基于全基因关联分析的代谢组学在植物中的应用

植物代谢物是人类食物和营养物质的重要来源。代谢组学是对生物体内代谢物进行定量和定性分析,研究代谢物合成和调控机制的一门新兴学科。基于代谢组的全基因组关联分析（metabolome-based genome-wide association study,mGWAS）是将代谢组数据作为表型,与基因型数据进行关联分析的一种方法。概述了近几年利用mGWAS技术在植物代谢调控网络研究、初生和次生代谢物的形成机制、代谢物在植物生长发育和胁迫应答中的作用,同时综述了mGWAS在代谢物相关候选基因的定位和调控营养、品质相关代谢通路的挖掘,为深入了解植物代谢物合成调控的遗传机制奠定基础。     

氮素形态对花后初期高温胁迫诱导玉米籽粒败育的影响研究

随着全球季节性变暖,高温已经成为影响作物生长发育和产量形成的主要限制性因素。为明确花后初期高温胁迫诱导玉米籽粒败育的影响,分析不同形态氮素对花后初期高温胁迫下同化物合成及其在籽粒中转化积累的调控效应,采用自然温度CK和增温处理HT 2个处理,副区为3个氮素配比N1(硝态氮∶铵态氮=100∶0)、N2(硝态氮∶铵态氮=50∶50)、N3(硝态氮∶铵态氮=0∶100),对“郑单958”玉米品种进行研究。结果表明,与对照相比较花后初期高温胁迫显著降低了玉米的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和叶绿素含量(SPAD),降低了玉米的受精率和结实率从而导致玉米的产量降低。但在高温条件下施用氮肥,能有效缓解高温对玉米造成的伤害,其中不同氮素配比中,HTN2处理效果最好,HTN3次之,HTN1效果最差。     

影响青贮玉米产量因素研究进展

青贮玉米是畜牧业重要的饲料资源,具有生产周期短,生产成本低,经济效益好,易于被家畜吸收消化的特点。青贮玉米的研究是推动草食家畜生产力及畜产品发展的重要环节。青贮玉米的产量不稳定,受到多重因素限制,文章就青贮玉米品种的选择、栽培管理技术、环境条件等方面进行论述,旨在为进一步提高青贮玉米的产量提供借鉴,为反刍动物生产优质畜产品提供参考。     

谷子GH5基因家族全基因组鉴定和表达分析

糖苷水解酶5(GH5)属于最大的糖苷水解酶家族,在细胞壁合成与降解过程中发挥重要作用。为解读谷子GH5基因家族特性,通过生物信息学方法对谷子进行全基因组扫描,鉴定并分析谷子GH5家族成员。结果表明,谷子具有18个GH5基因(命名为SiGH5-1~SiGH5-18),不均匀分布在8条染色体上。SiGH5蛋白具有保守结构域,叠合比对发现不同物种GH5蛋白结构高度保守。多物种系统发育树分析表明,GH5蛋白具有种属特异性特点。基因结构分析发现,同一分支的GH5蛋白具有相似的基序分布,GH5成员具有外显子改组现象。表达谱分析发现,谷子GH5家族基因属诱导型表达,其中,SiGH5-8、SiGH5-17在谷子各器官和非生物胁迫过程中均具有较高表达量。启动子分析鉴定到大量激素类响应元件,暗示GH5家族成员通过响应植物内源激素发挥调控作用。     

青贮玉米混合青贮研究进展

玉米是我国重要的青贮饲料来源，蛋白质含量较低是制约其饲喂价值的主要问题。混合青贮可通过原料间成分的互补性以及发挥微生物的互作效应实现青贮饲料营养品质的均衡与提升。本文综述了玉米与高蛋白牧草、副产品和青贮添加剂混贮的研究进展，分析了现阶段的优势与不足，展望了我国玉米混贮未来的研究方向，为我国玉米混贮应用提供参考。     

主要禾谷类作物DGAT基因家族比较分析

二酰甘油酰基转移酶（DGAT）是三酰甘油合成的限速酶，在植物油脂合成中发挥重要作用。为明确禾谷类作物DGAT基因家族的表达特征，利用已知DGAT成员序列对主要禾谷类作物进行全基因组扫描，分析其亚型差异及表达特点。结果表明，DGAT蛋白具有高脂肪、碱性和不稳定性。系统发育树中DGAT成员聚类为4个亚族，不同亚族成员间平行进化。DGAT基因结构具有组内保守性和组间多样性，基序存在多种类型，不同亚型成员具有特异的结构域组成。DGAT上游序列中，存在植株发育和胁迫响应等多种类型顺式作用元件，说明DGAT广泛参与不同生物学过程。转录组分析结果显示，DGAT广泛存在于不同组织中。在遭遇干旱和低温等不同非生物胁迫时，DGAT受到不同程度诱导，具有时空表达差异性。本研究可为禾谷类作物DGAT基因家族成员功能研究奠定基础。     

江汉平原双季青贮玉米高产高效栽培技术

汉江平原光、温、水资源丰富，适宜玉米大面积生产，加快发展青贮玉米的生产有助于缓解该地区玉米的产需矛盾。本文作者基于团队自2009年至今开展的江汉平原双季玉米的研究成果，阐述了江汉平原双季青贮玉米高产高效栽培技术体系，为江汉平原青贮玉米高产栽培提供参考。