东北春播区糜子核心种质及其DNA分子身份证构建

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作者 丁艺冰 辛旭霞 +5 位作者 冯智尊 曹越 郭娟 Dipak K SANTRA 王瑞云 陈喜明 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1181-1192,共12页

本研究以500份东北春播区糜子资源为材料,利用169个SSR标记,采用UPGMA聚类分组,进行分层抽样,构建核心种质,同时应用ID Analysis 4.0软件构建分子身份证。利用等位基因数(Na)等遗传多样性衡量指标评估核心种质的遗传差异,并利用PCOA分... 本研究以500份东北春播区糜子资源为材料,利用169个SSR标记,采用UPGMA聚类分组,进行分层抽样,构建核心种质,同时应用ID Analysis 4.0软件构建分子身份证。利用等位基因数(Na)等遗传多样性衡量指标评估核心种质的遗传差异,并利用PCOA分析核心种质。结果表明,对169对SSR引物进行筛选,发现30对多态性好,利用30对SSR引物构建的糜子核心种质包含190份材料,占全部种质的38%,全部种质与核心种质的均检测出91个等位变异,保留了100%等位基因;有效等位基因数为2.2977~2.9975和2.2872~3.0173,平均值分别为2.8198和2.8297;Shannon多样性指数为0.9532~1.0990和0.9535~1.1162,平均值为1.0645和1.0667;观测杂合度为0.3434~0.8037和0.3162~0.7849,平均值为0.5399和0.5359;期望杂合度为0.5654~0.6672和0.5645~0.6707,平均值为0.6448和0.6473;Nei’s基因多样性指数为0.5648~0.6664和0.5628~0.6686,平均值为0.6441和0.6452;多态性信息含量为0.6657~0.8356和0.6493~0.8340,平均值为0.7974和0.7944。全部种质与核心种质的分子标记的相关指标进行t检验,结果无显著性差异,且PCOA分析表明核心种质与全部种质具有相似的遗传多样性和群体结构,同时发现8个SSR标记(RYW5、RYW8、RYW16、RYW28、RYW40、RYW53、RYW62和RYW67)可区分190份核心种质,构建了东北糜子核心种质的分子身份证。 展开更多

关键词 糜子 东北春播区 SSR 核心种质 DNA分子身份证

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山西太谷区谷子纹枯病病原鉴定及其生物学特性

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作者 韩彦卿 范玉杰 +4 位作者 黄国丽 武晓雄 胡春艳 朱娇 王鹤 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2369-2377,共9页

谷子是我国北方重要的杂粮作物,纹枯病是造成谷子减产的重要限制性因素之一。为探究谷子纹枯病病原种类,明确其生物学特性,本研究采集山西太谷区的谷子病样,采用组织分离法对病原物进行分离,采用牙签接种法通过柯赫氏法则进行致病性验证... 谷子是我国北方重要的杂粮作物,纹枯病是造成谷子减产的重要限制性因素之一。为探究谷子纹枯病病原种类,明确其生物学特性,本研究采集山西太谷区的谷子病样,采用组织分离法对病原物进行分离,采用牙签接种法通过柯赫氏法则进行致病性验证;结合病原菌的形态特征、菌丝融合群和rDNA-ITS序列对病原菌进行种类鉴定。在不同温度、光照、pH值、碳源、氮源条件下,采用十字交叉方法测量菌落直径,并观察后期菌核产生情况,明确纹枯病菌的生物学特性。形态学鉴定结果表明,该病原菌菌落白色,具有隔膜,呈直角分枝,基部稍缢缩,后期可产生菌核,初步鉴定为立枯丝核菌;分离的4个菌株的菌丝融合群均鉴定为Rhizoctonia solani AG-4 HG-Ⅲ融合群;菌株的ITS序列与已报道的Rhizoctonia solani AG-4 HG-Ⅲ(IBRS02)相似度达到99%。综合上述形态特征、融合群、rDNA-ITS序列和系统进化树分析,该病原菌被鉴定为R.solani AG-4 HG-Ⅲ。致病性测定结果表明,该病原菌对谷子具有较强的致病性,且对水稻、小麦、高粱等均具有致病性。生物学特性研究结果表明,病原菌在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上最适培养温度为25℃,最适pH值为6.0;黑暗条件有利于菌丝的生长,光照条件有利于菌核的形成;蔗糖和硝酸钾分别为最适的碳源和氮源;在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上菌丝生长最快,马铃薯葡萄糖琼脂培养基和马铃薯蔗糖琼脂培养基最有利于菌核的形成。本研究结果可为谷子纹枯病的研究和防治提供理论依据。 展开更多

关键词 谷子 纹枯病 立枯丝核菌 病原鉴定 生物学特性

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江苏省引进高粱种质表型性状遗传多样性分析 被引量：3

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作者 张一中 李春宏 +9 位作者 孟珊 张香桂 徐鹏 郭文琦 梁笃 郭琦 张晓娟 范昕琦 聂萌恩 柳青山 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第3期32-42,共11页

[目的]本研究旨在筛选适合江苏省种植的优异高粱种质资源,为江苏省高粱种质创新和品种选育提供参考。[方法]以国内外不同来源的175份高粱种质为试验材料,采用多样性指数、相关性和聚类分析等统计方法,对高粱的13个农艺性状进行鉴定与分... [目的]本研究旨在筛选适合江苏省种植的优异高粱种质资源,为江苏省高粱种质创新和品种选育提供参考。[方法]以国内外不同来源的175份高粱种质为试验材料,采用多样性指数、相关性和聚类分析等统计方法,对高粱的13个农艺性状进行鉴定与分析。[结果]引进的高粱种质资源具有较为丰富的遗传多样性,质量性状的多样性指数由大到小分别为抗倒性>穗型>颖壳包被度>粒色>分枝>分蘖,数量性状的多样性指数由大到小分别为千粒重>穗粒重>节数>抽穗期>株高>穗长>发芽指数。相关性分析表明,抽穗期与节数、穗粒重、千粒重、株高呈显著正相关,与发芽指数呈显著负相关。株高与穗粒重、节数、穗长呈显著正相关,与千粒重、发芽指数呈显著负相关。穗粒重与节数、穗长、千粒重呈显著正相关。发芽指数与穗长呈显著负相关。数量性状的主成分分析显示,4个主成分因子对表型变异的累计贡献率达到85.688%,其中第1主成分贡献率为31.390%,载荷较高的性状有抽穗期、节数,第2主成分贡献率为20.813%,穗长和单穗粒重载荷较高,第3主成分贡献率为17.033%,发芽指数特征向量值明显高于其他性状,第4主成分贡献率为16.451%,千粒重特征向量值明显高于其他性状。聚类分析将175份高粱资源划分为4大类群,可选择类群Ⅰ-2、类群Ⅲ、类群Ⅳ的优异种质进行种质创新。[结论]引进的高粱种质资源类型丰富,多样性程度较高,筛选出一批在江苏种植表现为早熟、矮秆、千粒重大、穗粒重高、耐穗发芽的优异种质资源,为选育适宜江苏种植的高粱品种提供了基础材料。 展开更多

关键词 高粱 引种 表型性状 遗传多样性 聚类分析

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基于农艺性状与品质性状对40份裸燕麦种质资源综合分析 被引量：3

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作者 吕玉峰 王宇欣 +4 位作者 薛志强 贾举庆 冯美臣 宋晓彦 张美俊 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第3期54-63,共10页

[目的]在燕麦主产区对裸燕麦种质资源农艺性状和品质性状进行鉴定及综合分析,为优异种质资源创新利用提供可靠材料依据。[方法]本试验以收集的40份裸燕麦种质资源为材料,在山西省右玉县对其9个农艺性状和6个品质性状指标多样性进行调查... [目的]在燕麦主产区对裸燕麦种质资源农艺性状和品质性状进行鉴定及综合分析,为优异种质资源创新利用提供可靠材料依据。[方法]本试验以收集的40份裸燕麦种质资源为材料,在山西省右玉县对其9个农艺性状和6个品质性状指标多样性进行调查和分析。[结果]农艺性状中穗粒重变异系数最大,达46.11%,其中ZY0000621穗粒重最高;株高的变异系数最低。品质性状中脂肪、β-葡聚糖含量的变异系数最高,分别达32.50%、15.65%,其中ZY000674脂肪含量最高,晋燕12号β-葡聚糖含量最高。脂肪含量与所有农艺性状无显著相关性,除穗枝梗数、穗铃数、穗粒数外,其他农艺性状与品质性状间存在互为促进或制约的关系。40份裸燕麦种质资源基于农艺性状聚类后形成的4个种质群可分别作为多目标性状(20份),高秆大穗型(2份),农艺性状表现较好且稳定(7份),高秆饲草型及用于增加穗轮层数(11份)的种质创新利用群。基于品质性状聚类后形成的其中3个品质优良的种质群分别可作为高蛋白(12份),高脂肪、高总淀粉和高支链淀粉(10份),高β-葡聚糖和高直链淀粉(9份)种质创新利用群,且种质群Ⅱ综合品质性状突出。基于农艺性状与品质性状聚类后形成的3个种质群可分别作为选育大粒型、高β-葡聚糖(15份),高秆、主穗长、高蛋白、高总淀粉和高支链淀粉(13份),穗部性状优良、高脂肪和高直链淀粉(12份)种质创新利用群。GGE Biplot排序结果显示,ZY000621、ZY000671、坝莜18号资源的综合性状位列前三。[结论]40份裸燕麦种质资源农艺性状和品质性状变异程度有差异,从变异程度高的性状中鉴定出3个优异资源。40份裸燕麦种质资源被归为10个种质创新利用群。筛选到3个综合性状优良资源。 展开更多

关键词 裸燕麦 种质资源 农艺性状 品质性状 综合分析

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谷子不同核心种质的小米氨基酸组分积累特性分析及其评价 被引量：1

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作者 舒军 王啸旗 +5 位作者 郭宁馨 李旭凯 高建华 王兴春 侯思宇 赵雄伟 《山西农业科学》 2022年第12期1622-1630,共9页

旨在通过分析不同来源谷子种质的小米氨基酸组分积累特性,评价谷子核心种质资源品质情况,为小米优质品种选育提供参考。以154份谷子核心种质为材料,利用近红外光谱法分别对2 a小米的17种氨基酸含量进行测定,通过小米氨基酸的变异系数和... 旨在通过分析不同来源谷子种质的小米氨基酸组分积累特性,评价谷子核心种质资源品质情况,为小米优质品种选育提供参考。以154份谷子核心种质为材料,利用近红外光谱法分别对2 a小米的17种氨基酸含量进行测定,通过小米氨基酸的变异系数和相关性、不同种质来源对氨基酸含量的影响研究氨基酸积累特性,并利用主成分和聚类分析筛选富含氨基酸的优质种质。结果表明,小米中谷氨酸、丙氨酸和异亮氨酸的含量最高(>1%),苏氨酸、组氨酸、赖氨酸、半胱氨酸含量最低(<0.4%);除组氨酸、缬氨酸外,其余15种氨基酸积累特性在年份间存在显著差异,来源于黑龙江、甘肃等省的种质氨基酸平均总含量最高(>13%)。此外,春谷种质的小米13种氨基酸含量均显著高于夏谷种质。相关性分析表明,不同氨基酸间均存在显著相关,其中,苯丙氨酸与组氨酸等10种氨基酸呈显著负相关。主成分和聚类分析将154份谷子核心种质分为4个类群,其中,第Ⅰ类群种质小米氨基酸含量明显高于其他3类种质,筛选出甘肃陇粟2号、陇谷5号、陇谷10号、黑龙江嫩选十一号、山西大同黄、白毛粱谷、新疆二白谷等高氨基酸品种和甘肃陇谷10号、山西向阳谷等高赖氨酸品种。 展开更多

关键词 谷子 核心种质 氨基酸组分 积累特性 综合评价

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205份小扁豆种质农艺性状的遗传多样性分析 被引量：1

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作者 丁艺冰 陈喜明 +2 位作者 张广峰 韩云丽 梅显军 《种子》 北大核心 2022年第12期59-65,共7页

采用大田种植,在小扁豆成熟期对株高、主茎节数、分枝数、结荚节位、单株荚数、单株粒数、单荚粒数、单株产量、荚长、百粒重等10个性状,采用变异性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析的统计方法,对收集的国内外205份小扁豆种质资... 采用大田种植,在小扁豆成熟期对株高、主茎节数、分枝数、结荚节位、单株荚数、单株粒数、单荚粒数、单株产量、荚长、百粒重等10个性状,采用变异性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析的统计方法,对收集的国内外205份小扁豆种质资源进行综合评价。结果显示,这些资源农艺性状的变异系数从大到小依次为单株荚数、单株产量、结荚节位、单株粒数、分枝数、百粒重、株高、主茎节数、单荚粒数、荚长。10个农艺性状间存在不同程度的相关性。主成分分析表明,前3个主成分特征值均大于1,累计贡献率大于60.41%。其中,第1主成分主要与单株荚数、单株产量相关,第2主成分主要与株高、分支数、主茎节数、百粒重、荚长、单荚粒数、结荚节位相关,第3主成分主要与单株粒数相关。聚类分析将205份种质在遗传距离为30时分为六大类。筛选出42份单株荚数多、单株粒数多、单荚粒数多、单株产量高、百粒重高的种质。 展开更多

关键词 小扁豆 种质 农艺性状 遗传多样性

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谷子KCS基因家族鉴定及其对干旱胁迫的响应 被引量：1

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作者 朱垠豪 李晨 +4 位作者 葛星辰 朱倩倩 段明 韩渊怀 马芳芳 《山西农业科学》 2023年第6期599-609,共11页

酮脂酰辅酶A合酶(β-ketoacyl-CoA synthase,KCS)是超长链脂肪酸合成过程中的限速酶,主要负责调控脂肪酸和蜡质的合成与积累。为了为谷子抗旱品种的选育提供新的线索,研究利用隐马尔可夫模型对谷子KSC基因家族进行鉴定,并利用生物信息... 酮脂酰辅酶A合酶(β-ketoacyl-CoA synthase,KCS)是超长链脂肪酸合成过程中的限速酶,主要负责调控脂肪酸和蜡质的合成与积累。为了为谷子抗旱品种的选育提供新的线索,研究利用隐马尔可夫模型对谷子KSC基因家族进行鉴定,并利用生物信息学技术对谷子KCS基因家族进行系统分析与鉴定,并对其理化特征、进化关系、保守基序、基因结构、顺式调控元件、亚细胞定位、共线性进行分析和表达模式分析。结果表明,从谷子基因组中共鉴定到33个KCS基因;系统进化和共线性分析结果显示,谷子KCS基因与高粱、玉米进化关系更近;启动子区包含许多激素响应、逆境响应和生长发育相关元件,暗示KCS基因可能参与多个生物学过程;谷子KCS基因在穗部表达量最高,其次为叶片,早晚表达量均高于中午。此外,干旱胁迫下谷子Seita.9G470700和Seita.9G487500基因的表达量显著高于对照,表明这2个KCS基因在谷子干旱响应中发挥重要作用。 展开更多

关键词 谷子 β–酮脂酰辅酶A合酶 生物信息学分析 表达分析 干旱胁迫响应

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谷子木质素单体生物合成基因的筛选及低氮胁迫分析

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作者 张路瑶 李瑞淼 +4 位作者 张晓霞 杨宇琭 唐中伟 王兴春 高建华 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期9-22,共14页

[目的]木质素在保持细胞壁结构的完整性、水分输送、机械支撑以及抵抗各种生物和非生物胁迫等起着关键作用。不同物种间木质素合成途径、木质素单体组成和含量存在一定差异。[方法]利用生物信息学手段筛选谷子(Se⁃taria italica)中参与... [目的]木质素在保持细胞壁结构的完整性、水分输送、机械支撑以及抵抗各种生物和非生物胁迫等起着关键作用。不同物种间木质素合成途径、木质素单体组成和含量存在一定差异。[方法]利用生物信息学手段筛选谷子(Se⁃taria italica)中参与木质素单体生物合成的多种酶家族候选基因;利用晋谷21号的超早熟突变体xiaomi转录组数据,比较其时空表达模式,并进一步筛选各家族中的关键成员;最后,利用xiaomi低氮胁迫前后各候选基因表达差异分析,明确木质素合成途径中可能响应低氮胁迫的关键基因。[结果]本研究筛选到参与木质素单体合成的PAL、C4H、4CL、HCT、C3'H、CCoAOMT、F5H、COMT、CCR、CAD和CSE家族成员分别为10、4、6、3、1、5、1、11、13、17个,其中有21个基因被推测真正参与谷子的木质化过程,有32个基因参与谷子的低氮胁迫。[结论]谷子木质素合成关键酶家族基因的鉴定和表达分析,以及氮胁迫响应基因的筛选,为开拓通过调节谷子木质素组成,改善谷子茎秆机械强度、抗逆性能和生物质有效利用的新途径奠定了基础。 展开更多

关键词 谷子 木质素单体 生物合成 转录组 低氮胁迫

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基于代谢组学研究谷子SiYABBYs参与花发育过程中鼠李糖苷的生物合成

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作者 韩华蕊 杨宇琭 +4 位作者 门艺涵 韩尚玲 韩渊怀 霍轶琼 侯思宇 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期189-198,共10页

花器官发育是生殖发育的前提和基础,对小穗最终的形成具有决定性作用,YABBY转录因子在花器官的发育中具有重要作用,探究谷子YABBY家族成员的序列特征及表达模式,揭示其与谷子穗发育的关系,为阐明谷子YABBY基因家族的功能以及提高谷子产... 花器官发育是生殖发育的前提和基础,对小穗最终的形成具有决定性作用,YABBY转录因子在花器官的发育中具有重要作用,探究谷子YABBY家族成员的序列特征及表达模式,揭示其与谷子穗发育的关系,为阐明谷子YABBY基因家族的功能以及提高谷子产量奠定理论基础。通过对谷子YABBY基因家族进行全基因组鉴定,分析SiYABBYs的理化性质、组织表达模式,并与拟南芥和水稻YABBY蛋白序列比对进行功能预测。结果表明,共鉴定8个YABBY家族成员,编码150-303个氨基酸,在抽穗期和授粉期的穗中特异表达,可能参与谷子营养组织的发育和花器官的形成。对谷子抽穗期和授粉期的代谢组数据与SiYABBYs的表达水平进行相关性分析发现,SiYABBY1/SiYABBY5/SiYABBY7/SiYABBY8与鼠李糖苷代谢通路的酶基因紧密关联,表明促进授粉期穗中鼠李糖苷的积累,可能与谷子的成育率及结实率相关。 展开更多

关键词 谷子 YABBY基因家族 代谢组学 鼠李糖苷

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谷子γ-氨基丁酸转运蛋白基因的生物学及表达特征分析

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作者 葛星辰 李晨 +5 位作者 朱垠豪 朱倩倩 段明 马芳芳 韩渊怀 王娟玲 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期17-28,共12页

[目的]γ⁃氨基丁酸是一种可以调节植物抗逆性的重要氨基酸,参与植物的生长、发育及应对各种胁迫,而γ⁃氨基丁酸转运蛋白(GAT)可以将其转运到特定部位从而发挥作用。对谷子GAT基因进行研究可为后续探究谷子的抗逆机制发挥重要作用。[方法... [目的]γ⁃氨基丁酸是一种可以调节植物抗逆性的重要氨基酸,参与植物的生长、发育及应对各种胁迫,而γ⁃氨基丁酸转运蛋白(GAT)可以将其转运到特定部位从而发挥作用。对谷子GAT基因进行研究可为后续探究谷子的抗逆机制发挥重要作用。[方法]本研究对谷子GAT进行了系统的生物信息学分析,并通过实时荧光定量PCR分析谷子GAT在胁迫条件下的表达情况;此外,对拟南芥野生型和SALK_201083C(谷子GAT的拟南芥同源基因T⁃DNA插入突变体)进行抗旱性研究。[结果]研究表明,谷子GAT具有明显的组织表达特异性,能够响应逆境胁迫,并参与调节谷子干旱胁迫应答的机制。拟南芥SALK_201083C的抗旱性显著减弱。[结论]谷子GAT能够参与植物的逆境调节。研究结果对今后进一步研究GAT的功能提供一定理论依据。 展开更多

关键词 小米 GAT 生物信息学分析 干旱胁迫

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谷子重组自交系群体株型和产量性状分析

11

作者 何妙玲 王智兰 +6 位作者 杜晓芬 韩康妮 连世超 李禹欣 成锴 李颜方 王军 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期91-100,共10页

理想株型可以显著提高作物产量,但谷子中株型性状与产量性状之间的关系还不清楚。旨为谷子株型育种提供理论基础和种质资源,以矮宁黄×晋谷21号杂交自交构建的126个F 6重组自杂交系(RIL)群体为材料,在长治、榆次和大同3个生态环境... 理想株型可以显著提高作物产量,但谷子中株型性状与产量性状之间的关系还不清楚。旨为谷子株型育种提供理论基础和种质资源,以矮宁黄×晋谷21号杂交自交构建的126个F 6重组自杂交系(RIL)群体为材料,在长治、榆次和大同3个生态环境条件下,对10个株型性状(株高、主茎长度、穗长、穗下节长、穗粗、分蘖数、节数、旗叶长、旗叶宽和旗叶面积)和3个产量性状(穗质量、穗粒质量和千粒质量)进行表型鉴定,基于最佳线性无偏估计(BLUE)进行相关性分析、偏相关分析、主成分分析、逐步回归分析和聚类分析。表型变异分析结果表明,双亲的株高和主茎长度在3个生态环境下均呈极显著差异,穗下节长和节数在2个生态环境下呈显著或极显著差异,穗长、穗粗、穗质量、穗粒质量和分蘖数在单一生态环境下呈显著或极显著差异。RIL群体中,株型和产量性状变异丰富,频率分布近似正态分布,13个性状的变异系数为6.86%~31.71%,除榆次的主茎长度外,其他性状在各生态环境下均存在双向超亲分离现象。相关性分析和偏相关性分析结果发现,穗质量、穗粒质量与株高、主茎长度、穗长、穗下节长和节数呈极显著正相关,而与分蘖数呈极显著负相关,穗质量与旗叶长呈显著正相关。主成分分析将13个性状简化为4个主成分,累计贡献率可达93.938%。多元回归分析结果显示,拟合度R 2为0.614,主茎长度、穗长、分蘖数是影响穗质量的主要因素。聚类分析将RIL群体划分为7类,其中第Ⅴ类群包括3份材料,产量最高,株高中等,综合性状好,可作为今后谷子株型育种的骨干亲本。 展开更多

关键词 谷子 重组自交系组自交系 株型 产量性状 相关分析 主成分分析 聚类分析

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基于WGCNA发掘谷子穗部类黄酮合成途径调控关键基因 被引量：6

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作者 韩尚玲 霍轶琼 +5 位作者 李辉 韩华蕊 侯思宇 孙朝霞 韩渊怀 李红英 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1645-1657,共13页

类黄酮是植物重要的次生代谢物质,在植物生长发育中发挥着重要的作用,此外,类黄酮具有抗氧化活性,对人体十分有益。谷子籽粒营养丰富全面,是一种保健型杂粮,深受我国人民喜爱。谷子作为C4模式植物,正在受到越来越多的关注。目前谷子籽... 类黄酮是植物重要的次生代谢物质,在植物生长发育中发挥着重要的作用,此外,类黄酮具有抗氧化活性,对人体十分有益。谷子籽粒营养丰富全面,是一种保健型杂粮,深受我国人民喜爱。谷子作为C4模式植物,正在受到越来越多的关注。目前谷子籽粒类黄酮代谢及调控机制研究较少。本研究利用高类黄酮品种晋谷21(JG21)及低类黄酮品种牛毛白(NMB)谷穗为材料,分析JG21与NMB小穗发育不同阶段类黄酮靶向代谢组及JG21小穗发育不同阶段转录组,结合加权基因共表达网络分析挖掘可能参与调控类黄酮代谢的转录因子,并在不同水平的类黄酮品种中进行表达分析初步验证。结果发现,2个品种小穗中主要富集的类黄酮组分为芹菜素、牡荆素及柚皮素,三者共占总类黄酮含量的79%以上。类黄酮代谢基因共表达网络中包含38,921个基因,共划分为32个模块,其中turquoise模块、green模块及magenta模块与类黄酮代谢显著相关。利用类黄酮代谢通路差异表达基因作为关键基因筛选出与类黄酮代谢调控相关的27个转录因子家族,并通过启动子结合基序分析筛选获得11个转录因子。Pearson相关性分析表明,11个转录因子中有7个候选转录因子可能参与类黄酮代谢,分别为WRKY38、MYB4a、PI、WRKY15、WRKY62、MYB46、WRKY23。以上结果为研究谷子类黄酮代谢通路转录调控机制提供了新的候选基因,为深入揭示类黄酮代谢调控机制奠定基础。 展开更多

关键词 谷子 类黄酮 权重基因共表达网络 转录因子

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谷子糖转运蛋白基因SiSTPs的鉴定及其参与谷子抗逆胁迫响应的研究 被引量：4

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作者 晋敏姗 曲瑞芳 +4 位作者 李红英 韩彦卿 马芳芳 韩渊怀 邢国芳 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期825-839,共15页

糖转运蛋白(sugar transporter proteins,STPs)是一类主要转运己糖的单糖转运蛋白,在作物的生长发育和抗逆过程中发挥着重要作用。谷子是绿色旱作农业的主栽作物,也是C4光合作用机理和禾本科抗逆基因挖掘的模式植物,目前有关谷子STP基... 糖转运蛋白(sugar transporter proteins,STPs)是一类主要转运己糖的单糖转运蛋白,在作物的生长发育和抗逆过程中发挥着重要作用。谷子是绿色旱作农业的主栽作物,也是C4光合作用机理和禾本科抗逆基因挖掘的模式植物,目前有关谷子STP基因功能的研究还鲜有报道。因此,本研究利用生物信息学方法,对包括谷子在内的6种禾本科作物的STPs基因进行全基因组鉴定,重点对谷子SiSTPs基因的理化性质、染色体定位、系统进化、基因结构、保守结构域、组织表达模式,并对其参与谷子干旱和低磷胁迫以及白发病抗性响应进行了深入分析。在谷子、狗尾草、高粱、玉米、小麦和水稻中分别鉴定出STP基因家族成员24、26、23、22、33和27个,系统进化分析聚为4类。谷子的24个SiSTP基因不均匀的分布在7条染色体上,其编码氨基酸的大小为499~581 aa,这些SiSTP蛋白都具有Sugar_tr(PF00083)保守结构域,并且在启动子区存在大量的光响应以及逆境响应元件,分析发现谷子SiSTPs基因在进化过程中受到了强烈的纯化选择压力,存在明显的组织表达特异性,且受光诱导,不同成员在低磷胁迫、干旱胁迫和白发病侵染过程中表达存在差异。本研究为阐明谷子STP蛋白的功能以及响应逆境胁迫机理提供理论基础。 展开更多

关键词 谷子 糖转运蛋白基因 系统进化 表达分析 胁迫应答

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中国大麦育成品种产量相关性状鉴定评价 被引量：7

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作者 赵盟 王春超 +12 位作者 张仁旭 窦婷语 裴红红 郭爱奎 李姗姗 吴斌 刘敏轩 高佳 张京 邢国芳 王化俊 孟亚雄 郭刚刚 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1371-1382,共12页

提高产量是作物育种的最主要的目标之一。通过对不同时期大麦育成品种的产量相关性状进行鉴定评价,有助于提高大麦高产育种的针对性。本研究对我国155份青稞、啤酒和饲料大麦育成品种的8个产量相关性状,分别在两个环境进行了表型鉴定。... 提高产量是作物育种的最主要的目标之一。通过对不同时期大麦育成品种的产量相关性状进行鉴定评价,有助于提高大麦高产育种的针对性。本研究对我国155份青稞、啤酒和饲料大麦育成品种的8个产量相关性状,分别在两个环境进行了表型鉴定。结果显示,啤酒大麦的株高、穗长、穗节数三者之间均呈极显著正相关;青稞和啤酒大麦中,穗密度和千粒重呈负相关。总体来看,啤酒和饲料大麦育成品种的千粒重表现为逐渐上升趋势,而青稞和啤酒大麦的株高呈下降趋势。聚类分析发现,参试材料可划分为高秆多粒组、中矮秆组、长穗高千粒重组、长粒稀穗组4类,反映了不同大麦产区的主要品种特征。本研究通过分析不同时期大麦育成品种的产量相关性状变化规律及潜在利用途径,可为我国不同生态区的大麦高产育种提供参考。 展开更多

关键词 大麦 育成品种 产量相关性状鉴定

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谷子ZF⁃HD基因家族的鉴定及生物信息学分析 被引量：2

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作者 李珊 刘永琪 +4 位作者 朱垠豪 葛星辰 段明 韩渊怀 马芳芳 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第5期13-25,共13页

[目的]ZF⁃HD是植物特有的一类调节植物生长发育和抗逆性的转录因子。对谷子ZF⁃HD进行全基因组水平的鉴定和表达分析,旨在为深入探索ZF⁃HD在谷子中的功能奠定一定的基础。[方法]利用生物信息学鉴定谷子ZF⁃HD基因家族成员,并对谷子ZF⁃HD... [目的]ZF⁃HD是植物特有的一类调节植物生长发育和抗逆性的转录因子。对谷子ZF⁃HD进行全基因组水平的鉴定和表达分析,旨在为深入探索ZF⁃HD在谷子中的功能奠定一定的基础。[方法]利用生物信息学鉴定谷子ZF⁃HD基因家族成员,并对谷子ZF⁃HD家族成员染色体定位、理化性质、基因结构、蛋白保守结构域、进化关系和表达模式进行分析。[结果]共鉴定到谷子ZF⁃HD家族基因16个,分布在8条染色体上;进化分析发现谷子ZF⁃HD家族基因可以分为5个亚类;motif预测共鉴定到4个保守motif基序;顺式作用元件分析发现与干旱响应相关的ZF⁃HD基因共9个;谷子ZF⁃HD家族基因与拟南芥中2个基因、水稻中13个基因存在共线性;5个ZF⁃HD家族基因被预测定位到细胞核内;谷子ZF⁃HD家族基因在穗中表达最多,干旱胁迫下不同抗旱性品种中ZF⁃HD基因的表达模式不同,存在时空特异性。[结论]研究结果为深入挖掘该家族基因在谷子生长发育及逆境胁迫中发挥的作用提供理论基础。 展开更多

关键词 谷子 ZF⁃HD 生物信息学分析 表达分析

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谷子几丁质酶基因家族鉴定及在白发病菌胁迫下的表达分析 被引量：2

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作者 韩海丽 王鹤 +3 位作者 董梦迪 马芳芳 韩渊怀 韩彦卿 《激光生物学报》 CAS 2022年第4期368-378,共11页

谷子白发病是威胁谷子产量和品质的重要系统性侵染病害。在抵抗病原菌的过程中,抗病相关基因起着尤为重要的作用。几丁质酶(Chitinase,EC.3.2.1.14)是植物抗病反应过程中的一类重要的病程相关蛋白,在植物防御病原菌侵染和害虫危害中扮... 谷子白发病是威胁谷子产量和品质的重要系统性侵染病害。在抵抗病原菌的过程中,抗病相关基因起着尤为重要的作用。几丁质酶(Chitinase,EC.3.2.1.14)是植物抗病反应过程中的一类重要的病程相关蛋白,在植物防御病原菌侵染和害虫危害中扮演重要的角色。本研究在前期对白发病菌侵染抗感谷子品种转录组分析的基础上发现几丁质酶家族基因在抗感品种中显著差异表达,推测该家族基因可能参与谷子对白发病的抗病反应过程。基于此,本研究运用生物信息学相关技术对筛选出的30个谷子候选抗病相关几丁质酶家族基因进行染色体定位,利用TBtools等软件对该基因家族的理化性质、基因结构、发育树构建、蛋白序列及其转录水平进行分析。结果表明,30个谷子几丁质酶家族基因分布在8条染色体上(第6条染色体除外)。几丁质酶蛋白均含有分泌信号肽,预测为分泌蛋白,且具有保守蛋白基序。系统发育树分析显示,该基因家族成员可分为3个亚组。结合白发病菌侵染抗感谷子转录组数据,根据其表达模式的差异,可分为上调、下调和不表达3类基因。荧光定量PCR结果表明,Seita.1G225300、Seita.4G286000、Seita.5G389900、Seita.7G150600、Seita.7G150700和Seita.8G076900这些基因表达在抗感品种中存在显著差异,很可能参与抗白发病的调控过程。其研究结果有望为谷子抗病基因克隆及分子育种提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 谷子 白发病菌 几丁质酶 基因家族 抗病

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10份不同年代山西省主推高粱品种灌浆与脱水速率研究 被引量：2

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作者 赵文博 张一中 +5 位作者 范昕琦 张晓娟 聂萌恩 梁笃 郭琦 杨彬 《中国农学通报》 2021年第33期15-22,共8页

为了研究山西省不同年代高粱品种的灌浆与脱水速率随着年代的更替所呈现的变化规律,试验以不同年代的10份高粱品种为试验材料,利用相关统计软件和公式计算每次取样期间子粒的含水量及灌浆和脱水速率,并进行显著性检验。显著性分析表明,... 为了研究山西省不同年代高粱品种的灌浆与脱水速率随着年代的更替所呈现的变化规律,试验以不同年代的10份高粱品种为试验材料,利用相关统计软件和公式计算每次取样期间子粒的含水量及灌浆和脱水速率,并进行显著性检验。显著性分析表明,百粒湿重、百粒干重和含水量在不同模型和不同天数之间呈差异极显著。在第45天时,含水量大部分处于17%~20%左右,只有‘晋杂4号’和‘抗四’略低,在9%左右。百粒干重、脱水速率和灌浆速率年代间没有明显的规律变化。百粒干重在第25~35天增长速率最慢。随着年代变化,各品种在成熟期的脱水速率逐步下降;10份材料的灌浆速率在第25~35天均呈下降趋势,随年代更替,新品种的子粒灌浆速率略高于老品种。产量与35~45天的脱水速率呈显著负相关。生产中选用灌浆前中期子粒灌浆较快与成熟期子粒脱水速率相对较高的品种,是提高子粒质量、稳定产量的关键‘。晋杂1号’‘、晋杂4号’和‘晋杂12号’是本次试验灌浆速率快的品种。 展开更多

关键词 高粱 年代 灌浆速率 脱水速率 相关性

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谷子GRAS转录因子家族的全基因组鉴定、表达分析及标记开发 被引量：2

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作者 王智兰 韩康妮 +3 位作者 杜晓芬 李禹欣 连世超 王军 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1723-1737,共15页

为了鉴定谷子GRAS家族基因并揭示SiGRASs响应外源植物激素和逆境胁迫过程的表达规律,本研究采用生物信息学方法对谷子GRAS转录因子家族进行全基因组鉴定,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行4种激素和2种胁迫处理后的表达分析,并根据SiGRA... 为了鉴定谷子GRAS家族基因并揭示SiGRASs响应外源植物激素和逆境胁迫过程的表达规律,本研究采用生物信息学方法对谷子GRAS转录因子家族进行全基因组鉴定,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行4种激素和2种胁迫处理后的表达分析,并根据SiGRAS23序列差异开发分子标记。结果表明,谷子全基因组共包含52个GRAS转录因子基因,大部分编码亲水性蛋白;82.69%的基因编码酸性蛋白,长度为362~734 aa,分子量为39.81~100.09 kDa,等电点为4.85~9.53。系统发育分析将谷子GRAS家族划分为10个亚家族。组织表达量分析表明,各亚族基因具有明显的组织表达特异性,LISCL、DELLA和SHR亚族基因分别在叶、茎和根中有较高的表达量,PAT1和HAM亚族大部分基因为组成型表达,但在叶中的表达量最高。SiGRASs启动子区含有多种植物激素、逆境响应相关的顺式作用元件;qRT-PCR结果显示,SiGRASs在不同激素和非生物胁迫下的表达水平存在较大差异,其中PAT1亚族中Seita.2G369400对6种不同的处理响应最为敏感;少数SiGRASs基因在各组织和各种激素和非生物胁迫处理下,表达量均在极低水平。DELLA亚族中的SiGRAS23在遗传群体AJF的双亲矮宁黄和晋谷21号间存在序列差异,据此开发的分子标记D8-1与该群体株高性状紧密连锁。本研究为解析谷子GRAS家族基因参与激素信号转导及逆境胁迫响应的功能研究奠定了基础,SiGRAS23的分子标记可用于今后谷子种质资源株高等位变异的筛选。 展开更多

关键词 谷子 GRAS 全基因组鉴定 表达分析 分子标记

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不同肉色甘薯块根品质分析 被引量：1

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作者 高慧宇 任清铭 +4 位作者 马晓娜 王育选 丰慧霞 庞祥东 张彬 《山西农业科学》 2022年第10期1383-1388,共6页

试验以不同肉色13份甘薯品种(包括商薯19、蜂蜜罐、徐薯27、澳洲紫白、秦薯5号5份白色品种,高系14、金安娜、香薯、济薯26、白薯5份黄色品种和普薯32、烟薯25、紫云红3份橙色品种)的块根为试验材料,对其叶酸含量、硒含量、总类胡萝卜素... 试验以不同肉色13份甘薯品种(包括商薯19、蜂蜜罐、徐薯27、澳洲紫白、秦薯5号5份白色品种,高系14、金安娜、香薯、济薯26、白薯5份黄色品种和普薯32、烟薯25、紫云红3份橙色品种)的块根为试验材料,对其叶酸含量、硒含量、总类胡萝卜素含量、糊化度以及干率等不同品质指标进行主成分分析,评价13份甘薯块根的品质差异。结果表明,不同肉色甘薯的营养成分存在较大差异,其中,烟薯25的叶酸含量最高,显著高于商薯19;白薯的硒含量显著高于其他品种;黄色度(b*)与总类胡萝卜素含量成正比,橙肉甘薯总类胡萝卜素含量最高,其中普薯32最高,并显著高于其他品种。根据淀粉糊化度的2个特征值(衰减值和回生值)发现,秦薯5号和金安娜的食味品质较好。利用因子分析得到3个公因子,贡献率为82.666%,其中,公因子1贡献率最大,即峰值黏度、衰减值、最终黏度和回生值对甘薯品质影响较大。 展开更多

关键词 甘薯 块根 品质指标 品质评价

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谷子SBP转录因子家族基因的表达分析 被引量：2

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作者 杜晓芬 韩康妮 +3 位作者 李禹欣 王智兰 连世超 王军 《山西农业科学》 2021年第12期1474-1482,共9页

SBP(Squamosa promoter binding protein)是植物中一类特有的转录因子,在调控株型建成、开花、产量、激素信号转导、逆境响应等方面发挥重要作用。为探究谷子SBP家族基因的表达模式,利用生物信息学和荧光实时定量PCR,对19个SiSBPs在不... SBP(Squamosa promoter binding protein)是植物中一类特有的转录因子,在调控株型建成、开花、产量、激素信号转导、逆境响应等方面发挥重要作用。为探究谷子SBP家族基因的表达模式,利用生物信息学和荧光实时定量PCR,对19个SiSBPs在不同组织器官中的表达模式进行了分析,并对其启动子顺式作用元件进行预测,进一步分析了7个SiSBPs对3种植物激素和3种逆境胁迫的响应规律;同时,利用psRNATarget server对miR156和miR529的靶基因结合位点进行了预测。结果表明,SiSBP17总体表达水平低于其他基因,SiSBP19表现为组成型表达,其余SiSBPs表现出明显的组织表达特异性;7个SiSBPs对生长素、赤霉素、茉莉酸甲酯等外源植物激素和ABA、冷、干旱等胁迫处理均有响应,不同基因在不同激素和逆境胁迫下的响应规律存在差异;另外,研究预测到13个SiSBPs存在miR156和miR529结合位点。 展开更多

关键词 谷子 SBP转录因子 表达分析 生物信息学分析 荧光实时定量分析

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