中国农业科学杂志社
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中国农业科学杂志

《中国农业科学》创刊于1960年,CN刊号:11-1328/S,由中国农业科学院;中国农学会主办,中华人民共和国农业农村部主管的农业类学术期刊,创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:耕作栽培·生理生化·农业信息技术、植物保护、土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境、园艺、食品科学与工程、畜牧·兽医·资源昆虫。
  • 主管单位:中华人民共和国农业农村部
  • 主办单位:中国农业科学院;中国农学会
  • 国际刊号:0578-1752
  • 国内刊号:11-1328/S
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:2-138
  • 创刊时间:1960
  • 发行周期:半月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:2.61
  • 综合影响因子:2.444
相关期刊
服务介绍

中国农业科学 2015年第01期杂志 文档列表

中国农业科学杂志作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

多环境下野生大豆染色体片段代换系群体农艺性状相关QTL/片段的鉴定

摘要:【目的】改进染色体片段代换系群体,挖掘野生大豆(Glycine soja Sieb. et Zucc.)中蕴藏的农艺性状优异等位变异,为拓宽栽培大豆(Glycine max (L.) Merr.)的遗传基础提供材料和依据。【方法】通过标记加密和剔除部分单标记型片段的方法,改进以野生大豆 N24852为供体,栽培大豆 NN1138-2为受体的染色体片段代换系(CSSL)群体 SojaCSSLP1;对改进后的群体(SojaCSSLP2)进行3年2点田间试验,通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等4种定位方法,结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对,检测与大豆开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的野生片段。【结果】改进后的群体(SojaCSSLP2)由150个 CSSL 构成,其中,有130个家系与 SojaCSSLP1相同;在原遗传图谱上,新增40个 SSR 标记,相邻标记间平均遗传距离由16.15 cM 变为12.91 cM,大于20 cM的区段由32个减少至17个,标记覆盖遗传距离总长度较原图谱(2063.04 cM)增加103.52 cM;群体 NN1138-2背景回复率变幅为79.45%—99.70%,平均为94.62%。利用 SojaCSSLP2群体,分别鉴定到与开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的4、5、5、7、14和3个工作 QTL(working QTL)/片段,其中有15个工作 QTL/片段能在多个环境下检测到,属共性工作 QTL(joint working QTL);除片段 Sct_190—Sat_293上的主茎节数位点外,野生等位变异具有的加性效应方向与双亲表型差异方向一致;单个位点分别能解释5%—64%的表型变异;同时,分别检测到3、2和2个与地点存在互作的株高、主茎节数和单株荚数 QTL/片段,其中与凤阳环境的互作均具有增加表型的效应,这可能与凤阳较南京所处纬度高有关;这些位点/片段分布在26个染色体片段上,其中有7个片�
10-22

春大豆种子田间劣变性和劣变抗性的差异蛋白质组学研究

摘要:【目的】南方春大豆种子在生理成熟(R6或 R7期)过程中易受高温高湿胁迫影响常会发生种子田间劣变,已经严重制约了中国南方春大豆生产和应用的发展。应用比较蛋白质组学技术,在蛋白表达水平上揭示高温高湿下南方春大豆种子田间劣变性和劣变抗性的机制,为遗传育种改良和新品种选育奠定种质基础。【方法】利用抗种子田间劣变种质湘豆3号和不抗种质宁镇1号为材料,在种子发育到生理成熟期时模拟田间高温高湿胁迫处理,运用双向电泳(2-DE)和 MALDI-TOF/TOF 鉴定技术研究春大豆种子蛋白质表达谱的变化。【结果】高温高湿胁迫处理和对照条件下(1、5、10、16和24 h),湘豆3号和宁镇1号大豆种子可溶性蛋白的每张2-DE 重复胶上都可以检测到700多个可重复蛋白点,50个蛋白质点在处理与对照之间表达量上存在显著差异。其中有33个差异蛋白点经质谱分析成功鉴定;功能分类表明,这些成功鉴定的差异蛋白分别涉及细胞修复及防御(9%)、氧化还原平衡(12%)、蛋白合成(3%)、能量代谢(15%)、转运过程(15%)以及贮藏蛋白(31%)等代谢途径和细胞过程。此外,还有5个差异蛋白为未知功能蛋白。【结论】高温高湿胁迫下,抗性种质湘豆3号较不抗种质宁镇1号具有较强的抗氧化和细胞修复及防御能力,可能是其具有较强的抗种子田间劣变性的关键原因。
23-32
中国农业科学杂志耕作栽培·生理生化·农业信息技术

临界胁迫贮藏条件下不同基因型玉米种子活力及生理变化

摘要:【目的】了解不同基因型玉米种子在临界胁迫贮藏条件下的生活力及生理变化规律,对不同基因型玉米种子的耐贮性做出客观评价,为玉米种子耐贮性生理生化机制提供理论依据。【方法】选用目前主栽玉米杂交种郑单958、农大108、先玉335、正大619、京科968种子为试验材料,分别测定供试材料的初始含水量、活力水平及相关生理指标。将供试材料的种子含水量回湿至14%,在种子含水量14%和贮藏温度35℃(14%&35℃)的临界胁迫贮藏条件下,贮藏一年时间,每月测定种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、电导率、MDA 浓度、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量及脱氢酶活性。采用砂培法进行发芽试验,用 DDS-ⅡA 型电导率仪测定种子电导率,利用硫代巴比妥酸(TBA)溶液法测定丙二醛含量,可溶性蛋白含量的测定利用考马斯亮蓝 G-250法,可溶性糖含量的测定利用蒽酮比色法,脱氢酶活性的测定采用氮蓝四唑(TTC)染色法。比较不同基因型玉米种子在临界胁迫贮藏条件下的活力及生理指标变化。【结果】在同一贮藏条件下,基因型是影响种子活力及生理特性的决定性因素。参试玉米种子的初始含水量均处于较低水平,为7.39%—8.71%。在初始状态下,各基因型玉米种子的发芽势及发芽率均在90%以上,具有较强的萌发能力。贮藏一年后,京科968发芽率、发芽势为50%—60%,发芽指数为25%,种子活力指数为0.3;农大108、先玉335、正大619发芽率、发芽势为15%—25%,发芽指数8%—25%,活力指数0—0.08;郑单958发芽率、发芽势、发芽指数活力指数在贮藏1年后均下降为0。临界胁迫贮藏条件下不同基因型玉米种子随着贮藏时间的延长,发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数与可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、脱氢酶活性均出现不同程度的下降,种子可�
33-42

带状套作大豆群体冠层光能截获与利用特征

摘要:【目的】研究不同行距的玉豆间距带状套作组合对大豆冠层结构特征与光能利用的影响,为制定适宜的群体配置提供理论依据。【方法】以四川省主推玉米和大豆品种“川单418”和“贡选1号”为试材,设计(A)玉豆间距40 cm(大豆窄行行距70 cm)、(B)玉豆间距50 cm(大豆窄行行距50 cm)、(C)玉豆间距60 cm(大豆窄行行距30 cm)3种玉豆带状套作组合,并以单作玉米(SM)和单作大豆(SSB)作为对照,对带状套作大豆冠层结构、光能截获量、干物质重等指标进行测定分析。【结果】(1)不同带状套作大豆群体冠层上方的 PAR 存在显著差异,且均显著低于 SSB(P<0.05)。玉豆共生期间,处理 A 大豆群体冠层上方的 PAR 与处理 B 和 C 相比,分别低44.1%和60.4%。这说明由于处理 A 缩短了玉豆间距,加剧了玉米对大豆的遮荫程度,从而降低了大豆群体可利用的有限光照资源。(2)不同带状套作大豆群体的 LAI、叶倾角和株高均呈现显著差异(P<0.05),在大豆V5、V7和 R1期,处理 B 比处理 C 和处理 A 的 LAI 分别提高了16.4%、13.1%、12%和30.3%、32.2%、29.3%。叶倾角比处理 C 和处理 A 分别提高了15%、16%、14%和34%、31%、26%。株高比处理 C 和处理 A 分别减低了7%、8.8%、7.9%和13.5%、16.7%、14.8%。说明适宜的玉豆间距可以提高套作大豆的 LAI,调整更加合理的叶倾角和株高,优化植株形态特征,实现光能在大豆群体内的均匀分布,有利于提高大豆的光能利用效率。(3)不同带状套作大豆光能截获量呈现显著差异(P<0.05)。在大豆 V5、V7和 R1期间,处理 A 与处理 B 相比光能截获量分别降低了43%、22%和33%,处理 C 与处理 B 相比则分别降低了21%、10%和17%,LAI 与光能截获量存在显著的正相关关系(0.977**),说明在玉豆间距为50 cm 时增加了大豆群体的 LAI,从而提高�
43-54
中国农业科学杂志植物保护

飞蝗表皮蛋白Obstructor家族基因的分子特性及基于RNAi的功能分析

摘要:【目的】获得飞蝗(Locusta migratoria)表皮蛋白 Obstructor(Obst)家族基因的 cDNA 序列,并研究其序列特征和 mRNA 表达特性,探讨其生物学功能,为害虫防治提供新的分子靶标。【方法】采用生物信息学方法搜索飞蝗转录组数据库获得 Obst 家族基因 cDNA 片段,并进行 BLAST 分析得到 Obst 家族基因的 cDNA 序列;采用 RACE 技术扩增该家族基因的3′cDNA 序列,拼接后获得全长;SignalP 在线软件分析蛋白的信号肽,SMART 网站预测其功能域,并使用 Mega 5.10软件中 Neighbor-Joining 方法,与黑腹果蝇(Drosophila melanogaster) Obst 家族基因和赤拟谷盗(Tribolium castaneum)CPAP3家族基因(Obst 家族基因的同源基因)氨基酸序列进行聚类分析;采用 real-time quantitative PCR(qPCR)方法检测 LmObst 家族基因在5龄若虫不同组织部位和不同龄期体壁的表达情况,绘制表达图谱;采用 RNA 干扰(RNAi)技术探讨 LmObsts 对飞蝗发育的影响。【结果】在飞蝗转录组数据库中搜索得到8个Obst 家族基因的cDN段,通过NCBI进行BLAST分析显示与赤拟谷盗CPAP3、黑腹果蝇 Obst 高度同源,属于 LmObst 家族基因片段,其中5个是全长序列,3个序列缺失3′端;采用 RACE 技术获得3′末端 cDNA 序列;将得到的8个 LmObst 家族基因全长序列进行功能域分析,发现具有 Obst 家族表皮蛋白的特点,即有1个信号肽与3个几丁质结合域 ChtBD2;并与黑腹果蝇、赤拟谷盗同源基因进行进化树的构建,根据进化树分析结果,分别命名为 LmObst-A1、LmObst-A2、LmObst-B、LmObst-C、LmObst-D1、LmObst-D2、LmObst-E1和 LmObst-E2。qPCR 结果显示 LmObst-E1和 LmObst-E2在前肠和后肠高特异性表达,LmObst-D1在体壁和前肠高表达,其他 LmObsts 在体壁或外胚层内陷形成的前肠和后肠高表达,在胃盲囊、中肠、马氏管和脂肪体中低表达;LmObst 家族基因在5龄若虫�
73-82
中国农业科学杂志土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境

畜禽产品碳足迹研究进展与分析

摘要:畜禽养殖业是重要的温室气体排放源,科学评估畜禽产品的碳足迹,对减排技术的选择和低碳农业的发展具有重要意义。笔者在总结国内外畜禽产品碳足迹评估方法的基础上,汇总了中国及欧美等发达国家评估鸡蛋、猪肉、牛肉和牛奶等畜禽产品碳足迹的研究结果,并对现有研究结果进行综合分析。从畜禽产品产生的碳足迹分析,选择的功能单位不同对畜禽产品的碳足迹有明显影响,每生产1 kg 牛肉的碳足迹最大,达到(20.51±8.39)kg CO2-eq;其次为每生产1 kg 猪肉和1 kg 鸡蛋,分别为(4.24±1.07) kg CO2-eq 和(2.24±0.83)kg CO2-eq;每生产1 kg 牛奶的碳足迹最小,为(1.19±0.40) kg CO2-eq;畜禽产品每提供1 kg 蛋白质的碳足迹从大到小依次为牛肉、牛奶、猪肉和鸡蛋,分别为(103.05±42.14)、(39.72±13.20)、(32.09±8.14)和(19.37±7.15)kg CO2-eq;畜禽产品每提供1 kg 脂肪的碳足迹从大到小依次为牛肉、牛奶、鸡蛋和猪肉,分别为(488.25±199.65)、(37.23±12.37)、(29.28±10.80)和(11.45±2.91) kg CO2-eq;畜禽产品每提供1000 kcal 能量的碳足迹从大到小依次为牛肉、牛奶、鸡蛋和猪肉,分别为(16.41±6.71)、(2.21±0.73)、(1.56±0.57)和(1.07±0.27) kg CO2-eq。从畜禽产品的生产环节对系统排放量的贡献率分析,饲料作物种植和生产加工环节是鸡蛋和猪肉生产时温室气体排放最高的环节,该环节分别占鸡蛋和猪肉生产系统排放量的(74.0±16.5)%和(61.3±7.6)%;肠道发酵甲烷排放对牛肉和牛奶生产过程中碳足迹贡献比例最大,分别占牛肉和牛奶生产系统排放量的(53.7±8.2)%和(52.7±6.1)%。从畜禽产品生产产生的温室气体对系统排放量的贡献率分析,CO2是鸡蛋生产碳足迹中贡献率最高的温室气体,其排放量占整个系统的(55.42±2.7)%,N2O 是猪肉生产碳足迹�
93-111
中国农业科学杂志园艺

外源亚精胺对高温胁迫下生姜叶片内源激素及叶绿体超微结构的影响

摘要:【目的】生姜具喜温怕热的特性,生产中极易遭受高温伤害。本文旨在通过研究高温胁迫条件下外源亚精胺(Spd)与内源激素的关系,以及对叶绿体的保护作用,探讨外源 Spd 缓解生姜高温胁迫的生理机制。【方法】以砂培莱芜大姜为试材,置光周期12 h/12 h、昼夜温度28℃/18℃和38℃/28℃的光照培养箱内,分别采用0.5 mmol·L^-1Spd 处理生姜根系,在处理后0、5、10、15和20 d 时测定功能叶片的相对含水量、叶绿素含量、MDA含量、电解质渗透率、叶绿素荧光参数、活性氧(ROS)和内源激素代谢等相关指标,并于处理后第20天观察叶绿体及类囊体超微结构。【结果】高温胁迫导致生姜叶片叶绿体和类囊体严重受损,叶绿素含量降低;随着高温胁迫时间的延长,叶片 Fv/Fm、ФPSII、Fv′/Fm′、qP和 P 持续降低,NPQ、β/α-1和 D 显著升高;主要表现为 PSII 反应中心的光化学活性降低,致使光能过剩,诱发和 H2O2大量积累,导致叶片 MDA 含量和电解质渗透率升高。高温胁迫下 SOD 活性、ABA 含量和脯氨酸含量先升后降;APX 活性、CTK 含量和 KT 含量持续下降。外源添加 Spd 可恢复叶片相对含水量和叶绿素含量,降低 MDA 含量和电解质渗透率,维持叶绿体和类囊体结构的完整性,促使叶绿素荧光参数趋于正常水平,提高高温胁迫下抗氧化酶活性及内源激素水平,进而降低 ROS 水平,缓解高温对生姜幼苗产生的伤害。【结论】38℃/28℃的高温胁迫导致生姜叶片受损,叶绿体和 PSII 功能紊乱,活性氧和内源激素水平异常;外源添加0.5 mmol·L^-1Spd 可降低高温胁迫下生姜叶片损伤程度,维护叶绿体的正常生理功能,维持内源激素的正常代谢,进而提高生姜植株的耐热性。
120-129

覆草对苹果叶片显微结构及光系统功能的影响

摘要:【目的】探究渤海湾北部冷凉苹果产区,果园覆草管理措施对苹果叶片光合机构及生理功能的影响机制,为果园有机覆盖措施提供理论依据。【方法】以2年生‘寒富’苹果/GM256/山定子为试材,当地自然生长的马唐草(Digitaria sanguinalis(L.)Scop.)为覆盖材料,设覆草处理(1 kg 草/盆,C1N0),施用氮肥处理(3.4 g 尿素/盆,C0N1),覆草+氮肥处理(1 kg 草+3.4 g 尿素/盆,C1N1)和对照(CK)4个处理,通过盆栽试验模拟果园覆草的土壤管理措施,研究覆盖草残体及配施氮肥各处理对苹果叶片的显微结构、光合色素含量、叶片气体交换参数及光合机构整体功能的影响。【结果】与对照相比,盆栽条件下覆草配施氮肥各处理对苹果叶片显微结构产生影响,其中单独覆草处理及施氮肥处理均可以增加栅栏组织的厚度和栅栏组织/海绵组织的比值,但两处理叶片的海绵组织厚度、叶片厚度与对照差异不显著;覆草+氮肥处理的苹果叶片栅栏组织厚度、海绵组织厚度和叶片厚度分别较对照增加8.45%、12.91%和19.34%,明显提高了叶片栅栏组织/海绵组织的比值。覆草处理可改变叶片的叶绿素含量、叶绿素组分比例和光合气体交换参数,其中叶绿素 a 含量、总叶绿素含量、叶绿素 a/b 和叶片净光合速率(Pn)分别提高22.67%、12.71%、23.42%和22.83%;施氮肥处理与覆草+氮肥处理的叶片光合色素含量和光合生理参数高于覆草处理及对照水平,后者的叶绿素 a 含量、叶绿素 b 含量和总叶绿素含量分别是对照的1.42、1.04和1.37倍,叶片的净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)也分别较对照增加41.71%和21.99%。各处理叶片的叶绿素荧光诱导动力曲线和820 nm 光吸收曲线出现较为明显变化,经 JIP-test 荧光数据分析表明,最大光化学效率(Fv/Fm)、捕获的激子将电子传递到�
130-139
中国农业科学杂志畜牧·兽医·资源昆虫

两个贵州山羊品种GHSR和GHRL基因遗传变异及其与生长性状的关联性

摘要:【目的】探讨 GHSR 和 GHRL 基因作为山羊体重体尺性状候选基因的可能性,寻找与山羊生长性状相关的分子遗传标记。【方法】以贵州白山羊和贵州黑山羊为研究素材,采用 DNA 混合池结合 PCR 产物直接测序及PCR-SSCP 技术检测 GHSR 和 GHRL 基因的单核苷酸多态性,利用 SPSS (18.0)软件 GLM 统计模型分析基因 SNPs 不同基因型及合并基因型与贵州山羊生长性状的关联性,同时采用在线软件对 GHSR 基因进行生物信息学分析。【结果】在 GHSR 基因外显子2和3′UTR 分别检测到 G200A 同义突变和 T628C 位点,而在5′UTR 区和外显子1则未发现多态性。设计一对特异性引物对 G200A 位点进行 PCR-SSCP 分析,表现为3种基因型,依次命名为 GG、GA 和AA。GG 基因型为优势基因型,在贵州白山羊和贵州黑山羊母羊群体中等位基因 G 为优势等位基因,其等位基因频率分别为0.6731和0.5243。而在贵州黑山羊公羊群体中 A 则为优势等位基因,其频率为0.5122。多态信息含量均表现为中度多态(0.25<PIC<0.50)。在 GHRL 基因内含子2处发现1个 G141A 突变,外显子2和外显子4处分别检测到2个同义突变(T78C 和 C14T),设计一对特异性引物对 C14T 位点进行 SSCP 分析,显示为2种基因型 CT 和 CC。在所有试验群体中,CC 基因型为优势基因型,其频率分别为0.7692、0.9417和0.9390,等位基因 C 为优势等位基因,其频率依次为0.8846、0.9709和0.9695,多态信息含量均显示为低度多态(PIC<0.25)。χ2检验显示所有试验群体 G200A 和 C14T 位点基因型分布均符合 Hardy-Weinberg 平衡(P>0.05)。关联分析表明, GHSR 基因 G200A 位点与山羊体重、体高、体斜长和管围显著相关(P<0.05),纯合子 GG 基因型优势较为明显,贵州白山羊 GG 基因型个体的体高显著高于 GA 基因型个体和管围显著高于 AA 基因型个体(P<0.05)。C1
140-153

miR-663通过靶向TGF-β1调控羊驼黑色素细胞的黑色素生成

摘要:【目的】预测和验证羊驼 TGF-β1是 miR-663的靶基因之一,并对 miR-663介导的 TGF-β1在黑色素生成过程中的作用进行研究。【方法】利用 Targetscan、RNAhybrid 和 RNA22在线预测 miR-663的靶基因,并对靶基因3′UTR 区可能的 miR-663的作用位点进行分析。利用 DNAMAN 软件分析比对羊驼、人和牛等哺乳动物 TGF-β1-3′UTR 区的相似性。利用 SacⅠ和 XbaⅠ将羊驼 TGF-β1基因的3′UTR 区插入 pmirGLO 构建双荧光报告载体 pmirGLO-TGF-β1-3′UTR 并与 miR-663 mimic 共转染293T 细胞,通过测定荧光素酶活性来验证 miR-663的直接靶基因是 TGF-β1。在羊驼黑色素细胞中通过转染 miR-663 mimic 来过表达 miR-663,并利用 qRT-PCR 和 Western blotting 检测 miR-663过表达后细胞中 TGF-β1、Smad3、Smad4、Smad7和β-catenin 分别在 mRNA 和蛋白水平的变化及黑色素含量的变化。【结果】软件预测显示 miR-663有68个保守的靶基因,包含74个保守的靶位点和44个非保守靶位点。TGF-β1是 miR-663的靶基因之一,且已被证明与毛囊发育和黑色素生成相关。不同物种的 TGF-β1基因的3′UTR 区相似性较高且均存在多个保守的 miR-663靶位点。克隆了羊驼 TGF-β1基因3′UTR 区发现存在3个保守的 miR-663靶位点。成功构建包含3个 miR-663作用位点的 pmirGLO-TGF-β1-3′UTR 双荧光报告载体并与 miR-663 mimic 共转染293T 细胞。双荧光素酶报告基因检测结果显示:与对照组相比,试验组 pmirGLO-TGF-β1-3′UTR + miR-663 mimic 荧光素酶活性下调31.01%,表明 TGF-β1是 miR-663直接的靶基因。在羊驼黑色素细胞中转染 miR-663 mimic 后:miR-663表达量上调334倍,TGF-β1、β-catenin、Smad4基因的表达量分别下调89%、41%、34%;TGF-β1蛋白表达量下降了21%,β-catenin 蛋白表达量无明显差异;黑色素细胞中的黑色素含量下降42%。【结论】TGF-β1是 miR-663的直接靶基因。miR-663通过调控 TGF-β1的�
165-173
中国农业科学杂志研究简报

水稻镉安全亲本材料对镉的吸收分配特性

摘要:【目的】筛选获得水稻镉(Cd)安全亲本材料,研究水稻 Cd 安全亲本材料对 Cd 的吸收分配特性,为稻米安全生产提供优良的种质资源。【方法】以56份水稻亲本材料为研究对象,在 Cd 污染农田土壤上进行大田试验,以糙米 Cd 含量为筛选指标,通过聚类分析筛选出水稻 Cd 安全亲本材料,并分析其在不同生育时期对 Cd 的吸收及分配特性。【结果】(1)当大田土壤 Cd 含量为13.89 mg·kg^-1时,56份水稻亲本材料地上部 Cd 含量和积累量在分蘖期(CV=44.05%和 CV=50.21%)、孕穗期(CV=23.57%和 CV=28.62%)和成熟期(CV=44.98%和 CV=44.69%)材料间均存在极显著差异。糙米 Cd 含量的变幅为0.15―1.77 mg·kg^-1,最大值与最小值相差达11.80倍,其中 Cd 含量最低为0.15 mg·kg^-1,低于食品安全国家标准0.2 mg·kg^-1。(2)以糙米 Cd 含量为筛选指标将供试材料划分为安全材料、普通材料和高积累材料3类,其中安全材料的糙米 Cd 含量平均为0.20 mg·kg^-1,显著低于普通材料(0.65 mg·kg^-1)和高积累材料(1.57 mg·kg^-1),且谷壳中的 Cd 含量以及籽粒分配系数也以安全材料为最低。(3)3类材料地上部 Cd 含量均随着生育时期的推进显著降低,且安全材料地上部 Cd 含量在分蘖期、孕穗期和成熟期均显著低于普通材料和高积累材料,特别是成熟期普通材料和高积累材料较安全材料高1.35和3.39倍。(4)安全材料地上部 Cd 积累量在3个生育时期均显著低于普通材料和高积累材料。其中安全材料在成熟期地上部的平均 Cd 积累量与普通材料相差2.23倍,与高积累材料相差3.86倍,成熟期材料间差异在3个生育时期为最大。且其地上部的 Cd 阶段性积累量在分蘖期―孕穗期积累能力最强,孕穗期―成熟期最弱。但普通材料和高积累材料则在3个生育时期阶段性积累量差异不显著。(5)安全材料糙�
174-184

甘蔗NADP异柠檬酸脱氢酶基因(SoNADP-IDH)的克隆与表达分析

摘要:【目的】甘蔗是 C4作物,是中国最重要的糖料作物和最有希望的能源作物。克隆甘蔗 NADP 异柠檬酸脱氢酶(SoNADP-IDH)基因,为甘蔗的抗病乃至抗逆育种提供候选基因。【方法】采用双向电泳技术找到差异蛋白点,用质谱技术对相应蛋白点进行鉴定,用 RT-PCR 技术从甘蔗中克隆 SoNADP-IDH,用在线软件对获得的氨基酸序列进行分析,并用 qRT-PCR 技术研究 SoNADP-IDH 在不同组织和不同逆境胁迫条件下的表达特性。【结果】质谱成功鉴定出差异蛋白点并克隆获得该基因,命名为 SoNADP-IDH,GenBank 登录号为 KF808326。该 cDNA 全长1497 bp,含有1个1239 bp 的完整开放阅读框(ORF),编码412个氨基酸。生物信息学分析表明,该蛋白为亲水蛋白,不含信号肽,为稳定蛋白,有跨膜区域,为可溶性蛋白,二级结构分析显示,含有α-螺旋、延伸链、β-转角、无规则卷曲,并且α-螺旋和无规则卷曲占据了该蛋白质二级结构的大部分构成。在线软件分析表明该基因含有19个磷酸化位点、4个 N-糖基化位点、4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、4个 N-肉豆蔻酰化作用位点、6个蛋白激酶 C 磷酸化位点和1个酪氨酸激酶磷酸化位点。多重序列和系统进化树分析表明,SoNADP-IDH 所编码的氨基酸序列与其他植物的异柠檬酸脱氢酶(IDH)蛋白有很高的同源性,与玉米的亲缘关系最近。实时荧光定量 PCR(qRT-PCR)分析表明,SoNADP-IDH 在甘蔗的根、茎、叶中均有表达,在甘蔗体内为组成型表达,在生物胁迫(RSD 病菌)和4种非生物胁迫下低温(4℃)、干旱(PEG)、高盐(NaCl)和激素(ABA)均可影响 SoNADP-IDH 在甘蔗体内的表达,且表达模式不同。在 PEG 模拟的干旱胁迫下,SoNADP-IDH 的表达表现出先上调后下调的表达模式,6 h 表达量升到最高,之后又开始持续下降,在处理48 h 时表达量降到最低�
185-196

‘南通小方柿’GA2ox基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

摘要:【目的】从地方矮化品种‘南通小方柿’(Diospyros kaki Linn. cv. Nantongxiaofangshi)中分离赤霉素合成关键酶基因 GA2ox,并进行亚细胞定位及表达分析,为进一步探索其矮生性状形成机理及选育新型矮生品种奠定基础。【方法】以‘南通小方柿’幼嫩叶片为材料,通过改良的 CTAB 法提取总 RNA,利用简并引物克隆GA2ox 家族中2个基因的片段,采用3′和5′RACE 方法得到基因的全长 cDNA 序列,分别命名为 DkGA2ox1和 DkGA2ox2。通过生物信息学方法分析结构特征,利用 GFP 进行亚细胞定位,实时荧光定量 RT-PCR 技术研究其在发芽期、展叶期、枯顶期、开花期、生理落果期、果实着色期、果实成熟期中的表达特性。【结果】生物信息学分析 DkGA2ox1和 DkGA2ox2全长 cDNA 序列分别为1318 bp 和1267 bp,分别含有198 bp 和61 bp 的5′非翻译区及97 bp 和172 bp 的3′非翻译区。编码332个和334个氨基酸,与毛白杨(JX102472.1)、夹竹桃(AY594292.1)、烟草(AB125232.1)、矮牵牛(GU059939.1)、苹果(FJ571521.1)、梨(JF441168.1)、葡萄(JQ608472.1)的相似度达73%—77%。含有保守20G-Fe(Ⅱ)-Oxy 蛋白结构域,高度保守的2-酮戊二酸结合位点(DkGA2ox1:Arg-272、Ser-274;DkGA2ox2:Arg-271、Ser-273)和 Fe2+结合位点(DkGA2ox1:His-205、Asp-207、His-262;DkGA2ox2:His-204、Asp-206、His-261),有赤霉素2-氧化酶蛋白家族共同的结构特点。DkGA2ox1和 DkGA2ox2编码蛋白分子量分别为36596.1 Da 和37544.2 Da,均为稳定蛋白,无信号肽,无跨膜结构域,无明显疏水区,属于 C19-GAoxs。瞬时表达载体的构建及洋葱表皮细胞转化后,洋葱表皮细胞的瞬时表达结果显示,DkGA2ox1编码蛋白定位于细胞核和细胞质中。DkGA2ox1和 DkGA2ox2在开花期表达最丰富,并在7个典型物候期中均高于乔化品种‘大方柿’。【结论】南通小方柿中赤霉素2-氧�
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