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外源NO提高玉米瘤黑粉病抗性的效果和作用机制初探

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西北农业学报 2024年第4期33卷 744-751页

作者：赵文清金梓浩王婷王芳甘肃农业大学农学院/甘肃省干旱生境作物学重点实验室/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070

为探讨一氧化氮供体硝普纳(SNP)提高玉米对瘤黑粉病抗性的效果和作用机制,以高抗玉米瘤黑粉病自交系‘齐319’和高感玉米自交系‘掖478’为材料,研究不同浓度(0.02、0.05、0.1、0.5 mmol/L)SNP处理对玉米瘤黑粉菌菌丝生长和不同生长时... 详细信息

为探讨一氧化氮供体硝普纳(SNP)提高玉米对瘤黑粉病抗性的效果和作用机制,以高抗玉米瘤黑粉病自交系‘齐319’和高感玉米自交系‘掖478’为材料,研究不同浓度(0.02、0.05、0.1、0.5 mmol/L)SNP处理对玉米瘤黑粉菌菌丝生长和不同生长时期(0、5、10、15、20 d)玉米叶片生理特性的影响。结果表明:0.02、0.05 mmol/L浓度SNP对菌丝有明显抑制作用,处理玉米叶片后会产生一定的诱抗效果。外源喷施0.02 mmol/L浓度SNP能够提高玉米叶片中的抗氧化超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶(CHT)、β-1,3-葡聚糖酶活性和游离脯氨酸(pro)含量,而其丙二醛(MDA)含量和脂氧合酶(LOX)活性有所降低。可见,外源NO可在一定程度上缓解瘤黑粉菌对玉米植株造成的伤害,提升玉米对瘤黑粉病的防治效果,其机制可能是通过提高玉米的多种抗氧化酶活性、渗透物质含量和抗病相关酶活性,从而提高玉米对瘤黑粉病的抗性。

关键词：玉米外源NO 叶片瘤黑粉病抗氧化酶

水杨酸及5-氨基乙酰丙酸对盐胁迫下玉米幼苗的缓解效应

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甘肃农业大学学报 2024年第2期59卷 54-63,73页

作者：雷恭鑫白明兴万文华杨小雯庄泽龙彭云玲甘肃农业大学农学院甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃兰州730070

【目的】探究盐胁迫下不同浓度外源水杨酸(Salicylic acid,SA)、5-氨基乙酰丙酸(5-Aminolevulinic acid,5-ALA)及两者的复合处理对玉米幼苗的缓解效应。【方法】以盐敏感自交系PH4CV玉米为试验材料,在180mmol/L的盐胁迫条件下,加入不同... 详细信息

【目的】探究盐胁迫下不同浓度外源水杨酸(Salicylic acid,SA)、5-氨基乙酰丙酸(5-Aminolevulinic acid,5-ALA)及两者的复合处理对玉米幼苗的缓解效应。【方法】以盐敏感自交系PH4CV玉米为试验材料,在180mmol/L的盐胁迫条件下,加入不同浓度的SA、5-ALA处理液及其最佳浓度复合处理液,测定玉米幼苗的苗长、根长、地上鲜质量和地下鲜质量,叶片和根系的过氧化氢酶(Catalase,CAT)、超氧化为歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性。【结果】在盐胁迫下,当外源SA、5-ALA单独施用时,随着浓度的增加,玉米幼苗的苗长、根长、地上鲜质量、地下鲜质量和玉米幼苗叶片和根系的CAT、SOD、POD活性基本呈现先增加后下降的趋势,浓度过高会抑制玉米幼苗的生长发育;当最佳浓度SA、5-ALA复合施用时,玉米幼苗的各表型性状和生理特性都呈增加的趋势,且比两种激素单独施用的缓解效果好。多指标模糊隶属函数法综合评价表明:0.5mmol/L SA、50 mg/L 5-ALA单独施用和1/2(50 mg/L 5-ALA)+0.5 mmol/L SA复合施用时,缓解玉米幼苗盐胁迫的效果较好。【结论】单独添加适宜浓度的外源SA、5-ALA均能增强玉米幼苗的耐盐性,并且两者复合施用时,会有相互促进的作用,对盐胁迫的缓解效果更佳。

关键词：玉米水杨酸 5-氨基乙酰丙酸盐胁迫

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低温胁迫下不同外源激素对玉米发芽及幼苗生理特性的影响

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甘肃农业大学学报 2024年第3期59卷 117-128页

作者：杨小雯庄泽龙周玉梅雷恭鑫万文华彭云玲甘肃农业大学农学院甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃兰州730070

【目的】探究外源油菜素内酯(BR)与脱落酸(ABA)对低温胁迫下玉米发芽及幼苗生长与生理特性的影响。【方法】在室内低温10℃条件下,以寒敏感材料沈137、耐寒材料LH82、PHG47和PHG29为试验材料,分别用5种不同质量浓度的外源BR与ABA浸种、... 详细信息

【目的】探究外源油菜素内酯(BR)与脱落酸(ABA)对低温胁迫下玉米发芽及幼苗生长与生理特性的影响。【方法】在室内低温10℃条件下,以寒敏感材料沈137、耐寒材料LH82、PHG47和PHG29为试验材料,分别用5种不同质量浓度的外源BR与ABA浸种、培养作为试验处理;25℃蒸馏水作正向对照(CK+)、10℃蒸馏水作负向对照(CK-)。筛选出BR与ABA的最佳缓解质量浓度,利用最佳缓解质量浓度对沈137、LH82、PHG47和PHG29 4个玉米品种种子的萌发、苗期性状和生理特性进行比较。【结果】低温胁迫下,玉米种子的发芽率、胚芽长、胚根长、胚芽鲜质量等显著降低;幼苗的丙二醛、脯氨酸及可溶性糖含量显著升高,抗氧化酶活性显著增强;适当外施BR与ABA处理能有效缓解低温胁迫对玉米生长的抑制程度,沈137玉米萌发期指标、苗期地上部与地下部生物量指标的增加,MDA含量的降低表明0.10 mg/L BR与5 mg/L ABA处理缓解效果最好。【结论】外施0.10 mg/L BR与5mg/L ABA可有效缓解低温胁迫对玉米生长造成的损害。但对4个玉米品种的缓解能力不同,缓解效果由强到弱顺序为:LH82>PHG47>PHG29>沈137。

关键词：玉米低温胁迫萌发期苗期外源油菜素内酯脱落酸

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外源NO和SA处理对玉米苗期盐胁迫的缓解效应

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甘肃农业大学学报 2024年第3期59卷 108-116,128页

作者：万文华白明兴雷恭鑫杨小雯姬祥卓庄泽龙张云芳彭云玲甘肃农业大学农学院甘肃省干旱生境作物学国家重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃兰州730070

【目的】探讨外源一氧化氮(NO)和水杨酸(SA)单独及复配施用对盐胁迫下玉米幼苗表型及抗氧化特性的调控效应。【方法】本研究以盐敏感自交系PH4CV为试验材料,在苗期以180 mmol/L NaCl溶液作为胁迫条件,设置两个对照蒸馏水(CK+)、盐胁迫(C... 详细信息

【目的】探讨外源一氧化氮(NO)和水杨酸(SA)单独及复配施用对盐胁迫下玉米幼苗表型及抗氧化特性的调控效应。【方法】本研究以盐敏感自交系PH4CV为试验材料,在苗期以180 mmol/L NaCl溶液作为胁迫条件,设置两个对照蒸馏水(CK+)、盐胁迫(CK-),盐胁迫下单独和复配根施不同浓度外源NO供体硝普纳(SNP)和SA,旨在探讨SNP和SA对玉米苗期盐胁迫的缓解效应。【结果】与盐处理相比,根施1/2×(0.05 mmol/L SNP+0.5 mmol/LSA)对PH4CV的各指标有显著提高作用(P<0.05),其苗长、根长、地上鲜质量、地下鲜质量、根数分别增加了64.83%、73.00%、73.81%、71.43%、58.63%,CAT、POD、SOD活性分别增加了69.60%、22.40%、32.90%。然而根施0.05 mmol/L SNP其苗长、根长、地上鲜质量、地下鲜质量、根数分别增加了61.62%、72.64%、67.65%、62.50%、58.63%,CAT、POD、SOD活性分别增加了32.14%、20.47%、5.69%,根施0.5 mmol/LSA其苗长、根长、地上鲜质量、地下鲜质量、根数分别增加了63.27%、68.68%、70.67%、68.97%、57.13%,CAT、POD、SOD活性分别增加了44.93%、3.76%、21.76%。【结论】单独和复配施用最佳浓度的外源SNP和SA均可缓解PH4CV受到的盐胁迫,且以复配处理效果更好,说明复配根施SA和SNP在提高玉米幼苗抗盐能力方面具有协同增效作用。

关键词：玉米一氧化氮水杨酸盐胁迫协同增效

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耐低钾马铃薯品种的筛选与评价

植物学报 2024年第1期59卷 75-88页

作者：刘寅笃脱军康李成举张锋张春利张莹王云姣范又方姚攀锋孙超刘玉汇刘震毕真真白江平甘肃农业大学农学院/干旱生境作物学国家重点实验室/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070

土壤缺钾严重降低了我国马铃薯(Solanum tuberosum)的产量。而不同品种马铃薯对低钾的响应差异较大。因此,采用耐低钾马铃薯品种可通过提高钾素利用效率减少钾肥施用量,成为我国农业可持续发展和绿色发展的重要途径。该研究对30个马铃... 详细信息

土壤缺钾严重降低了我国马铃薯(Solanum tuberosum)的产量。而不同品种马铃薯对低钾的响应差异较大。因此,采用耐低钾马铃薯品种可通过提高钾素利用效率减少钾肥施用量,成为我国农业可持续发展和绿色发展的重要途径。该研究对30个马铃薯品种在正常钾处理(202.5 kg·hm^(-2)K_(2)O)和低钾处理(0 kg·hm^(-2)K_(2)O)下的17个指标进行测定,并对9个代表性指标,包括叶面积指数、根冠比、茎叶干质量、根干质量、单株产量、单株大薯产量、单株小薯产量、块茎干质量和块茎钾积累量进行后续分析。结果表明,在低钾条件下,各项指标均有不同程度的下降。主成分分析表明,这9个指标可转换为4个独立的综合指标,累计贡献率达87.1%。根据综合评价值(D值)和聚类分析,将30个品种分为6类,其中第1类为高度耐低钾品种,包括Lucinda、Favorita、Kexin1、Xisen6、Xingjia2、Helan15和Chuanyin2,第2类为中度耐低钾品种,包括Longshu20、Dingshu3、Jizhang12(W)、Jiuen1、Longshu19和Jizhang12(Y)。此外还建立了耐低钾性评价回归模型Y=–0.595+0.247X_(5)+0.155X_(4)+0.138X_3+0.167X_8+0.088X_(1)+0.081X_(6)+0.097X_9+0.053X_(2)(R^(2)=0.999,P=0.000),利用回归方程对30个品种的估计精度均在90%以上。在低钾条件下,可利用单株产量、根干质量、茎叶干质量、块茎干质量、叶面积指数、单株大薯产量、块茎钾积累量和根冠比快速鉴定耐低钾马铃薯品种。

关键词：马铃薯低钾综合评价品种筛选绿色农业

盐处理对小麦籽粒萌发中淀粉分解及苗期根系生长的影响

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甘肃农业大学学报 2024年

作者：朱妍钰汪军成姚立蓉孟亚雄李葆春杨轲司二静王化俊尚勋武马小乐省部共建干旱生境作物学国家重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃农业大学农学院

【目的】通过测定盐（NaCl）胁迫下不同小麦籽粒萌发过程中的淀粉颗粒的分解、淀粉酶活性及根系生长等指标，研究并解释其耐盐性，以期为筛选耐盐小麦种质筛选提供理论依据。【方法】本试验在籽粒萌发过程中进行不同浓度的NaCl胁迫，胁... 详细信息

【目的】通过测定盐（NaCl）胁迫下不同小麦籽粒萌发过程中的淀粉颗粒的分解、淀粉酶活性及根系生长等指标，研究并解释其耐盐性，以期为筛选耐盐小麦种质筛选提供理论依据。【方法】本试验在籽粒萌发过程中进行不同浓度的NaCl胁迫，胁迫浓度依次为0 mmol/L(CK)、100 mmol/L、200 mmol/L、300 mmol/L。在胁迫第48 h时，使用扫描电子显微镜观察胚乳中淀粉颗粒的分布状况，利用3,5-二硝基水杨酸法测定籽粒中α-淀粉酶活性。同时，测定发芽势、发芽率以及胁迫第4、6、8、10、12 d时幼苗的根长、根面积、根体积等指标。【结果】与CK相比，随着NaCl浓度的增大，两个小麦品种籽粒胚乳A、B型淀粉粒的数量逐渐增多，紫小麦的A、B型淀粉降解情况优于甘春24号；两个小麦品种籽粒的α-淀粉酶的活性逐渐减小；在同一时期，两个小麦品种幼苗的发芽势、发芽率及根系生长指标均呈现逐渐减小趋势且与CK差异显著（P<0.05），且甘春24号降幅降低幅度高于紫小麦。【结论】紫小麦耐盐性优于甘春24号。

关键词：小麦 NaCl胁迫根系生长淀粉分解

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强冬性和春性甘蓝型油菜变种间杂种优势分析

核农学报 2024年第5期38卷 833-841页

作者：王莹郑国强董小云李辉魏家萍崔俊美武泽峰刘自刚甘肃农业大学农学院/省部共建干旱生境作物学国家重点实验室/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃兰州730070

为了研究甘蓝型强冬性与春性油菜变种间亲本组配的杂交组合之间的杂种优势表现,选用8个强冬性甘蓝型油菜和4个春性甘蓝型油菜作为研究材料,组配杂交组合,分析亲本及F1的杂种优势强/弱。结果表明,冬×春组合的F1生育期较冬性亲本明显缩短... 详细信息

为了研究甘蓝型强冬性与春性油菜变种间亲本组配的杂交组合之间的杂种优势表现,选用8个强冬性甘蓝型油菜和4个春性甘蓝型油菜作为研究材料,组配杂交组合,分析亲本及F1的杂种优势强/弱。结果表明,冬×春组合的F1生育期较冬性亲本明显缩短;在冬×春组合中,株高、分枝部位、主花序长度、角果长度和单株有效角果数等方面有较强的杂种优势,其中角果长度(超亲优势:10.61%,杂种优势指数:128.81%)和单株有效角果数(超亲优势:17.31%,杂种优势指数:143.92%)杂种优势最为明显。结合杂种表现和杂种优势结果,说明甘蓝型油菜变种间杂交比种内杂交具有更明显的杂种优势表现,并且角果长度和单株有效角果数的超亲优势和杂种优势指数最高。本研究结果为今后研究甘蓝型油菜变种间杂种优势的研究利用提供了基础。

关键词：甘蓝型油菜杂种优势变种间杂种农艺性状

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外源茉莉酸甲酯诱导大麦叶斑病抗性研究

西北植物学报 2024年第4期44卷 529-538页

作者：叶霈颖司二静鲁宗辉汪军成王化俊孟亚雄省部共建干旱生境作物学国家重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070 甘肃农业大学农学院兰州730070

【目的】探讨不同浓度外源茉莉酸甲酯(MeJA)诱导大麦抗叶斑病效应差异及其分子机制,为应用MeJA防治大麦叶斑病提供理论依据。【方法】以‘蒙啤麦3号’大麦品种幼苗为材料,设置不接菌(无菌水处理叶片)、接菌(无菌水处理叶片接种麦根腐平... 详细信息

【目的】探讨不同浓度外源茉莉酸甲酯(MeJA)诱导大麦抗叶斑病效应差异及其分子机制,为应用MeJA防治大麦叶斑病提供理论依据。【方法】以‘蒙啤麦3号’大麦品种幼苗为材料,设置不接菌(无菌水处理叶片)、接菌(无菌水处理叶片接种麦根腐平脐蠕孢菌)和接菌+MeJA(0.5,1.0,1.5,2.0,2.5mmol/LMeJA喷施叶片后接菌)3组处理,于三叶期调查叶斑病发病情况,并据此筛选最适MeJA浓度,然后测定不接菌、接菌及接菌+MeJA(最适浓度)下不同处理时间叶片的抗氧化酶、抗病相关酶活性、丙二醛含量、渗透调节物质含量以及相关基因表达水平。【结果】(1)叶面喷施外源MeJA提高了大麦对叶斑病的抗性,1.5mmol/LMeJA处理叶片的病情指数较对照显著降低19.03%,诱导抗性效果最佳;(2)与单独接菌处理相比,1.5mmol/LMeJA处理大麦叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性均显著提高,而其丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著降低,同时受MeJA调控转录因子及编码抗病相关酶的基因表达量显著上调。【结论】外源喷施1.5mmol/LMeJA通过调节抗病相关酶活性和渗透调节物质含量,以及调控抗病相关酶基因及茉莉酸信号途径关键转录因子基因表达,进而提高大麦植株的叶斑病抗性。

关键词：大麦茉莉酸甲酯叶斑病诱导抗性抗氧化酶

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不同来源大麦的SSR标记与连锁不平衡分析

分子植物育种 2024年第15期 4989-4997页

作者：祁天涛刘海颖司二静孟亚雄汪军成王化俊甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃农业大学农学院

为分析大麦种质材料遗传多样性并且为大麦基因型分析及育种组合选择提供依据，本研究利用品种间表现多态性的45个SSR标记对84份大麦材料进行分析，结果表明：(1)由45对SSR引物扫描鉴定出305个等位变异，平均每对引物扩增得到6.8个等位... 详细信息

为分析大麦种质材料遗传多样性并且为大麦基因型分析及育种组合选择提供依据，本研究利用品种间表现多态性的45个SSR标记对84份大麦材料进行分析，结果表明：(1)由45对SSR引物扫描鉴定出305个等位变异，平均每对引物扩增得到6.8个等位变异，同时45对引物的平均多态性信息含量为0.640 1;(2)根据遗传距离和聚类分析结果显示，本研究中84份大麦材料间的平均遗传距离约为0.614 2，表明由甘肃省农科院提供的84份大麦材料种质间遗传差异较大，亲缘关系相对较远；(3)群体遗传结构分析将84份种质材料分成6个亚群，与聚类分析结果较一致；(4)连锁不平衡结果显示，D'值范围主要集中在0和0.6之间，占到992个SSR标记位点成对组合的82.06%，表明这次选择的大麦种质材料内部基因间重组概率和突变概率都比较低；同时在分布于大麦7条染色体上的SSR分子标记检测中，发现了较高的LD水平(D'>0.5)主要分布于2H、4H、5H和6H上。由此可知，不管是自然变异还是人为选择，作物内部产生的遗传变异和连锁不平衡程度对研发高产和高抗逆作物的新品种起着至关重要的作用，所以通过大麦的SSR标记与连锁不平衡分析，可为今后的育种策略提供更有效和有针对性的理论方法。

关键词：大麦 SSR标记遗传多样性群体结构连锁不平衡