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黄淮南部水氮提升冬小麦籽粒蛋白产量和品质的协同效应
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作者 王丽芳 刘世洁 +6 位作者 卢素豪 吕天宇 吴嘉铭 马冬云 谢迎新 康国章 王晨阳 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第7期1261-1273,共13页
【目的】研究水氮耦合对冬小麦整株及不同器官干物质积累、氮素转运分配及籽粒蛋白质产量与组分的影响,明确小麦氮利用特性与籽粒蛋白品质的相关性,为黄淮平原南部小麦“产量-品质-效率”协同提升提供技术支撑。【方法】于2020-2021(丰... 【目的】研究水氮耦合对冬小麦整株及不同器官干物质积累、氮素转运分配及籽粒蛋白质产量与组分的影响,明确小麦氮利用特性与籽粒蛋白品质的相关性,为黄淮平原南部小麦“产量-品质-效率”协同提升提供技术支撑。【方法】于2020-2021(丰水年)与2021-2022(平水年)两个小麦生长季,在河南农业大学原阳科教示范园区开展小麦–玉米轮作田间试验。采用裂区设计,主区设2个灌水处理:全生育期不灌水和拔节期及开花期分别灌水1次(75 mm),分别记为W0、W1;副区为3个氮水平,0、180、300 kg/hm2,分别记为N0、N180、N300。测定花前和花后小麦整株及旗叶、穗下节间和籽粒的干物质量及氮含量,解析干物质和氮素转运分配。测定籽粒产量、总蛋白质及主要组分含量,综合评估籽粒的营养和加工品质。【结果】灌水、施氮及水氮互作显著增加了旗叶、穗下节间的干物质和氮素转运量、积累量以及籽粒氮素积累量。两个生长季中,W1N300成熟期地上部干物质积累量最高,而W1N180的干物质转运量最高,在平水年,比W1N300提高了5.24%;灌水和施氮增加花前氮素转运量,花前氮素转运率分别表现为N180>N300和W1>W0;在施氮条件下,灌水提高了花前氮素对籽粒的贡献率,其中W1N180的平均氮素转运率最高,显著高于W1N300。施氮增加了籽粒总蛋白质含量,2021年(丰水年),W0N180与W0N300的蛋白质产量、总蛋白质及组分无显著差异,而W1N300的球蛋白、总蛋白质和蛋白质产量显著高于W1N180,清蛋白显著低于W1N180;2022年(平水年),W0N180的清蛋白、醇溶蛋白和总蛋白质含量显著低于W0N300,而W1N180除麦谷蛋白外,其余蛋白组分含量及总蛋白产量与W1N300无显著差异。相关性分析结果表明,氮素转运量、氮素贡献率分别与产量显著正相关(R2分别为0.824、0.581),氮素转运率和干物质转运率分别与氮素利用效率呈显著正相关关系(R2分别为0.820、0.875)。【结论】施中量氮肥(N 180 kg/hm2)对小麦植株干物质和氮素转运特征具有显著正效应,灌水提高了干物质和氮素转运量、转运率和对籽粒贡献率,提高施氮量不能进一步提升小麦产量。施氮显著提高了小麦籽粒蛋白质产量,在水分充足条件下,高氮处理较中氮处理更能优化小麦籽粒蛋白组成,进而提升其营养和加工品质。在黄淮南部,灌溉配合施氮180 kg/hm2可促进小麦干物质转运和氮素转运,实现产量、品质和效率协同提升,而施氮300 kg/hm2在丰水年更有利于提升小麦的营养和加工品质。 展开更多
关键词 冬小麦 水氮协同效应 同化物积累转运 氮素积累分配 籽粒蛋白产量 蛋白组成
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小麦转录因子TaARF14基因的克隆及表达分析 被引量:1
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作者 连少英 张修引 +6 位作者 郭灿 牛吉山 姜晓君 李磊 张庆琛 齐学礼 倪永静 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期74-84,共11页
生长素响应因子(ARFs)是调控植物各器官发育的重要转录因子,TaARF14是小麦ARF基因家族的成员之一.以小麦栽培品种‘尚农6’为材料,克隆了TaARF14基因(TaARF14-1A,TaARF14-1B和TaARF14-1D).序列分析显示:TaARF14的3个同源基因都具有10个... 生长素响应因子(ARFs)是调控植物各器官发育的重要转录因子,TaARF14是小麦ARF基因家族的成员之一.以小麦栽培品种‘尚农6’为材料,克隆了TaARF14基因(TaARF14-1A,TaARF14-1B和TaARF14-1D).序列分析显示:TaARF14的3个同源基因都具有10个外显子区域,且3条核酸序列相似性为94.94%~96.07%;TaARF14基因的启动子区域含有大量与植物正常生长发育或植物激素相关的顺式作用元件,推测TaARF14-1A,TaARF14-1B和TaARF14-1D对小麦的生长发育具有重要作用,且TaARF14基因对生长素(IAA)、赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)具有明显的响应;系统进化分析表明:相比其他作物,ARF14基因在麦类作物基因进化中具有更高的保守性;qRT-PCR结果表明:TaARF14基因在小麦的穗发育进程中,特别是花器官的发育(包括雄蕊和雌蕊)中具有极其重要的作用,在施用IAA,GA和ABA后,TaARF14基因在根、茎、叶中均具有明显的响应变化. 展开更多
关键词 小麦 基因TaARF14 克隆 表达分析
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小麦DBB基因家族的生物信息学与表达分析
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作者 连少英 姜晓君 +5 位作者 张修引 郭灿 李磊 张庆琛 史国礼 倪永静 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第18期59-67,共9页
为了解小麦DBB转录因子基因家族成员的基本特征,分析其在基因结构、蛋白结构、系统发育进化树、染色体定位、不同物种间的进化情况,并对小麦DBB基因家族成员在小麦不同组织中的表达水平进行分析。基于小麦中国春的基因组数据,共鉴定得... 为了解小麦DBB转录因子基因家族成员的基本特征,分析其在基因结构、蛋白结构、系统发育进化树、染色体定位、不同物种间的进化情况,并对小麦DBB基因家族成员在小麦不同组织中的表达水平进行分析。基于小麦中国春的基因组数据,共鉴定得到29个DBB基因家族成员,它们不均匀地分布在小麦15条染色体上;系统发育进化树将小麦DBB蛋白分为4个亚族,其中拟南芥DBB基因家族成员在聚类中显示出明显的特异性,与其他物种具有较远的进化关系;motif1位于小麦DBB蛋白的保守结构域,大部分TaDBB基因含有2~3个外显子,最多为5个外显子;小麦DBB基因的启动子区域具有丰富的调控植物生长发育、响应激素以及非生物胁迫的顺式作用元件,暗示TaDBB基因在调控小麦生长发育和胁迫响应中发挥着多种潜在作用;小麦DBB基因在基因组内的进化主要是通过基因片段复制完成的,且同源基因间的片段复制在进化过程中发挥着主导作用;不同物种间的进化结果表明,小麦DBB基因与玉米具有更近的亲缘关系;转录组数据的基因表达谱分析显示,TaDBB1、TaDBB15和TaDBB21基因的表达具有明显的组织特异性。该结果将为后续解析DBB基因在小麦中的生物学功能奠定基础。 展开更多
关键词 小麦 DBB基因家族 生物信息学 表达分析
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小麦茎基腐病抗性鉴定方法研究进展 被引量:9
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作者 李巧云 郭振峰 +3 位作者 郝晓鹏 唐建卫 高艳 殷贵鸿 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期591-599,共9页
小麦茎基腐病是由镰刀菌属多种真菌引起的一种世界性重要病害,严重影响小麦品质与产量。近些年来,该病害频繁发生,对粮食可持续生产和人畜生命健康构成了严重威胁。目前小麦茎基腐病抗性鉴定的接种方法及评价体系比较混乱,严重制约其抗... 小麦茎基腐病是由镰刀菌属多种真菌引起的一种世界性重要病害,严重影响小麦品质与产量。近些年来,该病害频繁发生,对粮食可持续生产和人畜生命健康构成了严重威胁。目前小麦茎基腐病抗性鉴定的接种方法及评价体系比较混乱,严重制约其抗性遗传育种与抗病机理研究的快速发展。本文从苗期与成株期抗性鉴定两个方面,对该病害抗性鉴定常用的接种方法、培养条件及抗性评价体系进行综述。在此基础上,指出苗期抗性鉴定宜采用孢子液浸泡法和天然培养基接种法,以茎基腐病症状分级为指标进行抗性评价;成株期抗性鉴定宜采用天然培养基接种法,以病蘖率结合茎秆症状严重程度作为评价指标比较合适。最后,为建立高效统一的茎基腐病抗性鉴定方法,提出了增强苗期抗性鉴定标准化、注重成株期抗性鉴定研究的建议,以期为小麦茎基腐病抗性的准确鉴定提供有益信息。 展开更多
关键词 小麦 茎基腐病 苗期抗性 成株期抗性 抗性鉴定
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小麦BES1转录因子基因TaBEH3的克隆及表达分析 被引量:1
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作者 姜玉梅 张京 +2 位作者 李巧云 庄季昕 牛吉山 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1059-1065,共7页
BES1(油菜素内酯不敏感1-甲磺酸乙酯-抑制剂1)是一类植物特有的转录因子家族, TaBEH3基因是小麦 BES1基因家族成员之一,为进一步了解该基因的功能,以中国春为材料,克隆了 TaBEH3基因,将其3个同源基因分别命名为 TaBEH3-A、 TaBEH3-B和 T... BES1(油菜素内酯不敏感1-甲磺酸乙酯-抑制剂1)是一类植物特有的转录因子家族, TaBEH3基因是小麦 BES1基因家族成员之一,为进一步了解该基因的功能,以中国春为材料,克隆了 TaBEH3基因,将其3个同源基因分别命名为 TaBEH3-A、 TaBEH3-B和 TaBEH3-D。序列分析显示,3个同源基因均包含2个外显子,分别编码356、354和358个氨基酸,启动子区含有大量与植物生长发育、激素响应相关的顺式作用元件,其中,分生组织表达元件(CAT-box)和脱落酸响应元件(ABRE)在3个基因中普遍存在。系统进化树分析显示, TaBEH3基因在麦类作物中具有更近的亲缘关系。基于qRT-PCR进行的时空表达分析显示, TaBEH3基因在不同组织和不同器官间均有组成性表达,表明 TaBEH3基因在植物生长发育(特别是花器官的发育和形成)过程中具有重要的作用。 TaBEH3-A、 TaBEH3-B和 TaBEH3-D基因响应ABA激素胁迫处理,且3个基因的表达量变化趋势一致。 展开更多
关键词 小麦 TaBEH3基因 克隆 表达分析
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小麦G2-like转录因子家族基因鉴定与表达模式分析 被引量:3
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作者 贾玉库 高宏欢 +5 位作者 冯健超 郝紫瑞 王晨阳 谢迎新 郭天财 马冬云 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1410-1425,共16页
Golden2-Like(G2-like)转录因子,是属于MYB类转录因子中GARP超家族的成员,在调节叶绿体发育中起重要作用。本研究利用生物信息学方法对小麦G2-like基因进行了全基因组鉴定,并对其理化性质、亚细胞定位、启动子顺式作用元件及对非生物胁... Golden2-Like(G2-like)转录因子,是属于MYB类转录因子中GARP超家族的成员,在调节叶绿体发育中起重要作用。本研究利用生物信息学方法对小麦G2-like基因进行了全基因组鉴定,并对其理化性质、亚细胞定位、启动子顺式作用元件及对非生物胁迫和激素的响应模式进行了分析。从小麦中共鉴定出87个G2-like基因,不均匀的分布在小麦21条染色体上,系统发育分析将这些基因分为14个亚族。蛋白质二级结构预测表明,小麦G2-like基因的氨基酸序列均以α螺旋和随机卷曲为主要结构。启动子顺式作用元件分析表明其上游2 kb区域含有7种(P-box、SpI、LTR、ABRE、MBS、TGA-element和AE-box)与逆境胁迫诱导相关顺式作用元件。其中Ta3AG2-like19含有顺式调控元件结合位点最多,一共有18个结合位点。qRT-PCR验证发现,Ta3AG2-like19、Ta3AG2-like20、Ta4AG2-like29和Ta6AG2-like52在PEG和盐胁迫下以及GA、IAA和ABA激素诱导下表达量显著上调,这些基因可能介导了小麦对多种非生物逆境的响应。 展开更多
关键词 小麦 G2-like转录因子 生物信息学 逆境胁迫 表达分析
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