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氮钾减量配施对甘薯产量和品质的影响

作物学报 2024年第5期50卷 1341-1350页

作者：杨春菊唐道彬张凯杜康黄红乔欢欢王季春吕长文西南大学农学与生物科技学院重庆400715 薯类生物学与遗传育种重庆市重点实验室重庆400715

基于重庆地区土壤肥力及施肥水平,在保证作物稳产、优质的情况下,探讨氮钾减量配施对甘薯产量、品质、养分利用和土壤肥力的影响,以期确定本地区甘薯是否存在减肥空间以及适宜的减量配施策略。2021—2022年连续2年在重庆市北碚区歇马街... 详细信息

基于重庆地区土壤肥力及施肥水平,在保证作物稳产、优质的情况下,探讨氮钾减量配施对甘薯产量、品质、养分利用和土壤肥力的影响,以期确定本地区甘薯是否存在减肥空间以及适宜的减量配施策略。2021—2022年连续2年在重庆市北碚区歇马街道西南大学薯类作物研究所开展田间试验,采用双因素随机区组试验设计,氮、钾各三水平,分别以常规施N量为126.00 kg hm^(-2)(A1),减施10%(A2)和20%(A3);常规施K2O量96.00 kg hm^(-2)(B1),减施5%(B2)和10%(B3)。试验结果表明,一定程度的氮钾减量配施不会造成甘薯产量的显著下降,氮肥减施达到20%(A3)甘薯单株结薯数显著降低,A3较A1显著减产9.25%。氮肥减施10%和20%分别较A1的块根可溶性糖含量显著增加了0.25%和0.36%,钾肥减施10%则较B1的可溶性糖含量显著增加了0.47%。但氮钾减量配施对甘薯块根淀粉率和可溶性蛋白含量存在不利影响。综上所述,相较于本地常规施氮钾量,减氮10%(A2)配合减钾5%(B2),即施氮量为119.70 kg hm^(-2)、施钾量为86.40 kg hm^(-2),不会降低渝薯198产量和土壤酶活性,可作为本区域甘薯生产中的推荐施肥量.

关键词：甘薯氮钾肥减量配施产量品质土壤肥力

转桑树MAPK5基因拟南芥在不同逆境胁迫下的抗性分析

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林业科学 2017年第9期53卷 35-44页

作者：刘长英张梦魏从进许亚珍曹博宁郑莎范伟向仲怀赵爱春西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室农业部蚕桑生物学与遗传育种重点实验室重庆400716

【目的】植物促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)在响应生物与非生物胁迫中发挥重要作用。本研究通过分析桑树(川桑)B家族MAPK基因MnMAPK5的亚细胞定位和启动子活性,并将其转入拟南芥中进行过表达研究,探讨MnMAPK5在逆境胁迫下的作用机制。【... 详细信息

【目的】植物促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)在响应生物与非生物胁迫中发挥重要作用。本研究通过分析桑树(川桑)B家族MAPK基因MnMAPK5的亚细胞定位和启动子活性,并将其转入拟南芥中进行过表达研究,探讨MnMAPK5在逆境胁迫下的作用机制。【方法】将MnMAPK5的上游启动子连接到p BI121载体上,通过花粉介导法转入拟南芥中,经高温、低温、NaCl和PEG处理后进行GUS染色分析。通过构建过表达载体,将MnMAPK5转化到拟南芥中,用T3转基因植株进行抗逆境胁迫分析。【结果】MnMAPK5基因的编码蛋白定位于细胞质和细胞核中。在拟南芥中检测MnMAPK5启动子驱动的GUS活性的结果显示,MnMAPK5启动子活性受到了高温、低温、高盐和干旱胁迫的诱导。在高盐、干旱、低温和H_2O_2处理条件下,过表达MnMAPK5抑制了转基因拟南芥的萌发和生长。在盐胁迫下,过表达MnMAPK5提高了转基因植株中的MDA含量和POD活性,降低了CAT活性、可溶性糖含量和H_2O_2含量;在干旱胁迫下,过表达MnMAPK5提高了转基因拟南芥中的MDA和H_2O_2含量,降低了CAT和POD活性;在低温下,转基因拟南芥相比野生型植株表现出更低的CAT活性、POD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量;在氧化环境胁迫下,转基因拟南芥的MDA含量显著高于野生型拟南芥,而脯氨酸含量和可溶性糖含量要低。此外,在各个胁迫环境条件下,AtPOD、AtCAT和AtRD22等胁迫相关基因的表达量在转基因植株低于野生型拟南芥。【结论】MnMAPK5启动子在转基因拟南芥中的活性受到了不同非生物胁迫的诱导。过量表达MnMAPK5降低了拟南芥对非生物胁迫的抵抗能力,表明MnMAPK5在逆境胁迫下起着负调控作用。

关键词：桑树 MAPK 非生物胁迫胁迫响应启动子

不同生育期涝渍对甘薯抗逆生理特性及产量形成的影响

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作物学报 2024年

作者：阳新月肖人滈张林茜唐铭均孙光燕杜康吕长文唐道彬王季春西南大学农学与生物科技学院/薯类生物学与遗传育种重庆市重点实验室

涝渍胁迫是造成甘薯产量下降的重要原因之一，但不同生育期涝渍胁迫对甘薯生长发育及产量的影响尚未见报道。为此，于2022—2023年以渝红心薯98为试验材料在人工控水条件下进行不同时期的涝渍胁迫处理。设置全生育期正常浇水(CK，对照)... 详细信息

涝渍胁迫是造成甘薯产量下降的重要原因之一，但不同生育期涝渍胁迫对甘薯生长发育及产量的影响尚未见报道。为此，于2022—2023年以渝红心薯98为试验材料在人工控水条件下进行不同时期的涝渍胁迫处理。设置全生育期正常浇水(CK，对照)、薯蔓并长期涝渍胁迫(T1)、块根盛长期涝渍胁迫(T2)、薯蔓并长期与块根盛长期均涝渍胁迫(T3) 4个处理，探究不同生育期涝渍胁迫对甘薯抗逆生理特性与产量的影响。结果表明，涝渍胁迫条件下，甘薯根冠比、功能叶相对含水量下降，脯氨酸、可溶性糖含量增加，CAT、POD、SOD活性显著提高。涝渍胁迫改变了甘薯同化产物在地上部与地下部间的分配，使得地上部徒长而地下部发育受抑制，最终导致2022年及2023年块根产量较对照分别显著降低22.67%、40.05%、66.93%和31.20%、40.80%、64.60%。薯蔓并长期和块根盛长期均发生涝渍对甘薯生长发育影响最为显著。与薯蔓并长期相比，块根盛长期对涝渍响应更为敏感，且复水后恢复甘薯生长的能力更弱。

关键词：甘薯涝渍胁迫渗透调节抗氧化酶产量

基于光合系统参数建立马铃薯耐荫性综合评价体系

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植物学报 2019年第3期54卷 360-370页

作者：刘勋张娇沈昱辰谢德斌李宏利李春明易小平赵勇唐道彬吕长文王季春西南大学农学与生物科技学院/薯类生物学与遗传育种重庆市重点实验室重庆400715

为构建便捷的马铃薯(Solanumtuberosum)耐荫性综合评价体系并发掘耐荫种质,以35个马铃薯品种(系)为实验材料,测定块茎膨大期遮荫下植株叶片叶绿素含量、光合能力和叶绿素荧光等光合参数及收获后块茎单株产量和淀粉含量等指标。根据耐荫... 详细信息

为构建便捷的马铃薯(Solanumtuberosum)耐荫性综合评价体系并发掘耐荫种质,以35个马铃薯品种(系)为实验材料,测定块茎膨大期遮荫下植株叶片叶绿素含量、光合能力和叶绿素荧光等光合参数及收获后块茎单株产量和淀粉含量等指标。根据耐荫系数,利用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析法和逐步回归分析法进行综合评价。通过主成分分析将马铃薯耐荫性相关的13个单项光合指标转换为6个综合指标,代表了全部信息的87.51%。以此计算各种质的隶属函数值,并以主成分的贡献率进行加权,最终获得所用材料耐荫性的综合评价值(D值)。根据D值聚类分析结果将35个马铃薯分为4类,其中Eshu10和Lishu6分别为耐荫性最强和最弱的品种。通过逐步回归分析建立了马铃薯耐荫性评价数学模型:D=0.060+0.106Gs+0.214q P+0.143NPQ。同时,用该评价体系鉴定为耐荫性强的品种(系)在遮荫后其产量和/或淀粉含量等指标减幅均低于耐荫性弱的种质,表明该评价体系可用于快速评价和预测马铃薯种质的耐荫性。

关键词：马铃薯耐荫性主成分分析隶属函数综合评价

hsc70-4基因促进家蚕核型多角体病毒复制增殖

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微生物学报 2019年第7期59卷 1275-1284页

作者：陈鹏包希艳董战旗康涛涛朱艳潘敏慧鲁成西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室重庆400715 西南大学农业部蚕桑生物学与遗传育种重点实验室重庆400715

【目的】热休克应答(heat shock response, HSR)是机体细胞应对环境压力的一种重要防御策略,鉴定热休克蛋白在杆状病毒侵染宿主过程中的功能,并揭示其作用的分子机制,为探明宿主与病毒相互作用的分子基础提供理论依据。【方法】通过分... 详细信息

【目的】热休克应答(heat shock response, HSR)是机体细胞应对环境压力的一种重要防御策略,鉴定热休克蛋白在杆状病毒侵染宿主过程中的功能,并揭示其作用的分子机制,为探明宿主与病毒相互作用的分子基础提供理论依据。【方法】通过分子克隆技术对Bmhsc70-4基因进行克隆,并利用BioEdit及GeneDoc对其进行多序列比对分析;分别通过真核表达和基于CRISPR/Cas9的基因编辑系统对Bmhsc70-4基因进行过表达和敲除;利用荧光定量PCR技术检测相应基因的表达量;通过对Caspase-9和Caspase-3/7活性的检测确定Bmhsc70-4基因对细胞凋亡的影响;通过免疫荧光验证BmHSC70-4和BmlAP的共定位情况,并进一步通过免疫共沉淀验证它们的相互作用。【结果】Bmhsc70-4基因开放阅读框为1950 bp,编码649个氨基酸,在昆虫间具有较高的保守性;BmNPV能够诱导Bmhsc70-4基因上调表达,过表达Bmhsc70-4基因能够促进BmNPV的增殖,敲除Bmhsc70-4基因能够抑制BmNPV的增殖,表明Bmhsc70-4基因的表达利于BmNPV的增殖;Bmhsc70-4基因具有抑制家蚕细胞凋亡的功能;荧光共定位显示BmHSC70-4和BmlAP共定位于细胞质中,免疫共沉淀结果表明两者可以相互作用;BmNPV侵染过程中Bmhsc70-4基因能够促进B加ap基因的表达。【结论】Bmhsc70-4基因具有抑制家蚕细胞凋亡的功能,在BmNPV侵染家蚕细胞过程中,能够与BmlAP相互作用,并促进BmNPV复制增殖。

关键词：家蚕 BmNPV 热休克应答细胞凋亡 Bmhsc70-4 Bmiap

家蚕ADP/ATP转运酶(BmANT)抑制BmNPV增殖作用机制研究

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微生物学报 2019年第8期59卷 1474-1483页

作者：董战旗蒋亚明陈鹏潘敏慧西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室重庆400716 西南大学农业部蚕桑生物学与遗传育种重点实验室重庆400716

[目的]家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)隶属于杆状病毒,需要借助宿主细胞能量代谢进行自身增殖复制。家蚕ADP/ATP转运酶(Bombyx mori ADP/ATP translocase,BmANT)是线粒体转运蛋白,在BmNPV感染条件下和家蚕热休克蛋白60(heat shock protein 60,BmHSP60)具有直接的相互作用。因此,鉴定Bmant基因在BmNPV感染过程中的功能特征,有助于解析杆状病毒劫持宿主细胞因子促进自身增殖复制机制,完善杆状病毒和宿主相互作用网络。[方法]通过结构域预测BmANT蛋白的结构特征,荧光定量PCR分析Bmant基因在BmNPV感染后的变化特征;并过表达BmANT检测其对病毒DNA复制和病毒蛋白表达变化影响;进一步在转录水平分析Bmant和Bmhsp60基因的调控关系;最后通过流式细胞术等技术鉴定Bmant和Bmhsp60基因共同调控BmNPV增殖复制的机制。[结果] SMART软件预测显示BmANT包含3个线粒体载体结构域,BmNPV感染24 h后Bmant基因持续下调表达。过表达Bmant基因能够显著抑制BmNPV DNA的复制和VP39蛋白表达。荧光定量PCR分析显示Bmant和Bmhsp60基因具有相互拮抗作用,能够相互抑制转录。Bmant和Bmhsp60共同过表达分析显示,BmANT和BmHSP60共同作用BmNPV能够抑制病毒的增殖复制。[结论]结果表明,BmANT是一个线粒体载体蛋白,具有显著的抗病毒作用,能够下调Bmhsp60基因表达,并抑制BmNPV增殖复制。

关键词：家蚕家蚕核型多角体病毒 BmANT BmHSP60 抗病毒

杆状病毒凋亡抑制基因IAP1促进家蚕CyclinB的核内积累

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微生物学报 2022年第9期62卷 3478-3488页

作者：肖苗董战旗肖琴胡志刚王杰陈鹏潘敏慧西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室重庆400715 西南大学农业部蚕桑生物学与遗传育种重点实验室重庆400715

【目的】家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)是生产上危害最严重的病原之一。BmNPV感染Bm N-SWU1细胞将细胞周期阻滞于G2/M期。CyclinB是调控细胞周期G2期向M期转换的重要细胞周期蛋白。因此,研究BmNPV感染后C... 详细信息

【目的】家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)是生产上危害最严重的病原之一。BmNPV感染Bm N-SWU1细胞将细胞周期阻滞于G2/M期。CyclinB是调控细胞周期G2期向M期转换的重要细胞周期蛋白。因此,研究BmNPV感染后CyclinB变化对解析病毒调控细胞周期的机制具有重要意义,同时探究这个过程中与CyclinB互作的病毒蛋白,可为构建家蚕转基因品系提供分子靶标。【方法】q RT-PCR检测BmNPV感染后BmCyclinB的表达变化;免疫荧光观察病毒感染前后BmCyclinB的定位变化,通过细胞质细胞核蛋白分离实验验证。免疫共沉淀钓取与BmCyclinB互作的病毒蛋白。BmNPV感染期间敲除BmNPV IAP1观察BmCyclinB的入核比例。【结果】BmNPV感染后BmCyclinB转录水平下调。BmNPV感染前BmCyclinB主要定位于细胞质,而感染后主要定位于细胞核。BmNPV感染Bm N-SWU1细胞后促进BmCyclinB在核内积累。共钓取了7个与BmCyclinB互作的病毒蛋白,免疫共沉淀和细胞共定位证明BmNPV IAP1与BmCyclinB之间存在相互作用。敲除BmNPV IAP1后BmCyclinB进入细胞核的数量显著减少。【结论】BmNPV IAP1可通过与BmCyclinB互作,促进BmCyclinB在核内积累。

关键词：家蚕家蚕核型多角体病毒细胞周期细胞周期蛋白B 凋亡抑制蛋白1

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马铃薯抗晚疫病基因R8、RB和抗病毒病基因Rx1、Ry_(adg)的多重PCR检测

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园艺学报 2021年第2期48卷 389-396页

作者：刘程王世尧史伟玲宋玉浩蒋锐赵勇莫世春吕典秋王季春刘勋西南大学农学与生物科技学院薯类生物学与遗传育种重庆市重点实验室重庆400715 重庆市巫溪县农业农村委员会重庆405899

在218份马铃薯材料中筛查晚疫病持久抗性基因RB和R8标记的基础上,进一步筛查了马铃薯X病毒(PVX)和马铃薯Y病毒(PVY)极端抗性基因Rx1和Ry_(adg)的标记。利用筛查出的含有Rx1和RB标记的‘德薯3号’和含有Ry_(adg)和R8标记的P182马铃薯资... 详细信息

在218份马铃薯材料中筛查晚疫病持久抗性基因RB和R8标记的基础上,进一步筛查了马铃薯X病毒(PVX)和马铃薯Y病毒(PVY)极端抗性基因Rx1和Ry_(adg)的标记。利用筛查出的含有Rx1和RB标记的‘德薯3号’和含有Ry_(adg)和R8标记的P182马铃薯资源材料混合DNA为模板,选择已报道的Rx1和Ry_(adg)的标记引物,并根据RB和R8序列设计特异引物,同时设计马铃薯GBSS基因特异引物为内参监控PCR反应体系有效扩增,对多重PCR延伸温度、引物组合浓度等进行优化,建立了同时检测4个抗病基因的多重PCR方法。应用该方法对选育品系样品进行筛查,鉴定到聚合上述4个抗性基因的材料4份。本研究中建立的多重PCR检测体系用于分子标记辅助选择,为马铃薯晚疫病和病毒病多抗基因聚合育种提供了简单、高效的技术方法并为多抗性基因聚合新品种选育创制新资源。

关键词：马铃薯晚疫病马铃薯Y病毒马铃薯X病毒多重PCR

家蚕热休克蛋白HSP60相互作用蛋白筛选与鉴定

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中国农业科学 2019年第2期52卷 376-384页

作者：董战旗蒋亚明潘敏慧西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室西南大学农业部蚕桑生物学与遗传育种重点实验室

【目的】HSP60是热休克蛋白中重要的一员,在昆虫先天性免疫过程中起重要作用,同时也是昆虫生长发育的必要因子。前期研究证明家蚕BmHSP60参与家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)入侵细胞过程,本研究通过鉴定Bm... 详细信息

【目的】HSP60是热休克蛋白中重要的一员,在昆虫先天性免疫过程中起重要作用,同时也是昆虫生长发育的必要因子。前期研究证明家蚕BmHSP60参与家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)入侵细胞过程,本研究通过鉴定BmHSP60相互作用蛋白,为其在家蚕先天性免疫中作用机制研究打下基础。【方法】利用免疫共沉淀和银联-质谱分析技术(LC-MS/MS),首先构建BmHSP60过表达载体并融合Flag标签,转染到家蚕细胞中48 h后,收集蛋白,进行免疫共沉淀,用Flag抗体孵育磁珠调取相互作用蛋白,银染处理后,能够检测到明显的差异条带,把差异条带切胶保存在-80℃,然后质谱分析差异条带的多肽;根据质谱结果和差异条带的大小与NCBI数据库进行比对,筛选到候选相互作用蛋白。最后,构建候选相互作用蛋白的克隆载体并融合HA标签,分别和BmHSP60表达载体共转到家蚕细胞,免疫共沉淀和荧光共定位验证BmHSP60和候选蛋白之间的相互作用。并通过Mito-Tracker-Green分析BmHSP60候选相互作用蛋白与线粒体的共定位。【结果】免疫共沉淀银染结果显示BmHSP60相互作用蛋白在110、90、75、60和35 kD附近有5条明显的差异条带,将这5条条带混成蛋白池进行质谱分析,通过银联-质谱分析结果和家蚕基因组数据库以及NCBI数据库进行比对分析共鉴定到32个差异蛋白,根据多肽数量和蛋白分子量的大小共筛选到5个相互作用候选蛋白与银染结果差异条带一致,分别为ADP/ATP translocase(ANT)、Actin、Alpha-tubulin、Elongation factor 1-alpha(EF1α)和HSP90。构建BmHSP60候选相互作用蛋白克隆表达载体并融合HA标签,与BmHSP60共同转染到家蚕细胞,免疫共沉淀immunoprecipitated(IP)用α-Flag抗体孵育,immunoblotting(IB)再用α-Flag抗体孵育,均能够检测到BmHSP60表达。而IB用α-HA抗体孵育显示只有BmANT和BmHSP90能够检测到相应的条带,而Alpha-tubulin和EF1α与BmHSP60没有检测到相应的条带,说明只有BmANT和BmHSP90与BmHSP60具有直接的相互作用,而Alpha-tubulin和EF1α与BmHSP60没有相互作用。通过荧光共定位进一步分析表明BmANT和BmHSP90能够与BmHSP60共定位在细胞质中。线粒体标记物Mito-Tracker-Green共定位结果显示BmHSP60、BmANT和BmHSP90均能够与线粒体共定位到一起。【结论】鉴定到家蚕热休克蛋白BmHSP60能够与BmANT和BmHSP90相互作用,并共定位于线粒体,可用于研究BmHSP60在家蚕抗病毒免疫中的作用机制。

关键词：家蚕 BmHSP60 相互作用蛋白免疫共沉淀 BmANT1 BmHSP90