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谷子SiCDPK9基因的克隆、亚细胞定位与盐胁迫下表达分析
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作者 崔燕娇 刘丹 +2 位作者 李素英 张静 刘正理 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第4期178-185,共8页
杂种优势是指杂交子1代(F 1)在生物量、产量、适应性、抗逆性等性状上优于双亲的现象,其广泛使用使得玉米、高粱、水稻等作物产量实现大幅提升。近年来,谷子杂交种选育工作也取得较大进展,但关于杂种优势形成的分子机制和调控网络的研... 杂种优势是指杂交子1代(F 1)在生物量、产量、适应性、抗逆性等性状上优于双亲的现象,其广泛使用使得玉米、高粱、水稻等作物产量实现大幅提升。近年来,谷子杂交种选育工作也取得较大进展,但关于杂种优势形成的分子机制和调控网络的研究尚不多见。SiCDPK9是前期通过转录组数据分析获得的谷子产量性状杂种优势相关基因,为阐明其功能及其参与产量性状杂种优势形成的作用机制,本研究以谷子强优势杂交种56229的幼穗为材料,克隆SiCDPK9基因,采用生物信息学方法分析其序列特征,并进行亚细胞定位分析,同时,利用实时荧光定量PCR技术检测其在盐胁迫处理下的表达模式。结果表明,SiCDPK9基因的开放阅读框长度为1749 bp,编码582个氨基酸,具有典型的丝/苏氨酸蛋白激酶催化结构域和EF-hand类钙离子结合结构域;SiCDPK9为不稳定的亲水性蛋白,分子质量为64.40 ku,理论等电点为9.08;SiCDPK9蛋白具有48个磷酸化位点和2个棕榈酰化修饰位点,不含信号肽序列;SiCDPK9蛋白结构以α螺旋和无规则卷曲为主,定位于细胞膜;通过氨基酸序列比对与系统进化分析发现,SiCDPK9与水稻小穗育性相关基因OsCPK9的氨基酸序列相似性高、亲缘关系近;外源NaCl处理后,SiCDPK9的表达水平先升后降。以上结果暗示SiCDPK9基因可能通过响应逆境胁迫而参与对谷子产量性状杂种优势形成的调控。 展开更多
关键词 谷子 杂种优势 钙依赖蛋白激酶 生物信息学分析 亚细胞定位
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津强11号小麦醇溶蛋白缺失突变体筛选及利用
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作者 张新阳 秦少宁 +3 位作者 王智上 张敬丹 陈华峰 张家宁 《天津农业科学》 2025年第5期8-15,共8页
为创制并筛选突破性优质强筋小麦新资源,利用津强11号EMS诱变后代,筛选醇溶蛋白缺失突变体。结果发现,获得了4个γ2型醇溶蛋白缺失突变体,分别命名为JQ11-58、JQ11-62、JQ11-64、JQ11-65。籽粒表型分析发现,4个小麦γ2型醇溶蛋白缺失突... 为创制并筛选突破性优质强筋小麦新资源,利用津强11号EMS诱变后代,筛选醇溶蛋白缺失突变体。结果发现,获得了4个γ2型醇溶蛋白缺失突变体,分别命名为JQ11-58、JQ11-62、JQ11-64、JQ11-65。籽粒表型分析发现,4个小麦γ2型醇溶蛋白缺失突变体粒长、粒宽较底盘品种相比无显著差异,说明醇溶蛋白γ2型亚基缺失并未导致籽粒长度和宽度的显著变化。品质性状分析发现,4个小麦γ2型醇溶蛋白缺失突变体的蛋白质含量和面筋蛋白含量均显著高于底盘品种,淀粉含量均显著低于底盘品种,仅JQ11-65的稳定时间和JQ11-58的沉降值较底盘品种津强11号相比无显著差异。综上,4个小麦γ2型醇溶蛋白缺失突变体的发现为创制超强筋小麦新材料提供新的资源。 展开更多
关键词 小麦 谷蛋白 醇溶蛋白 加工品质 突变体
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优质强筋春小麦种质筛选及高分子量谷蛋白序列分析 被引量:2
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作者 刘颖 刘泮旭 +3 位作者 潘萍萍 张家宁 刘丹 袁卉馥 《天津农业科学》 CAS 2024年第1期6-15,共10页
小麦是重要的口粮作物,加工品质的遗传改良是小麦育种的重要目标之一。为了丰富小麦加工品质育种的基因资源,本研究在收集的种质资源中筛选出农艺性状优良的SG-1、SG-2和SG-3,并对其进行加工品质分析和籽粒储藏蛋白组成分析,并评估它们... 小麦是重要的口粮作物,加工品质的遗传改良是小麦育种的重要目标之一。为了丰富小麦加工品质育种的基因资源,本研究在收集的种质资源中筛选出农艺性状优良的SG-1、SG-2和SG-3,并对其进行加工品质分析和籽粒储藏蛋白组成分析,并评估它们在育种上的利用价值和方式,使用SDS-PAGE、A-PAGE、高分子量谷蛋白亚基编码基因测序、SDS沉降值分析等技术,对这些小麦品种的籽粒储藏蛋白亚基组成进行分析。研究发现,SG-1携带非优质的高分子量谷蛋白亚基Dx2+Dy12,而SG-2和SG-3携带优质的高分子量谷蛋白亚基Dx5+Dy10。在醇溶蛋白方面,3份资源都检测到了γ-1型醇溶蛋白,但只有SG-3检测到了γ-2型醇溶蛋白。加工品质分析显示,SG-1的加工品质优于天津推广的优质强筋春小麦品种津强6号。高分子量谷蛋白亚基序列分析发现,SG-1和SG-3在By8亚基存在序列变异,表明尽管它们在SDS-PAGE水平上亚基类型一致,但在DNA序列上仍然存在变异。本研究结果初步解释了携带优质亚基的小麦品种在加工品质上表现不佳的原因可能是DNA序列存在差异。同时,研究人员还发现携带非优质亚基但具有优良加工品质的SG-1,说明SG-1可能存在其他能够提升小麦加工品质的机制。本研究拓宽了小麦加工品质育种的基因资源,并为加工品质形成机制的解析提供了新的资源和理论依据。 展开更多
关键词 小麦 籽粒储藏蛋白 高分子量谷蛋白 醇溶蛋白 加工品质
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糯玉米和普通玉米籽粒蛋白差异分析
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作者 陈华峰 刘颖 +3 位作者 袁月 张晓 张家宁 刘丹 《天津农业科学》 CAS 2024年第6期7-14,共8页
为了探讨玉米糯性是否会影响籽粒储藏蛋白组成及含量,明确糯玉米与普通玉米在基因表达上的差异,为糯玉米育种提供更多的基因资源,通过使用A-PAGE和转录组测序分析等技术,对普通玉米和糯玉米的籽粒储藏蛋白组成及基因表达模式进行了分析... 为了探讨玉米糯性是否会影响籽粒储藏蛋白组成及含量,明确糯玉米与普通玉米在基因表达上的差异,为糯玉米育种提供更多的基因资源,通过使用A-PAGE和转录组测序分析等技术,对普通玉米和糯玉米的籽粒储藏蛋白组成及基因表达模式进行了分析。结果表明:糯玉米在籽粒储藏蛋白组成上与普通玉米接近,同时糯玉米和普通玉米的醇溶蛋白迁移速率明显快于小麦籽粒醇溶蛋白。基因表达上,玉米醇溶蛋白Zm00001d005793(mc1)在糯玉米和普通玉米上的表达模式上基本吻合,未见明显差异;玉米醇溶蛋白Zm00001d049243(fl2)和Zm00001d048851(fl4)在糯玉米中表达丰度显著低于普通玉米。以上结果说明,玉米糯性所在的调控通路可能影响籽粒储藏蛋白编码基因的表达。在育种过程中,应关注糯性和籽粒储藏蛋白的变化,从而提升育种产品的多样化,提高市场竞争力。 展开更多
关键词 玉米 籽粒储藏蛋白 醇溶蛋白 加工品质
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水稻基因组任意区间InDel标记开发方法 被引量:3
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作者 孙玥 杨秀荣 +14 位作者 郭彦丽 李军玲 李月娇 孙淑琴 路信 刘燕清 佟卉 孙林静 刘静妍 张融雪 王晓静 苏京平 王胜军 赵习朴 闫双勇 《江苏农业科学》 北大核心 2022年第1期34-39,共6页
基于极端表型单株高通量测序的定位方法QTL-seq已成为植物QTL分析的一种主要方法。继QTL-seq分析后,对目标QTL定位区间进行分子标记开发时,由于目标区间大,所含变异位点多,特定区间的分子标记开发仍是一件较繁琐的事。为提高特定区间分... 基于极端表型单株高通量测序的定位方法QTL-seq已成为植物QTL分析的一种主要方法。继QTL-seq分析后,对目标QTL定位区间进行分子标记开发时,由于目标区间大,所含变异位点多,特定区间的分子标记开发仍是一件较繁琐的事。为提高特定区间分子标记开发的效率,本研究建立了基于高通量测序数据基础的特定脚本程序,可简单快速地完成水稻基因组任意区间的InDel标记开发。本研究开发了来自7个不同作图群体和染色体区间的有8 bp以上片段长度差异的InDel标记708个,平均每17.6 kb有1个InDel标记;对95个标记进行试验验证,总体多态频率为63%。本研究建立的方法在水稻及其他已测序的植物重要农艺性状控制QTL的分子标记辅助育种、精细定位和图位克隆中有重要应用价值。 展开更多
关键词 水稻 分子标记开发 高通量测序 QTL定位(QTL-seq) INDEL标记 多态频率
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小麦组蛋白TaHis3.2的克隆及盐胁迫下的表达分析 被引量:2
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作者 吴丹萌 梁丹 +9 位作者 刘丹 张欣 胡子全 王志强 梁晨 刘一晓 潘萍萍 王从磊 袁卉馥 王建贺 《山西农业科学》 2022年第8期1197-1203,共7页
为了研究组蛋白编码基因的表达是否受到渗透胁迫的诱导及探讨利用组蛋白编码基因开发分子标记,辅助耐盐育种的可能,以小麦(Triticum aestivum L.)为研究对象,通过NaCl渗透胁迫,从根叶组织的RNA-seq挖掘到一个表达受到盐胁迫影响的组蛋... 为了研究组蛋白编码基因的表达是否受到渗透胁迫的诱导及探讨利用组蛋白编码基因开发分子标记,辅助耐盐育种的可能,以小麦(Triticum aestivum L.)为研究对象,通过NaCl渗透胁迫,从根叶组织的RNA-seq挖掘到一个表达受到盐胁迫影响的组蛋白编码基因His3.2出发,利用同源克隆法从小麦中获得His3.2基因,通过生物信息学方法分析其蛋白序列特征,使用HMMER软件、PF00125结构域进行全家族调取,并利用FPKM算法分析其组织表达特异性以及盐胁迫响应模式。结果表明,共得到2种TaHis3.2序列,开放阅读框长411 bp,存在8个SNP,编码同一种氨基酸;氨基酸结构域预测发现,TaHis3.2包含Histon保守结构域PF00125;小麦中该家族共398个成员,在各个染色体上均有分布,且主要分布在染色体的两端。表达分析显示,TaHis3.2主要在根部表达,盐胁迫抑制该基因的表达。自然群体序列分析发现,在D基因组该基因高度保守,未发现品种间存在序列差异。 展开更多
关键词 小麦 盐胁迫 组蛋白 基因表达 生物信息学方法
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