燕麦光周期不敏感基因的分子标记

为了寻找燕麦光周期不敏感基因的分子标记,本研究采用SSR及AFLP标记对来自加拿大和中国的22份燕麦材料进行了DNA指纹分析及光周期不敏感基因的分子标记研究。结果表明,所选6对燕麦SSR引物中有3对扩增出多态性高的条带,通过带型分析可以将所研究的多数燕麦品种区分开,所选的10对大麦SSR引物和4对小麦SSR引物在22个燕麦品种中多态性不高,不能将不同燕麦品种区分开来。同时利用AFLP标记对其中5个不同熟期的燕麦材料进行了分析,64对AFLP引物组合经选扩共获得18 240个条带,平均57条/引物组合。统计分析AFLP图谱,获得品种特异条带20条,可将各燕麦品种区分开。此外获得光周期不敏感燕麦品种特异条带2条,可作为燕麦光周期不敏感基因的相关分子标记。     

麦片加工专用皮燕麦品种冀张燕3号的选育及配套栽培技术研究

【目的】介绍麦片加工专用燕麦品种冀张燕3号的选育及配套栽培技术。【方法】冀张燕3号是张家口市农业科学院从国外引进的42个皮燕麦品种中筛选出的优质麦片加工专用型皮燕麦品种。介绍了该品种的产量表现、品种特征特性和栽培技术要点。[结果】该品种生育期97．60d,千粒重36．63g,出米率为76．73％,粗蛋白含量13.31％,粗脂肪含量5．29％,最高产量可达5266．95kg／hm2,一般旱地种植籽实产量为3753.30kg／hm2,比同类主栽品种红旗2号增产33．51％。【结论】该品种适宜在河北坝上以及周边相同生态类型区的内蒙、山西种植、     

缩行配施保水剂对滴灌燕麦群体特征和产量的影响

为探索适应于滴灌燕麦的高效栽培技术,于2019-2020年通过裂区试验,设置20 cm(A,常规等行距种植)、15 cm(B,带状种植)和10 cm(C,带状种植)3种行距作为主区,以及22.5 kg·hm^-2(Y)、0 kg·hm^-2(N)2个保水剂施用水平作为副区,分析行距和保水剂对滴灌燕麦群体数量、群体质量和产量水平的影响。结果表明,适度缩小行距能够促进燕麦群体结构形成、群体质量提升以及产量的增加,过度缩小行距则会抑制燕麦生长。在不施用保水剂条件下,AN和BN处理间燕麦群体结构、群体质量及产量基本上差异不显著;施用保水剂后差异显著,与AY处理相比,BY处理分蘖期总茎数、分蘖数、分蘖成穗率、株高、叶面积指数、抗倒伏指数和籽粒产量2年平均分别提高1.93%、4.48%、4.40%、3.37%、9.43%、6.87%和16.65%。同种行距下,保水剂的施用能不同程度促进燕麦群体结构形成、群体质量提升以及产量的增加,整体以行距为15 cm的带状种植表现更优;与BN处理相比,BY处理的基本苗数、分蘖盛期总茎数、总分蘖数、分蘖成穗率、株高、叶面积指...     

燕麦素的生物合成及应用前景

燕麦素是燕麦抗全蚀病的决定因素.为给小麦抗全蚀病新品种培育提供参考信息,本文对燕麦素的结构和作用、燕麦素的生物合成途径及燕麦素生物合成研究成果的应用进行了系统综述.燕麦素的生物合成是通过异戊二烯途径实现的.在氧化酶、糖基转移酶及其他生物合成酶的参与下,2,3-环氧角鲨烯环化形成三萜齐墩果烷型基本骨架,经过氧化、取代、糖苷化等多种生物转化合成燕麦素.利用燕麦素生物合成途径的研究成果,采用酶调控和转基因的方式可以促进农作物品种改良和全蚀病高抗品种的选育.     

我国斯里兰卡木薯花叶病毒的分子特征及致病性分析

为进一步探究我国斯里兰卡木薯花叶病毒（Sri Lankan cassava mosaic virus, SLCMV）的分子特征及致病性。以感染SLCMV的木薯叶片基因组DNA为模板,PCR扩增获得DNA-A和DNA-B基因组全长,通过生物信息软件分析比较其核酸及氨基酸序列特征;构建了强、弱致病力分离物（SLCMV-Colombo和SLCMV-DG1922）的侵染性克隆,分别将2种致病力分离物的DNA-A和DNA-B组分进行重组,接种烟草（Nicotianatabacum）,比较2种分离物的致病性差异。结果显示：我国SLCMV为“旧世界”双组份菜豆花叶病毒,编码包括AV2基因在内的8个开放阅读框（ORFs）;具有双生病毒典型的共同序列（CR）、重复序列、TATABox和TAATATT↓AC茎环结构,Rep蛋白羧基末端有7个氨基酸缺失;我国SLCMV的基因组、编码和非编码区与柬埔寨、泰国和越南分离物的相似性在97.0%～100.0%之间,与印度和斯里兰卡早期的分离物相似性为86.5%～98.6%,DNA-B组份与印度木薯花叶病毒株系（ICMV）编码区序列相似性为95.0%～97.6%,与其...     

燕麦种质资源醇溶蛋白遗传多样性研究

为了给燕麦种质资源的收集、保护以及利用提供信息,采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)对74份燕麦种质资源进行了醇溶蛋白遗传多样性分析.结果表明,供试燕麦醇溶蛋白位点存在丰富的等位变异,共检测到73种燕麦醇溶蛋白图谱.其醇溶蛋白带纹遗传相似系数为0.1667～1.000,平均遗传相似系数为0.4964.共分离出19种迁移率不同的醇溶蛋白带纹,醇溶蛋白的带纹多态性为100%.等位基因平均遗传多样性指数为0.5229,表明供试燕麦种质醇溶蛋白变异丰富,存在广泛的遗传多样性.基于燕麦醇溶蛋白聚类分析将74份材料分为6类,部分供试材料分类结果与其地理来源有关.     

冀北燕麦种植及利用情况的分析

对我国燕麦分布,燕麦营养、饲用等用途进行描述,总结了华北燕麦育种技术的研究、栽培技术的创新和绿色无污染的原因,对燕麦的加工产业进行了展望。     

影响小麦面团强度的贮藏蛋白基因表达研究

小麦品质主要由籽粒贮藏蛋白的含量和类型决定,高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GSs)组合是决定加工品质的主要因素。为了解HMW-GSs组合完全一致、蛋白含量相似的两个品种面团稳定时间相差近一倍的原因(郑麦158:高面团强度;郑麦369:低面团强度),通过转录组测序比较了籽粒发育中期3个时间点(花后14、21和28 d)的贮藏蛋白基因表达差异,分析了差异表达基因编码蛋白对面粉质量的贡献以及面粉的巯基含量差异等。结果表明,在3个时间点,两个品种间的HMW-GSs基因表达均无显著差异;郑麦158较郑麦369共有24个贮藏蛋白编码基因有显著表达差异,其中上调表达基因12个(23次),下调表达基因12个(23次)。12个显著上调表达基因中,包括9个燕麦类似蛋白基因(18次)、2个γ-醇溶蛋白基因(4次)和1个α-醇溶蛋白基因;在12个下调表达基因中,包括11个α-或α/β-醇溶蛋白基因(21次)和1个燕麦类似蛋白基因(2次)。两品种比较,郑麦158面粉的硫元素含量较低,但自由巯基和二硫键含量较高。基于蛋白二硫键预测和面粉蛋白质量评价模型分析结果,差异表达基因编码的燕麦类似蛋白和γ-醇溶蛋白对面团强...     

燕麦马铃薯间作对燕麦光合特性及产量的影响

为揭示马铃薯-燕麦间作体系中燕麦产量形成的光合机制,在宁夏南部山区,通过田间小区试验,以单作燕麦为对照,在马铃薯-燕麦间作行数比为2∶2(P2O2)、4∶2(P4O2)、4∶8(P4O8)模式下,用灰色关联度评价法对燕麦旗叶的蒸腾速率、气孔导度、净光合速率、水分利用效率及叶绿素含量5个光合指标和籽粒产量进行了研究.结果...     

燕麦Cs雄性不育的发现及初步鉴定

本文就１９９４年发现的国内首例燕麦雄性不育材料进行了报道，命名该不育材料为Ｃｓ型。初步鉴定表明：Ｃｓ不育为无花粉型不育，花粉败育可能发生在花粉母细胞期到四分孢子期；不育性状由一对隐性基因控制。它的发现添补了世界空白，随着进一步研究对燕麦育种方法改进具有很重要的意义。     

冬小麦miR398前体的克隆及其在低温条件下对靶基因CSD1表达的调控

miR398是受逆境胁迫负调控的miRNA,其靶基因CSD编码超氧化物歧化酶(SOD),使植物抵御活性氧(ROS)的毒害。为进一步了解低温胁迫下miR398的调控机制,从东农冬麦1号中克隆小麦miR398前体,构建过表达载体并转化拟南芥,用Real-time PCR检测T0代植株中小麦miR398及其靶基因CSD1在低温胁迫下的表达量。结果表明,随着低温胁迫时间的延长,miR398表达下调、CSD1基因表达上调,认为小麦miR398能响应低温胁迫、负调控CSD1基因表达,间接提高了拟南芥的抗寒性。     

小麦 TaSABP2基因的克隆及表达分析

为挖掘小麦抗逆基因,进一步解析小麦抗逆机制,采用电子克隆结合RT-PCR的方法,从小麦叶片中分离出 TaSABP2基因;利用生物信息学手段分析其序列特征;运用实时荧光定量反转录PCR(qRT-PCR)技术检测其在不同条件下的表达情况。结果表明,小麦 TaSABP2基因的cDNA全长为878 bp,包含一个长度为807 bp的开放阅读框,编码268个氨基酸。 TaSABP2基因的编码蛋白包含Abhydrolase及PLN02211两个结构域及一个酶活性中心(VVLVGHSLGG),属于Abhydrolase超家族的成员。其蛋白二级结构由四种形式构成,包括40.3%的α-螺旋、16.42%的延伸链、4.48%的β转角、38.81%的无规则卷曲。通过与其他植物的氨基酸序列进行多重序列比对,发现功能区域的氨基酸序列较为保守。qRT-PCR结果表明, TaSABP2基因的表达具有较强的组织特异性,植物激素ABA和BR处理及干旱和盐胁迫处理,均能诱导该基因的表达量迅速增加。以上结果表明, TaSABP2基因在小麦抵抗逆境胁迫过程中起到一定作用。     

小麦抗逆相关基因 TaGB1的克隆及其表达特性分析

为了解小麦的 TaGB1基因特性、表达情况及其与双子叶植物同源基因的进化关系,以小麦品种济麦22为研究对象,采用同源克隆的方法获得小麦G蛋白β亚基编码区序列, TaGB1编码区全长1 143 bp,编码380个氨基酸,预测分子量为41 kD,基因组序列中包含6个外显子和5个内含子,分别位于小麦基因组的4A、4B、4D染色体上,不同拷贝的氨基酸同源性高达99.91%。 TaGB1基因结构中包含7个WD40保守域,表达产物位于胞质和质膜上。经系统发育进化关系分析,单子叶植物与双子叶植物的G蛋白β亚基分化形成两大分支; TaGB1在进化关系上与单子叶植物较近,而与拟南芥等双子叶植物较远。 TaGB1在ABA、盐、热和干旱胁迫条件下上调表达,植物的根、茎、叶等部位均有表达,叶片中表达量较高,说明该基因可能参与调控植物的抗逆反应。     

小麦 DA1基因家族成员的鉴定及其表达谱分析

泛素受体DA1在控制种子和器官大小上发挥着重要作用。本研究以中国春小麦为材料,采用生物信息学的方法对小麦 DA1基因家族成员进行了全基因组鉴定和分析,共鉴定到12个小麦 DA1同源基因（ TaDA1s）,分别位于2B、2D、4A、4B、4D、5A、5B和5D染色体上,亚细胞定位预测结果表明其位于细胞核中。系统进化分析发现, TaDA1s可分为 TaDA1、 TaDAR1和 TaDAR2三类。除TaDA1-2D1编码的蛋白只含有DA1-like结构域外,其他成员编码的蛋白均含有DA1-like、UIM和LIM结构域。启动子序列分析发现, TaDA1s的启动子区含有较多的响应激素、逆境以及与生长发育相关的顺式作用元件。通过公共的转录组数据和qRT-PCR试验验证, 发现 TaDA1s在不同组织中都有表达,在籽粒发育过程中,不同的小麦 DA1基因呈现不同的表达模式,暗示存在基因功能分化现象;脱落酸（ABA）能够抑制 TaDA1s的表达;在低温和盐胁迫条件下, TaDA1s基因表达有明显的差异。酵母双杂交和荧光素酶互补试验发现,TaDA1-2B、TaDAR1-5A和TaGW2存在转录自激活现象,且TaDAR1-5A与TaGW2有微弱的互作效应。本研究结果为进一步探究 DA1基因家族在小麦中的生物学功能奠定了基础。     

燕麦AsRBP1基因克隆及表达特性分析

为了给AsRBP1基因在小麦抗逆转基因分子育种中的应用奠定理论基础,采用同源克隆方法从燕麦中克隆、获得AsRBP1基因,其cDNA序列全长447 bp,编码148个氨基酸.AsRBP1在氨基端具有典型的RNA识别基序(RNA-Recognition Motif,RRM),在羧基端富含甘氨酸,其含量达35.8％.系统进化树分析表明,AsRBP1与拟南芥AtGR-RBP7亲缘关系很近.实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PolymeraseChain Reaction,RT-PCR)分析该基因的表达特性表明,AsRBP1明显受到外源脱落酸(Abscisic acid,ABA)与低温的诱导,同时对干旱和高盐胁迫也做出响应.由此,推测该基因属于GR-RBPs基因家族成员,可能参与逆境胁迫应答,在增强植物的抗逆性中发挥着重要的作用,可以为小麦抗逆分子育种提供优良候选抗逆基因资源.     

小麦抗条锈基因Yr1和Yr2分子检测体系研究

为建立小麦抗条锈病基因分子检测体系,分别以Yr1和Yr2紧密连锁的标记为检测标记,以Sull-1、CYR29、CYR32、CYR33和V26/CM42为小麦条锈菌鉴别菌株,构建Yr1和Yr2分子检测体系,并对181份小麦高代系材料进行了抗病鉴定和Yr1和Yr2基因分析。结果表明,gwm372和gwm382可作为Yr1的检测标记;wmc364可作为Yr2的检测标记;5个鉴别菌株对Yr1和Yr2具有较好的区分能力。Yr1和Yr2基因在181份小麦高代系材料中比例较低,表明这两个基因在我国小麦抗病育种过程中丢失严重。     

小麦 TaCP3基因的克隆及其参与非生物胁迫的表达分析

半胱氨酸蛋白酶(cysteine protease,CP)是植物中重要的蛋白酶家族之一,广泛参与植物的各种生理过程;TaCP3属于papain-like(木瓜蛋白酶)家族的半胱氨酸蛋白酶,在小麦的生长发育及抗逆中起到重要作用。为研究 TaCP3基因的结构特征,以及在干旱、高盐、低温和高温胁迫下的表达情况,从小麦抗旱品种西农538中克隆了 TaCP3基因,该基因仅含1个1125 bp的开放阅读框,编码374个氨基酸,在蛋白氨基端有一个28个氨基酸残基组成的信号肽,羧基端具有木瓜蛋白酶亚家族的保守结构域。生物信息学分析表明, TaCP3与大麦和山羊草半胱氨酸蛋白酶基因相似性最高。同时,本研究构建了pcold-TF/TaCP3原核表达载体,通过转化大肠杆菌BL21(DE3),成功表达了TaCP3重组蛋白,分子量约为40 kD。qRT-PCR结果表明, TaCP3的表达对干旱、高盐、低温和高温胁迫均有响应,初始都呈先降后升的趋势;且对干旱胁迫有强烈的正向响应。     

小麦 TaWIN1基因的克隆和表达分析

14-3-3蛋白家族在植物生长发育和逆境胁迫响应中发挥着重要作用。 TaWIN1基因是小麦14-3-3基因家族成员之一,为了进一步了解该基因的功能,本研究以普通小麦中国春为材料克隆了 TaWIN1基因并进行了生物信息学分析和表达分析。结果表明, TaWIN1基因含有801 bp的开放阅读框,编码266个氨基酸,含有完整的14-3-3蛋白家族结构域;该基因的编码蛋白为酸性蛋白,不具有跨膜区,可能定位于细胞质;进化分析显示,小麦TaWIN1蛋白与大麦14-3-3E、二穗短柄草GF14-D的亲缘关系最近; TaWIN1基因在小麦不同发育时期和不同组织中均有表达,但在10 mm幼穗中的相对表达量最高,其次为苗期叶片和旗叶,在根中表达量最低;根中 TaWIN1基因在干旱、高温、低温和盐胁迫下均显著上调表达;叶片中 TaWIN1基因在干旱、低温和盐胁迫下均显著上调表达,而在高温下则显著下调表达。     

玉米Opaque-2基因在毕赤酵母中的表达

从玉米自交系辽2345授粉后18 d的胚乳中提取总RNA,经反转录后得到第一链cDNA,利用Opaque-2基因的特异引物克隆出该基因的全编码区,将该编码区的全序列以正确的阅读框架利用Infusion同源重组的方法亚克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9的α因子下游,并置于AOXⅠ启动子控制下,利用pPIC9表达载体上的特异引物进行PCR鉴定,鉴定后的重组质粒用Bgl Ⅱ酶切线性化后,电转化导入甲醇型毕赤酵母菌株GS₁15中,利用MM、MD和菌落PCR的方法筛选出Mut⁺表型,得到的重组子以甲醇诱导表达蛋白。经SDS-PAGE结果显示,Opaque-2蛋白得到表达,其相对分子质量（Mr）约为47 KD。     

燕麦PRR基因家族鉴定与表达分析

春、夏播燕麦是长日照作物,光周期不敏感燕麦的创制使其在短日照条件下能正常生长发育。PRR基因是光周期途径中重要的昼夜节律调节基因。前期转录组研究表明PRR基因可能与燕麦光周期不敏感性有关。本研究从转录组和全基因组水平对燕麦PRR基因家族进行鉴定、生物信息学分析和表达研究。结果表明,在燕麦转录组和基因组水平分别鉴定到6个和2个PRR基因,均包含REC和CCT结构域;进化分析表明燕麦PRR基因与小麦、大麦、黑麦草和山羊草的亲缘关系较近;燕麦PRR基因启动子区域包含与光响应、生长发育和胁迫相关的顺式作用元件;qRT-PCR分析表明燕麦PRR基因的表达具有节律特征,全生育期过程中AsPRR1和AsPRR2在穗和叶的表达量均呈现由低到高、下降后再升高的双峰趋势,且AsPRR2基因的表达量高于AsPRR1。以上结果说明,AsPRR基因在燕麦光周期途径中发挥负调控作用,其下调表达促进了光周期不敏感性燕麦gp012在短日照条件下开花。本研究为揭示AsPRR基因在燕麦光周期不敏感机制中的作用奠定 了基础。