茎秆特性和木质素合成与青稞抗倒伏关系

倒伏是影响青稞品质和产量的主要因子之一,开展抗倒伏机制研究对抗倒伏品种选育意义重大。以青稞品种昆仑14号、昆仑16号和藏2972为抗倒伏材料,门源亮蓝、北青6号和化隆红青稞为倒伏材料,通过茎秆特性、茎秆中纤维素和木质素含量及其合成相关酶活性的研究,探讨茎秆特性与木质素合成同青稞抗倒性之间的关系。结果表明,相比于倒伏品种,抗倒伏品种的茎较短,茎秆中酪氨酸解氨酶(TAL)、苯丙氨酸转氨酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和4-香豆酸:CoA连接酶(4CL)活性升高,使茎秆内积累较多的木质素,增大了茎秆抗折力,进而增强青稞抗倒伏能力。     

不同生态区青稞昆仑13号产量成因 分析及栽培措施优化方案

为了解青稞新品种昆仑13 号的产量影响因素,本试验以昆仑13 号为材料,研究了在三类不同生态区 的肥料和密度试验对其产量、田间群体密度和产量性状的影响。结果表明,3 个生态区肥料和密度试验表明生态环境 对昆仑13 号产量的影响较大,昆仑13 号在3 个生态区的平均产量变幅为3 148-6 510 kg/hm2,生态环境和播种量对 昆仑13 号田间群体密度产生直接和重要的影响。试验给出了昆仑13 号在3 个生态区达到目标产量需要施入尿素、 磷酸二铵和播量的最优实施方案. 这些栽培措施组合和不同生态区高产分析建议可以作为昆仑13 号青稞新品种在 青海省青稞主产区大面积推广种植的高产栽培措施优化方案。     

裸大麦PKABA1基因实时荧光定量PCR方法的建立

根据GenBank上小麦(M94726)、大麦(AB058924)和黑麦(DQ295068)的蛋白激酶外显子3的编码基因的同源序列比对,设计基因PKABA1的引物,建立了用SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR检测裸大麦PKABA1基因在不同低温处理时间下mRNA表达量的方法.以样本循环数为纵坐标、以稀释倍数的对数为横坐标建立标准曲线,其相关系数(r2)达到了0.996,扩增效率99％,熔解曲线分析结果显示产物为特异的单峰,退火温度为(80.5±0.5)℃.结果表明,裸大麦PKABA1基因在不同低温处理时间下的表达量稳定,其实时荧光定量PCR法扩增效率高、特异性强、线性范围广、检测周期短,为PKABA1基因作为内参基因进行裸大麦功能基因表达的定量分析奠定了基础.     

青稞高分子量麦谷蛋白亚基SDS PAGE分析

 对87份青稞和13份野生大麦进行SDS PAGE分析,结果发现,供试材料的HMW GS条带单一,大多只有1条带,个别材料有2条带,而且条带的位置也变化不大,仅有3种条带位置,且基本介于小麦HMW GS的7亚基至12亚基位置之间。因此,根据条带迁移位置的不同对参试材料的3种条带命名为A,B,C,分别对应着A,B,C亚基。87份青稞材料共出现了A,B,C,AC等4种带型,分别对应着56,1,27,3号青稞材料,各带型分别占64.4%,1.1%,31.0%,3.4%;其中A,B,C为单带带型,AC为双带带型;出现AC带型的原因是材料中同时存在A带型和C带型的种子。青稞和野生大麦高分子量麦谷蛋白亚基类型较单一,变异不丰富,多态性较低。本试验对青稞高分子量麦谷蛋白亚基多态性的研究可为其面粉加工利用和品质改良提供科学依据     

青稞Wx基因多态性与直链淀粉含量的关系

以150份青稞品种为材料, 采用碘–碘化钾染色法进行表型鉴定, 筛选出含糯性基因型的4份参试材料, 分别是品种IG107028、Puebla、互助双槽人和APM-HC1905。经双波长法测定, 150份参试材料的直链淀粉含量(AC)为12.4%~38.5%, 平均26.0%; 4份糯性参试材料的直链淀粉含量为12.4%~18.6%, 平均16.7%。以直链淀粉含量差别较大的51份材料为模板, 利用引物P4进行扩增, 结果P4引物在51份材料中均有扩增产物出现, 且随着参试材料直链淀粉含量的增大, 其扩增产物的分子量有逐渐增大的趋势, Wx基因位点表现出多态性, 二者呈正相关。根据带型将51份材料分成I型、II型、III型和IV型, 其扩增片段分子量分别为457、481、489和491 bp, 各类型品种的直链淀粉含量分别为12%~27%、29%~30%、31%~35%和36%~38%。P4可作为糯性青稞品种选育的辅助选择标记。     

一步法和两步法RT-PCR对裸大麦β-actin基因的检测

通过一步法RT-PCR和两步法RT- PCR扩增裸大麦内参基因β- actin,都得到500bp的目的片段.结果表明,一步法RT - PCR和两步法RT - PCR都能快速检测出目的基因,一步法比较简便、快速、污染少,但是有明显的引物二聚体形成,对后续的荧光定量试验不利;两步法灵敏度更高而且比较经济,目的条带单一,无引物二聚体,更适合裸大麦后续的分子克隆试验.     

青稞LTP蛋白基因blt14.2的克隆及其在低温下的表达

为了解LTP蛋白基因blt14.2在青稞中的功能,以青稞品种"昆仑12号"为实验材料,克隆得到编码该基因的cDNA序列全长470bp,其中包括249bp的开放阅读框,编码82个氨基酸残基,相对分子质量7 709.8,理论pI6.52,不稳定系数27.36,是一个稳定的蛋白质。LTP蛋白有2个跨膜区,1～19位置的是从膜内到膜外,57～76位置的是从膜外到膜内,总平均亲水性0.522,是一个高度亲水的小分子蛋白质。序列比对显示编码该蛋白的基因与大麦blt14.2基因具有较高的同源性(98.9%)。通过Real-time PCR检测得到blt14.2基因在4℃下处理48、24和12h的表达量分别是0h的14.6、13.6和8.3倍,SPSS分析显示blt14.2基因在不同低温胁迫时间下表达差异显著,说明该基因对青稞的耐寒性起到一定的作用。     

青海香日德地区矮壮素和壮丰安对小麦生长的影响

通过对参试品种(系)在喷施矮壮素和壮丰安后，株高、各节间长度和千粒重的变化的研究，对这两种植物生长调节剂对不同品种的上述三个性状的差异作初步的探讨。     

不同种植模式对青稞根际土壤微生物群落结构的影响

采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对6种种植模式下青稞根际土壤的16S rDNA和18S rDNA基因相关区片段进行测序,研究根际土壤细、真菌群落结构的变化,并结合土壤理化性质,分析环境因子与群落结构的关系,从根际土壤微生物生态系统的角度解析青稞连作障碍的发生机制。6种种植模式中,土壤有机质和全氮含量WHD模式最高,全磷含量YC模式最高,全钾含量MLS模式最高,pH均为碱性;3种连作模式下,随着连作年限的增长,土壤有机质、全氮和全钾逐年降低,全磷显著升高。6种种植模式下,细菌和真菌群落Alpha多样性指数和覆盖度没有显著差异,与连作相比,WHD和MLS模式可显著提高细菌群落的Shannon指数、ACE指数和Chao1指数;与混作、轮作相比,连作显著提高真菌群落的Shannon指数和ACE指数,但Chao1指数差异不显著;连作使细菌群落Alpha多样性减小,真菌群落Alpha多样性增加。6种种植模式下,genus水平群落结构表现为连作使青稞根际土壤中微生物区系发生较大改变,导致有害菌群丰度增加,有益菌群数量减少,尤其是真菌菌群发生较大改变,而轮、混作模式使优势菌群及新种数量明显增加。细菌、真菌群落PCoA分析结果表明,微生物群落在6种种植模式间变异较小且未发生明显分化,PC1、PC2的总解释能力均大于80%,表明有显著主导因子。细菌、真菌群落与土壤理化性质关系显示,土壤有机质、全氮与提高WDH、QKA模式下的细菌群落多样性呈正相关,而pH、有机质、全氮与提高WDH、YC、QKB模式下的真菌群落多样性呈正相关。表明,与连作相比,WDH和MLS模式可改善土壤理化性质,提高根际细菌群落结构多样性及微生物群落组成,是缓解青稞连作障碍的可能途径,可为青稞连作障碍修复措施的制定提供科学依据。     

青稞耐低氮相关类甜蛋白基因HvTOND1克隆和亚细胞定位研究

为了探索青稞耐低氮相关类甜蛋白基因HvTOND1的基因和蛋白结构特点,为青稞耐低氮分子机制研究提供基础。以青稞''昆仑14''叶片为材料,根据植物基因组数据库Gramene(http://www.gramene.org/)中的大麦HvTOND1（HORVU5Hr1G005300）基因和启动子区域序列设计引物,通过PCR获得青稞''昆仑14'' HvTOND1基因和启动子区域序列。采用生物信息学软件对 HvTOND1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、二级结构、三级结构进行分析。结果表明HvTOND1没有内含子, HvTOND1蛋白由171个氨基酸组成,具有4个磷酸化位点,具有信号肽,不具有跨膜结构。将HvTOND1与其他植物的氨基酸序列进行对比并构建进化树发现青稞HvTOND1与节节麦AtsTOND1亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示HvTOND1定位在内质网中。