水分亏缺对青稞产量及籽粒氮、磷、钾含量的影响

为明确水分亏缺对青稞产量性状和籽粒N、P、K含量的影响,采用温室抗旱鉴定池种植的方法,对10个青稞品种设置水分充足(CK)、轻度水分亏缺、重度水分亏缺处理,分析其不同水分条件下的产量性状和籽粒中N、P、K的累积状况。结果表明,水分轻度亏缺下,导致各品种产量降低的因素不尽相同,昆仑14号和肚里黄的成穗数降低,柴青1号的穗粒数和千粒重降低,其他7个青稞品种的穗粒数、成穗数和千粒重均有所降低。水分重度亏缺下,10个青稞品种的成穗数、穗粒数和千粒重均显著降低,导致其籽粒产量显著降低。10个青稞品种的籽粒减产幅度随水分亏缺程度加剧而增大。昆仑15号、昆仑14号、肚里黄和柴青1号可作为不同生态区重要的高产种质资源;康青8号和昆仑14号可作为高氮素积累的种质;旱地紫和昆仑14号可作为高磷素积累的种质;藏青2000可作为高钾素积累的种质。     

青稞新基因HvMEL1 AGO的克隆和条纹病胁迫下的表达

为筛选与青稞条纹病相关的AGO类基因,本研究以青稞抗病品种昆仑14号和感病品种1141为材料,从感病和正常叶片的转录组测序结果中获得一个差异表达的AGO家族新基因,克隆验证了该基因为青稞HvMEL1 AGO。HvMEL1 AGO基因全长3462 bp,其中蛋白质编码区(CDS, coding domain sequence)在昆仑14号和1141品种中的一致性为100%,无内含子,全长3161 bp,包含一个3129 bp开放阅读框,编码1043个氨基酸,理论等电点为9.33,预测蛋白分子量为115,865.58Da。蛋白质序列分析表明,HvMEL1AGO为亲水性的不稳定酸性蛋白,具有高度保守的DUF1785、PAZ和PIWI结构域,属于AGO基因家族成员。进化树分析表明,HvMEL1AGO与大麦AGO家族中HvAGO12、HvAGO18、HvAGO1D、HvAGO1B在拟南芥AGO家族系统发育树上属于AGO1一类;与HvAGO12的亲缘关系最近。蛋白质互作预测结果表明,在水稻中与MEL1作用密切的已知蛋白为DCL类,分别为DCL1、DCL2A、DCL3A、DCL3B和DCL4。半定量...     

青稞早抽穗主效QTL cqHD2H-2的遗传定位及候选基因分析

抽穗期是决定青稞品种的种植区域范围和季节适应性的重要农艺性状,也是青稞成熟早晚的关键标志。在前期实验中,青稞早抽穗主效QTL cqHD2H-2被定位于青稞2H染色体上约84 Mb的区间内,为进一步验证该位点的有效稳定性,本研究对cqHD2H-2进行定位验证及候选基因分析。利用早抽穗青稞品种DZZ与晚抽穗青稞品种KL10构建F5群体,在cqHD2H-2区段内开发InDel标记,共筛选到3个与目标基因紧密连锁的分子标记,扫描F5群体中的25株极端早抽穗和25株极端晚抽穗单株,获得1个侧翼共显性标记,将cqHD2H-2进一步限定在标记PA22和Va07之间约40Mb的区间内。该区段通过与大麦及水稻同源共线性比对,筛选到水稻抽穗期基因DTH8在大麦中的同源基因HORVU2Hr1G087460 (HvNF-YB3)。比较HvNF-YB3基因全长,发现Hv2H.NF-YB3 (DZZ)与Hv2H.nf-yb3 (KL10)编码区由1个外显子组成,编码区为750bp,启动子区为2116bp,Hv2H.NF-YB3与Hv2H.nf-yb3启动子区存在3个SNPs。Hv2H.NF-YB3与Hv2H.nf...     

青稞酸性磷酸酶基因HvnACP2克隆和亚细胞定位研究

为了探索青稞酸性磷酸酶基因 HvnACP2的基因和蛋白结构特点，为青稞磷吸收利用机制研究提供基础。以青稞‘肚里黄’叶片为材料，根据植物基因组数据库Gramene中的大麦 HvACP2基因和启动子区域序列设计引物，通过PCR获得青稞 HvnACP2基因和启动子区域序列。采用生物信息学软件对 HvnACP2基因启动子区域元件以及蛋白理化性质、跨膜结构、磷酸化位点、信号肽、二级、三级结构进行分析。结果表明： HvnACP2有2个外显子和1个内含子，启动子区域有与分生组织、光响应、厌氧、茉莉酸和脱落酸相关的顺式作用元件。HvnACP2蛋白由454个氨基酸组成，分子质量为51 285.15 u,总原子数为7 058,亲水系数为-0.451,理论等电点为6.17,不稳定指数34.54,脂溶性指数为67.05。具有12个磷酸化位点和信号肽，不具有跨膜结构。 HvnACP2中α螺旋、延长链、β转角、无规则卷曲所占比例分别为18.72%、53.96%、23.57%、3.74%。 HvnACP2和其他物种的同源蛋白都有紫色酸性磷酸酶N末端结构域和金属酸性磷酸酶结构域，将 HvnACP2与其他植物的氨基酸序...     

不同施肥水平对青稞豌豆混作根际土壤真菌群落结构及多样性的影响

采用真菌ITS区的Illumina MiSeq高通量测序技术，并结合NMDS、RDA和Mantel test分析，探讨青稞单作(Q)、豌豆单作(W)、青稞豌豆混作(Q×W)3种模式在不施肥(0NP)、低氮磷(LNP)、高氮磷(HNP)3种施肥水平下根际土壤真菌群落结构组成及多样性的差异，同时测定其土壤理化性质，并与根际土壤真菌群落结构进行了相关性分析。结果表明：青稞、豌豆在3种种植模式下土壤均呈碱性，且在不同施肥水平下土壤理化性质差异显著。不同试验处理下共检测到18个真菌类群，子囊菌门(Ascomycota，63.5%~78.5%)、被孢霉门(Mortierellomycota，3.6%~14%)、担子菌门(Basidiomycota，1.1%~6.9%)为共有优势类群，在属水平上，Penicillium、Mortierella在青稞豌豆混作根际土壤中相对丰度最高，可能是驱动土壤有机氮、磷转化为无机氮、磷的主要真菌群落。Bipolaris、Blumeria、Fusarium、Cladosporium为土壤真菌群落丰度最高的4种潜在致病菌属，在青稞豌豆混作根际土壤中的相对丰度低于青稞单作和豌豆单作，混作模式在不同施肥水平下4种具有潜在致病性的真菌间相对丰度存在显著差异；在LNP、HNP水平下混作模式根际土壤中的真菌丰富度(ACE、Chao1)和多样性(Shannon、Simpson)指数均低于青稞单作，混作模式在LNP水平下丰富度(ACE、Chao1)指数显著低于0NP水平，但多样性(Shannon、Simpson)指数高于0NP水平；从不同试验处理属水平下真菌群落相对丰度来看，混作模式可显著增加根际土壤中有益菌群的相对丰度，通过根际土壤微生物优势种群及α多样性分析，青稞豌豆混作模式较青稞单作、豌豆单作可增加根际土壤中属水平下Penicillium、Mortierella等具有溶磷、氨化作用菌群的相对丰度，降低Bipolaris、Blumeria、Fusarium、Cladosporium等潜在致病菌群的相对丰度；相关分析表明，速效氮、速效磷、有机质是影响混作模式根际土壤真菌群落结构差异的主要驱动因子。