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新疆春小麦新品种(系)高分子量麦谷蛋白优质亚基分析

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新疆农业科学 2022年第6期59卷 1330-1337页

作者：时佳王重李剑峰高新张宏芝王立红王春生张跃强樊哲儒陈勋基新疆农业科学院核技术生物技术研究所乌鲁木齐830091 新疆农作物生物技术重点实验室乌鲁木齐830091 新疆作物化学调控工程技术研究中心乌鲁木齐830091 农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091

【目的】研究新疆春小麦及CIMMYT引进材料的HMW-GS组成差异,为新疆春小麦杂交选配提供依据。【方法】采用SDS-PAGE电泳技术。分析新疆春小麦192份材料中的HMW-GS的组成及分布频率。【结果】供试材料中共检测出13种HMW-GS等位变异,Glu-A... 详细信息

【目的】研究新疆春小麦及CIMMYT引进材料的HMW-GS组成差异,为新疆春小麦杂交选配提供依据。【方法】采用SDS-PAGE电泳技术。分析新疆春小麦192份材料中的HMW-GS的组成及分布频率。【结果】供试材料中共检测出13种HMW-GS等位变异,Glu-A1位点等位变异Null亚基频率最高(64.06%),其次为1亚基(21.35%)和2*亚基(14.58%)。Glu-B1位点等位变异类型表现最丰富,其亚基频率高低顺序为7+8(39.58%)>7(17.19%)>7+9(13.54%)>17+18(11.46%)>22(9.38%)>13+16(7.29%)>6+8(1.04%)>14+15(0.52%);其中7+8、17+18、14+15和13+16亚基为优质亚基,频率为58.85%。Glu-D1位点检测2+12(49.48%)和5+10(50.52%)频率较为接近。在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点的优质亚基比例均表现为新疆春小麦品种(系)>引进CIMMYT材料。【结论】全部HMW-GS共形成32种亚基组合,品质评分平均分为7.04分,其中新疆春小麦近年育成的新品种(系)表现出品质评分较高平均分为8.12分,明显高于引进CIMMYT材料品质评分平均为6.09分。评分为10分的材料有25个,评分在8分以上的有90份材料。

关键词：春小麦 HMW-GS 频率品质特性

小麦Wcor719基因的原核表达及转化烟草和棉花提高抗冷性研究

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核农学报 2012年第3期26卷 420-426页

作者：李晓荣王冬梅李建平李静张帅陈国华黄乐平新疆农作物生物技术重点实验室/新疆农业科学院核技术生物技术研究所新疆乌鲁木齐830091

为研究Wcor719基因的抗寒功能,获得具有抗寒性的棉花新种质,构建小麦冷诱导基因原核表达载体Wcor719-pET28a进行蛋白表达,SDS-PAGE分析表明其诱导蛋白大小约为24.0kD,表达量在诱导4h时达到最大,且与IPTG诱导浓度无明显相关性。同时通过... 详细信息

为研究Wcor719基因的抗寒功能,获得具有抗寒性的棉花新种质,构建小麦冷诱导基因原核表达载体Wcor719-pET28a进行蛋白表达,SDS-PAGE分析表明其诱导蛋白大小约为24.0kD,表达量在诱导4h时达到最大,且与IPTG诱导浓度无明显相关性。同时通过农杆菌介导的叶盘法将构建的Wcor719-pCambia1301植物表达载体转入烟草(Nicotiana tabacum)SR-1中,T1代转基因烟草植株经过抗生素筛选和PCR检测后进行低温胁迫,测定抗寒生理指标,结果显示转基因植株的脯氨酸和可溶性糖含量均比对照有所提高。该基因经过功能验证后用花粉管通道法转入棉花(Gossypium hirsutum)新陆中49,T0代、T1代经过田间检测及PCR检测后研究T2代转基因棉花低温胁迫下的抗寒性,结果显示,转基因棉花脯氨酸含量和可溶性糖含量均在第5天达到峰值,且明显高于对照;而丙二醛含量低于对照,初步证明转基因烟草和棉花的抗寒性均有所提高,由此表明通过转冷调节基因来提高植物的抗寒性具有良好的应用前景。

关键词： Wcor719基因蛋白表达转基因烟草转基因棉花抗寒性

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萎锈灵包衣对低温胁迫下棉种萌发特性的影响

中国农业气象 2020年第8期41卷 495-505页

作者：周小云刘梦丽李进张军高梁晶杜鹏程王莉翟梦华甘恩祥高文伟雷斌新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 新疆农业大学农学院乌鲁木齐830052

为减轻低温胁迫对棉花种子萌发能力的影响,探索萎锈灵包衣提高棉种萌发期耐低温能力的功效。以对温度敏感的“新陆早50”棉种为实验材料,设置25℃、18℃、15℃和12℃共4个温度处理,将萎锈灵按照不同含量制成悬浮种衣剂即0(种衣剂中仅含... 详细信息

为减轻低温胁迫对棉花种子萌发能力的影响,探索萎锈灵包衣提高棉种萌发期耐低温能力的功效。以对温度敏感的“新陆早50”棉种为实验材料,设置25℃、18℃、15℃和12℃共4个温度处理,将萎锈灵按照不同含量制成悬浮种衣剂即0(种衣剂中仅含惰性成分)、4.2%、5.7%、7.2%、8.7%和10.2%共6个梯度对棉种进行包衣处理,以光籽不包衣处理为对照,采用砂培法,观测各处理条件下的发芽势、发芽率、发芽指数以及活力指数等种子萌发活性指标和干物质质量、种子干物质转化效率以及呼吸消耗量等干物质转移指标,计算低温胁迫与正常温度下相比的抗逆系数,比较不同含量萎锈灵包衣对低温胁迫下棉花种子萌发的影响。结果表明:在不包衣的情况下,正常温度下(25℃时)棉种的萌发指标最高,发芽率可达80.5%,随着温度降低棉种萌发指标均呈下降趋势,说明低温胁迫严重影响棉种的萌发;而在萎锈灵包衣的情况下,正常温度下(25℃时)棉种的萌发指标最高,发芽率可达96.0%,随着温度降低各处理棉种萌发指标均呈缓慢下降趋势,说明萎锈灵能够明显缓解低温胁迫对种子萌发的伤害。在相同温度条件下,随着种衣剂中萎锈灵含量的增加,除种子的呼吸消耗量呈先下降后上升的趋势外,种子发芽率等萌发指标以及鲜重、干物质质量、干物质转化效率指标均呈先上升后下降的趋势;萎锈灵处理较不含萎锈灵处理能使棉种萌发进程提早2~4d;低温胁迫下不含萎锈灵处理的种子活力低,棉花幼苗生长也受到抑制,幼苗鲜重显著减少,导致幼苗干物质积累也显著减少;未包衣和不含萎锈灵处理的种子平均抗逆系数仅分别为0.68和0.70,而含萎锈灵包衣的种子平均抗逆系数为0.73~0.91。研究表明萎锈灵能增强棉花种子活力,进而提早萌发进程,提高发芽率,促进幼苗生长,从而增强棉花萌发期的耐低温能力。

关键词：萎锈灵发芽率发芽指数活力指数抗逆系数干物质转化效率棉花种子萌发低温胁迫

458份小麦品种(系)抗病性状功能基因的KASP标记检测

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新疆农业科学 2022年第4期59卷 781-786页

作者：王重张宏芝高新时佳王立红李剑峰樊哲儒赵奇张跃强新疆农业科学院核技术生物技术研究所乌鲁木齐830091 农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 新疆农作物生物技术重点实验室乌鲁木齐830091

【目的】研究不同小麦品种(系)抗病性状功能基因的分布状态,分析小麦品种(系)的抗病功能基因,为小麦抗病育种提供理论依据。【方法】利用KASP技术通过1个抗白粉病分子标记(Pm21)、1个抗条锈病分子标记(Yr15)和2个抗叶锈病分子标记(Lr14... 详细信息

【目的】研究不同小麦品种(系)抗病性状功能基因的分布状态,分析小麦品种(系)的抗病功能基因,为小麦抗病育种提供理论依据。【方法】利用KASP技术通过1个抗白粉病分子标记(Pm21)、1个抗条锈病分子标记(Yr15)和2个抗叶锈病分子标记(Lr14、Lr68),检测458份小麦品种(系)。【结果】筛选出携带Pm21标记材料2份,Yr15标记材料14份,Lr14a标记材料22份,Lr68标记材料48份。【结论】新疆小麦品种(系)中抗病基因的分布频率较低,约为5%。筛选出的86份材料可以作为新疆小麦抗病育种的亲本材料加以应用。

关键词：小麦抗病基因 KASP 标记检测

小麦叶绿素酸酯a氧化酶(TaCAO)基因的克隆与表达分析

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新疆农业科学 2021年第9期58卷 1569-1576页

作者：王重樊哲儒张跃强李剑峰高新时佳新疆农业科学院核技术生物技术研究所乌鲁木齐830091 农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 新疆农作物生物技术重点实验室乌鲁木齐830091

【目的】研究弱光环境下叶绿素酸酯a氧化酶(TaCAO)的表达水平变化,分析叶绿素合成途径对于弱光环境的响应。【方法】利用同源克隆,由小麦品种新冬20号克隆TaCAO并分析其序列。使用半定量PCR方法分析900、1800、3600和7200 lx光照强度下T... 详细信息

【目的】研究弱光环境下叶绿素酸酯a氧化酶(TaCAO)的表达水平变化,分析叶绿素合成途径对于弱光环境的响应。【方法】利用同源克隆,由小麦品种新冬20号克隆TaCAO并分析其序列。使用半定量PCR方法分析900、1800、3600和7200 lx光照强度下TaCAO表达量。【结果】该基因ORF长度为1653 bp,编码蛋白大小为62.12 kD,包含550个氨基酸残基,含有叶绿素转运肽和Rieske_RO_Alpha_CAO结构域,还存在一个Rieske铁硫配位中心和铁结合位点,随着光照强度的减弱,TaCAO表达量呈现上升的趋势。【结论】克隆获得的TaCAO长度为1653 bp,具有完整的CAO活性,TaCAO的相对表达量与光照强度呈反比关系。

关键词：小麦叶绿素酸酯a氧化酶基因克隆序列分析表达

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耐低磷新疆春玉米基因型筛选及其磷效率

新疆农业科学 2023年第4期60卷 847-856页

作者：周广威韩登旭朱琦张少民新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室/新疆农作物生物技术重点实验室乌鲁木齐830091 新疆农业科学院粮食作物研究所乌鲁木齐830091

【目的】筛选耐低磷及磷高效玉米品种是充分利用土壤磷素和减施磷肥的有效途径,挖掘玉米利用土壤磷素的生物学潜力,为培育磷高效利用玉米品种提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,在低磷(P_(2)O_(5):20 mg/kg)和正常磷(P_(2)O_(5):100 m... 详细信息

【目的】筛选耐低磷及磷高效玉米品种是充分利用土壤磷素和减施磷肥的有效途径,挖掘玉米利用土壤磷素的生物学潜力,为培育磷高效利用玉米品种提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,在低磷(P_(2)O_(5):20 mg/kg)和正常磷(P_(2)O_(5):100 mg/kg)条件下,以8个新疆自育的春玉米品种和1个对照品种(郑单958)为供试材料。【结果】筛选耐低磷基因型,划分不同磷效率类型,鉴定出对磷高效的玉米品种。施用磷肥对玉米生长有明显的影响,玉米地上部干物质重、单株产量及植株氮磷累积量在各品种之间差异显著。鉴定出4个耐低磷品种,分别为新玉29号、新玉47号、新玉54号和新玉69号。依据磷效率综合值对玉米基因型磷效率类型进行了划分。【结论】新玉47号、新玉54号和新玉69号为耐低磷且低磷高效品种,郑单958为不耐低磷且正常磷高效品种,新玉110号为不耐低磷且磷低效品种,新玉24号、新玉29号、新玉80和新玉102号为磷低效品种。

关键词：玉米基因型耐低磷磷效率

4种植物生长调节剂对棉花生长发育、光合特性及产量的影响

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新疆农业科学 2021年第11期58卷 2035-2042页

作者：金嵘李进梁晶周小云张军高张雪颖曾筱凡李珊珊高文伟雷斌新疆农业大学农学院乌鲁木齐830052 新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室/新疆作物化学调控工程技术研究中心乌鲁木齐830091

【目的】研究萘乙酸钠(NAA-Na)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、24-表油菜素内酯(EBR)和脱落酸(ABA)对棉花幼苗生长、叶片光合特性及籽棉产量的影响,评价其促生增产效果。【方法】在棉花幼苗2叶期和4叶期喷施10.0 mg/L NAA-Na、2.0 mg/L 6-BA、0.... 详细信息

【目的】研究萘乙酸钠(NAA-Na)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、24-表油菜素内酯(EBR)和脱落酸(ABA)对棉花幼苗生长、叶片光合特性及籽棉产量的影响,评价其促生增产效果。【方法】在棉花幼苗2叶期和4叶期喷施10.0 mg/L NAA-Na、2.0 mg/L 6-BA、0.2 mg/L EBR和0.5 mg/L ABA,测定不同处理下棉花苗期株高、茎粗、叶片数、蕾数、叶片叶绿素相对含量(SPAD值)和光合参数,收获期测定产量及其构成因素。【结果】各处理棉花株高、茎粗、叶片数和蕾数日增长量分别为(0.96~2.78)cm/d、(0.06~0.44)mm/d、(0.15~0.58)片/d和(0.14~0.86)个/d,喷施4种植物生长调节剂后棉花株高、茎粗、叶片数和蕾数日增长量均高于CK,喷施5 d时棉花叶片SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)较CK分别增加8.02%~10.99%、8.95%~16.13%、93.14%~110.17%和6.58%~19.44%,喷施10~20 d时各处理指标间无差异。喷施植物生长调节剂对棉花收获株数和单铃重无差异,单株成铃数和籽棉产量较CK分别增加0.53%~7.54%和0.73%~9.39%。EBR处理对棉花促生增产效果优于NAA-Na、6-BA和ABA。【结论】供试4种植物生长调节剂能不同程度促进棉花由营养生长向生殖生长转化,增加棉花叶片SPAD值和光合特性,通过增加单株成铃数来提高籽棉产量。EBR处理优于其他植物生长调节剂。

关键词：棉花植物生长调节剂生长发育光合特性产量

不同年代培育的棉花品种产量性状及氮利用效率特征

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中国生态农业学报（中英文） 2019年第6期27卷 880-889页

作者：白灯莎·买买提艾力孙良斌刘忠山冯固新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 中国农业大学资源与环境学院北京100193 新疆农业科学院经济作物研究所乌鲁木齐830091

棉花品种培育过程与土壤培肥、栽培技术、气候变化等因素密切相关,品种产量性状的选育也与养分吸收利用性状存在协同选择性。为了理解品种选育过程对棉花养分效率的影响,采用单因素随机区组设计,比较了新疆1950s—2013年不同年代培育的2... 详细信息

棉花品种培育过程与土壤培肥、栽培技术、气候变化等因素密切相关,品种产量性状的选育也与养分吸收利用性状存在协同选择性。为了理解品种选育过程对棉花养分效率的影响,采用单因素随机区组设计,比较了新疆1950s—2013年不同年代培育的22个棉花品种(系)的产量性状和氮素利用效率的特征,分析了各棉花品种不同生育期生物量积累规律、产量性状和氮素利用效率的差异。结果表明:不同品种生物量、产量、氮素利用效率和氮素偏生产力差异较大,生物量苗期、蕾期、花铃期和吐絮期分别为2.87~11.67g·株.1、20.8~38.6g·株.1、42.3~88.3g·株.1和58.2~120.4g·株.1,变异系数分别为30.2%、8.2%、5.6%和5.6%。产量构成因素中单株铃数变异系数最大(29.0%),衣分最小(1.0%)。氮素利用效率和氮素偏生产力分别为1.12~4.47kg·kg^-1和2.87~11.67kg·kg^-1,变异系数分别为35.3%和27.6%。氮素偏生产力与生物量、皮棉产量呈极显著正相关。新疆过去60年棉花品种更替过程中,经济系数没有发生明显改变,始终维持在0.20~0.24g·g^-1;棉花皮棉产量性状逐渐提升,由1950s的853.6kg·hm^-2增加到2013年的1569.8kg·hm^-2;氮素偏生产力和氮素利用效率变化较大,分别由4.12kg·kg^-1增加到7.58kg·kg^-1、由2.32kg·kg^-1增加到3.07kg·kg^-1。基于生物量、产量构成因素、氮肥利用效率和氮素偏生产力等性状指标的综合评价和聚类分析,将22个品种分为氮高效型、氮中效型和氮低效型3组,‘新陆早50号’‘新陆早57号’为氮高效型品种。与氮低效型组相比,氮高效型组的品种具有较高的皮棉产量和生物量。通过上述结果可以认为,棉花高产育种过程提高了氮素利用效率和偏生产力。

关键词：棉花育种品种皮棉产量经济系数氮利用效率氮素偏生产力

杏麦间作模式下小麦光合速率、叶绿素荧光及产量对追氮量和播种密度的响应

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麦类作物学报 2015年第3期35卷 387-393页

作者：张宏芝陈兴武雷钧杰乔旭赵奇高永红新疆农业科学院核技术生物技术研究所新疆乌鲁木齐830091 农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室新疆乌鲁木齐830091 新疆农业科学院粮食作物研究所新疆乌鲁木齐830091

为给杏麦间作模式下小麦合理施氮和播种提供依据,以主栽小麦品种新冬20号为材料,在播前基施农家肥(牛羊粪)15t·hm-2、尿素150kg·hm-2和磷酸二铵375kg·hm-2条件下,设置不追肥(CK)、追施尿素300kg·hm-2(N1)、追施尿素450kg·hm-2(N2)... 详细信息

为给杏麦间作模式下小麦合理施氮和播种提供依据,以主栽小麦品种新冬20号为材料,在播前基施农家肥(牛羊粪)15t·hm-2、尿素150kg·hm-2和磷酸二铵375kg·hm-2条件下,设置不追肥(CK)、追施尿素300kg·hm-2(N1)、追施尿素450kg·hm-2(N2)和追施尿素600kg·hm-2(N3)四个追氮量水平,以及375万粒·hm-2(M1)、525万粒·hm-2(M2)和675万粒·hm-2(M3)三个播种密度水平,分析了追氮量和播种密度对杏麦间作模式下小麦光合速率、叶绿素荧光参数、干物质积累及产量的影响。结果表明,小麦旗叶光合速率(Pn)、光系统PSⅡ的实际光化学效率(ΦPSⅡ)、开放的PSⅡ反应中心所占的比例(qP)及干物质积累量、籽粒产量均随追氮量的增加而增加;旗叶Pn、ΦPSⅡ、qP及干物质积累量、穗粒数、千粒重均随密度的增大而降低,而穗数和籽粒产量随着密度的增大而增大。施氮量与密度互作存在一定的互作效应。在N3M1条件下小麦拔节至灌浆期具有较高的Pn和ΦPSⅡ及较低的NPQ,单株地上部生物量及穗干重均显著高于其他处理,进而获得较高的穗粒数、千粒重和籽粒产量。因此在杏麦间作模式下,通过合理种植密度与增施氮肥可在改善小麦叶片光合性能、增加光合物质累积量的同时,促进光合物质向籽粒的分配,进而实现小麦高产。

关键词：杏麦间作施氮量密度光合速率叶绿素荧光产量