-4和F37-5)的蒸腾速率、气孔导度、产量及产量构成要素均显著大于CK,F37-4处理的产量最高达10381.1 kg/hm^(2),而胞间CO_(2)浓度,特别是在花后30 d和36 d,均小于CK。因此,滴灌追氮对小麦合理群体建立和光能利用具有显著的促进作用,且分别在返青期、拔节期、孕穗期、开花期追肥4次(F37-4)时效果最佳。 展开更多
关键词 滴灌水肥一体化 追氮次数 群体特征 光合特性 产量形成 氮肥运筹 生长特性
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黄河三角洲自然保护区土壤多环芳烃赋存与微生物群落结构相关性分析
5
作者 高枫舒 王宇豪 +2 位作者 王颜昊 刘增辉 柳新伟 《山东农业科学》 北大核心 2024年第10期127-133,共7页
为探究黄河三角洲自然保护区土壤多环芳烃(PAHs)赋存及其与微生物群落结构之间的相关性,本研究以网格布点法选取黄河三角洲自然保护区60个表层土壤样本测定PAHs,并根据保护区功能区的划分选取6个不同区域测定土壤微生物,利用相关性分析... 为探究黄河三角洲自然保护区土壤多环芳烃(PAHs)赋存及其与微生物群落结构之间的相关性,本研究以网格布点法选取黄河三角洲自然保护区60个表层土壤样本测定PAHs,并根据保护区功能区的划分选取6个不同区域测定土壤微生物,利用相关性分析和蒙特卡洛排列检验PAHs和微生物群落的关系。结果表明,在黄河三角洲自然保护区内,西北部土壤PAHs含量高于东南部,土壤PAHs对微生物种群影响较大,且与多数细菌和古生菌在门水平上呈极显著正相关。其中,二苯并[a,n]蒽(DBA)与拟杆菌门、芘(Pyr)与变形菌门、苯并[k]荧蒽(BkF)与厚壁菌门、苯并[g,h,I]芘(BgP)与深古菌门、苯并[b]荧蒽(BbF)与奇古菌门、DBA与广古菌门之间呈极显著正相关,相关系数分别为0.846、0.912、0.710、0.731、0.649、0.596。DBA、Pyr和Phe对细菌影响较大,Phe、Pyr和Ace对古生菌影响较大。可见,在PAHs胁迫下细菌和古生菌丰度皆有不同程度增加,表现出一定的PAHs降解潜力。 展开更多
关键词 黄河三角洲 多环芳烃 微生物群落结构 相关分析 蒙特卡洛排列检验
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山东省谷子线虫病的发生状况和病原鉴定
6
作者 李广岩 白兴勇 +4 位作者 尹传坤 梁晨 宋雯雯 史倩倩 赵洪海 《山东农业科学》 北大核心 2024年第3期125-131,共7页
近年来,山东省部分地区谷子线虫病频繁发生、危害严重。为明确山东省谷子线虫病的病原种类,2021—2022年从山东省收集谷穗样本9个,采用组织破碎-贝曼漏斗法分离获得线虫,利用形态学和分子生物学方法鉴定线虫种类。结果发现,从临沂、济... 近年来,山东省部分地区谷子线虫病频繁发生、危害严重。为明确山东省谷子线虫病的病原种类,2021—2022年从山东省收集谷穗样本9个,采用组织破碎-贝曼漏斗法分离获得线虫,利用形态学和分子生物学方法鉴定线虫种类。结果发现,从临沂、济宁、聊城、济南和潍坊的6个谷穗样本中分离到植物线虫,经形态学鉴定为同一物种,并对其为害症状和雌、雄虫主要形态特征进行了描述。同时结合基于rDNA-ITS与28S D2/D3区序列构建系统发育树和贝西滑刃线虫(Aphelenchoides besseyi)特异性引物PCR扩增等生物学鉴定方法,最终将为害线虫鉴定为贝西滑刃线虫。鉴定结果为山东省谷子线虫病的发生、分布和危害状况的研究提供数据参考。 展开更多
关键词 谷子线虫病 贝西滑刃线虫 形态特征 分子鉴定 症状
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高油酸花生品种(系)耐碱性评价 被引量：6
7
作者 鲁成凯 卢家毅 +6 位作者 宋晓峰 董晓娜 于田利 付春 任建军 于复欣 乔利仙 《山东农业科学》 北大核心 2023年第9期25-31,共7页
本试验以8个高油酸花生品种(系)为材料,测定不同浓度NaHCO_(3)胁迫下花生种子萌发特性。结果表明:随NaHCO_(3)浓度升高,供试品种(系)发芽势、发芽率、发芽指数均呈降低趋势,碱害率升高;综合相对发芽势、发芽率、发芽指数及其平均值的差... 本试验以8个高油酸花生品种(系)为材料,测定不同浓度NaHCO_(3)胁迫下花生种子萌发特性。结果表明:随NaHCO_(3)浓度升高,供试品种(系)发芽势、发芽率、发芽指数均呈降低趋势,碱害率升高;综合相对发芽势、发芽率、发芽指数及其平均值的差异性分析结果,确定0.5%NaHCO_(3)为本试验所设浓度梯度下鉴定高油酸花生品种(系)萌发期耐碱性的最适浓度。采用隶属函数法对0.5%NaHCO_(3)胁迫下8个花生品种(系)的种子相对发芽率、发芽势、发芽指数和碱害率4个指标进行耐碱性综合评价得出,耐碱性由高到低排序为:宇花33>宇花208>宇花61>宇花18>宇花91>宇花625>宇花169>宇花32。本试验结果可为高油酸花生耐碱品种鉴定及其盐碱地开发利用提供理论依据。 展开更多
关键词 花生品种 高油酸 萌发期 耐碱性评价
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间作模式下作物根际土壤代谢物对微生物群落的影响 被引量：3
8
作者 许代香 杨建峰 +4 位作者 苏杭 翟建荣 綦才 赵龙刚 郭彦军 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第11期65-80,共16页
间作可通过根系互作改变土壤微生物群落结构,影响作物产量。本研究结合Eco-Biolog微平板法和液相色谱-串联质谱法(LC-MS),综合分析了玉米和高粱与大豆两种间作系统中不同年限作物产量、根际土壤理化性状、根际土壤微生物群落变化特征及... 间作可通过根系互作改变土壤微生物群落结构,影响作物产量。本研究结合Eco-Biolog微平板法和液相色谱-串联质谱法(LC-MS),综合分析了玉米和高粱与大豆两种间作系统中不同年限作物产量、根际土壤理化性状、根际土壤微生物群落变化特征及根际土壤代谢物的差异,旨在探究不同种间互作影响复合作物群体产量的原因。结果表明:间作显著提高作物产量,且较第一年,产量上的间作优势在第二年中表现得更明显。与单作相比,间作能够增加速效养分的积累和吸收;间作玉米根际土壤中速效磷和速效钾、间作高粱根际土壤中碱解氮、速效磷和速效钾、玉米间作大豆中的大豆根际土壤中速效磷和速效钾以及高粱间作大豆中的大豆根际土壤中速效磷和速效钾含量均显著增加。与单作相比,间作条件下玉米、高粱和大豆的微生物量碳氮含量显著升高,根际土壤微生物的活性更强,微生物群落组成更加丰富。通过代谢组分析初步鉴定出不同作物根际土壤中可能影响土壤微生物富集的关键差异代谢组分,其中具有促进作用的差异代谢物在玉米、高粱和大豆中分别鉴定出4、2和1种,具有抑制作用的差异代谢物在玉米、高粱和大豆中各鉴定出1种。综合分析认为,玉米间作大豆和高粱间作大豆可通过种间根系互作改变根际土壤微环境,并重塑其中的微生物群落结构,进而加速根际土壤中速效养分的沉积,促进作物养分的吸收,提高作物产量。 展开更多
关键词 间作 微生物功能多样性 根际土壤代谢物 玉米 高粱 大豆
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含水量和劣变时间对高丹草种子活力及幼苗生长的影响 被引量：8
9
作者 闫慧芳 孙娟 《草业学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期152-160,共9页
以高丹草种子为材料,研究不同含水量(MC,10%、12%和16%)和劣变时间(0、4、8、12、16、20、24和28 d)处理后种子活力指标(发芽率GP、发芽指数GI、活力指数VI)和幼苗生长指标(苗长SL、苗重SW、根长RL、根重RW、幼苗活力指数SVI)变化,探究... 以高丹草种子为材料,研究不同含水量(MC,10%、12%和16%)和劣变时间(0、4、8、12、16、20、24和28 d)处理后种子活力指标(发芽率GP、发芽指数GI、活力指数VI)和幼苗生长指标(苗长SL、苗重SW、根长RL、根重RW、幼苗活力指数SVI)变化,探究含水量和劣变时间对种子活力及幼苗生长状况的影响。结果表明,随含水量由10%升高至16%,劣变4~8 d时,种子GP、GI、VI及幼苗SW、SVI均显著降低;劣变16~28 d时,尽管种子活力指标及幼苗生长指标在12%和16%MC间差异不显著,但均显著低于10%MC的相应指标。随劣变时间延长,种子GP、GI和VI降低,幼苗SL、SW、RL、RW和SVI也降低。16%MC种子的活力及幼苗生长指标在劣变8 d后已几乎降为0,而10%MC种子的GP、GI和VI在劣变28 d时仍分别保持原有水平的10.0%、14.1%和1.5%,且10%、12%和16%MC种子抗劣变时间分别为28、16和8 d,这表明含水量越高,种子活力越容易丧失,抗劣变能力也越差。此外,种子含水量、劣变时间及两者交互作用对种子活力和幼苗生长均具有极显著影响。劣变8 d处理可以较好地评价不同含水量高丹草种子的活力水平。 展开更多
关键词 高丹草 含水量 劣变时间 种子活力 幼苗生长
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