谷子MDH基因非生物逆境响应特性研究 被引量：2

1

作者 赵晋锋 杜艳伟 余爱丽 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2152-2160,共9页

为揭示谷子MDH基因对逆境胁迫的响应,本研究通过序列比对得到2个谷子苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)基因SiMDH1、SiMDH2,并对SiMDH1和SiMDH2的编码蛋白特征、基因结构、功能、进化等性状进行了系统的分析和预测,用荧光实时定量... 为揭示谷子MDH基因对逆境胁迫的响应,本研究通过序列比对得到2个谷子苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)基因SiMDH1、SiMDH2,并对SiMDH1和SiMDH2的编码蛋白特征、基因结构、功能、进化等性状进行了系统的分析和预测,用荧光实时定量PCR(qPCR)检测了SiMDH1和SiMDH2在苗期不同逆境及关键生育期干旱胁迫和不同光照强度下的表达。蛋白特征参数和序列分析表明,SiMDH1和SiMDH2蛋白特征参数相似度很高,序列非常保守,都含有MDH基因的特征功能域苹果酸酶NAD结合域和苹果酸酶C端功能域。亚细胞定位预测显示,SiMDH1和SiMDH2主要定位于叶绿体、细胞质和线粒体。启动子区域顺式元件分析发现,在SiMDH1和SiMDH2启动子区域含有大量光应答、激素类和其他类应答元件。苗期逆境qPCR表达谱分析发现,SiMDH1和SiMDH2受脱落酸(ABA)、聚乙二醇(PEG)、高盐和低温不同程度诱导,揭示SiMDH1和SiMDH2参与了谷子苗期非生物逆境胁迫应答。进一步分析发现,SiMDH1和SiMDH2参与了谷子在拔节、抽穗、灌浆期的干旱应答,而光照强度会显著影响SiMDH1和SiMDH2基因在不同生育期的表达。本研究为进一步分析MDH逆境应答机制以及利用基因工程方法改善作物抗逆性提供了试验和理论支持。 展开更多

关键词 谷子 苹果酸脱氢酶(MDH) 基因 非生物逆境

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谷子PEPC基因的鉴定及其对非生物逆境的响应特性 被引量：12

2

作者 赵晋锋 杜艳伟 +5 位作者 王高鸿 李颜方 赵根有 王振华 王玉文 余爱丽 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期700-711,共12页

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)是C4植物光合作用关键酶,并在植物多种代谢途径及逆境信号应答过程中起重要作用。本研究通过序列比对,从谷子基因组中筛选出6个SiPEPC候选基因。SiPEPC蛋白特征参数相似... 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)是C4植物光合作用关键酶,并在植物多种代谢途径及逆境信号应答过程中起重要作用。本研究通过序列比对,从谷子基因组中筛选出6个SiPEPC候选基因。SiPEPC蛋白特征参数相似度很高,序列非常保守,都含有PEPC基因特征功能域PEPcase Motif。SiPEPC成员主要被定位在细胞质、细胞核和线粒体。在SiPEPC成员启动子序列中含大量有光、激素、逆境以及其他生长调控相关的顺式应答元件。苗期逆境qRT-PCR表达谱分析表明,5个SiPEPC基因(SiPEPC1、SiPEPC2、SiPEPC3、SiPEPC5、SiPEPC6)不同程度受ABA、PEG、高盐和低温诱导表达,表明其参与了苗期对非生物逆境的响应。5个SiPEPC基因表达量在正常生长条件下随着谷子的生长呈增强趋势,且在不同生育时期干旱胁迫下明显增加,表明其参与了拔节、抽穗、灌浆期的干旱胁迫应答。拔节期弱光可诱导5个SiPEPC基因的表达,而在拔节期中等强度光照以及抽穗期和灌浆期的中等光照和弱光照下表达量均急剧降低,揭示光照强度严重影响SiPEPC基因的表达。 展开更多

关键词 谷子 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 非生物逆境 表达分析

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两个谷子CIPK基因在非生物逆境胁迫下的表达分析 被引量：13

3

作者 余爱丽 赵晋锋 +5 位作者 王高鸿 杜艳伟 李颜方 张正 郭二虎 梁爱华 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期295-302,共8页

CIPK是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,该蛋白在植物响应逆境胁迫过程中发挥重要作用。本文利用生物信息学方法从谷子基因组中鉴定出2个CIPK基因,命名为Si CIPK6和Si CIPK16。序列分析表明Si CIPK6基因组序列长1994 bp,编码451个氨基酸;Si C... CIPK是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,该蛋白在植物响应逆境胁迫过程中发挥重要作用。本文利用生物信息学方法从谷子基因组中鉴定出2个CIPK基因,命名为Si CIPK6和Si CIPK16。序列分析表明Si CIPK6基因组序列长1994 bp,编码451个氨基酸;Si CIPK16基因组序列长1885 bp,编码473个氨基酸,2个基因均无内含子和可变剪切。生物信息学分析显示这2个基因在蛋白质序列和结构上与其他物种CIPK基因一样非常保守。实时定量PCR分析表明Si CIPK6和Si CIPK16在ABA、低温、高温、干旱、高盐诱导下表达量均有所上调,Si CIPK6基因在ABA、干旱和盐处理时表达量上调幅度较大,而Si CIPK16基因在低温、干旱和高温处理时表达量上调幅度较大。半定量PCR检测结果表明Si CIPK6和Si CIPK16两个基因在拔节、孕穗、灌浆期时均有表达,在相应生育时期受到干旱胁迫时它们表达量均有所提高。推测Si CIPK6和Si CIPK16基因在谷子的干旱或其他逆境胁迫中起一定作用。 展开更多

关键词 谷子 CIPK基因 逆境

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谷子磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC)对逆境胁迫的响应 被引量：9

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作者 赵晋锋 王高鸿 +4 位作者 杜艳伟 李颜方 王振华 赵根有 余爱丽 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期67-74,共8页

为解析谷子磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC,Phosphoenolpyruvate carboxylase)在非生物逆境胁迫下的响应特征。从谷子基因组中鉴定出一个SiPEPC(Seita.1G020700)基因,利用相关软件对其氨基酸序列、蛋白特征、功能、信号途径、顺势应答元... 为解析谷子磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC,Phosphoenolpyruvate carboxylase)在非生物逆境胁迫下的响应特征。从谷子基因组中鉴定出一个SiPEPC(Seita.1G020700)基因,利用相关软件对其氨基酸序列、蛋白特征、功能、信号途径、顺势应答元件等参数特征进行分析和预测,随后分析了该基因在幼苗期逆境胁迫下的动态表达模式及在拔节期、抽穗期、灌浆期不同光照处理和干旱胁迫下的表达。结果表明,该基因位于谷子1号染色体,基因组序列长6 652 bp,编码965个氨基酸,基因无可变剪切、不含内含子;功能域分析显示,该基因含PEPC基因的特征结构域;多序列比对发现,该PEPC蛋白与其他植物PEPC蛋白非常相似,具有非常保守的序列结构。实时荧光定量PCR分析表明,SiPEPC(Seita.1G020700)在ABA、低温、PEG、高盐胁迫下表达量均有所上调,其中,在ABA处理时,表达量呈现波动,在12 h被诱导达到峰值。在低温处理时,表达量持续上升,在24 h达到峰值;在PEG和NaCl处理时表达量整体呈上升趋势,均在12 h达到峰值,在24 h其表达量均急剧下降。进一步研究表明,SiPEPC基因在拔节期和抽穗期正常光照强度下参与了对干旱胁迫的响应,推测SiPEPC(Seita.1G020700)基因参与了谷子对非生物逆境的应答,可能在干旱和其他逆境胁迫信号途径中起关键作用。 展开更多

关键词 谷子 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因 逆境胁迫 响应

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谷子CIPK基因(Seita.5G145900)对非生物逆境的响应 被引量：4

5

作者 赵晋锋 杜艳伟 +3 位作者 王高鸿 李颜方 赵根有 余爱丽 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期698-704,共7页

在谷子基因组中鉴定出一个CIPK(Seita.5G145900,命名为SiCIPK19)基因。为揭示SiCIPK19对逆境胁迫的响应,对其基因结构、蛋白特征、功能、进化等性状进行了系统的分析和预测,并用实时定量PCR(RT-qPCR)检测了其在谷子苗期不同逆境及关键... 在谷子基因组中鉴定出一个CIPK(Seita.5G145900,命名为SiCIPK19)基因。为揭示SiCIPK19对逆境胁迫的响应,对其基因结构、蛋白特征、功能、进化等性状进行了系统的分析和预测,并用实时定量PCR(RT-qPCR)检测了其在谷子苗期不同逆境及关键生育期干旱胁迫下的表达。结果表明,SiCIPK19基因位于谷子5号染色体,基因组序列长1353 bp,编码450个氨基酸,基因无可变剪切,且不含内含子。功能域分析和多序列比对发现,SiCIPK19蛋白具有非常保守的序列结构,与其他植物CIPK蛋白也非常相似。RT-qPCR分析表明,SiCIPK19基因被聚乙二醇6000(PEG 6000)、ABA、高盐和低温胁迫强烈诱导。此外,SiCIPK19基因在谷子拔节期、抽穗期和灌浆期干旱条件下参与了对干旱胁迫的响应,推测该基因参与谷子对非生物逆境的应答,尤其在抽穗期和灌浆期干旱胁迫应答中发挥重要作用。本研究结果为进一步分析CIPK基因逆境应答机制,以及利用基因工程方法改善谷子抗逆性和提高产量提供了理论支持。 展开更多

关键词 谷子 CBL互作蛋白激酶(CIPK) 基因 非生物逆境

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谷子PPDK2在非生物逆境胁迫下的表达分析 被引量：2

6

作者 杜艳伟 王高鸿 +6 位作者 李颜方 赵根有 阎晓光 王振华 王玉文 余爱丽 赵晋锋 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期40-47,共8页

谷子是具有抗旱、耐瘠、抗逆性强、适应性广等特点的C4禾本科作物,发掘谷子高光效、逆境相关基因,旨在揭示谷子在光照和逆境胁迫下的基因表达特征。采用生物信息学方法,在谷子中鉴定出一个PPDK基因,命名为SiPPDK2;该基因位于谷子3号染色... 谷子是具有抗旱、耐瘠、抗逆性强、适应性广等特点的C4禾本科作物,发掘谷子高光效、逆境相关基因,旨在揭示谷子在光照和逆境胁迫下的基因表达特征。采用生物信息学方法,在谷子中鉴定出一个PPDK基因,命名为SiPPDK2;该基因位于谷子3号染色体,含有18个内含子,有3个转录本,原始转录本编码945个氨基酸。亚细胞定位预测结果显示,该基因位于叶绿体中。功能域分析和多序列比对发现,SiPPDK2蛋白与玉米、高粱和水稻PPDK蛋白的亲缘关系较近。Real-time PCR分析表明,PEG、ABA、盐和低温胁迫对苗期SiPPDK2基因表达有不同程度的诱导。进一步研究表明,SiPPDK2基因在拔节期、抽穗期和灌浆期均参与了对干旱和光照的胁迫响应,其中抽穗期和灌浆期在干旱条件下及拔节期和灌浆期在弱光条件下其表达量显著上调。顺式元件分析结果表明,在SiPPDK2启动子区域主要包括激素类应答、逆境应答、光应答以及其他类生长调控相关的顺式元件。结果推测,SiPPDK2基因可能参与了谷子对非生物逆境胁迫的响应。 展开更多

关键词 谷子 丙酮酸磷酸双激酶(PPDK) 非生物逆境 表达分析

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长生07号谷子在晋东南地区的推广应用及适应性栽培技术 被引量：2

7

作者 王高鸿 杜艳伟 +1 位作者 李颜芳 赵根友 《山西农业科学》 2017年第6期953-956,共4页

谷子获得高产的主要因素一是其本身具备高产潜力,二是配套的高产栽培技术。根据长生07号谷子新品种的特征特性和晋东南地区的气候特点,制定了一套适应性栽培技术,2011,2012年2 a在襄垣、沁县、武乡、长治县、壶关5个县进行了试验示范,... 谷子获得高产的主要因素一是其本身具备高产潜力,二是配套的高产栽培技术。根据长生07号谷子新品种的特征特性和晋东南地区的气候特点,制定了一套适应性栽培技术,2011,2012年2 a在襄垣、沁县、武乡、长治县、壶关5个县进行了试验示范,实现了降低株高,增加穗长、穗粗、穗质量等性状的目标。另外,其茎秆及根部也有进一步改善,抗倒性、抗病性得到提高。化控间苗技术的应用,达到了省时省工、提高谷子栽培效益的目的。截至2016年底,长生07号谷子新品种累计在晋东南地区推广面积超过13万hm^2,有效地发挥了新品种优势,为晋东南地区大力发展谷子产业提供了强有力的保障。对新品种进行适应性栽培技术示范研究,是新品种快速推广及获得高产的有效措施。 展开更多

关键词 长生07号谷子 试验示范 推广应用 适应性栽培

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微生物肥料在谷子栽培上的应用分析 被引量：8

8

作者 王高鸿 杜艳伟 +1 位作者 李颜芳 赵根友 《北方农业学报》 2017年第6期53-56,共4页

在6个不同谷子品种(系)中施用营广宝微生物肥料进行田间试验,旨在研究微生物肥料对谷子产量及性状的影响。结果表明,通过施用微生物肥料,6个谷子试验品种(系)有3项农艺性状得到改善,特别是穗长得到了有效地增加,增幅为8.7%~27.2%。在干... 在6个不同谷子品种(系)中施用营广宝微生物肥料进行田间试验,旨在研究微生物肥料对谷子产量及性状的影响。结果表明,通过施用微生物肥料,6个谷子试验品种(系)有3项农艺性状得到改善,特别是穗长得到了有效地增加,增幅为8.7%~27.2%。在干质量方面除3个品种在同一处理下较对照减少外,其他全部增加,增幅为4.5%~72.2%。除一品种两处理全减产外,其他品系均有不同增产,增产幅度为3.4%~29.0%。谷子品种(系)间干物质产量增减不一,说明微生物肥料的用法用量对作物品种有一定的针对性,因此在应用时要注意根据需求进行必要的方法和用量的筛选。 展开更多

关键词 微生物肥料 谷子 应用效果

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春季不同时期耙耱对谷田土壤水分的影响 被引量：2

9

作者 张艾英 郭二虎 +5 位作者 张莉 范惠萍 李瑜辉 王丽霞 程丽萍 吴引胜 《山西农业科学》 2016年第9期1276-1278,共3页

为了保证春播谷子培育全苗、壮苗,进而增产,设5个小区进行了春季不同时间（3月19日、3月29日、4月8日、4月18日、4月28日）的耙耱试验,从而为谷田保墒提供理论技术支持。结果表明,3月19日至5月7日耙耱增加了谷田0~40 cm深度的土壤水分,... 为了保证春播谷子培育全苗、壮苗,进而增产,设5个小区进行了春季不同时间（3月19日、3月29日、4月8日、4月18日、4月28日）的耙耱试验,从而为谷田保墒提供理论技术支持。结果表明,3月19日至5月7日耙耱增加了谷田0~40 cm深度的土壤水分,而减少了40~100 cm深度的土壤水分,说明耙耱可以提高耕作层含水量,提升地下水;4月18日为春季降雨高峰,耙耱后土壤水分增加最多,保墒效果最好。说明春天雨季高峰期耙耱更有助于土壤保墒。 展开更多

关键词 春谷 耙耱 产量 土壤水分 壮苗

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玉米杂交种奥利66号选育技术路线探析 被引量：2

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作者 王高鸿 杜艳伟 +1 位作者 李颜芳 赵根友 《种子》 北大核心 2018年第4期106-108,共3页

在新品种选育过程中,种质创新是育种的基础,育种路线决定育种工作的成败。利用温带种质的高配合力和广适性与热带高抗种质相结合选育的自交系8639H、F 138为选育高抗、优质、高产杂交种提供了新的种质资源。本研究对玉米杂交种奥利66号... 在新品种选育过程中,种质创新是育种的基础,育种路线决定育种工作的成败。利用温带种质的高配合力和广适性与热带高抗种质相结合选育的自交系8639H、F 138为选育高抗、优质、高产杂交种提供了新的种质资源。本研究对玉米杂交种奥利66号的育种技术路线进行详细探析,以证明利用热带、亚热带种质进行杂交互补来创新种质的可行性,为拓展育种思路及创新育种打下基础。 展开更多

关键词 玉米 杂交育种 技术路线

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膜侧沟播对旱地春谷生理生态特性及产量的影响

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作者 张艾英 郭素芬 +6 位作者 张莉 郭二虎 范惠萍 李瑜辉 王丽霞 王秀清 程丽萍 《江苏农业科学》 北大核心 2016年第6期148-151,共4页

研究了膜侧沟播对旱地春谷生理生态特性及产量的影响。结果表明,膜侧沟播谷子比对照露地条播谷子抽穗期提前4 d,成熟期提前7 d,出苗数提高4.8%,增产14.18%,增产效果显著,可作为黄土高原区旱地谷子生产的高产栽培新模式。

关键词 谷子 旱地 膜侧沟播 光合生理 产量

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