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生姜种质遗传多样性和亲缘关系的SRAP分析

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中国农业科学 2014年第4期47卷 718-726页

作者：李秀徐坤巩彪山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室/农业部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室

【目的】生姜为无性繁殖作物,千百年来,在经历气候变迁、自然选择和人工选择过程中,其生物学性状呈现出多方面变异,造就了许多地方品种。因此,研究生姜种质资源的遗传多样性及亲缘关系,对生姜资源进行科学分类,为生姜种质的收集、保护... 详细信息

【目的】生姜为无性繁殖作物,千百年来,在经历气候变迁、自然选择和人工选择过程中,其生物学性状呈现出多方面变异,造就了许多地方品种。因此,研究生姜种质资源的遗传多样性及亲缘关系,对生姜资源进行科学分类,为生姜种质的收集、保护和创新利用提供理论依据。【方法】采用CTAB法提取生姜幼叶基因组DNA,利用SRAP(相关序列扩增多态性,sequence-related amplified polymorphism)分子标记技术,对来源于世界不同地区的51份生姜种质的基因组DNA进行多态性扩增,PCR产物采用6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,采用银染法显色。根据电泳结果得到"0,1"矩阵,利用POPGENE version1.32软件计算每对引物的多态性位点数、多态性位点百分率,以及有效等位基因数Ne、Nei’s遗传相似系数(GS)、遗传距离(GD)、Nei’s遗传多样性指数、Shannon信息指数等指标,并采用NTSYS version2.10e软件进行种质间的UPGMA(非加权组平均法,unweighted pair-group method)聚类分析和基于Nei’s遗传距离的组群间的聚类分析,对生姜资源进行分类;同时,根据不同生态区之间生姜种质资源的遗传多样性和亲缘关系,结合植物起源中心相关特性及历史记载,探讨生姜的起源与传播。【结果】筛选出的15对引物共扩增出305条带,其中188条为多态性条带,多态性比率为61.68%,平均每对引物扩增出20.33个位点和12.53个多态性位点,说明生姜的遗传变异较为广泛。51份生姜种质的Nei’s遗传多样性指数、Shannon信息指数平均值分别为0.3689、0.5510,据此可将生姜种质分为3个大类、9个亚类,分析比较发现,每一类的生姜多来源于相同或相近区域。进一步研究表明,7个不同地理来源群体的Shannon信息指数范围是0.2901—0.4807,在遗传相似系数为0.9时,可将7个群体分为4类,华北群体、非洲群体各为一类,东南亚群体与日韩群体为一类,东南沿海群体、西南高原群体、华中群体为一类。【结论】品种间基于Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数的分析表明,生姜虽为无性繁殖作物,但其遗传多样性较为丰富;根据遗传相似系数的UPGMA聚类分析结果,生姜种质资源的遗传多样性受地理来源影响较大;群体间遗传多样性分析表明,中国国内群体的遗传多样性高于国外群体,尤其华北群体与其他群体的遗传距离较远,且其栽培历史悠久,可以判定中国华北地区是生姜的次生起源地;而鉴于非洲群体的遗传多样性指数较高,与其他群体的遗传距离较远,且空间分布距中心位置较近,又有野生种存在,据此推断非洲可能是除东南亚之外的另一生姜原生起源地。

关键词：生姜 SRAP 遗传多样性分析起源

水肥耦合效应对设施番茄生长及水分利用效率的影响

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山东农业科学 2024年第4期56卷 92-101页

作者：祝洋刘志应李新苗王楠张娟塔里木大学园艺与林学学院新疆阿拉尔843300 南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室新疆阿拉尔843300 南疆设施农业兵团重点实验室新疆阿拉尔843300

为提高南疆地区设施栽培番茄的水分利用效率和高效栽培,并提高新疆产蛭石的利用率,将蛭石与黄沙、菇渣混合,研究以蛭石为主复合基质栽培模式下温室番茄生长的水肥耦合效应。试验以“双赢先锋”番茄为材料,设灌水量、氮、磷、钾4个因子... 详细信息

为提高南疆地区设施栽培番茄的水分利用效率和高效栽培,并提高新疆产蛭石的利用率,将蛭石与黄沙、菇渣混合,研究以蛭石为主复合基质栽培模式下温室番茄生长的水肥耦合效应。试验以“双赢先锋”番茄为材料,设灌水量、氮、磷、钾4个因子素采用四因素五水平二次正交旋转组合设计的二分之一执行,设置18组水肥耦合处理,其中5组灌水量分别设置为基质田间持水率的66.0%、70.8%、78.0%、85.2%、90.0%,分析各因子的主效应、单因素效应和双因素耦合效应。结果表明:①经综合评价,W18为最优处理,即在灌水量为78.0%的田间持水率下,施N 340 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)185 kg/hm^(2)、K_(2)O 310 kg/hm^(2),番茄的生长和水分利用效率为最优水平,有利于提升产量。灌水量对水分利用效率起决定作用,灌水量与施氮量具有耦合正效应,同一灌水量下,适当提高氮肥用量有利于番茄对水分的利用,但过量施氮则不利于水分利用效率的提高。②灌水量、施氮量、施磷量对番茄生长有显著正效应,而施钾量对番茄的生长作用不显著,各因素对番茄生长的主效应大小为灌水量>施氮量>施磷量>施钾量。③单因素效应分析表明:各生长指标随着水肥的增加先上升后下降,呈抛物线趋势,水肥过高或过低都会使番茄生长受到抑制。④耦合效应分析表明:水氮耦合、水磷耦合、氮磷耦合对番茄生长有耦合正效应,均能显著促进番茄生长,其中水氮耦合的作用最大。

关键词：设施番茄水肥耦合效应生长水分利用效率

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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

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中国农业科学 2015年第1期48卷 120-129页

作者：李秀巩彪徐坤山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室/农业部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室

【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 ... 详细信息

【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。

关键词：生姜高温胁迫亚精胺叶绿体内源激素

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生姜农艺性状与产量形成关系的多重分析

中国农业科学 2012年第12期45卷 2431-2437页

作者：李秀徐坤巩彪曹逼力王忠宾山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室/农业部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室

【目的】研究分析生姜植株农艺性状变异特征,确定构成生姜产量的主要因子,为生姜种质评价与创新提供理论依据。【方法】通过对生姜农艺性状进行相关分析、通径分析、主成分分析及多元线性回归分析,结合生姜生长发育特点,运用统筹分析,... 详细信息

【目的】研究分析生姜植株农艺性状变异特征,确定构成生姜产量的主要因子,为生姜种质评价与创新提供理论依据。【方法】通过对生姜农艺性状进行相关分析、通径分析、主成分分析及多元线性回归分析,结合生姜生长发育特点,运用统筹分析,明确生姜产量形成的主要决定因子。【结果】生姜主要农艺性状变异系数达11.4%—51.3%,且植株茎粗(0.7934)、茎鲜重(0.7302)、株高(0.6024)、叶鲜重(0.5847)和根鲜重(0.5039)均与产量呈极显著正相关,根茎干物质含量(-0.6155)、分枝数(-0.3680)与产量呈(极)显著负相关;株高、茎粗、根鲜重、茎鲜重、根茎干物质含量是高产型品种形态决定因子,而分枝数、叶片数、姜球数则为低产型品种形态决定因子;多元线性回归分析入选的4个因子对生姜产量模型的决定系数达0.8194。【结论】生姜单株产量的主要决定因子依次为根茎干物质含量(-0.3984)、叶鲜重(0.2866)、茎粗(0.2711)及茎鲜重(0.2624),高产型生姜品种的主要特征为茎秆粗壮、分枝较少、叶片较厚、同化系统发达、根茎干物质含量较低。

关键词：生姜农艺性状相关分析通径分析主成分分析回归分析产量决定因子

光质对紫背天葵生长、次生代谢和抗氧化胁迫的影响

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应用生态学报 2016年第11期27卷 3577-3584页

作者：巩彪靳志勇刘娜刘世琦王秀峰艾希珍魏珉史庆华山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室/农业部黄淮海地区园艺作物生物学与种质创新重点实验室山东泰安271018

以紫背天葵为供试材料,采用LED灯精量调控光质和光强,研究相同光照强度(350±5μmol·m^(-2)·s^(-1))下,白光(W)、红光(R)、蓝光(B)、黄光(Y)、红蓝混合光(RB)、红蓝黄混合光(RBY)对紫背天葵生长、次生代谢和氧化胁迫抗性的影响.结果表... 详细信息

以紫背天葵为供试材料,采用LED灯精量调控光质和光强,研究相同光照强度(350±5μmol·m^(-2)·s^(-1))下,白光(W)、红光(R)、蓝光(B)、黄光(Y)、红蓝混合光(RB)、红蓝黄混合光(RBY)对紫背天葵生长、次生代谢和氧化胁迫抗性的影响.结果表明:与白光(W)相比,红光(R)能够显著促进紫背天葵植株的生长以及干物质和可溶性糖含量的积累;而蓝光(B)则抑制紫背天葵的生长;叶绿素含量在有色光处理下均显著降低;虽然红蓝黄混合光(RBY)未能显著提升紫背天葵的干物质含量,但总酚、类黄酮和花青素含量显著提升,这些还原态物质的积累有利于提高紫背天葵的抗氧化能力,在增强自身抗逆性的同时提升营养价值.本研究为光质调控紫背天葵的多样化生产提供了理论依据.

关键词：紫背天葵光质生长次生代谢物胁迫处理

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土元粪及浸提液对番茄根结线虫的防治作用

应用生态学报 2015年第8期26卷 2511-2517页

作者：王晓云王秀峰魏珉史庆华杨凤娟山东农业大学园艺科学与工程学院山东泰安271018 作物生物学国家重点实验室山东泰安271018 农业部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室山东泰安271018

通过室内生测和盆栽试验,研究了土元粪及其浸提液对南方根结线虫的防治作用,并对土元粪有机挥发物成分及低聚壳聚糖进行了分析.结果表明:土元粪浸提液对根结线虫二龄幼虫具有击倒和致死作用,且随着浓度增加和时间延长而增加.浸提液的浓... 详细信息

通过室内生测和盆栽试验,研究了土元粪及其浸提液对南方根结线虫的防治作用,并对土元粪有机挥发物成分及低聚壳聚糖进行了分析.结果表明:土元粪浸提液对根结线虫二龄幼虫具有击倒和致死作用,且随着浓度增加和时间延长而增加.浸提液的浓度≥20%具有明显的抑制线虫卵孵化的作用.盆栽试验表明,番茄根结线虫侵染形成的根结数量随土元粪使用量的增加而减少,相对防治效果随用量增加明显增大,且番茄株高、茎粗和叶片数随着土元粪用量的增加而增加.土元粪成分分析表明,土元粪中低聚壳聚糖含量达4.35%,有机挥发性物质有9大类110种.

关键词：土元粪浸提液根结线虫挥发性气体壳聚糖

外源表油菜素内酯对NaHCO3胁迫下黄瓜幼苗生长及氧化还原平衡的影响

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应用生态学报 2018年第3期29卷 899-908页

作者：聂文婧王硕硕荆鑫巩彪魏珉杨凤娟李岩史庆华山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室/农业部黄淮海地区园艺作物生物学与种质创新重点实验室山东泰安271018

以‘津研四号’黄瓜为试材,以30 mmol·L^(-1)NaHCO_3模拟盐碱环境,采用水培法研究了0.2μmol·L^(-1)外源2,4表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)对盐碱胁迫下黄瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响.结果表明:NaHCO_3胁迫显著诱导了叶片... 详细信息

以‘津研四号’黄瓜为试材,以30 mmol·L^(-1)NaHCO_3模拟盐碱环境,采用水培法研究了0.2μmol·L^(-1)外源2,4表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)对盐碱胁迫下黄瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响.结果表明:NaHCO_3胁迫显著诱导了叶片及根系中O2-·的产生和H_2O_2的积累,导致丙二醛含量和电解质渗透率提高.NaHCO_3胁迫下,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、脱氢抗坏血酸还原酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽还原酶活性及还原型抗坏血酸、还原型谷胱甘肽含量随胁迫时间延长呈现先升后降的趋势.外源EBR显著提高了NaHCO_3胁迫下黄瓜叶片和根系中抗氧化酶活性、抗氧化物质的含量以及As A/DHA(双脱氢抗坏血酸)和GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽)比值,维持了植株内的氧化还原平衡,降低了活性氧积累水平,缓解了膜脂过氧化,从而提高了黄瓜幼苗的盐碱耐受性.

关键词：黄瓜盐碱胁迫活性氧抗氧化 AsA—GSH循环

对羟基苯甲酸胁迫下褪黑素对黄瓜胚根生理生化特性的影响

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应用生态学报 2016年第3期27卷 897-903页

作者：孙莎莎巩彪温丹王秀峰魏珉杨凤娟李岩史庆华山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室/农业部黄淮海地区园艺作物生物学与种质创新重点实验室山东泰安271018

以‘津研四号’黄瓜为试材,分别用0、2.5、5、7.5、10、12.5、15、17.5、20 mmol·L^(-1)浓度的对羟基苯甲酸(PHBA)溶液对黄瓜种子处理72 h,选出胁迫作用较明显的10 mmol·L^(-1)浓度;再分别用0、1、10、25、50、75、100μmol·L^(-1)... 详细信息

以‘津研四号’黄瓜为试材,分别用0、2.5、5、7.5、10、12.5、15、17.5、20 mmol·L^(-1)浓度的对羟基苯甲酸(PHBA)溶液对黄瓜种子处理72 h,选出胁迫作用较明显的10 mmol·L^(-1)浓度;再分别用0、1、10、25、50、75、100μmol·L^(-1)的褪黑素(MT)溶液对10 mmol·L^(-1)PHBA下的黄瓜种子预处理24 h,72 h后观察MT的缓解效果.结果表明:缓解PHBA胁迫效果最明显的MT浓度为75μmol·L^(-1).随着PHBA浓度的升高,黄瓜种子胚根伸长的抑制作用明显增加;用10、25、50、75、100μmol·L^(-1)的MT预处理PHBA胁迫下的黄瓜种子均能不同程度缓解PHBA胁迫对胚根的抑制作用,其中以75μmol·L^(-1)的MT缓解效果最好.用MT预处理黄瓜种子可显著提高PHBA胁迫下黄瓜种子中淀粉酶活性及胚根中超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,并降低胚根中O_2^-·的产生速率及H_2O_2和丙二醛含量.外源MT能够通过降低氧化胁迫和促进淀粉的分解转化来降低PHBA对黄瓜发芽的影响.

关键词：黄瓜自毒作用对羟基苯甲酸褪黑素缓解作用

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长期低盐处理对葡萄果实品质及转录组的影响

植物生理学报 2017年第12期53卷 2197-2205页

作者：孙红孙田雨许丽丽杜远鹏姚玉新山东农业大学园艺科学与工程学院作物生物学国家重点实验室农业部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室山东泰安271018

以‘早巨峰’葡萄为试材,利用20 mmol?L^(-1) NaCl通过根部浇灌对葡萄进行长期处理,能提高果实Na^+、Cl^-含量,显著下降K^+含量。品质分析表明,长期低盐处理显著降低了果皮花青素含量;轻微降低了果肉TSS含量,显著降低了葡萄糖和果糖含量... 详细信息

以‘早巨峰’葡萄为试材,利用20 mmol?L^(-1) NaCl通过根部浇灌对葡萄进行长期处理,能提高果实Na^+、Cl^-含量,显著下降K^+含量。品质分析表明,长期低盐处理显著降低了果皮花青素含量;轻微降低了果肉TSS含量,显著降低了葡萄糖和果糖含量;相比之下,可滴定酸、酒石酸和苹果酸在转色前后对盐处理具有不同的响应。长期低盐处理显著降低了果实ABA含量。转录组分析表明,长期低盐处理大幅度下降了转色前后差异表达基因的数量,在转色期和转色后影响了不同类型的基因,且对成熟诱导基因的表达具有负调节效应。此外,以花青素合成途径为例详细阐释了长期低盐处理对成熟诱导基因的表达影响。

关键词：葡萄果实品质长期低盐处理转录组负效应