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题名蚕豆VfSAMS2基因抗旱功能分析
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作者
李和超
李莉
韩雪松
陈宏伟
刘昌燕
沙爱华
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机构
长江大学农学院/农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室(部省共建)/湿地生态与农业利用教育部工程研究中心
湖北省农业科学院粮食作物研究所/粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室/农业农村部作物分子育种重点实验室
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出处
《南方农业学报》
北大核心
2025年第3期731-741,共11页
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基金
现代农业产业技术体系建设专项(CARS-08)。
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文摘
[目的]分析蚕豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因(VfSAMS2)抗旱功能,为蚕豆耐旱品种选育及植物耐旱性的分子机制解析提供理论参考。[方法]基于蚕豆干旱胁迫转录组信息,从中筛选出响应干旱胁迫的VfSMAS2基因,利用病毒表达载体在烟草中超量表达VfSMAS2基因,通过盆栽试验模拟自然干旱胁迫,观察VfSAMS2过表达烟草株系的抗旱表型,并测定干旱胁迫处理前后离体叶片失水率、脯氨酸(PRO)和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、乙烯合成前体1-氨基环丙烷羧酸(ACC)、腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)的含量,以及SAMS参与调控的1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)、S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)、亚精胺合成酶(SPDS)、精胺合成酶(SPMS)、多胺氧化酶(PAO)等乙烯和多胺合成途径相关基因的表达情况。[结果]以蚕豆种子cDNA作模板PCR扩增得到长度为1173 bp的VfSAMS2基因编码区(CDS),连接至病毒表达载体PVX-LIC后转化根癌农杆菌GV3101。将含有PVX-LIC-VfSAMS2质粒的根癌农杆菌GV3101菌液用注射器注射入烟草叶片背面,同时以转空载体(PVX-LIC)的根癌农杆菌GV3101菌液注射叶片作为对照,通过完全失水法模拟干旱处理。在干旱胁迫10 d时发现转空载体烟草叶片发黄,严重萎蔫;而VfSAMS2过表达烟草叶片仅底部叶片轻度萎蔫。在干旱胁迫下,VfSAMS2过表达烟草离体叶片失水率在室温放置1.0 h后极显著低于转空载体烟草(P<0.0001)。在干旱胁迫10 d时VfSAMS2过表达烟草叶片中MDA含量与转空载体烟草无显著差异,VfSAMS2过表达烟草叶片中PRO含量较转空载体烟草显著降低56.7%(P<0.05,下同),POD活性较转空载体烟草显著提高154.2%。干旱胁迫处理10 d时,VfSAMS2过表达烟草中ACC含量较转空载体烟草显著降低66.69%,Put和Spm含量分别较转空载体烟草显著提高71.51%和32.53%。VfSAMS2过表达烟草中ACO基因相对表达量较转空载体烟草显著降低64.7%,SAMDC、SPMS和PAO基因相对表达量较转空载体烟草分别显著上调24.3%、133.5%和43.3%。[结论]VfSAMS2过表达烟草通过减少乙烯合成、增加Spm的积累和氧化分解、增强POD活性从而提高烟草的耐旱性。
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关键词
蚕豆
VfSAMS2
抗旱
乙烯
多胺
抗氧化系统
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Keywords
faba bean
VfSAMS2
drought resistance
ethylene
polyamine
antioxidation system
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分类号
S529.035.3
[农业科学—作物学]
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题名气候变暖对冬油菜产量、品质及重要农艺性状的影响
被引量：5
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作者
陈于婷
丁晓雨
许本波
张学昆
徐劲松
殷艳
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机构
长江大学农学院/农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室(部省共建)/湿地生态与农业利用教育部工程研究中心
中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学综合性实验室
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出处
《作物学报》
北大核心
2025年第2期516-525,共10页
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基金
农业生物育种重大项目(2023ZD04042)
农业农村部“适应气候变化油菜种植区划、病虫害气象灾害发生情况及防灾减灾品种技术监测调查”项目(152303046)
+1 种基金
农业农村部长江中游油菜单产提升技术集成示范基金项目(152304045)
湖北省“515”行动(协同推广)油菜新技术示范科技服务油菜产业链项目资助。
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文摘
长江中游流域是我国最重要的油菜主产区,为探明气候变暖下降雨和气温时空变化对我国油菜生产的影响规律,本研究利用油菜主栽品种华油杂12 (国家油菜区试长江中游组对照品种),在长江中游6个主产区开展10年定点试验,同时记录试验点的气象数据,并在此基础上分析了重要生育时期降雨量、气温等气象变化与产量等性状的关系。结果表明,近10年来,长江流域降雨时空分布发生明显变化,全年平均降雨量显著减少。其中播种期降雨增加且波动较大,苗期、花期和成熟期降雨减少趋势明显,角果期降雨较稳定。近10年来长江流域气温发生明显变化, 6个油菜主产区的全年平均气温显著上升,播种期和冬季苗期气温下降约2℃,抽薹期和成熟期气温年度间波动剧烈,花期气温上升2℃以上。多元回归分析发现,播种期、花期和角果期降雨量与产量呈显著负相关, 10年间油菜出现3次显著减产,分别减产9.6%、12.8%、6.7%。典型相关分析发现,播种期降雨量和苗期平均气温与单株角果数呈显著负相关,与每角粒数、千粒重呈显著正相关;播种期和角果期降雨量,及播种期、苗期、抽薹期、花期和角果期平均气温与菌核病发病率呈显著正相关。针对降雨和气温时空变化趋势,建议生产上提高品种耐渍性和耐迟播能力,改善农田排灌能力,强化菌核病等次生灾害防控,最大程度降低渍涝影响,保障油菜高产稳产。
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关键词
油菜
产量
降雨量
渍害
气温
农艺性状
气候变暖
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Keywords
rapeseed
yield
rainfall
waterlogging
temperature
agronomic traits
climate warming
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分类号
S565.4
[农业科学—作物学]
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