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水稻IDD基因家族的全基因组鉴定及综合分析

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中国水稻科学 2024年

作者：钟智慧秦璐黎志力杨珍贺晓鹏蔡怡聪江西农业大学农学院作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室

【目的】明确植物特异转录因子OsIDD基因家族成员特征特性，验证其表达模式，为深入研究水稻IDD基因家族生物学功能奠定基础。【方法】通过Pfam鉴定与明确水稻IDD家族成员，对其进行核酸与蛋白序列特征、蛋白结构、系统发育与共线性、... 详细信息

【目的】明确植物特异转录因子OsIDD基因家族成员特征特性，验证其表达模式，为深入研究水稻IDD基因家族生物学功能奠定基础。【方法】通过Pfam鉴定与明确水稻IDD家族成员，对其进行核酸与蛋白序列特征、蛋白结构、系统发育与共线性、启动子元件进行综合分析；通过RT-PCR技术验证OsIDD基因在各组织、不同激素处理及不同非生物胁迫下的表达模式。【结果】发现OsIDD家族具有15个成员，为3个亚家族，在染色体上呈不均匀分布，N端均具有核定位信号及高度保守的ID结构域。多重序列比对及motif分析表明其在各个类型中相对保守，与玉米IDD基因家族共线性分析表明两个物种间具有高度同源性。芯片及RT-PCR分析发现OsIDD主要在穗及发育胚乳中表达量较高，其启动子序列均包含激素/胁迫响应顺式元件。【结论】本研究对15个OsIDD成员进行了综合分析，OsIDD结构保守，与ZmIDD共线性强，主要在穗及发育胚乳组织中高表达，可能参与不同激素及多种非生物逆境胁迫响应过程。

关键词：水稻 IDD基因家族综合分析表达模式分析

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ABC转运蛋白对植物花药发育的影响

分子植物育种 2024年

作者：吴政蒋文翔胡霞菲张泽霖王晓清叶晴贺浩华胡丽芳江西农业大学农学院作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室

ABC转运蛋白，又称三磷酸腺苷结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter)是一类分布极为广泛的膜蛋白质家族，也是目前发现的最大蛋白家族之一，主要功能是利用ATP水解产生的能量将底物进行逆浓度梯度跨膜运输。ABC转运蛋白在... 详细信息

ABC转运蛋白，又称三磷酸腺苷结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter)是一类分布极为广泛的膜蛋白质家族，也是目前发现的最大蛋白家族之一，主要功能是利用ATP水解产生的能量将底物进行逆浓度梯度跨膜运输。ABC转运蛋白在植物激素运输、脂质代谢、外源毒素的解毒、植物抗病等方面都起着关键作用。最近的研究结果表明，ABC转运蛋白在植物花药发育过程中发挥着越来越重要的作用，本研究归纳总结了水稻(Oryza sativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和玉米(Zea mays)等物种中参与花药发育的ABC转运蛋白的结构特点、功能和分子机理，旨在为进一步了解ABC转运蛋白的功能及植物雄性生殖发育机制提供科学依据。

关键词： ABC转运蛋白花药绒毡层花粉壁

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芽用花生种质资源的筛选和鉴定

中国油料作物学报 2024年第1期46卷 43-50页

作者：胥鹏任伟芳王斯健许哲方加海万丽云江西农业大学农学院/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室江西南昌330045

花生芽苗菜又称为长寿芽,是花生仁发芽后产生的一种食疗兼备的食品,现如今受到消费者的青睐。因此,选择适宜的花生种质资源对花生芽的生产至关重要。本研究以181份花生种质资源为材料,水培法生产花生芽并测定其芽长、得芽率以及增重率... 详细信息

花生芽苗菜又称为长寿芽,是花生仁发芽后产生的一种食疗兼备的食品,现如今受到消费者的青睐。因此,选择适宜的花生种质资源对花生芽的生产至关重要。本研究以181份花生种质资源为材料,水培法生产花生芽并测定其芽长、得芽率以及增重率等指标,筛选适宜芽菜生产的优异花生种质资源,以沙培法对优异的花生种质资源进行重复试验。研究结果表明:有7份花生种质资源的花生芽长大于8 cm,15份花生种质资源的得芽率超过95%,17份花生种质资源的增重率高于300%。结合这3个指标,最终筛选出JND44、JNP310、ZY131以及花育16,4份表现优异的花生种质资源。后通过沙培法对以上4份花生种质资源进行重复试验,测定其芽长、得芽率以及增重率等指标,最终确定以上4份花生种质资源适宜花生芽苗菜的生产。本研究的开展为后续生产花生芽苗菜提供了材料基础。

关键词：花生种质资源芽苗菜筛选性状分析

硝普钠浸种对铜胁迫下棉花种子萌发和幼苗抗氧化系统及铜离子吸收分配的影响

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农业环境科学学报 2024年

作者：吴建飞黄茵温天旺肖水平聂太礼汤飞宇江西农业大学农学院/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室江西省经济作物研究所

为明确硝普钠(Sodium nitroprussiate， SNP)浸种对铜胁迫下棉花种子萌发和早期幼苗生长的调控效应，本研究以陆地棉品系A1211为试验材料设置以下4个试验处理：清水浸种+无胁迫萌发(CK)、100 μmol·L-1SNP浸种+无胁迫萌发(SNP)、清水浸... 详细信息

为明确硝普钠(Sodium nitroprussiate， SNP)浸种对铜胁迫下棉花种子萌发和早期幼苗生长的调控效应，本研究以陆地棉品系A1211为试验材料设置以下4个试验处理：清水浸种+无胁迫萌发(CK)、100 μmol·L-1SNP浸种+无胁迫萌发(SNP)、清水浸种+铜胁迫(100 μmol·L-1Cu2+)萌发(Cu)、100 μmol·L-1SNP浸种+铜胁迫(100 μmol·L-1Cu2+)萌发(Cu+SNP)，浸种时间均为24 h。研究SNP预浸种对铜胁迫下棉花种子萌发、幼苗生长、抗氧化系统及铜离子吸收与转运等的影响。结果表明：铜胁迫抑制了棉花早期幼苗生长，诱导活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)和渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖含量显著增加；过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性升高。SNP浸种促进了铜胁迫下幼苗和根系的生长，苗长、根系、地上部及整株干物质量、根体积和根尖数显著增加；进一步提高了脯氨酸含量和抗氧化酶活性，降低了ROS和MDA含量。SNP浸种减少了铜离子在幼苗中的积累及自根系向地上部的转运，地上部和全株铜离子浓度分别显著降低39.4%、12.6%，铜转移系数显著下降40.0%。研究表明，用SNP浸种棉花种子，有利于提高棉花幼苗素质，可以应用于铜污染耕地棉花生产的播前处理。

关键词：棉花一氧化氮硝普钠铜胁迫抗氧化代谢铜离子吸收及分布

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我国农田杂草文献计量分析及相关研究进展

生态科学 2024年第1期43卷 236-246页

作者：李淑娟周泉黄国勤江西农业大学生态科学研究中心/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室江西南昌330045

杂草是农田生态系统的重要组成部分,农田杂草研究对于提高作物经济产量和保护农田生态系统意义重大。为客观评述农田杂草研究进展,利用CiteSpace软件进行文献的分布分析(年度分布、学科分布、机构与作者分布)和研究热点分析,并从4个方面... 详细信息

杂草是农田生态系统的重要组成部分,农田杂草研究对于提高作物经济产量和保护农田生态系统意义重大。为客观评述农田杂草研究进展,利用CiteSpace软件进行文献的分布分析(年度分布、学科分布、机构与作者分布)和研究热点分析,并从4个方面(农田杂草防除、保护性耕作、农田杂草种子库、农田杂草群落)归纳了研究进展。最后对该研究未来的发展做出展望,以期对未来农田杂草控制的研究提供方向和理论依据。

关键词：农田杂草杂草防除杂草群落种子库文献计量分析

芝麻籽粒植酸含量高通量检测方法的建立与低植酸种质的筛选

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中国农业科学 2024年第12期57卷 2282-2294页

作者：杨茜游均周瑢方圣张艳欣吴自明王林海中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室江西农业大学作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室

【目的】植酸是芝麻中主要的抗营养成分之一。探究芝麻籽粒植酸高效提取最优条件，建立植酸含量高通量检测方法，并应用于芝麻群体材料植酸含量变异检测和低植酸种质资源筛选，推动芝麻植酸基础研究和低植酸品种选育。【方法】以0.4mol... 详细信息

【目的】植酸是芝麻中主要的抗营养成分之一。探究芝麻籽粒植酸高效提取最优条件，建立植酸含量高通量检测方法，并应用于芝麻群体材料植酸含量变异检测和低植酸种质资源筛选，推动芝麻植酸基础研究和低植酸品种选育。【方法】以0.4mol·L-1HCl为提取溶剂，进行种子量、捣碎时间、捣碎频率、提取液体积等单因素试验，对芝麻籽粒植酸进行提取，结合微量化铁沉淀法高通量测定植酸含量。在单因素试验的基础上，进行Box-Behnken四因素三水平的响应面试验，建立植酸得率为响应值的二次多项式回归方程模型，并绘制响应曲面图和等高线图，分析影响植酸得率的主要因素及各因素间的交互作用，确定植酸含量检测的最优提取条件。利用该参数条件对2个环境下种植的200份芝麻种质资源进行植酸含量测定，筛选低植酸种质。【结果】方差分析显示，建立的回归模型具有高度显著性（P0.05），方程对试验拟合较好，可用此回归方程对芝麻籽粒植酸提取试验进行优化。4个因素的一次项对植酸得率的影响均达到极显著水平，对植酸得率的影响大小依次为种子量>捣碎时间>捣碎频率>提取液体积。响应面分析图表明，种子量和捣碎时间、种子量和捣碎频率、捣碎时间和捣碎频率、捣碎时间和提取液体积、捣碎频率和提取液体积之间具有一定的交互作用。经过单因素条件及响应面设计优化的植酸最佳提取条件参数为种子量30 mg、捣碎时间6.5 min、捣碎频率50 Hz、提取液体积435μL，在此条件下的植酸得率预测值为14.03 mg·g-1，实际植酸平均得率为14.14 mg·g-1，模型预测值与试验实际值十分接近。从200份种质资源中筛选出3份稳定的低植酸芝麻种质，平均含量为11.63 mg·g-1。【结论】建立了芝麻植酸高效提取检测技术，可以显著减少试验时长，减少样品使用量，检测结果重复性好，准确性高。

关键词：芝麻植酸提取工艺响应面分析法种质筛选

“紫云英×油菜”混播还田及减施氮肥对双季稻田温室气体排放的影响

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核农学报 2024年第5期38卷 976-984页

作者：黄瑶刘宁胡启良黄国勤杨滨娟江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室/江西农业大学生态科学研究中心江西南昌330045

为探究绿肥“紫云英×油菜”混播还田及氮肥减施对双季稻田温室气体排放的影响,在冬季种植“紫云英×油菜”并还田的条件下,设双季稻不施氮肥(CK)、施100%氮肥(150 kg·hm^(-2),N1MR)、减施20%氮肥(120 kg·hm^(-2),N2MR)、减施40%氮肥(... 详细信息

为探究绿肥“紫云英×油菜”混播还田及氮肥减施对双季稻田温室气体排放的影响,在冬季种植“紫云英×油菜”并还田的条件下,设双季稻不施氮肥(CK)、施100%氮肥(150 kg·hm^(-2),N1MR)、减施20%氮肥(120 kg·hm^(-2),N2MR)、减施40%氮肥(90 kg·hm^(-2),N3MR)和减施60%氮肥(60 kg·hm^(-2),N4MR)共5个处理。在双季稻生育期内平均每7 d采用静态暗箱—气相色谱法测定稻田温室气体排放,分析绿肥混播还田条件下氮肥减施对双季稻田水稻产量、温室气体排放通量、累积排放量、全球增温潜势(GWP)及温室气体排放强度(GHGI)的影响。结果表明,氮肥减施20%~40%能显著提高水稻产量,减施20%和40%处理水稻产量分别较CK显著提高24.2%和23.8%(P室气体减排效果最佳。因此,“紫云英×油菜”混播还田配合氮肥减施20%是一种适合当地推广的低碳稳产施肥管理模式。本研究结果为实现南方稻区农业绿色可持续发展提供了理论依据和决策基础。

关键词：温室气体排放绿肥混播还田氮肥减施

玉米穗轴的颜色变化,是偶然还是与农艺性状存在关联?--以历年国审普通品种为例

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作物学报 2024年第3期50卷 771-778页

作者：梁星伟杨文亭金雨胡莉傅小香陈先敏周顺利申思梁效贵江西农业大学农学院/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/植物化学与植物源农药创新团队江西南昌330045 中国农业大学农学院北京100193

玉米穗轴颜色在温带种质及商业化杂交品种中受到强烈的人工选择。为了明确我国不同区域玉米穗轴颜色选择的偏向性,探索轴色与多种农艺性状间的关联,本文以1992—2020年国审普通玉米品种为例,对品种轴色、审定区域及多项农艺性状进行了... 详细信息

玉米穗轴颜色在温带种质及商业化杂交品种中受到强烈的人工选择。为了明确我国不同区域玉米穗轴颜色选择的偏向性,探索轴色与多种农艺性状间的关联,本文以1992—2020年国审普通玉米品种为例,对品种轴色、审定区域及多项农艺性状进行了比较分析。在统计到的1604个品种中,红轴品种占比从1992年的50%逐渐提高至2020年的80%以上。其中,北方春玉米区、黄淮海夏玉米区和西北玉米区的红轴品种比例随年份更替提升速度高于西南和南方玉米区。对比分析红、白轴品种在株型、果穗和籽粒特性等方面的差异发现,近15~20年间的红轴品种平均穗长和穗行数均显著高于白轴。随年代更替,红轴品种的籽粒平均粗淀粉含量升高趋势快于白轴,但其平均粗脂肪含量下降明显,并且红轴品种平均粗蛋白含量和赖氨酸含量表现弱于白轴。因此,针对红色穗轴的强烈人工选择可能主要与玉米单株产量潜力的挖掘有关。但红轴品种在非生物逆境抗性和籽粒品质方面的表现需要进一步探讨。

关键词：玉米穗轴颜色人工选择国审品种区域分布农艺性状

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黑芝麻种质资源苗期耐渍性鉴定及评价

江西农业大学学报 2024年第1期46卷 13-24页

作者：万泽华华之梦王敏 Muhammad Talha Aslam 沈庭海卢维娜何斌方圣吴自明江西农业大学作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室江西南昌330045 浙江省绍兴市农业科学研究院浙江绍兴312035

【目的】渍害是影响黑芝麻生长的主要障碍因素之一,鉴定黑芝麻种质资源苗期耐渍性,确定可靠的评价指标,为耐渍黑芝麻品种的选育和栽培提供理论依据。【方法】以52份黑芝麻种质资源为试验材料,设置苗期渍水7 d处理,测定存活率、株高和根... 详细信息

【目的】渍害是影响黑芝麻生长的主要障碍因素之一,鉴定黑芝麻种质资源苗期耐渍性,确定可靠的评价指标,为耐渍黑芝麻品种的选育和栽培提供理论依据。【方法】以52份黑芝麻种质资源为试验材料,设置苗期渍水7 d处理,测定存活率、株高和根长等7个苗期指标,计算各指标的耐渍系数,采用主成分分析、隶属函数分析、聚类分析、相关性分析和逐步回归分析,将不同黑芝麻种质资源进行耐渍性综合评价及指标筛选。【结果】主成分分析法将7个指标简化为4个相互独立的综合指标,能够包含全部信息的79.25%;利用隶属函数法计算耐渍性综合评价值,并对其进行聚类分析,将52份黑芝麻品种划分为三大类,第一类为高度耐渍品种共5份,第二类为中度耐渍品种共39份,第三类为渍害敏感品种共8份。相关性分析表明株高、根长、地上部生物量和地下部生物量为综合评价值的主要影响因子,且各指标间也有不同程度的相关性。利用回归分析法建立芝麻苗期耐渍性预测模型,并从7个鉴定指标中筛选出株高、根长、地上部生物量和地下部生物量4个关键指标。【结论】都昌黑芝麻、鄱阳黑芝麻、多蒴黑芝麻、星子黑芝麻和17-50为高度耐渍品种。株高、根长、地上部生物量和地下部生物量可作为快速鉴定芝麻苗期的耐渍性的关键指标。

关键词：黑芝麻苗期耐渍性主成分分析聚类分析综合评价