科研产出
苦荞(Fagopyrum tataricum)RILs群体果壳率相关性状的变异分析和QTL定位
《基因组学与应用生物学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要:为选育薄果壳大粒的苦荞(Fagopyrum tataricum)品种和挖掘果壳率相关性状候选基因,本研究以'小米荞'(米荞型)和'晋荞麦2号'(非米荞型)为亲本构建的重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体为供试材料,分析了两个生长季节苦荞RILs群体的果壳率、百粒重、百粒果仁重和百粒果壳重等4个性状的遗传变异和数量性状座位(quantitative trait lo-cus,QTL).结果显示,非米荞型亲本和非米荞型株系的4个果壳率相关性状均值均高于米荞型亲本和米荞型株系的.米荞型和非米荞型株系的4个果壳率相关性状变异系数分别在9.01%~15.66%和8.21%~14.04%.果壳率与百粒重、百粒果仁重和百粒果壳重均呈极显著正相关.通过聚类分析筛选到米荞型株系R160、R198、R199和R46,以及非米荞型株系R102、R120、R125、R142、R157和R178在两个生长季节均表现低果壳率和高百粒重的特点,可作为薄壳大粒苦荞品种选育的候选材料.两个生长季节共检测出17个QTL,其中百粒重、百粒果仁重、百粒果壳重和果壳率的QTL数目分别为5个、4个、5个和3个,单个QTL的表型贡献率为3.76%~48.65%.QTL簇qC1.2含果壳率、百粒重、百粒果仁重和百粒果壳重稳定主效QTL各1个,与已经报道的控制果壳类型和粒重的主效QTL重叠.研究结果可为苦荞果壳率相关性状的分子改良、基因的精细定位和克隆提供理论依据.
苦荞FtERF基因克隆、生物信息学及其表达分析
《作物杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要:乙烯响应因子对植物发育和细胞代谢具有重要作用.通过RT-PCR从苦荞中克隆出ERF基因,对其进行生物信息学分析和差异表达分析.结果表明,FtERF基因开放阅读框长度为729bp,编码了 243个氨基酸,编码的蛋白分子量26.08kD,等电点9.22,属于亲水性蛋白.FtERF不含有信号肽和跨膜螺旋结构,亚细胞定位在细胞核内,蛋白质二级结构和三级结构高度相似.FtERF含有抑制基序DLNxxP,系统进化表明FtERF和ERF4关系较近.经荧光定量表达发现,厚壳苦荞不同部位表达均高于薄壳苦荞,苦荞发育成熟期表达高于非成熟期.
苦荞FtHCT的基因克隆与生物信息学分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:本研究克隆木质素生物合成途径关键酶莽草酸/奎宁酸羟基肉桂酰转移酶(HCT),探究苦荞HCT基因的表达调控以及对苦荞果壳发育形成的影响。运用RT-PCR技术克隆获得两条苦荞HCT基因,命名为Ft HCT-1、FtHCT-2,对两基因编码蛋白进行生物信息学分析,对不同组织器官及果壳不同时期混合材料进行RT-qPCR表达分析。结果表明:FtHCT-1、FtHCT-2开放阅读框序列长度分别为1 347、1 278 bp,各编码448和425个氨基酸,蛋白分子量分别为49.66和46.57 kD,理论等电点为5.72和6.64,均为亲水性蛋白,处在细胞质内,均属于PLNO2481和Trasferase超家族,具有高度同源。两基因表达存在明显差异。本研究克隆所得两条HCT基因在苦荞果壳生长发育中特定表达,推断其表达影响苦荞果壳木质素合成,为薄果壳形成的关键基因。
苦荞漆酶基因的克隆与生物信息学分析
《作物杂志 》 2022 北大核心 CSCD
摘要:利用RT-PCR技术从苦荞中克隆出2条漆酶(laccase)基因,运用生物信息学技术对2个基因序列进行分析,预测结构域、二级和三级蛋白结构,进行蛋白同源比对及进化树分析。结果表明,FtLAC-1基因序列开放阅读框为1695bp,编码564个氨基酸,FtLAC-2基因序列开放阅读框为1707bp,编码568个氨基酸。FtLAC-1和FtLAC-2蛋白预测分子量分别为61.41和62.47kDa,理论等电点分别为9.45和9.41,为亲水性蛋白,2个基因序列相似性较低,氨基酸序列同源性不高。qRT-PCR分析出其在苦荞不同组织器官存在差异性表达。结论为进一步探索FtLAC-1和FtLAC-2在苦荞薄果壳形成中的功能提供理论基础。
苦荞FtC4H基因克隆与生物信息学分析
《作物杂志 》 2022 北大核心
摘要:克隆苦荞苯丙烷类物质代谢途径中的关键酶肉桂酸-4-羟基化酶基因(FtC4H),为进一步研究其功能奠定基础。以云荞1号和小米荞为材料,提取不同发育期果壳RNA,利用RT-PCR法克隆苦荞FtC4H基因,运用生物信息学分析FtC4H蛋白的特征,构建FtC4H蛋白系统进化树,分析其基因表达。结果表明,克隆的FtC4H基因序列包含1299bp完整的c DNA开放阅读框,编码432个氨基酸,为亲水性不稳定碱性蛋白,具有P450超家族保守域,不具有跨膜结构域,有丰富的二级结构,三级结构预测显示FtC4H与6vby.1.A的序列相似度高。系统进化分析结果表明,本研究克隆的FtC4H与已报道的苦荞其他C4H基因不同。qRT-PCR结果表明,FtC4H在小米荞的花和叶中相对表达量显著高于云荞1号。
关键词: 苦荞 RT-PCR克隆 肉桂酸-4-羟基化酶 生物信息学分析 实时荧光定量PCR
苦荞提取物的化感作用及化学成分分析
《中国农学通报 》 2021 CSCD
摘要:为探究苦荞水提液的化感作用及其相关的化学成分,以2种农田恶性杂草马唐和三叶鬼针草为供试植物,测定苦荞水提液的不同有机相萃取物的化感作用,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对苦荞水提液的石油醚相和乙酸乙酯相的萃取物进行化学成分分析。结果表明,苦荞水提液的石油醚、乙酸乙酯和正丁醇相萃取物均对马唐和三叶鬼针草的种子萌发和幼苗生长具有一定的抑制作用,其中乙酸乙酯相的化感抑制率最强,当浓度为2.00 mg/mL时,供试植物的化感响应指数为-1.00,抑制率达到100.0%,其次是石油醚相,正丁醇相的抑制率最差。总体上,3种不同萃取物对马唐的抑制作用大于三叶鬼针草,对根长抑制率大于茎长。苦荞水提液石油醚相和乙酸乙酯相中含量大于0.5%的化学成分有41种,其中石油醚相的主要成分为4-乙基苯酚,含量占26.8%,乙酸乙酯相的主要成分为四氢薰衣草醇,含量占20.7%。本研究初步证实,苦荞对农田杂草具有一定的化感作用,含有活性的化学成分,其化学成分的活性特征及作用机制有待进一步研究。
西南地区荞麦根结线虫危害与前茬作物及苦荞产量的相关性
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:【目的】开展西南地区荞麦根结线虫发生危害与前茬作物及苦荞产量的相关性研究,为该地区苦荞生产合理布局和根结线虫绿色防控提供理论依据。【方法】以苦荞为试验材料,采用大田调查和人工接种试验,分析苦荞根结线虫发生危害与前茬作物及苦荞产量的相关性。【结果】前茬作物为烤烟,荞麦根结线虫发生危害最为严重,发病株率为60.47%,病情指数为23.25;其次为甘蓝,发病株率为11.95%,病情指数为3.31;玉米、马铃薯、玉米和马铃薯套种、油菜及辣椒等前茬作物,荞麦根结线虫发生危害较轻,发病株率在均5%以下,病情指数在1.00以下;玛卡和休闲地,没有发现荞麦根结线虫危害。荞麦根结线虫病害级别和病情指数与苦荞产量的线性相关方程式分别为y=-0.4175x+3.086,R2=0.1473,y=-4.604x+600.35,R2=0.1652,2个方程式的a值分别为-0.4175和-4.604,R2值分别为0.1473和0.1652。【结论】荞麦根结线虫的发生与危害,与前茬作物密切相关,其中烟后种植苦荞,根结线虫发生危害最重,玛卡和休闲地没有根结线虫病发生;根结线虫病对苦荞产量的影响虽然呈负相关,但相关性较弱。
种植密度与施肥量对白城地区苦荞农艺性状及产量的影响
《作物研究 》 2021
摘要:为探究白城地区苦荞生产的最佳种植密度和施肥量,采用种植密度(4个处理)和施肥量(5个处理)2个因素的随机区组试验,分析不同种植密度和施肥量对苦荞农艺性状及产量的影响。结果表明:株高和茎粗随施肥量的增加而增加,主茎节数和分枝数在不同施肥量间没有显著性差异,株粒数、单株产量和千粒质量在各种植密度条件下随施肥量的增大先增后减。株高随种植密度的增加而增加,茎粗、株粒数和单株产量随种植密度的增加而减少,而种植密度对主茎节数、分枝数和千粒质量的影响不明显。种植密度为75万株/hm2时产量随施肥量的增加而增加,而种植密度为100万、125万、150万株/hm2时苦荞产量随施肥量的增加先增后降。复合肥施用量为0和100 kg/hm2时苦荞产量随种植密度的增加而增加,而施用量为200、300和400 kg/hm2时苦荞产量随着种植密度的增加先增后降。综合分析,白城地区苦荞最适种植密度为100万株/hm2,复合肥最佳施用量为300 kg/hm2。
苦荞株型相关性状的遗传分析及其对产量的影响
《江西农业大学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要:[目的]明确苦荞株型的遗传机制为苦荞高产新品种培育提供参考.[方法]利用株高差异较大的两个苦荞品种的杂交后代开展了株型相关性状以及产量的遗传规律及其性状间的相关性分析.[结果]株高、分枝数、主茎节数和单株粒质量在F2群体和F3群体中都出现超亲分离,并且除了分枝数以外,株高、主茎节数和单株粒质量的显性方差大于加性方差,平均显性度大于1.4个性状在F2代和F3代中的广义遗传率为0.62~0.78,在狭义遗传率中单株粒质量为0.26和0.31为最小,分枝数为0.65和0.68最大,株高和主茎节数在其之间.株型性状以及产量间的相关分析发现,株型性状都与产量性状存在显著的表现型正相关,株高与产量性状间的遗传相关系数较大.[结论]遗传率较高的分枝数可以在早期世代进行选择,与产量密切相关的株高可以后期世代进行选择.
关键词: 苦荞 株型 遗传规律 遗传相关 表现型相关 杂交育种
苦荞种皮转录组SSR位点信息分析及其分子标记的开发
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要:为开发苦荞新的SSR标记,本研究利用MISA软件对苦荞种皮转录组测序数据进行SSR位点信息搜索,利用Primer 3设计引物并随机选择53对引物进行验证.结果表明:苦荞种皮转录组数据库中共搜索到9 094个SSR位点,其中,单核苷酸、三核苷酸和二核苷酸重复类型占优势,占总SSR的63.99%、19.35%、15.49%;共发现70种重复基元,其中A/T、AT/AT、AAG/CTT基元是优势基元.设计合成的53对引物中,41对引物(77.36%)获得有效扩增,21对引物具有多态性.本研究从转录组序列中大规模开发的SSR分子标记将有助于苦荞遗传多样性与分子育种研究.