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过表达马铃薯StuPPO9基因对烟草抗旱能力的影响

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作物学报 2024年第9期50卷 2237-2247页

作者：刘波池明曹梦琦唐达杨恒照张卫华薛聪天津农学院园艺园林学院天津300384

为鉴定马铃薯多酚氧化酶基因StuPPO9在干旱胁迫响应中的功能,本研究以利用农杆菌介导法获得的过表达StuPPO9基因的本氏烟草为材料,通过盆栽试验模拟自然干旱胁迫,对比转基因株系和空载转化(WT)烟草植株干旱胁迫0 d、3 d、6 d、9 d、12 ... 详细信息

为鉴定马铃薯多酚氧化酶基因StuPPO9在干旱胁迫响应中的功能,本研究以利用农杆菌介导法获得的过表达StuPPO9基因的本氏烟草为材料,通过盆栽试验模拟自然干旱胁迫,对比转基因株系和空载转化(WT)烟草植株干旱胁迫0 d、3 d、6 d、9 d、12 d的生长形态,测定叶绿素、丙二醛、脯氨酸含量和抗氧化酶活性等生理指标以及抗旱相关基因的表达情况。结果表明,干旱处理后过表达株系叶片的相对含水量、叶绿素、脯氨酸含量以及SOD、POD活性均显著高于WT,而丙二醛含量则显著低于WT。RT-qPCR分析发现,活性氧(reactive oxygen species, ROS)清除系统基因SOD、POX, ABA生物合成基因NCED、RD29A,脯氨酸生物合成基因P5CS以及其他应激反应基因LEA、ADC、SAMDC等的表达量明显升高。本研究表明,StuPPO9基因增强了烟草植株对干旱的耐受性,为探明StuPPO9基因调控干旱胁迫响应的功能提供理论依据。

关键词： StuPPO9 转基因烟草抗旱性功能鉴定

微生物菌剂对黄瓜幼苗生长及基质理化环境的影响

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西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-13页

作者：张萱杨玉莹王花张洁曹云娥陈书霞西北农林科技大学园艺学院宁夏大学农学院

【目的】探究不同种类的微生物菌剂对黄瓜幼苗生长及基质理化指标的影响,为黄瓜育苗阶段微生物菌剂的施用提供理论依据。【方法】以‘博耐35B’为试验材料,设置T1(解淀粉芽孢杆菌)、T2(枯草芽孢杆菌)、T3(甲基芽孢杆菌)、T4(胶质芽孢杆... 详细信息

【目的】探究不同种类的微生物菌剂对黄瓜幼苗生长及基质理化指标的影响,为黄瓜育苗阶段微生物菌剂的施用提供理论依据。【方法】以‘博耐35B’为试验材料,设置T1(解淀粉芽孢杆菌)、T2(枯草芽孢杆菌)、T3(甲基芽孢杆菌)、T4(胶质芽孢杆菌)、T5(放线菌)、T6(哈茨木霉菌)、T7(EM菌)、T8(叶芭复合微生物菌剂)等8个菌剂处理进行育苗试验,菌剂采用拌基质的方式施入,用量为3.75×108 CFU/株,以用清水代替微生物菌剂的处理为对照(CK)。于播后15,25,35 d时,取样测定株高、茎粗,采用根扫描仪对根系进行扫描,测量根长、根表面积、根体积、根直径和根尖数;于播后35 d测定黄瓜叶片的叶长、叶宽,计算叶面积,测量植株地上部干鲜质量、地下部干鲜质量,并计算根冠比、壮苗指数和生长函数,并测定栽培基质p H、电导率(EC),全氮、全磷、全钾含量及脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性。于幼苗长至两叶一心时,测定叶绿素含量和根系活力。运用主成分分析法对微生物菌剂的作用效果进行综合评价。【结果】在播后15～25 d,各菌剂对黄瓜幼苗株高有抑制作用,35 d时有的表现为促进作用,有的表现为抑制作用,但差异大多不显著;各菌剂对黄瓜幼苗茎粗表现为促进作用,且随着时间的延长促进作用更趋明显;播后35 d,T1处理的叶面积最大。T7处理的地下部干鲜质量、根冠比最大,根长、根表面积、根体积、根平均直径和根尖数表现较好。T5处理的根系活力最大;不同菌剂对幼苗叶绿素含量有一定程度的提升作用,其中以T5和T7处理效果较好。各菌剂处理对土壤p H、EC有一定影响,但均在植株可正常生长的范围内。土壤脲酶和磷酸酶活性以T7处理最大,较对照分别提高了11.76%和50.48%;过氧化氢酶活性以T3处理最高,但与T7处理无显著性差异;蔗糖酶活性以T4处理最高。T7处理的全氮、全磷、全钾含量较高,其中全氮、全磷含量分别较对照提高了6.24%和41.3%。主成分分析结果显示,T7处理(EM菌剂)排名第一,处理效果最好。【结论】EM菌剂可以有效促进黄瓜幼苗的生长,提高基质中的养分含量和酶活性。

关键词：微生物菌剂黄瓜幼苗根系形态基质理化环境

集雨种植模式下种植密度与行距配置对小麦茎秆糖积累及倒伏性能的影响

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中国农业科学 2024年第1期57卷 65-79页

作者：覃凤汪小飞吴臻胡一波王小琴张家伟蔡铁西北农林科技大学农学院

【目的】分析沟垄集雨种植模式下不同种植密度和行距配置对小麦茎秆碳水化合物积累和抗倒伏性能的影响，明确适应于小麦沟垄集雨种植合理的密度及行距，为进一步稳定和提升小麦产量提供理论依据。【方法】以北方旱区主栽小麦品种西农97... 详细信息

【目的】分析沟垄集雨种植模式下不同种植密度和行距配置对小麦茎秆碳水化合物积累和抗倒伏性能的影响，明确适应于小麦沟垄集雨种植合理的密度及行距，为进一步稳定和提升小麦产量提供理论依据。【方法】以北方旱区主栽小麦品种西农979为试验材料，于2019—2021年在集雨种植模式下设置两个密度(低密度：180万株/hm2；高密度：225万株/hm2)和两种行距处理(等行距：20 cm；非等行距：12.5 cm﹕35 cm﹕12.5 cm)，分析不同密度和行距对小麦植株中下部叶片的净光合速率、茎秆非结构性碳水化合物和结构性碳水化合物含量、茎秆折断弯矩和倒伏指数以及籽粒产量的影响。【结果】集雨种植模式下提高种植密度，小麦植株中下部叶片(倒三叶、倒四叶、倒五叶)的净光合速率(Pn)、茎秆基部第二节间非结构性碳水化合物(葡萄糖、果糖、蔗糖)和结构性碳水化合物(半纤维素、纤维素)含量、茎秆折断弯矩均明显降低，茎秆倒伏指数显著增高；而高密度种植条件下非等行距处理可改变植株各指标，其中，相较于高种植密度+等行距处理，植株倒三叶、倒四叶、倒五叶Pn明显提高，增幅分别为7.7%—16.5%、5.3%—37.7%、11.9%—24.9%，茎秆葡萄糖、果糖、蔗糖含量分别提高了9.8%—15.0%、8.8%—27.4%、8.2%—41.1%，半纤维素、纤维素含量分别增加4.5%—19.8%、5.9%—31.2%，茎秆折断弯矩提高4.8%—17.3%，茎秆倒伏指数降低10.9%—25.9%，小麦产量亦显著提高了13.5%—15.2%。相关分析表明，小麦茎秆基部节间葡萄糖、果糖、蔗糖含量与半纤维素、纤维素含量呈极显著正相关；小麦茎秆非结构性碳水化合物、结构性碳水化合物与小麦植株中下部叶片Pn及茎秆折断弯矩呈显著正相关，而与倒伏指数呈极显著负相关。【结论】集雨种植模式下，通过非等行距种植调节群体空间分布，可有效提升小麦植株中下部叶片光合速率，促进茎秆糖类物质合成积累，增强小麦茎秆抗倒伏性能，进而降低小麦倒伏发生率，提高籽粒产量。

关键词：小麦集雨种植种植密度行距配置倒伏光合速率产量

番茄褐色皱纹果病毒(ToBRFV)研究进展

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园艺学报 2024年第2期51卷 439-452页

作者：韦建明黄鑫李云洲梁燕贵州大学农学院贵阳550025 西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

番茄褐色皱纹果病毒(tomato brown rugose fruit virus,ToBRFV)为帚状病毒科(Virgaviridae)烟草花叶病毒属(Tobamovirus)RNA病毒,可侵染包括番茄在内的多个科属植物,严重威胁安全生产。ToBRFV于2014年首次在以色列发现,随后蔓延至多个... 详细信息

番茄褐色皱纹果病毒(tomato brown rugose fruit virus,ToBRFV)为帚状病毒科(Virgaviridae)烟草花叶病毒属(Tobamovirus)RNA病毒,可侵染包括番茄在内的多个科属植物,严重威胁安全生产。ToBRFV于2014年首次在以色列发现,随后蔓延至多个国家和地区。2021年4月中国将该病毒列为检疫性病毒。本文中对该病毒的基因组结构、寄主范围、发病症状、传播方式、检测方法、寄主抗性以及防御措施等的研究进展进行了归纳总结,以期为防控和抗ToBRFV育种提供参考和借鉴。

关键词：番茄番茄褐色皱纹果病毒抗病育种

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贝莱斯芽孢杆菌挥发性有机化合物对番茄灰葡萄孢的抑制及活性组分分析

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植物病理学报 2024年

作者：邓安玲常若葵李卓然于玮玮苑瑜瑾王远宏天津农学院园艺园林学院天津农学院工程技术学院

为确定贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）C11菌株产生的挥发性有机化合物（volatile organic compounds,VOCs）对番茄灰葡萄孢（Botrytis cinerea）的生防效果，采用双皿对扣法测定VOCs对番茄灰葡萄孢菌丝生长、分生孢子形成、细... 详细信息

为确定贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）C11菌株产生的挥发性有机化合物（volatile organic compounds,VOCs）对番茄灰葡萄孢（Botrytis cinerea）的生防效果，采用双皿对扣法测定VOCs对番茄灰葡萄孢菌丝生长、分生孢子形成、细胞膜通透性、菌丝显微形态的影响，对番茄灰霉病的防治效果，以及对番茄体内抗性相关的POD、CAT酶活的影响。结果表明，B. velezensis C11 VOCs能显著抑制番茄灰葡萄孢菌丝生长，抑制率达78.35%；可造成番茄灰葡萄孢产孢量下降、细胞膜受损、菌丝形态改变等；对番茄灰霉病的防效达76.9%。进一步通过SPME-GC-MS检测B. velezensis C11 VOCs成分，共鉴定出27种物质，其中8种（2-庚酮、2-壬酮、6甲基-2-庚酮、2-甲氧基酚、2-乙基-5甲基吡嗪、2-十一醇、2-十三烷酮、2-十一酮）相对含量较高（占总含量5.43%）。当浓度为0.5 nmol·m L-1时，这8种物质对番茄灰葡萄孢均有较好的抑菌活性。本研究明确了B. velezensis C11菌株可通过产生具有抑菌活性的VOCs发挥生防作用，同时初步分析鉴定了其VOCs中主要的活性抑菌组分，为深入解析该菌株的生防机制以及将其应用于生产实践提供了理论依据。

关键词：贝莱斯芽孢杆菌C11 番茄灰葡萄孢 VOCs

硫代葡萄糖苷浸种对青花菜种子萌发及生理特性的影响

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江苏农业学报 2024年第8期40卷 1379-1388页

作者：邹宜芯李慧任玉欣赵凯文天津农学院园艺园林学院天津300392

以青花菜种子为试验材料,采用培养皿进行发芽试验,设置蒸馏水、200 mmol/L NaCl和15%PEG-60003种培养条件,研究不同质量浓度[0μg/mL(CK)、0.94μg/mL、1.88μg/mL、3.75μg/mL、7.50μg/mL、15.00μg/mL]硫代葡萄糖苷浸种对青花菜种子... 详细信息

以青花菜种子为试验材料,采用培养皿进行发芽试验,设置蒸馏水、200 mmol/L NaCl和15%PEG-60003种培养条件,研究不同质量浓度[0μg/mL(CK)、0.94μg/mL、1.88μg/mL、3.75μg/mL、7.50μg/mL、15.00μg/mL]硫代葡萄糖苷浸种对青花菜种子萌发指标、幼苗形态指标及生理指标的影响。研究结果表明,与CK相比,蒸馏水培养下,硫代葡萄糖苷浸种对青花菜种子的发芽率和发芽势没有显著影响,7.50μg/mL硫代葡萄糖苷浸种的青花菜根冠比显著提高;1.88~7.50μg/mL硫代葡萄糖苷浸种的青花菜POD活性显著高于对照,其中3.75μg/mL硫代葡萄糖苷浸种能显著提高青花菜的SOD和CAT活性,且MDA含量显著低于对照。盐胁迫下,7.50μg/mL硫代葡萄糖苷浸种能显著提高青花菜的SOD、POD活性,显著降低MDA含量。干旱胁迫下,硫代葡萄糖苷浸种均能显著提高青花菜种子萌发指标,显著降低青花菜MDA含量;0.94μg/mL硫代葡萄糖苷浸种能显著增加青花菜的主根长,1.88μg/mL和3.75μg/mL硫代葡萄糖苷浸种能显著提高青花菜的根冠比;15.00μg/mL硫代葡萄糖苷浸种能显著增加青花菜的POD活性。隶属函数分析结果表明,蒸馏水培养和干旱胁迫下3.75μg/mL硫代葡萄糖苷浸种及盐胁迫下7.50μg/mL硫代葡萄糖苷浸种的隶属函数值最高。综上所述,硫代葡萄糖苷浸种能有效缓解青花菜种子萌发期和幼苗期旱害和盐害,干旱胁迫下浸种最适质量浓度为3.75μg/mL,盐胁迫下浸种最适质量浓度为7.50μg/mL。

关键词：青花菜硫代葡萄糖苷种子萌发生理特性抗逆性

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葛沽萝卜的花部特征与繁育系统

分子植物育种 2024年

作者：王楠彭彤裴毅聂江力天津农学院园艺园林学院

为探究葛沽萝卜花部特征和繁育系统的类型，本试验以葛沽萝卜为材料，测定了葛沽萝卜不同时期花粉活力、花粉胚珠比和杂交指数。结果表明：葛沽萝卜为复总状花序，典型的十字花科特征，开花物候期约30～35 d，单株花期持续15～20 d；花... 详细信息

为探究葛沽萝卜花部特征和繁育系统的类型，本试验以葛沽萝卜为材料，测定了葛沽萝卜不同时期花粉活力、花粉胚珠比和杂交指数。结果表明：葛沽萝卜为复总状花序，典型的十字花科特征，开花物候期约30～35 d，单株花期持续15～20 d；花粉粒极轴长36.72 μm (34.54～37.90 μm)，赤道轴长19.62 μm (19.09～20.43 μm)，表面有3条明显的萌发沟；采用离体培养法，蔗糖浓度为5%、培养6 h花粉的萌发率最高；葛沽萝卜花朵开花第3天花柱头具有极强可授性；单朵花的花粉量为168 157±8 457，花粉-胚珠比(P/O)为28 026±1 410；杂交指数(OCI)为4，繁育系统为兼性异交类型，即以异交为主，部分自交亲和且需要传粉者。本研究可为葛沽萝卜的杂交育种和产品开发提供理论依据。

关键词：葛沽萝卜花部特征繁育系统自交亲和

基于GC-MS技术分析嫁接对西瓜苗期发育的影响

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分子植物育种 2024年

作者：徐佳慧宋嘉欣刘颖张静王红香刘海学梁兴张卫华吴颖天津农学院园艺园林学院

为了探寻西瓜嫁接苗嫁接后叶片小分子代谢物的变化，本研究利用GC-MS技术对西瓜自根苗(ZG)、自嫁苗(ZJ)和西瓜/南瓜嫁接苗(JJ)进行代谢产物对比分析，探讨西瓜幼苗在嫁接后DAMs的变化及其代谢途径的作用机制。ZJ vs ZG、JJ vs ZG、JJ vs... 详细信息

为了探寻西瓜嫁接苗嫁接后叶片小分子代谢物的变化，本研究利用GC-MS技术对西瓜自根苗(ZG)、自嫁苗(ZJ)和西瓜/南瓜嫁接苗(JJ)进行代谢产物对比分析，探讨西瓜幼苗在嫁接后DAMs的变化及其代谢途径的作用机制。ZJ vs ZG、JJ vs ZG、JJ vs ZJ 3个对比组的差异代谢物分别为39、24和22个。JJ vs ZJ组有2个代谢物上调积累，20个下调，差异代谢物中糖类、有机化合物、氨基酸类代谢物相对较多，是主要DAMs；KEGG注释到氨基酸类代谢、能量代谢以及碳水化合物代谢等途径。结果表明，砧木南瓜T01通过调节西瓜幼苗体内氨基酸类和糖类的积累，维持细胞膨压，减轻不利环境对细胞膜的伤害程度，提高植株抗性。研究结果为南瓜砧木在西瓜嫁接生产实践中广泛应用提供依据。

关键词：西瓜叶嫁接 GC-MS 代谢组学

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森林草莓克隆分株前后时期的转录组测序分析

分子植物育种 2024年

作者：侯佳聪贺煜邱安然王丽娟龙鸿天津农学院园艺园林学院

为探究在无性繁殖进程中，森林草莓克隆分株前后时期植株的基因调控差异，本研究选取森林草莓克隆分株前后2个时期的植株叶片，通过Illumina高通量测序平台对其进行转录组测序(RNA-seq)。结果显示，与克隆分株前时期相比，克隆分株后时... 详细信息

为探究在无性繁殖进程中，森林草莓克隆分株前后时期植株的基因调控差异，本研究选取森林草莓克隆分株前后2个时期的植株叶片，通过Illumina高通量测序平台对其进行转录组测序(RNA-seq)。结果显示，与克隆分株前时期相比，克隆分株后时期样品上调基因367个，下调基因680个。GO分析显示，有1 047个DEGs被注释到分子功能、生物学过程、细胞组分三大类，主要进行催化活性、结合等生物学过程。KEGG分析显示1 047个DEGs注释到了核苷酸、能量、碳水化合物、氨基酸等10条代谢途径，KEGG富集基因最多的通路是植物病原体互相作用。参与植物激素信号转导的DEGs有13个，其中生长素信号转导途径有8个DEGs，水杨酸信号转导通路有2个DEGs，乙烯、油菜素内酯、茉莉酸信号转导途径各有1个DGE。独角金内酯参与的类胡萝卜素生物合成途径中有2个下调的DEGs，表明这些DEGs通过调节植物激素来调控森林草莓克隆分株的生长发育。利用实时荧光定量PCR验证了5个参与植物激素信号转导的DEGs，发现其表达模式与转录组结果基本一致。本研究为森林草莓调控克隆分株的候选基因筛选奠定了理论基础。

关键词：森林草莓克隆分株转录组差异基因