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辣椒CaNAC36的耐盐性分析

西北植物学报 2024年第4期44卷 593-601页

作者：龚成胜郑雨晴潘宝贵郭广君刁卫平江苏省农业科学院蔬菜研究所江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室南京210014 安徽农业大学园艺学院合肥230036

【目的】辣椒是中国种植面积最大的蔬菜作物,随着土地盐碱化问题日趋严重,探讨辣椒耐盐关键基因的功能,加强辣椒耐盐机制研究对促进辣椒产业可持续发展具有重要意义。【方法】研究组前期挖掘到辣椒盐胁迫响应相关的NAC转录因子家族基因C... 详细信息

【目的】辣椒是中国种植面积最大的蔬菜作物,随着土地盐碱化问题日趋严重,探讨辣椒耐盐关键基因的功能,加强辣椒耐盐机制研究对促进辣椒产业可持续发展具有重要意义。【方法】研究组前期挖掘到辣椒盐胁迫响应相关的NAC转录因子家族基因CaNAC36,在此基础上,以耐盐辣椒PI201224和敏盐辣椒PI438643为供试品种,克隆获得CaNAC36全长gDNA和cDNA序列,荧光定量分析CaNAC36及可能互作基因在盐胁迫条件下组织表达情况,并结合生物信息学分析探究CaNAC36及其互作基因之间的潜在关系。【结果】CaNAC36序列在耐盐和敏盐材料中DNA和cDNA同源性分别为99.86%和100%;CaNAC36在耐盐材料根和茎组织中表现为诱导上调表达,在敏盐材料根和叶中表现为诱导下调表达;对可能与CaNAC36存在互作关系的48个基因的注释信息进行分析,发现跨膜蛋白、转运蛋白、水孔蛋白、氯离子通道蛋白、解毒蛋白等14个基因可能与CaNAC36存在功能互作。在PI201224和PI438643盐胁迫处理不同时间、不同组织中,5个相关基因(Capana08g002748、Capana00g004514、Capana09g000275、Capana07g001450、Capana02g001031)的表达呈显著差异;同时结合启动子分析发现CaNAC36及5个关联基因启动子域含有大量的逆境相关顺式作用元件。【结论】CaNAC36是辣椒响应盐胁迫的重要调节基因,其可能与其他基因相互作用而提高植株的耐盐性。

关键词：辣椒 CaNAC36 盐胁迫基因互作

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番茄抗旱性的全基因组关联分析

园艺学报 2024年第2期51卷 229-238页

作者：董舒超洪骏凌嘉怡谢紫欣张胜军赵丽萍宋刘霞王银磊赵统敏江苏省农业科学院蔬菜研究所南京210014 江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室南京210014 沙漠农业研究中心阿卜杜拉国王科技大学沙特吉达23955 扬州大学园艺园林学院江苏扬州225100 南京农业大学园艺学院南京210095 伊犁哈萨克自治州农业科学研究所新疆伊宁835000

测定了301份番茄(Solanum lycopersicum L.)种质的叶片在离体24 h后的相对失水率,以鉴定其抗旱能力,并进行了全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。共检测到3个与番茄抗旱性显著关联的SNP位点,分别为S02.1158758、S02... 详细信息

测定了301份番茄(Solanum lycopersicum L.)种质的叶片在离体24 h后的相对失水率,以鉴定其抗旱能力,并进行了全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。共检测到3个与番茄抗旱性显著关联的SNP位点,分别为S02.1158758、S02.1160893和S05.1426646,单个位点可以解释4.08%~18.97%的表型变异。挖掘到3个与番茄抗旱性显著关联的主效SNP位点和7个候选基因,有助于解析番茄抗旱性的遗传基础及其调控机制,为番茄抗逆遗传改良奠定了基础。

关键词：番茄抗旱性全基因组关联分析候选基因

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番茄群体果实光泽度评价及全基因组关联分析

江苏农业科学 2024年第5期52卷 36-41页

作者：董舒超张静雯凌嘉怡洪骏谢紫欣张胜军宋刘霞王银磊赵统敏赵丽萍江苏省农业科学院蔬菜研究所江苏南京210014 江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室江苏南京210014 南京农业大学园艺学院江苏南京210095 扬州大学园艺园林学院江苏扬州225100 阿卜杜拉国王科技大学沙漠农业研究中心沙特阿拉伯吉达23955 伊犁哈萨克自治州农业科学研究所新疆伊宁835000

果实光泽度是评价番茄外观品质的重要指标之一。为挖掘高果实光泽度的番茄种质资源和调控番茄果实光泽度的关键基因,利用微孔光泽度仪NHG60M,于2023年春季对201份大果番茄、88份樱桃番茄和8份醋栗番茄种质的第2穗成熟果实表面光泽度进... 详细信息

果实光泽度是评价番茄外观品质的重要指标之一。为挖掘高果实光泽度的番茄种质资源和调控番茄果实光泽度的关键基因,利用微孔光泽度仪NHG60M,于2023年春季对201份大果番茄、88份樱桃番茄和8份醋栗番茄种质的第2穗成熟果实表面光泽度进行快速无损测定,并进行统计分析和全基因组关联分析(Genome-Wide Association Studies, GWAS)。鉴定出果实光泽度在1.13~2.30之间的低光泽种质TS-21、TS-413、TS-270、TS-594、TS-604、TS-256、TS-258、TS-272、TS-643和TS-195,以及果实光泽度在11.90~18.70之间的高光泽种质TS-203、TS-653、TS-543、TS-588、TS-592、TS-587、TS-539、TS-210、TS-519和TS-577。GWAS分析共检测到2个与番茄果实光泽度显著关联的SNP位点:位于1号染色体63 041 874 bp位置的S01.1826715和位于5号染色体8 787 996 bp位置的S05.0271578,2个位点分别可以解释15.67%和33.62%的表型变异。挖掘到2个调控番茄果实光泽度的候选基因,基因ID分别为Solyc05g014760和Solyc05g014710,2个基因主要在番茄果实中表达,分别编码细胞分裂蛋白激酶10和Remorin蛋白,与细胞壁形成、表皮角质积累的调控具有相关性。研究结果有助于解析番茄果实光泽度的遗传基础及其调控机制,为番茄外观品质遗传改良奠定基础。

关键词：番茄果实光泽度全基因组关联分析候选基因

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外源钙对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗ADH、LDH活性和同工酶的影响

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生态学杂志 2010年第4期29卷 662-668页

作者：王长义郭世荣杜长霞刘超杰南京农业大学园艺学院农业部南方蔬菜遗传改良重点开放试验室南京210095

以‘新泰密刺’黄瓜为材料,采用营养液栽培,外源使用Ca2+、钙离子通道抑制剂La3+与钙调素拮抗剂三氟拉嗪(TFP),研究了钙对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗根系ADH、LDH活性和同工酶的影响。结果表明,低氧胁迫诱导产生了新的ADH和LDH同工酶条带... 详细信息

以‘新泰密刺’黄瓜为材料,采用营养液栽培,外源使用Ca2+、钙离子通道抑制剂La3+与钙调素拮抗剂三氟拉嗪(TFP),研究了钙对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗根系ADH、LDH活性和同工酶的影响。结果表明,低氧胁迫诱导产生了新的ADH和LDH同工酶条带。低氧胁迫下,ADH、LDH同工酶丰度和活性显著高于对照;外源增施Ca2+有利于Ca2+信号的形成和逆境信号的传递,营养液添加CaCl2缓解了低氧胁迫对黄瓜植株的伤害,ADH、LDH同工酶丰度和活性接近对照水平;La3+抑制Ca2+的吸收和体内运输,营养液添加LaCl3显著抑制了ADH和LDH同工酶丰度和酶活性,黄瓜幼苗植株生长受到抑制,生物量显著低于低氧处理,表明La3+加重了低氧胁迫对黄瓜幼苗植株的伤害;TFP抑制了低氧逆境胁迫信号的传递,营养液添加TFP抑制了ADH和LDH同工酶丰度和酶活性,ADH和LDH同工酶丰度和酶活性显著低于低氧处理,黄瓜幼苗植株生长受到抑制,黄瓜植株的低氧耐性降低。暗示外源Ca2+参与了低氧胁迫下黄瓜根系无氧呼吸代谢的调节,增强了Ca2+向植物体内的运输,缓解了低氧胁迫对黄瓜幼苗植株的伤害,增强了植物对低氧的耐性。

关键词：低氧胁迫钙黄瓜幼苗同工酶

瓠瓜KNOX基因家族全基因组鉴定及组织表达分析

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 113-122页

作者：徐晓燕黄小忠刘万仙张曼江苏农林职业技术学院茶与食品科技学院江苏句容212400 江苏省农业科学院蔬菜研究所江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室江苏南京210014

【目的】探明瓠瓜KNOX基因家族特征,在瓠瓜全基因组水平上对KNOX基因家族成员进行鉴定和分析,研究其组织表达模式。【方法】利用生物信息学方法,对瓠瓜KNOX家族基因成员进行鉴定、编码蛋白理化性质分析及家族成员结构域和保守基序分析,... 详细信息

【目的】探明瓠瓜KNOX基因家族特征,在瓠瓜全基因组水平上对KNOX基因家族成员进行鉴定和分析,研究其组织表达模式。【方法】利用生物信息学方法,对瓠瓜KNOX家族基因成员进行鉴定、编码蛋白理化性质分析及家族成员结构域和保守基序分析,利用MEGA 5.05软件构建系统进化树,采用实时荧光定量PCR技术,分析KNOX基因在瓠瓜不同组织(根、茎、叶、花、果实)中的表达情况。【结果】鉴定到12个瓠瓜KNOX家族基因,这些基因分布在6条染色体上,且均定位于细胞核。大多数瓠瓜KNOX家族蛋白含有同源异型盒蛋白特有的4种结构域KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox_KN。系统进化分析将瓠瓜KNOX基因分为KNOX ClassⅠ和KNOX ClassⅡ2大类群,2个类群又可进一步分为5个分支,其中ClassⅠ-C为瓠瓜特有的进化分支。KNOX基因启动子区有多个激素响应元件和植物生长相关元件。组织表达分析发现,瓠瓜KNOX基因具有不同的表达模式,KNOX ClassⅠ类基因表达具有组织特异性,在根、茎和果实中表达量较高,在其余组织中表达量较低或不表达,其中Lsi04G014450在根和茎中表达量最高,Lsi11G006380在果实中表达量最高;KNOX ClassⅡ类基因在所有组织中均有较高表达。【结论】瓠瓜KNOX基因家族有12个成员,分布于6条染色体上,在进化关系上可分为5组,具有瓠瓜特有的进化分支,在不同组织中的表达具有特异性。

关键词：瓠瓜 KNOX 生物信息学组织表达

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外源SiNPs对涝渍胁迫下辣椒种子出苗的影响

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南京农业大学学报 2024年

作者：杨培华昝添祥周克贵赵志强刘奕清张万顺胡海骏朱永兴长江大学园艺园林学院/香辛作物研究院湖北省农业科学院经济作物研究所/蔬菜种质创新与遗传改良湖北省重点实验室安丘市万顺果蔬种植专业合作社

[目的]本文旨在探究二氧化硅纳米颗粒（SiNPs）对涝渍胁迫下辣椒种子出苗的影响。[方法]以辣椒品种‘贵妃椒’为材料，使用250 mg·L-1SiNPs（SiNP250）溶液浸种，分析外源SiNP250对涝渍胁迫下辣椒种子的萌发率、萌发指数、幼苗长度、... 详细信息

[目的]本文旨在探究二氧化硅纳米颗粒（SiNPs）对涝渍胁迫下辣椒种子出苗的影响。[方法]以辣椒品种‘贵妃椒’为材料，使用250 mg·L-1SiNPs（SiNP250）溶液浸种，分析外源SiNP250对涝渍胁迫下辣椒种子的萌发率、萌发指数、幼苗长度、脂膜过氧化程度、NO水平的影响以及AP2/ERF、ABA合成相关基因在辣椒幼苗中的表达变化。[结果]与对照相比，涝渍胁迫下‘贵妃椒’种子的萌发率、萌发指数、子叶展开率均显著降低，萌发时滞与子叶展开时滞显著延长；NO水平与脂膜过氧化程度显著增加。而SiNP250浸种可促进涝渍胁迫下‘贵妃椒’种子萌发，与单独涝渍胁迫相比，SiNP250浸种处理下辣椒种子萌发时滞与子叶展开时滞分别加快0.5和1.25 d，子叶展开率提高了92.5%；脂膜过氧化程度和NO水平均显著降低，质膜完整性显著提高。涝渍胁迫下，SiNP250浸种诱导了CaAP2/ERF127和ABA合成相关基因CaCCD4a与CaNCED1表达上调来响应涝渍胁迫。[结论]SiNP250浸种可缓解涝渍胁迫对‘贵妃椒’种子萌发与出苗的抑制作用。本研究可为利用外源SiNPs提高辣椒种子的耐涝性提供理论参考。

关键词：辣椒涝渍胁迫 SiNPs 种子出苗基因表达

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钙对盐胁迫下西瓜光合特性和果实品质的影响

园艺学报 2011年第10期38卷 1929-1938页

作者：张振兴孙锦郭世荣童辉南京农业大学园艺学院农业部南方蔬菜遗传改良重点开放试验室南京210095

采用营养液水培方式,以小型西瓜(Citrullus lanatus Mansfeld)品种‘秀丽’为试材,研究了营养液增补Ca2+对盐胁迫(100mmol·L-1NaCl)下西瓜幼苗光合特性,叶绿素荧光,花粉萌发,果实品质的影响。结果表明,当营养液中Ca2+浓度由4mmol·L-1... 详细信息

采用营养液水培方式,以小型西瓜(Citrullus lanatus Mansfeld)品种‘秀丽’为试材,研究了营养液增补Ca2+对盐胁迫(100mmol·L-1NaCl)下西瓜幼苗光合特性,叶绿素荧光,花粉萌发,果实品质的影响。结果表明,当营养液中Ca2+浓度由4mmol·L-1升高到6mmol·L-1时:①显著提高盐胁迫植株叶片的气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、净光合速率(Pn)、PSⅡ的最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ的实际光化学效率(ΦPSII)、相对电子传递速率(rETR)、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(qN),降低气孔限制值(Ls)和光抑制(1-qP/qN);②显著提高盐胁迫果实质量及果实中抗坏血酸、可溶性固形物、可溶性总糖、可溶性蛋白质和游离氨基酸的含量,降低有机酸的含量;同时降低果实中Na+含量,提高果实中Ca2+、Mg2+、Fe、Cu、Mn含量;③明显促进盐胁迫花粉萌发和花粉管伸长。表明Ca2+可有效降低盐胁迫对光合作用的气孔限制,缓解盐胁迫对光合器官的伤害,使叶片保持较高的光合性能;促进盐胁迫下西瓜的生殖生长,有利于果实的生长发育及矿质营养平衡,进而改善果实品质。因此,Ca2+可通过调节光合代谢和生殖代谢来提高西瓜植株的耐盐性。

关键词：西瓜盐胁迫钙光合特性果实品质

大棚秋冬茬紫芽青萝卜农艺性状、光合参数及可溶性糖比较分析

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江西农业学报 2024年第6期36卷 21-26页

作者：孙悦华陈月珍陈晨危咏菊孟歌孙旭李亚鹏刘佩卓张旭苏小俊王广龙熊爱生南京农业大学园艺学院作物遗传与种质创新利用全国重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室江苏南京210095 淮安市蔬菜科学研究所江苏淮安223021 江苏省农业科学院蔬菜研究所/江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室江苏南京210014 淮阴工学院生命科学与食品工程学院江苏淮安223003

为评估大棚栽培条件下8个淮科青萝卜品系(编号1~8号)的生长状况,测定了各品系紫芽青萝卜的主要农艺性状、光合参数及其可溶性糖含量,并对各项指标进行差异显著性及相关性分析,以期筛选出综合性状较为优良的紫芽青萝卜品种。结果表明:参... 详细信息

为评估大棚栽培条件下8个淮科青萝卜品系(编号1~8号)的生长状况,测定了各品系紫芽青萝卜的主要农艺性状、光合参数及其可溶性糖含量,并对各项指标进行差异显著性及相关性分析,以期筛选出综合性状较为优良的紫芽青萝卜品种。结果表明:参试的紫芽青萝卜肉质根重范围为167.63~286.65 g,其中3号最重,同时3号根重/叶重为5.01,显著高于其他品系;在净光合速率、蒸腾速率和气孔导度3个光合参数中,1号显著高于其他品系,其次为3号和8号;3、6号的可溶性糖含量较高,分别为225.44 mg/g和227.19 mg/g;相关性分析表明净光合速率、蒸腾速率、气孔导度以及可溶性糖含量与肉质根重指标密切相关。综上,筛选出1、3、8号作为高产型紫芽青萝卜种质资源,3、6号作为高品质型紫芽青萝卜种质资源。

关键词：紫芽青萝卜光合参数淮安地区肉质根可溶性糖种质资源

等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响

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生态学报 2014年第7期34卷 1880-1890页

作者：周珩郭世荣邵慧娟陈新斌魏斌胡荣姜冬晨郑智航孙锦南京农业大学园艺学院农业部南方蔬菜遗传改良重点开放实验室南京210095

以盐敏感型的黄瓜品种‘津春2号’为材料,采用营养液栽培方法,研究了等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,NaCl胁迫不仅抑制黄瓜幼苗地上部生长,而且对根系生长也具有抑制作用;而Ca(NO3)2胁迫主要抑制黄瓜... 详细信息

以盐敏感型的黄瓜品种‘津春2号’为材料,采用营养液栽培方法,研究了等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,NaCl胁迫不仅抑制黄瓜幼苗地上部生长,而且对根系生长也具有抑制作用;而Ca(NO3)2胁迫主要抑制黄瓜幼苗地上部生长,对根系生长没有明显影响。NaCl胁迫下,黄瓜幼苗净光合速率(Pn)降低不仅由非气孔因素引起,而且碳同化能力也降低;而Ca(NO3)2胁迫下Pn降低主要由非气孔因素引起,对植株的碳同化能力没有明显影响。等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫导致黄瓜幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心过剩光能(Ex)显著升高,致使叶片超氧阴离子自由基(O-·2)产生速率加快,过氧化氢(H2O2)含量显著升高,但NaCl胁迫的升高幅度均大于Ca(NO3)2胁迫。NaCl胁迫在提高过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的同时,降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性,对活性氧(ROS)的清除能力有限,致使叶片ROS大量积累,膜质过氧化伤害严重;而Ca(NO3)2胁迫显著提高了SOD、POD和CAT活性,有效清除了ROS,对叶片未造成严重的膜质过氧化伤害。NaCl和Ca(NO3)2胁迫分别导致黄瓜幼苗体内Na+和Ca2+大量积累,致使离子平衡被打破,但过多Na+要比过多的Ca2+对植物体的伤害作用大。上述结果说明,黄瓜幼苗对等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫的生理响应存在差异。NaCl胁迫下黄瓜幼苗体内Na+大量积累,不仅限制了环境中CO2进入叶肉细胞,而且使碳同化能力降低,加之ROS清除能力有限,不能有效清除PSⅡ反应中心过剩能量所导致的ROS,因而产生了严重的膜质过氧化,影响了植株生长和光合速率;而Ca(NO3)2胁迫下,黄瓜幼苗碳同化能力没有受到影响,ROS也能够被抗氧化系统有效清除,植株没有产生严重的膜质过氧化,因而对生长和光合速率的影响没有NaCl胁迫大。

关键词：黄瓜 Ca(NO3)2 NaCl 生长生理特性