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豆科作物AOX基因鉴定及其在普通菜豆响应非生物胁迫中的表达模式研究
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作者 闫知兰 赵芹 +8 位作者 常甜达 王一鸣 王碧辉 王鹏 黄春国 张会 王利祥 郝晓鹏 赵波 《作物学报》 北大核心 2025年第7期1769-1783,I0001-I0004,共19页
交替氧化酶(alternative oxidase,AOX)是一种重要的线粒体末端氧化酶,在植物抵御非生物胁迫中扮演着关键角色。豆科作物作为植物蛋白的重要来源,在农业可持续发展中发挥着重要作用。然而,近年来频发的极端气候对豆科作物的产量和品质造... 交替氧化酶(alternative oxidase,AOX)是一种重要的线粒体末端氧化酶,在植物抵御非生物胁迫中扮演着关键角色。豆科作物作为植物蛋白的重要来源,在农业可持续发展中发挥着重要作用。然而,近年来频发的极端气候对豆科作物的产量和品质造成了严重影响,提高其耐逆性已成为亟待解决的问题。本研究对大豆、普通菜豆、宽叶菜豆和绿豆4种豆科作物的AOX基因家族进行了系统性的鉴定和分析,包括蛋白结构、理化性质、启动子顺式作用元件,以及普通菜豆AOX基因在多种非生物胁迫下的表达模式。家族成员鉴定发现,大豆、普通菜豆、宽叶菜豆和绿豆分别包含4个、3个、3个和3个AOX基因,亲缘关系分析将其划分为3个不同的亚族。顺式作用元件分析结果显示,豆科作物AOX基因启动子区域存在很多响应激素和逆境胁迫的顺式作用元件。对普通菜豆AOX基因在不同非生物胁迫下的表达模式进行分析发现,其AOX同源基因对不同非生物胁迫刺激响应存在差异,表现出多样的时序变化模式。其中,PvAOX1A;2受多种非生物胁迫的诱导显著上调表达。而PvAOX2;2_2受盐胁迫和高温胁迫诱导显著上调表达,PvAOX2;2_1受冷胁迫诱导显著上调表达。综上,普通菜豆AOX基因可能在其应答非生物胁迫中发挥着重要作用。本研究相关结果不仅为深入探究豆科作物AOX基因的生物学功能提供了重要线索,也为普通菜豆耐逆性的分子改良提供了潜在的靶基因。 展开更多
关键词 普通菜豆 AOX 豆科作物 非生物胁迫 表达模式
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氮水平对苦荞生长发育及氮素吸收利用的影响
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作者 张晋 闫志明 +3 位作者 张丽君 王一民 曹晓宁 刘龙龙 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2219-2227,共9页
为提高西北干旱地区的苦荞产量、减少氮肥施用及提高氮肥利用效率,以适宜西北地区种植的川荞2号(CQ2)和晋荞2号(JQ2)为材料,设置4个施氮水平(0、60、120和180 kg·hm^(-2)),研究氮对苦荞生长、产量及氮素利用的影响。结果表明,随施... 为提高西北干旱地区的苦荞产量、减少氮肥施用及提高氮肥利用效率,以适宜西北地区种植的川荞2号(CQ2)和晋荞2号(JQ2)为材料,设置4个施氮水平(0、60、120和180 kg·hm^(-2)),研究氮对苦荞生长、产量及氮素利用的影响。结果表明,随施氮量的增加,苦荞氮肥偏生产力和农学利用效率显著降低,SPAD值、干物质积累量、氮素积累量和每吨籽粒氮需要量逐步增加,而农艺指标、产量及其构成、氮肥表观利用率和氮收获指数均呈先升后降趋势,均以120 kg·hm^(-2)施氮量最高。60、120和180 kg·hm^(-2)施氮量处理下,JQ2的株粒数、有效株数和产量较CQ2平均增加6.2%、6.1%和18.2%,且其氮素吸收利用和收获指数更高,表现出更强的增产性和氮素利用能力。相关性和聚类分析发现,施氮对苦荞各指标的影响可被明显区分,苦荞的氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力和氮收获指数与苦荞产量及构成呈极显著正相关。综合考虑氮素吸收利用效率及成本与产量因素,西北干旱地区苦荞氮施用量以120 kg·hm^(-2)为宜,品种以JQ2较为适宜。本研究结果对苦荞的高效生产及生态环境的保护具有重要的理论与实际意义。 展开更多
关键词 氮肥 苦荞 氮素利用效率 农艺性状 产量
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