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MdSAUR71和MdSAUR72基因调控苹果果实花色素苷积累的验证

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北京农学院学报 2024年第1期39卷 1-6页

作者：高艺田逸田佶北京农学院植物科学技术系北京102206

【目的】为探明MdSAUR71和MdSAUR72基因与苹果花色素苷积累的关系。【方法】选取了‘王林’(Malus domestica)愈伤组织作为试验材料,通过构建过表达载体及稳定转化愈伤组织操作,获得MdSAUR71和MdSAUR72大量表达的转基因愈伤组织。【结... 详细信息

【目的】为探明MdSAUR71和MdSAUR72基因与苹果花色素苷积累的关系。【方法】选取了‘王林’(Malus domestica)愈伤组织作为试验材料,通过构建过表达载体及稳定转化愈伤组织操作,获得MdSAUR71和MdSAUR72大量表达的转基因愈伤组织。【结果】转基因愈伤组织在低温光照下培养,与对照愈伤组织相比呈现明显深红色,推测是由于花色素苷积累所致。进一步通过实时荧光定量PCR (Real Time-quantitative PCR)检测,发现与对照愈伤组织相比,MdSAUR71和MdSAUR72及花色素苷生物合成基因在转基因愈伤组织中的转录水平明显增加。【结论】MdSAUR71和MdSAUR72能够通过调控花色素苷生物合成基因的表达水平,参与苹果果实花色素苷积累。

关键词：荧光定量 MdSAUR71 MdSAUR72 功能验证

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不同类型草地植物多样性及土壤因子特征研究

农业与技术 2024年第9期44卷 97-102页

作者：丁丽萍冉永军陈斌田晓萍张掖市林业科学研究院甘肃张掖734000 河西学院甘肃张掖734000

以祁连山北麓3个不同类型草地为研究对象,采用比较样地法在主要生长季对3种草地开展群落调查,进而分析其植物群落、多样性以及土壤化学因子等方面的特征。结果表明:3类型草原根据样方调查共有50种植物,隶属于15科、43属,在山地草原西北... 详细信息

以祁连山北麓3个不同类型草地为研究对象,采用比较样地法在主要生长季对3种草地开展群落调查,进而分析其植物群落、多样性以及土壤化学因子等方面的特征。结果表明:3类型草原根据样方调查共有50种植物,隶属于15科、43属,在山地草原西北针茅群落植物密度、盖度,均高于合头草型和珍珠猪毛菜型,各群落间差异不显著,相对高度和地上生物量存在显著差异,以典型草原珍珠猪毛菜型最高,荒漠草原合头草型最低。3种类型草地shannon多样性指数(H')山地草原西北针茅型>草原珍珠猪毛菜型>荒漠草原合头草型,三者差异不显著;温性荒漠草原合头草型和山地草原西北针茅型均匀度指数Pielou最大,同时Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数差异均较为显著,以典型草原珍珠猪毛菜型Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数最高;3种类型草地0~30cm土层的土壤化学因子有着较大的变异程度,其中最大的为全氮、有机碳变异系数,其后为碱解氮、有效磷、速效钾,而全磷、pH值变异系数则更小,其原因为草原的立地类型的环境差异较大。3种不同类型草地植物群落土壤因子相关性分析结果证实,土壤全磷、有效磷之间为极显著正相关的关系;土壤全氮、速效钾、土壤有机碳之间为极显著正相关的关系;土壤有机磷矿、全氮、速效钾之间为极显著正相关关系;pH值则与一系列肥力因子之间呈极显著负相关,pH值越高的土壤,营养元素越不容易被释放出来。

关键词：群落类型多样性土壤因子相关性分析

高粱低氮胁迫相关novel-miRNA的鉴定及其靶基因预测

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应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 377-384页

作者：马建华杨艳君赵红梅冯玉杰罗爱国晋中学院生物科学与技术系/晋中学院山西特色植物资源应用研究中心榆次030600

为探究microRNA(miRNA)在高粱低氮胁迫反应中的调控作用,对高粱幼苗进行短时(8 h)和长时(15 d)低氮胁迫处理,采用Illumina HiSeqTM2000对其小RNA进行高通量测序,利用mireap软件预测novel-miRNA,分析其表达差异性.对差异表达的miRNA进行... 详细信息

为探究microRNA(miRNA)在高粱低氮胁迫反应中的调控作用,对高粱幼苗进行短时(8 h)和长时(15 d)低氮胁迫处理,采用Illumina HiSeqTM2000对其小RNA进行高通量测序,利用mireap软件预测novel-miRNA,分析其表达差异性.对差异表达的miRNA进行表达模式聚类分析及茎环RT-PCR荧光定量验证.采用TargetFinder软件对差异表达的novel-miRNA进行靶基因预测,并对预测的靶基因进行Gene Ontology(GO)注释分类.结果显示:123个novel-miRNAs中,有40个novel-miRNAs具有显著或极显著表达差异.根系中,短时胁迫下有6个为上调表达,10个下调表达,长时胁迫时,上调和下调表达数各3个;叶片中,短时胁迫4个为上调表达,22为下调表达,长时胁迫上调和下调表达数分别为2个和9个.这些差异表达的novel-miRNAs在根系和叶片中的表达模式不同,分别聚为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型.它们不均等分布在不同染色体上,2号染色体上分布最多,其次为4号、1号和7号染色体.novel-miRNAs预测到8个靶基因,这些靶基因涉及物质代谢、刺激反应、生物调控、生殖发育等多个生命过程.本研究从高粱中鉴定了40个低氮胁迫差异表达的novel-miRNAs,预测到8个靶基因,结果为高粱低氮胁迫调控机制研究提供相关miRNAs及优良候选基因.(图7表3参36)

关键词：高粱低氮胁迫 novel-miRNA 靶基因

陆地棉重组自交系再生能力和遗传转化效率筛选

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作物学报 2024年第5期50卷 1172-1180页

作者：乐愉王涛张献龙林忠旭华中农业大学植物科学技术学院/作物遗传改良全国重点实验室湖北武汉430070

转基因工程育种是棉花种质创新的有效手段,为了拓展陆地棉可再生基因型,丰富棉花转基因受体,本研究以湖北省高产阔叶棉品种‘鄂棉22’(E22)为母本、高再生能力的鸡脚叶品种‘豫早1号’(YZ1)为父本,通过单籽传法构建了F9重组自交系群体(Y... 详细信息

转基因工程育种是棉花种质创新的有效手段,为了拓展陆地棉可再生基因型,丰富棉花转基因受体,本研究以湖北省高产阔叶棉品种‘鄂棉22’(E22)为母本、高再生能力的鸡脚叶品种‘豫早1号’(YZ1)为父本,通过单籽传法构建了F9重组自交系群体(YE);利用棉花中比较成熟的IBA+KT(IK)和2,4-D+KT(DK)2种不同激素组合的培养体系,分别对重组自交系群体的164个家系的愈伤组织诱导率(CIF)、愈伤组织继代繁殖力(CSC)、愈伤组织的出胚率(CRE)以及愈伤组织出胚时间(CET)进行比较,共获得12个可再生的阔叶棉家系;利用目前成熟的棉花遗传转化体系对可再生阔叶棉家系进行遗传转化效率分析,同时对其进行田间农艺性状考察,最终获得了一个遗传转化效率为82.9%并且农艺性状更优良的家系YE3。本研究为棉花的遗传转化及基因功能研究拓展了陆地棉基因型种质资源。

关键词：棉花重组自交系体细胞胚胎发生再生能力遗传转化效率

湿地不同优势水生植物湖泊中浮游植物群落结构特征及其驱动因子分析

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环境科学 2024年

作者：李玉鑫杨宋琪叶其炎万开明邓宇婷赵腾董培昌周灵王锦娜吴忠兴河西学院甘肃省微藻技术创新中心河西走廊特色资源利用重点实验室张掖黑河湿地国家级自然保护区管理局西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室

湿地生态系统中，小型浅水湖泊作为重要的水陆过渡带，通常栖息着不同生长型水生植物。然而，不同水生植物占优的浅水湖泊之间浮游植物群落是否存在差异及其关键驱动因子尚不清楚。基于此，于张掖国家湿地公园选取了挺水植物芦苇(LL)、... 详细信息

湿地生态系统中，小型浅水湖泊作为重要的水陆过渡带，通常栖息着不同生长型水生植物。然而，不同水生植物占优的浅水湖泊之间浮游植物群落是否存在差异及其关键驱动因子尚不清楚。基于此，于张掖国家湿地公园选取了挺水植物芦苇(LL)、沉水植物穿叶眼子菜(CL)和浮叶植物睡莲(SL)为绝对优势种的3个小型湖泊，每个湖泊设置了5个采样点位，并于2022年6～11月间进行了9次调查。期间，3类湖泊间表现出明显的生境差异性。共鉴定出浮游植物7门93属237种，其中LL、CL和SL湖泊分别检出189种、151种和147种，其中，优势藻类尖状肘形藻(Ulnaria acus.)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)、极小曲丝藻(Achnanthidium minutissimum)、谷皮菱形藻(Nitzschia stagnorum)、放射舟形藻(Navicula radiosa)和裸甲藻(Gymnodinium aeruginosum)为3类湖泊共有，凹顶鼓藻(Euastrum ansatum)和点形平裂藻(Merismopedia punctata)为CL湖泊特征优势种，披针舟形藻(Navicula lanceolala)为LL湖泊特征优势种，赛萨特拟内丝藻(Encyonopsis cesatii)、二峰短缝藻(Eunotia diodon)和普通桥弯藻(Cymbella aequalis)为SL湖泊特征优势种。同时，3类湖泊优势藻种的生态位宽度、生态位重叠格局和种间联结特征均存在显著差异。主坐标分析(PCoA)和置换多元方差分析(PERMANOVA)分析发现3类湖泊之间藻类群落组成差异显著(P植物群落在3类湖泊间的异质性受NO3--N和pH的正向影响而受溶解氧(DO)的负向影响，同时还与四尾栅藻、尖状肘形藻、谷皮菱形藻、假鱼腥藻、点形平裂藻、极小曲丝藻6个优势物种的丰度密切正相关。研究结果表明，不同生长型水生植物通过塑造生境异质性影响同生境下浮游植物群落的组成、结构及稳定性。因此，在湿地建设和管理中选择特定生长型水生植物进行水生生态系统恢复，将有助于有效调节水体生境状态和浮游植物群落结构特征。

关键词：水生植物浮游植物群落生长型生态位种间联结

网络剪枝与知识蒸馏相结合的轻量级鸟声识别方法

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应用声学 2024年

作者：申小虎李冠宇史洪飞王传之江苏警官学院刑事科学技术系国家林业和草原局野生动植物物证技术国家林业和草原局重点实验室大连海事大学信息科学与技术学院科大讯飞科技有限公司

在鸟声识别应用中，算法模型多数采用参数密集型，缺少能够搭载至被动声学监测设备的高效网络。针对EfficientNet网络结构特点，将结构化剪枝与知识蒸馏方法相结合，确保剪枝后的网络保持良好的泛化能力，能够满足不同资源配置条件下的... 详细信息

在鸟声识别应用中，算法模型多数采用参数密集型，缺少能够搭载至被动声学监测设备的高效网络。针对EfficientNet网络结构特点，将结构化剪枝与知识蒸馏方法相结合，确保剪枝后的网络保持良好的泛化能力，能够满足不同资源配置条件下的网络需求。一方面，通过逆背包准则建立了剪枝通道与资源间的信息表述，在保留网络框架条件下完成通道剪枝。另一方面，在知识蒸馏方法中通过加入MBConv模块内部蒸馏损失分量并完成训练，确保跨组信息交换保留了剪枝前后特征映射之间的距离。通过对南京浦口区老山森林中收集的10类鸟声检测分类实验，在压缩后网络参数量仅3.0 M的条件下，分类精度可达到91.64%。该文所提方法在完成网络规模压缩的同时，较好地保留了分类精度，与相同规模主流轻量级网络相比较，能更好地适应鸟声识别被动声学监测的设备需求。

关键词：网络剪枝知识蒸馏鸟声识别轻量级网络被动声学监测

普通小麦Arableu#1白粉病成株抗性遗传解析

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中国农业科学 2024年第1期57卷 52-64页

作者：李子萌袁婵张宇庆任妍刘鹏鹏严珊珊袭梦涵穆培源兰彩霞华中农业大学植物科学技术学院/湖北洪山实验室湖北省农业科学院粮食作物研究所河南农业大学农学院新疆农垦科学院作物研究所

【目的】中国是世界上最重要的小麦生产国和消费国之一，确保小麦产量稳定对我国粮食安全具有重要意义。小麦白粉病是限制小麦产量的重要因素之一。选育抗病品种是控制该病害最经济、有效环保的途径，挖掘新成株抗性基因/位点为选育持... 详细信息

【目的】中国是世界上最重要的小麦生产国和消费国之一，确保小麦产量稳定对我国粮食安全具有重要意义。小麦白粉病是限制小麦产量的重要因素之一。选育抗病品种是控制该病害最经济、有效环保的途径，挖掘新成株抗性基因/位点为选育持久抗病小麦品种提供依据。【方法】由国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）培育的普通小麦品系Arableu#1在苗期对白粉病表现为感病，而成株期呈现高水平抗性。为深入解析其抗病遗传机制，利用Arableu#1与高感品系Apav#1杂交，构建一个含有142个家系的F5重组自交系群体，采用基因分型测序（genotyping-by-sequencing,GBS）平台测序，获得4 298个在亲本间具有多态性的分子标记，并进行群体检测，所获基因型用于构建整个群体的遗传连锁图。【结果】结合白粉病连续2年田间表型和基因型数据，使用IciMapping 4.1对田间病害严重度、病程曲线下面积（AUDPC）和病害多年平均严重度（MFDS）等性状进行QTL定位分析，在该群体中定位了4个来自Arableu#1的白粉病成株抗性位点，分别位于染色体1BL、5BL、6BS和7BL上，以及2个来自Apav#1的抗性位点，分别位于染色体2DS和4BL上，可解释白粉病表型变异介于3.1%—28.5%。6个位点聚合时的群体平均病害严重度达到各位点组合中的最低水平，***-1BL、***-4BL、***-5BL和***-7BL 4个位点聚合后的效应仅次于6个位点同时存在。【结论】将2个新位点***-5BL和***-7BL的两翼分子标记开发成KASP标记，经对570份世界各地育成品种或地方品种检测，2个位点单独存在或聚合在一起时均表现出不同程度的白粉病抗性，且这两个位点在我国小麦材料中的分布频率较CIMMYT的小麦种质中低。获得1个可能同时聚合6个白粉病抗性位点家系，其田间白粉病抗性可达近免疫水平。

关键词：小麦白粉病成株抗性数量性状基因定位

广东省不同稻区稻瘟病菌生理小种鉴定及无毒基因分析

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植物保护学报 2024年第3期51卷 645-653页

作者：汪文娟陈凯玲杨健源封金奇朱小源苏菁广东省农业科学院植物保护研究所广东省植物保护新技术重点实验室广州510640

为明确广东省不同稻区稻瘟病菌Magnaporthe oryzae生理小种与无毒基因的类型与分布,利用7个中国鉴别品种、11个抗稻瘟病单基因系及3个广东省优质抗源稻种三黄占2号、青六矮和珍桂矮,采用苗期喷雾接种方法对2018—2019年分别从广东省不... 详细信息

为明确广东省不同稻区稻瘟病菌Magnaporthe oryzae生理小种与无毒基因的类型与分布,利用7个中国鉴别品种、11个抗稻瘟病单基因系及3个广东省优质抗源稻种三黄占2号、青六矮和珍桂矮,采用苗期喷雾接种方法对2018—2019年分别从广东省不同稻区感染稻瘟病的不同栽培稻品种上分离获得的368株稻瘟病菌单孢菌株进行生理小种鉴定与无毒基因分析。结果显示,利用中国鉴别品种共鉴定出6群30个生理小种,其中优势种群为ZB和ZC,出现频率分别为44.29%和43.48%,优势生理小种为ZB13和ZC13,出现频率分别为26.90%和29.35%。利用11个水稻抗稻瘟病单基因系鉴定出测试菌株对含有Pi9、Pi1、Pik-h和Pi50这4个水稻抗稻瘟病单基因系的无毒性频率均大于80.00%;来自粤北、粤西和珠三角3个稻区的稻瘟病菌对抗源稻种三黄占2号的毒性频率低于11.76%,对珍桂矮的毒性频率大于69.41%。表明2018—2019年广东省稻瘟病菌群体生理小种结构复杂,多样性丰富,在粤北、粤西和珠三角稻区可利用的抗性基因一致,可推广使用含抗性基因Pi9、Pi50、Pik-h和Pi1的水稻品种;三黄占2号抗性好,抗谱较宽,可作为广东省抗稻瘟病种质资源加以利用。

关键词：水稻稻瘟病菌生理小种优势小种无毒基因型

基于trnL基因扩增的DNA条形码技术鉴定蚕豆方法的建立

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分子植物育种 2024年

作者：刘娜丽郭春燕许瑾山西药科职业学院食品工程系中国检验检疫科学研究院植物检验与检疫研究所晋中学院生物科学与技术系

为建立一种基于DNA条形码技术的快速识别蚕豆方法，本研究首先根据DNA提取试剂盒操作说明对13种供试样进行DNA提取，接着用trnL基因扩增的引物和方法进行扩增，然后用ExoSAP-IT酶处理纯化PCR扩增产物，再对纯化后的产物进行测序，接下... 详细信息

为建立一种基于DNA条形码技术的快速识别蚕豆方法，本研究首先根据DNA提取试剂盒操作说明对13种供试样进行DNA提取，接着用trnL基因扩增的引物和方法进行扩增，然后用ExoSAP-IT酶处理纯化PCR扩增产物，再对纯化后的产物进行测序，接下来多序列比较，寻找蚕豆鉴定的特异性位点和序列，通过Primer premier 5和网络版的Primer 3软件进行特异引物的设计，最后进行PCR特异片段扩增反应进行PCR产物检测。结果显示采用天根DNA提取试剂盒提取植物基因组DNA效果较好；trnL基因的扩增电泳条带清晰，条带大小均在500 bp左右；用特异引物P1、P2进行PCR扩增实验，只有蚕豆有198 bp大小的条带，其它材料无扩增，可以达到蚕豆分子鉴定的目的。本研究成功开发出基于DNA条形码技术，可鉴定出蚕豆的分子标记。

关键词： DNA条形码蚕豆 trnL基因 DNA测序分子鉴定