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小麦籽粒抗性淀粉积累特性及淀粉合成相关酶基因表达分析

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植物生理学报 2021年第1期57卷 112-120页

作者：刘素君冯健超江薛丽姚永伟高宏欢马冬云河南农业大学农学院国家小麦工程技术研究中心/小麦玉米作物学国家重点实验室郑州450046

本文旨在研究小麦(Triticum aestivum)籽粒抗性淀粉(resistant starch, RS)积累与淀粉合成相关酶基因表达的关系,以期为小麦营养品质改良提供一定的理论依据。以2个强筋小麦品种(‘新麦26’和‘郑麦366’)和1个黑小麦品种(‘周黑麦1号’... 详细信息

本文旨在研究小麦(Triticum aestivum)籽粒抗性淀粉(resistant starch, RS)积累与淀粉合成相关酶基因表达的关系,以期为小麦营养品质改良提供一定的理论依据。以2个强筋小麦品种(‘新麦26’和‘郑麦366’)和1个黑小麦品种(‘周黑麦1号’)为材料,研究籽粒灌浆过程中抗性淀粉积累特性及淀粉合成相关酶基因表达。结果表明,‘新麦26’表现最高的抗性淀粉含量;同时,其直链淀粉含量、B型淀粉粒(粒径2~9.8μm)表面积和数目分布百分比最高。在花后20~30 d,‘新麦26’和‘郑麦366’具有较高的抗性淀粉增加幅度,分别为65.6%和50.5%。籽粒发育过程中淀粉合成相关酶基因表达主要呈4种表达模式,其中在中、后期高表达的基因可能对淀粉积累起重要的作用;‘新麦26’在籽粒发育中、后期GBSSI的高表达以及SSI、SSIIa、SBEI和SBEIIa的较低表达可能有助于抗性淀粉含量的积累。

关键词：小麦籽粒抗性淀粉淀粉合成相关酶基因表达

不同冬小麦品种拔节期抗冻性差异及相关基因表达分析

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麦类作物学报 2020年第12期40卷 1455-1460页

作者：姚永伟韩巧霞张奥深雍晓宇高宏欢刘素君宋天启王晨阳河南农业大学农学院国家小麦工程技术研究中心河南郑州450002

为探究不同品种冬小麦拔节期抗冻性差异,以冬小麦品种郑麦366和百农207为材料,在人工气候室-5℃低温胁迫连续处理24 h后,测定叶片丙二醛(MDA)和游离脯氨酸含量及抗逆相关SOD、POD、WCS120、P5CS和LEA基因的相对表达量,分析了低温胁迫后... 详细信息

为探究不同品种冬小麦拔节期抗冻性差异,以冬小麦品种郑麦366和百农207为材料,在人工气候室-5℃低温胁迫连续处理24 h后,测定叶片丙二醛(MDA)和游离脯氨酸含量及抗逆相关SOD、POD、WCS120、P5CS和LEA基因的相对表达量,分析了低温胁迫后两个品种间各指标的变化特点。结果表明,连续低温处理24 h后,两个品种的MDA和游离脯氨酸含量均较处理前显著下降,且百农207的MDA和游离脯氨酸含量分别显著低于和高于郑麦366。百农207叶片中除SOD在24 h时与郑麦366表达量无显著差异外,其余四个基因表达量均显著高于郑麦366。在低温处理24 h时百农207这5个基因的表达量都较0 h时显著升高,而郑麦366则显著下降。低温胁迫后,郑麦366幼穗受冻率高于百农207。因此,百农207的拔节期抗冻性高于郑麦366,也说明在冬小麦生产过程中选择种植抗冻性较强的品种可以缓解拔节期低温的危害。

关键词：冬小麦拔节期低温胁迫相对表达量

小麦G2-like转录因子家族基因鉴定与表达模式分析

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作物学报 2023年第5期49卷 1410-1425页

作者：贾玉库高宏欢冯健超郝紫瑞王晨阳谢迎新郭天财马冬云河南农业大学农学院/国家小麦工程技术研究中心/河南省小麦技术创新中心河南郑州450046

Golden2-Like(G2-like)转录因子,是属于MYB类转录因子中GARP超家族的成员,在调节叶绿体发育中起重要作用。本研究利用生物信息学方法对小麦G2-like基因进行了全基因组鉴定,并对其理化性质、亚细胞定位、启动子顺式作用元件及对非生物胁... 详细信息

Golden2-Like(G2-like)转录因子,是属于MYB类转录因子中GARP超家族的成员,在调节叶绿体发育中起重要作用。本研究利用生物信息学方法对小麦G2-like基因进行了全基因组鉴定,并对其理化性质、亚细胞定位、启动子顺式作用元件及对非生物胁迫和激素的响应模式进行了分析。从小麦中共鉴定出87个G2-like基因,不均匀的分布在小麦21条染色体上,系统发育分析将这些基因分为14个亚族。蛋白质二级结构预测表明,小麦G2-like基因的氨基酸序列均以α螺旋和随机卷曲为主要结构。启动子顺式作用元件分析表明其上游2 kb区域含有7种(P-box、SpI、LTR、ABRE、MBS、TGA-element和AE-box)与逆境胁迫诱导相关顺式作用元件。其中Ta3AG2-like19含有顺式调控元件结合位点最多,一共有18个结合位点。qRT-PCR验证发现,Ta3AG2-like19、Ta3AG2-like20、Ta4AG2-like29和Ta6AG2-like52在PEG和盐胁迫下以及GA、IAA和ABA激素诱导下表达量显著上调,这些基因可能介导了小麦对多种非生物逆境的响应。

关键词：小麦 G2-like转录因子生物信息学逆境胁迫表达分析

小麦G2-like转录因子全基因组分析及抗逆相关基因鉴定

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小麦G2-like转录因子全基因组分析及抗逆相关基因鉴定

新质生产力参与价值创造的理论探讨和实践应用

第十九届中国作物学会学术年会

作者：高宏欢刘素君冯健超江薛丽马冬云河南农业大学农学院国家小麦工程技术研究中心

【研究背景】小麦是我国最主要的粮食作物之一,其产量高低对国家粮食安全和国民经济发展均具有重要作用,而小麦生长过程中经常遭遇的生物胁迫和非生物胁迫严重影响小麦生长,挖掘小麦逆境响应相关基因及功能验证可为小麦抗逆育种提供理... 详细信息

【研究背景】小麦是我国最主要的粮食作物之一,其产量高低对国家粮食安全和国民经济发展均具有重要作用,而小麦生长过程中经常遭遇的生物胁迫和非生物胁迫严重影响小麦生长,挖掘小麦逆境响应相关基因及功能验证可为小麦抗逆育种提供理论参考。植物在生存逆境中转录因子可以激活或者抑制某些基因的转录,影响其蛋白在植物体内的表达量及功能,对植物逆境应答和生长发育有着重要作用。Golden2-like(GLK,G2-like)在叶绿体发育、果实品质、生物胁迫、非生物胁迫和植物衰老等方面均起重要作用。小麦中尚没有对G2-like转录因子非生物胁迫的相关报道。【材料与方法】利用已有基因数据库,在对小麦G2-like转录因子家族成员的全基因组挖掘鉴定及对其成员基本的生物信息学研究的基础上,进一步采用qRT-PCR分析15个G2-like基因分别在干旱、盐胁迫下的组织特异性表达模式,筛选出与抗旱、耐盐胁迫相关的家族成员,并挑选对逆境胁迫应答明显的基因进行功能验证。构建BSMV-VIGS载体,获得沉默植株以及沉默植株在胁迫下沉默基因表达量以及相关生理指标的测定。【结果与分析】基于Ensembl Plants小麦基因组数据库,利用BLASTP和HMM比对搜索,共鉴定出87个G2-like基因。利用87个小麦G2-like蛋白通过邻接法(NJ)构建系统发育进化树,G2-like基因家族可分为14组,聚集在同一分组的G2-like基因表现出相似的基序结构和基因结构。G2-like基因在小麦三个染色体组上呈不均匀分布状态,有6个G2-like基因形成3对串联重复基因对,74个G2-like基因由片段复制模式产生,计算发现这些同源基因对的Ka/Ks值均小于1,说明G2-like基因受到负选择作用。启动子序列分析表明,G2-like基因上游2-Kb区域含有响应抗逆胁迫的7种顺势作用元件,其中Ta3AG2-like19含有顺式调控元件结合位点最多。组织表达分析发现,大多数G2-like基因在叶片中均有表达。在干旱、高温以及干旱和高温共同胁迫下,部分G2-like基因在这些胁迫下均呈现较高的表达量,且表达模式趋于一致。qRT-PCR验证发现,干旱胁迫和盐胁迫下,14个G2-like基因在根部表达量很低,Ta3AG2-like19在两种胁迫下叶片中表达量都很高。【结论】对小麦G2-like转录因子家族所有成员进行生物信息学分析,发现该家族成员进化较慢,保守性较高。qRT-PCR分析发现,15个G2-like基因在干旱和盐胁迫下不同部位呈现差异性的表达,并得到一些对逆境应答较明显的基因。

关键词： G2-like转录因子系统进化分析逆境胁迫表达分析 VIGS

来源： cnki会议评论

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经济研究 2024年第6期59卷 15-28页

作者：蔡继明高宏清华大学社会科学学院、政治经济学研究中心 100084 清华大学政治经济学研究中心 100084

新质生产力参与价值创造的内在机理,现有的文献尚无明确的论述。本文将马克思劳动生产力与价值量正相关原理加以扩展,构建了包含新质生产力与传统生产力两部门的一般均衡框架,分析了新质生产力参与价值创造和促进经济增长的机理,并且论... 详细信息

新质生产力参与价值创造的内在机理,现有的文献尚无明确的论述。本文将马克思劳动生产力与价值量正相关原理加以扩展,构建了包含新质生产力与传统生产力两部门的一般均衡框架,分析了新质生产力参与价值创造和促进经济增长的机理,并且论证了技术创新是新质生产力价值创造的根本动因。在实践层面,本文建立的模型也证实,新质生产力具有外溢效应,能够带动传统产业发展;同时,要正确认识新质生产力与传统生产力部门间的收入差距:如果各行业间的收入差距与其比较生产力差别一致,就是合理的,应该肯定和保护,不一致的部分要逐步缩小并努力消除。

关键词：生产力劳动生产力新质生产力价值创造经济增长

不同小麦品种抗性淀粉含量及其与其他淀粉品质性状的关系

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麦类作物学报 2020年第4期40卷 455-463页

作者：刘素君姚永伟高宏欢杜晨阳王晨阳方保停李向东谢迎新马冬云河南农业大学农学院/国家小麦工程技术研究中心河南郑州450046 河南省农业科学院小麦研究所河南郑州450002

为了解不同小麦品种抗性淀粉含量的差异及其与其他淀粉品质性状的关系,以30个小麦品种为试验材料,分别在河南省7个地点种植,对面粉中抗性淀粉含量、淀粉组分、淀粉糊化特性、淀粉粒度分布等进行了分析。结果表明,所有被测品质性状均受... 详细信息

为了解不同小麦品种抗性淀粉含量的差异及其与其他淀粉品质性状的关系,以30个小麦品种为试验材料,分别在河南省7个地点种植,对面粉中抗性淀粉含量、淀粉组分、淀粉糊化特性、淀粉粒度分布等进行了分析。结果表明,所有被测品质性状均受环境、基因型影响,且多数指标的环境效应大于基因型效应。7个地点间比较,抗性淀粉含量及淀粉品质性状的综合表现在开封点和原阳点均优于其他地区。供试小麦品种的抗性淀粉含量为1.47%~2.28%,平均为1.88%,以赛德麦1号、百农4199、许科316等品种的抗性淀粉含量较高。经相关分析,抗性淀粉含量与直链淀粉含量、峰值粘度、低谷粘度、最后粘度呈显著正相关。以上结果说明,提高小麦抗性淀粉含量,一定程度上可以改善淀粉的糊化特性。

关键词：抗性淀粉淀粉品质基因型环境相关分析

两种灌水条件下4种氮源对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响

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麦类作物学报 2019年第11期39卷 1343-1350页

作者：孙婉高宏欢刘素君杜晨阳黄鑫卢红芳王晨阳谢迎新马冬云河南农业大学/国家小麦工程技术研究中心

为明确不同水分条件下氮源类型对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响,以郑麦366(强筋)和百农207(中筋)两个小麦品种为试验材料,分别在全生育期不灌水和灌拔节期+抽穗期2水条件下,研究了4种氮源(硝酸钙、硝酸铵钙、尿素和氯化铵)对小麦籽粒... 详细信息

为明确不同水分条件下氮源类型对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响,以郑麦366(强筋)和百农207(中筋)两个小麦品种为试验材料,分别在全生育期不灌水和灌拔节期+抽穗期2水条件下,研究了4种氮源(硝酸钙、硝酸铵钙、尿素和氯化铵)对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响。结果表明,灌2水条件下,小麦籽粒总淀粉含量、淀粉糊化特性及小淀粉粒占比均高于不灌水处理。灌水和氮源类型对淀粉含量、糊化特性及淀粉粒度分布有交互作用。在不灌水条件下,施用尿素籽粒淀粉含量和支链淀粉含量较高。在灌2水条件下,百农207以硝酸钙处理的淀粉峰值粘度、小淀粉粒表面积和体积占比最高;而郑麦366淀粉峰值粘度和小淀粉粒数量则分别以施用硝酸钙和硝酸铵钙最高。郑麦366在两种水分条件下均以施用硝酸铵钙淀粉失水率最低。品种对水分和氮肥类型的响应存在差异,总体而言,灌2水条件下,施用硝酸钙有利于淀粉糊化特性的改善;不灌水条件下,施用尿素有利于淀粉含量和支/直比提高。

关键词：灌水条件氮源类型淀粉特性小麦

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小麦TaAAC基因克隆及功能的初步验证

麦类作物学报 2020年第4期40卷 387-394页

作者：高宏欢刘素君姚永伟冯健超杜晨阳谢迎新王晨阳卢红芳马冬云河南农业大学农学院/国家小麦工程技术研究中心河南郑州450046

为明确ATP/ADP转运蛋白在小麦籽粒粒重及淀粉合成方面的作用,以百农207 cDNA为模板,利用RT-PCR技术获得TaAAC的基因全长。生物信息学分析表明,TaAAC基因CDS长度为1143 bp,编码380个氨基酸;TaAAC蛋白位于线粒体内膜和质体膜上。随后,以... 详细信息

为明确ATP/ADP转运蛋白在小麦籽粒粒重及淀粉合成方面的作用,以百农207 cDNA为模板,利用RT-PCR技术获得TaAAC的基因全长。生物信息学分析表明,TaAAC基因CDS长度为1143 bp,编码380个氨基酸;TaAAC蛋白位于线粒体内膜和质体膜上。随后,以大麦条纹花叶病毒(BSMV)为载体,以GFP基因为指示基因,利用VIGS和qRT-PCR技术对TaAAC基因的功能进行研究。结果表明,在病毒诱导接种后24 d和29 d,TaAAC基因的相对表达量分别较对照下降51%和67%。BSMV病毒诱导TaAAC基因沉默后的百农207籽粒内总淀粉含量和千粒重均较对照显著降低。以上结果表明TaAAC基因正向调控小麦籽粒的淀粉合成,提高该基因表达有助于增加小麦粒重。

关键词：小麦 ATP/ADP转运蛋白淀粉合成病毒诱导基因沉默

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周期驱动拉曼晶格系统中的动力学拓扑现象

物理学报 2024年第14期73卷 24-33页

作者：蔡德欢屈苏平合肥国家实验室合肥230088 中国科学院量子信息与量子科技创新研究院合肥230026 蚌埠学院蚌埠233030

基于目前超冷原子系统中模拟能带拓扑和动力学量子相变的有关实验进展,设计出一个时间周期驱动的一维拉曼晶格系统来模拟动力学拓扑现象.利用振幅周期调制的拉曼光束耦合类碱土^(171)Yb原子的{^(1)S_(0),^(3)P_(1)}能级可以实现所需要... 详细信息

基于目前超冷原子系统中模拟能带拓扑和动力学量子相变的有关实验进展,设计出一个时间周期驱动的一维拉曼晶格系统来模拟动力学拓扑现象.利用振幅周期调制的拉曼光束耦合类碱土^(171)Yb原子的{^(1)S_(0),^(3)P_(1)}能级可以实现所需要的周期驱动拉曼晶格系统.时间周期系统的单带紧束缚近似哈密顿量通过特定变换可以解析求得有效Floquet哈密顿量和微动算符(micromotion operator),从而可以在一维晶格系统中研究任意驱动频率下Floquet动力学量子相变和动力学斯格明子结构出现的条件.结果表明,拓扑非平庸的有效Floquet哈密顿量是系统出现Floquet动力学量子相变的充分不必要条件,并且可以保护Floquet微动过程中的动力学斯格明子结构.

关键词：拓扑相动力学量子相变超冷原子拉曼晶格

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