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2015年 第41卷 第09期 刊出日期：2015-09-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

以RNA干扰γ-氨基丁酸转氨酶1基因(OsGABA-T1)表达提高稻米γ-氨基丁酸(GABA)含量

周露, 沈贝贝, 白苏阳, 刘喜, 江玲, 翟虎渠, 万建民

作物学报. 2015, (09):  1305-1312.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01305

摘要 ( 778 )   RICH HTML    PDF (1163KB) ( 1013 )  

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γ-氨基丁酸(GABA)是一种四碳非蛋白质氨基酸, 具有降血压等功能。为提高稻米中GABA含量, 利用RNA干扰技术, 构建水稻中GABA代谢关键酶GABA转氨酶1基因(OsGABA-T1)的干扰载体, 通过农杆菌介导法, 将其转化至粳稻品种宁粳1号中。实时荧光定量PCR检测结果表明导入的RNA干扰结构成功地降低了目的基因OsGABA-T1的表达, 且干扰家系中OsGABA-T2基因表达也随之下降。对转基因T₃代稻米GABA含量测定发现, 糙米中GABA含量相对于对照增加了13倍以上, 精米中GABA含量也显著增加, 而其他主要氨基酸含量则没有明显变化。测定储藏4个月的转基因稻米发现, GABA含量仍具有较高水平。所以, 利用RNA干扰技术可有效提高稻米γ-氨基丁酸(GABA)含量, 为培育富含GABA的降血压功能性水稻品种提供基础。

栽培种花生荚果大小相关性状QTL定位

李振动, 李新平, 黄莉, 任小平, 陈玉宁, 周小静, 廖伯寿, 姜慧芳

作物学报. 2015, (09):  1313-1323.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01313

摘要 ( 656 )   RICH HTML    PDF (1098KB) ( 1075 )  

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以远杂9102为母本, 徐州68-4为父本杂交衍生的F₅和F₆共188个家系, 构建了一张包含365个标记, 总长度713.07 cM, 标记间平均距离1.96 cM的栽培种花生遗传图谱。图谱包含22个连锁群, 各连锁群平均长度12.37~ 81.39 cM, 连锁群上标记数量3~46个。结合2013和2014年采集的荚果表型数据, 采用WinQTLcart 2.5软件的复合区间作图法(composite interval mapping, CIM)进行QTL定位和效应估计。2个环境下共检测到41个QTL, 其中与荚果长、宽、厚和百果重相关的QTL分别为13、7、13和8个, 表型变异解释率为3.14%~18.27%。有6个QTL在2种环境下被重复检测到, 其中百果重相关的2个(qHPWLG13.1、qHPWLG14.1), 分布在LG13和LG14连锁群, 遗传贡献率为6.95%~14.60%; 与荚果长相关的3个(qLPLG2.2、qLPLG13.1、qLPLG14.1), 分布在LG2、LG13和LG14连锁群, 遗传贡献率为3.14%~18.27%; 与荚果厚相关的1个(qTPLG3.4), 分布在LG3连锁群, 遗传贡献率为8.24%~9.24%。本研究涉及性状存在9个QTL热点区, 每个热点区涉及2~3个性状, 表型贡献率为3.57%~18.27%。

苎麻肉桂酰辅酶A还原酶基因cDNA序列的克隆与分析

唐映红, 陈建荣, 刘芳, 袁有美, 郭清泉, 昌洪涛

作物学报. 2015, (09):  1324-1332.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01324

摘要 ( 658 )   RICH HTML    PDF (1799KB) ( 478 )  

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根据苎麻转录组测序信息, 利用RACE法克隆出2个肉桂酰辅酶A还原酶基因全长cDNA序列, 对其进行生物信息学分析, 并利用荧光定量技术对苎麻快速生长期、成熟期和成熟后期该基因在木质部和韧皮部的表达模式进行研究。结果表明, BnCCR1全长1056 bp, 编码277个氨基酸, Blast比对BnCCR1基因与白桦、蓖麻CCR基因核苷酸序列相似性均为70%, 推测的氨基酸与蓖麻CCR基因氨基酸序列相似度为77%, 蛋白质预测显示其N端存在一个3 Beta-HSD/Epimerase/NAD-binding-10的保守域; BnCCR2基因全长1291 bp, 编码248个氨基酸, Blast比对BnCCR2基因与毛果杨CCR基因核苷酸序列相似度为74%, 推测的氨基酸与蓖麻、毛果杨CCR基因氨基酸序列相似度均为81%, 蛋白质预测显示其N端存在一个3 Beta-HSD/Epimerase/NAD-binding-4的保守域; BnCCR1和BnCCR2基因编码蛋白三维模型与矮牵牛CCR基因相似度分别达30.68%、44.77%, 建模结果可靠; 荧光定量结果显示BnCCR1和BnCCR2基因具有时期表达差异性, 不具有组织表达差异, 但不同组织表达量具有差异。推测BnCCR1和BnCCR2基因是存在于苎麻木质素代谢中的两种CCR基因。

两种施肥环境下冬小麦京411及其衍生系产量和生理性状的遗传分析

肖永贵, 李思敏, 李法计, 张宏燕, 陈新民, 王德森, 夏先春, 何中虎

作物学报. 2015, (09):  1333-1342.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01333

摘要 ( 647 )   RICH HTML    PDF (399KB) ( 1019 )  

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明确高产广适性与肥料高效利用相关性状的遗传特性对培育优良新品种具有重要意义。本研究以京411及其衍生后代共15个品种(系)为材料, 在4个正常施肥和1个常年不施肥环境下研究品种(系)的产量构成因素和生理性状, 结合90K SNP芯片, 解析骨干亲本携带的产量和生理性状等位基因信息, 探讨优异基因对高产品种的贡献。结果表明, 正常施肥环境下, 京411衍生后代的产量和收获指数均随世代增加呈逐渐上升趋势, 其中收获指数增加较为显著(P < 0.05)。冠层温度对籽粒产量有重要贡献(P < 0.05), 而叶面积指数和光合速率对收获指数有显著贡献(P < 0.05)。两种施肥条件下中麦175具有较高且稳定的产量和生物学产量, 主要与其较高的肥料吸收效率有关。控制产量和生理性状的遗传区段主要分布在A和B基因组上, 2B、3A和5A染色体分别携带控制穗粒数、叶面积指数和光合速率的位点。京411携带31个对产量和生理性状为正向效应的等位基因, 衍生品种CA0958和中麦175携带的正向效应区段最多, 分别占正向效应位点总数的53.85%和51.35%。中麦175的高产潜力和广适应性可能与其携带较多有利等位基因有关。

野生大豆碳酸盐胁迫应答基因GsMIPS2的克隆及功能分析

陈晨, 孙晓丽, 刘艾林, 端木慧子, 于洋, 肖佳雷, 朱延明

作物学报. 2015, (09):  1343-1352.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01343

摘要 ( 603 )   RICH HTML    PDF (905KB) ( 972 )  

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为挖掘野生大豆(Glycine soja L. G07256)耐碳酸盐关键功能基因, 利用前期高通量转录组测序数据, 从构建的碳酸盐胁迫基因表达谱中, 选取了一个碳酸盐胁迫下显著上调表达的肌醇-1-磷酸合酶类基因。采用同源克隆的方法, 获得该基因的全长cDNA, 命名为GsMIPS2。实时荧光定量PCR结果显示该基因受碳酸盐胁迫诱导表达, 并且其表达量具有组织特异性。将GsMIPS2基因转化拟南芥, 并结合拟南芥中T-DNA插入突变体atmips2来验证其耐碳酸盐功能。结果表明, 碳酸盐胁迫条件下, GsMIPS2超量表达拟南芥种子萌发率显著高于野生型, 而拟南芥突变体atmips2种子萌发率显著低于野生型。上述结果表明, GsMIPS2基因在植物应答碳酸盐胁迫过程中起重要作用。

油菜乙酰乳酸合酶突变体S638N的酶学特性及其对ALS类除草剂的抗性

胡茂龙, 浦惠明, 龙卫华, 高建芹, 戚存扣, 张洁夫, 陈松

作物学报. 2015, (09):  1353-1360.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01353

摘要 ( 779 )   RICH HTML    PDF (668KB) ( 948 )  

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在对油菜抗咪唑啉酮类除草剂基因BnALS1R克隆与功能验证基础上, 为比较抗性基因编码的乙酰乳酸合酶突变体S638N酶学特性及其对ALS类除草剂抗性与野生型的差异, 构建基因原核表达载体, 在大肠杆菌中表达S638N和野生型的重组融合蛋白。SDS-PAGE和Western blot分析表明, S638N和野生型均能表达出约74 kD的特异性重组蛋白。纯化目的蛋白, 在不同温度和pH条件下, 测定S638N和野生型的酶活性。结果显示, 温度和pH对突变酶活性的影响与野生型相同, 表现为先升后降, 在37℃、pH 7.0条件下催化活性均最高。同时, 该突变酶的酶学动力学参数K_m和V_max与野生型没有显著差异, 其对3个辅助因子的响应曲线也与野生型类似, 缺少其中任何一个辅助因子均使突变酶S638N基本都没有活性。然而, 突变酶S638N对IMI类除草剂抗性显著高于野生型, 而对Su类除草剂敏感性和野生型相同。因此, 突变酶S638N具有对IMI类除草剂的专一抗性, 但未改变酶学反应特征。

桑树多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因MaPGIP1的克隆及功能分析

王晓红, 朱攀攀, 梁燕梅, 韩淑梅, 赵爱春, 王传宏, 鲁成, 余茂德

作物学报. 2015, (09):  1361-1371.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01361

摘要 ( 879 )   RICH HTML    PDF (1016KB) ( 455 )  

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多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)是一种特异性结合和抑制真菌内切多聚半乳糖醛酸酶(endo-PG)活性的细胞壁结合蛋白。采用RT-PCR从嘉陵40 (Morus atropurpurea Roxb.)果实中扩增PGIP基因cDNA, 利用生物信息学的方法分析其编码蛋白的结构和功能。结果表明, 嘉陵40PGIP开放阅读框全长1017 bp, 编码338个氨基酸残基, 被命名为MaPGIP1。MaPGIP1蛋白分子量37.9 kD, 等电点为为6.65, 信号肽为N端26个氨基酸残基, 具有4个潜在的N-糖基化位点。MaPGIP1蛋白的核心区域由9个串联的LRRs基序组成。原核表达产物经SDS-PAGE分析, MaPGIP1蛋白以包涵体形式出现, Western blot证实了重组蛋白的特异性, 经过Ni-NTA柱纯化和分步透析复性后获得可溶性蛋白, 该蛋白能部分抑制果桑肥大性菌核病菌(Ciboria shiraiana) PG (CsPG)活性, 其最适pH值为4.5~5.0, 最适温度30℃。抑菌试验结果表明, MaPGIP1蛋白在果桑肥大性菌核病菌菌丝侵染油菜叶片过程中具有一定的抑制效果。

大豆异黄酮及其组分含量的遗传分析与QTL检测

梁慧珍, 余永亮, 杨红旗, 许兰杰, 董薇, 牛永光, 张海洋, 刘学义, 方宣钧

作物学报. 2015, (09):  1372-1383.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01372

摘要 ( 695 )   RICH HTML    PDF (452KB) ( 1238 )  

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以栽培大豆晋豆23为母本, 以山西农家品种大豆灰布支黑豆为父本杂交衍生的447个RIL作为供试群体构建遗传图谱, 利用高效液相色谱法定性、定量测定样品中的异黄酮及其组分含量。采用主基因+多基因混合遗传分离分析法和WinQTLCart 2.5复合区间作图法, 对大豆异黄酮及其组分含量进行混合遗传分析和QTL定位。结果表明, 大豆苷、黄豆苷元、染料木素、染料木苷、大豆苷元和异黄酮总含量分别受4、4、2、3、2和2对主基因控制, 并有多基因修饰。检测到44个与大豆异黄酮及其组分含量相关的QTL, 与大豆苷、染料木素、黄豆苷元、大豆苷元、染料木苷和异黄酮总含量相关的QTL分别有10、9、4、7、8和6个。连续2年分别检测到与大豆苷、染料木苷、黄豆苷元和异黄酮关联, 分别位于标记区间satt430~satt359、satt038~satt570、satt197~sat_128和satt249~satt285的稳定表达QTL, 可尝试用于分子标记辅助育种。

耕作栽培·生理生化

种植行向对玉米茎叶形态建成与产量的调控效应

王庆燕, 叶德练, 张钰石, 李建民, 张明才, 李召虎

作物学报. 2015, (09):  1384-1392.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01384

摘要 ( 573 )   RICH HTML    PDF (589KB) ( 793 )  

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以玉米品种郑单958为材料, 2012-2013年采用田间不同行向种植设计, 研究了种植行向对玉米茎叶形态建成和产量的调控。结果表明, 种植行向对玉米叶和茎的形态建成影响显著。与南北行向(N-S)相比, 东西行向(E-W)显著促进了中上部叶片(第11~第17叶)的伸长, 增加了叶面积, 但对叶宽影响不显著。种植行向显著影响了玉米茎秆质量, E-W种植方式显著促进了植株中下部节间的伸长和增粗, 增加了第9和第10节间单位长度干重和茎秆折断强度。种植行向对拔节期植株干重没有显著影响, 但E-W种植方式在大口期至成熟期的单株总生物量积累显著高于N-S种植, 同时促进了干物质由叶、茎向雌穗的转移, 显著提高了收获指数。E-W种植方式显著增加了玉米千粒重, 提高了产量。因此, 华北地区E-W种植方式可显著促进玉米茎叶生长和植株干物质积累, 增加粒重, 提高收获指数, 提高产量。

冬小麦-夏玉米与双季玉米种植模式产量及光温资源利用特征比较

周宝元, 王志敏, 岳阳, 马玮, 赵明

作物学报. 2015, (09):  1393-1405.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01393

摘要 ( 711 )   RICH HTML    PDF (426KB) ( 813 )  

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优化传统冬小麦-夏玉米模式并探索新型种植模式是挖掘黄淮海区周年高产潜力, 提高资源利用效率的重要途径。本研究以冬小麦-夏玉米传统种植模式为对照(CK), 建立了冬小麦-夏玉米优化种植模式(T1)和双季玉米模式(T2), 于2009—2012年在河南新乡进行田间试验, 对其周年资源分配、产量及资源利用效率进行了比较。结果表明: (1) T1模式通过播/收期调整, 协调了两季的光、温资源分配比例(0.7:1.0和1.4:1.0); T2模式两季积温基本为均等分配, 光照资源分配比例为1.5:1.0。(2)资源分配的变化引起了产量的变化。与CK比, T1模式周年产量平均增幅为7.8%, 其产量的增加主要来自于夏玉米季, T1模式夏玉米季平均叶面积指数(MLAI)、生物量和产量均显著高于CK, 且冬小麦晚播并未造成减产。双季玉米(T2)是“双C₄作物”的新型种植模式, 其第1季的MLAI、生物量和产量均显著高于CK和T1, 第2季(除MLAI外)显著低于CK和T1。T2与T1周年产量差异不显著, 但显著高于CK, 平均增幅为9.2%。另外, T2模式周年日产量显著高于CK和T1, 平均增幅分别为53.9%和46.2%。(3)T2模式周年光、温生产效率及籽粒光能利用效率显著高于CK和T1, 平均增幅分别为30.5%和23.3%, 15.5%和9.7%, 30.3%和23.0%。综上所述, T1和T2高产高效模式建立的核心均是充分利用C₄作物玉米高物质生产能力的优势, 二者的建立为黄淮海区周年产量潜力的挖掘及种植结构调整提供了思路。

控释尿素水氮耦合对夏玉米产量和光合特性的影响

李广浩, 赵斌, 董树亭, 刘鹏, 张吉旺, 何在菊

作物学报. 2015, (09):  1406-1415.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01406

摘要 ( 677 )   RICH HTML    PDF (504KB) ( 864 )  

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采用旱棚盆栽试验, 以郑单958为材料设置3个水分水平(正常水分W3、轻度水分胁迫W2、重度水分胁迫W1)和高氮N3 (施纯氮315 kg hm^-2)、中氮N2 (施纯氮210 kg hm^-2)、低氮N1 (施纯氮105 kg hm^-2)、不施氮N0四个控释尿素施氮水平, 探讨控释尿素水氮耦合对夏玉米产量和光合特性的影响。结果表明, 控释尿素水氮耦合对夏玉米产量和光合特性具有显著影响。相同水分条件下, 夏玉米产量随施氮量增加而增加, W1条件下增产13.17%~20.96%, W2条件下增产13.93%~32.48%, W3条件下增产14.37%~21.83%。相同施氮水平下, 产量也随水分增加而增加, W2N3、W3N2和W3N3的产量在所有处理中较高。水氮耦合对夏玉米穗位叶净光合速率的影响显著, W1条件下N3、N2和N1处理间差异不显著, 均显著高于N0, W2、W3各施氮处理的净光合速率随施氮量增加而增加, W3各处理的平均净光合速率高于其他2个水分处理, W2N3比W3N3和W3N2前期略低, 后期无显著差异。水氮耦合效应能有效减缓穗位叶的实际光化学效率Φ_PSII、叶片光化学猝灭系数q_P以及PSII反应中心的最大光能转换效率的下降速率, 提高光能利用率。控释尿素水氮耦合能有效提高夏玉米花后穗位叶净光合速率, 保证籽粒对营养物质的需求, 提高穗位叶实际和最大光化学效率, 从而提高夏玉米的产量, 产量构成因素中增加千粒重和穗粒数的优势较大。综合产量与光合特性、荧光特性的表现, 在田间持水量为75%±5%的土壤条件下, 控释尿素施氮量以纯氮210 kg hm^-2为最佳; 在田间持水量为55%±5%的土壤条件下, 控释尿素施氮量以纯氮315 kg hm^-2为宜。

氮、磷、钾肥用量对油菜角果抗裂性相关性状的影响

刘婷婷, 蒯婕, 孙盈盈, 杨阳, 吴莲蓉, 吴江生, 周广生

作物学报. 2015, (09):  1416-1425.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01416

摘要 ( 529 )   RICH HTML    PDF (709KB) ( 732 )  

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选用角果抗裂性存在显著差异的2个油菜品种, 于2012—2014年进行氮肥(0、90、180、270和360 kg N hm^-2)、磷肥(0、60、120、180和270 kg P₂O₅ hm^-2)、钾肥(0、75、150、225和300 kg K₂O hm^-2)用量对油菜角果抗裂性相关性状影响的单因素试验。结果表明, 氮、磷、钾肥用量对油菜抗裂角指数的影响均呈波峰曲线变化, 华双5号和华航901达最大抗裂角指数的纯氮用量分别为160 kg hm^-2 和140 kg hm^-2、P₂O₅为120 kg hm^-2和160 kg hm^-2、K₂O均为180 kg hm^-2; 油菜抗裂角指数的变化大小因肥料种类而异, 氮、磷、钾3种肥料中, 钾肥对抗裂角指数的影响最大; 不同氮、磷、钾肥用量处理条件下, 角果果壳重和植株株高的变化是影响油菜角果抗裂角性的重要因素, 可作为初步、快速筛选油菜抗裂角种质资源的重要指标。

豆科-燕麦间作对作物光合特性及籽粒产量的影响

冯晓敏, 杨永, 任长忠, 胡跃高, 曾昭海

作物学报. 2015, (09):  1426-1434.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01426

摘要 ( 654 )   RICH HTML    PDF (630KB) ( 1219 )  

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为进一步揭示豆科燕麦间作体系中作物产量优势的光合机制, 设置燕麦单作、大豆单作、花生单作、大豆燕麦间作和花生燕麦间作试验, 在不施氮肥的条件下, 调查大豆、花生同燕麦的产量、功能叶片相对叶绿素含量(SPAD)及光合特性。结果表明, 与单作相比, 大豆-燕麦和花生-燕麦间作优势明显, 土地当量比(LER)分别为1.41~1.63和1.31~1.52。同大豆间作的燕麦除单株粒重及千粒重外, 其他各产量构成因子均增加; 同花生间作的燕麦各产量构成因子均高于单作燕麦, 其中小穗数、穗粒数、单株粒重与单作相比差异显著; 间作提高了大豆各产量构成因子, 但降低了花生的结荚数及单株粒重。间作提高了燕麦的叶绿素含量和净光合速率, 改变了叶绿素构成, 使燕麦衰老延缓; 间作对大豆的相对叶绿素含量及净光合速率均无显著影响; 在燕麦孕穗后期至抽穗期, 间作花生净光合速率显著高于单作。在不施氮肥的条件下, 间作体系均明显优于单作, 其中燕麦花生间作体系显著促进了燕麦的生长发育, 大豆燕麦间作体系对燕麦、大豆均有一定促进作用。

基于生物量的油菜主茎叶片形态参数模拟研究

张文宇, 张伟欣, 葛道阔, 曹宏鑫, 刘岩, 宣守丽, 傅坤亚, 冯春焕, 陈魏涛

作物学报. 2015, (09):  1435-1444.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01435

摘要 ( 644 )   RICH HTML    PDF (610KB) ( 715 )  

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为了定量油菜主茎叶片形态参数与生物量间的关系, 本研究基于2011—2012年和2012—2013年不同品种、移栽密度及施肥水平油菜田间试验, 通过观测不同品种和处理油菜叶片长、最大叶宽和叶柄长等形态参数, 并分析了上述参数与叶片生物量的关系, 构建了基于生物量的油菜叶长、最大叶宽和叶柄长模型。结果表明, 在全生育期, 不同品种和处理下油菜主茎叶长和最大叶宽均与叶片生物量的平方根成正比, 而叶柄长与叶长成正比。所建模型利用截距为0的线性函数描述叶长和最大叶宽随生物量平方根的变化, 用直线式描述叶柄长随叶长的变化。经独立试验资料检验, 除宁油16叶柄长模型误差较大外, 所建模型对其余形态参数均具有较好预测性, 为通过生物量将油菜生长模型与形态结构模型结合提供了机理性较强的方法, 为建立油菜功能-结构模型奠定了基础。

研究简报

谷子转录因子基因SiNAC45在拟南芥中对低钾及ABA的响应

王二辉, 胡利芹, 薛飞洋, 李微微, 徐兆师, 李连城, 周永斌, 马有志, 刁现民, 贾冠清, 陈明, 闵东红

作物学报. 2015, (09):  1445-1453.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01445

摘要 ( 710 )   RICH HTML    PDF (786KB) ( 648 )  

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NAC (nascent polypeptide-associated complex)转录因子在植物生长发育和非生物胁迫响应等过程中发挥重要的调控作用, 目前, 关于NAC转录因子参与耐低钾胁迫的研究报道很少。本研究在前期工作对低钾胁迫的转录组测序基础上, 对筛选出的一个低钾胁迫下表达量上调的NAC类转录因子基因SiNAC45进行了深入研究。结果表明, SiNAC45基因全长1383 bp, 编码461个氨基酸, 分子量为50.7 kD, 等电点为6.92。SiNAC45在20~100个氨基酸之间有一段NAM保守结构域。系统进化树结果显示, SiNAC45位于NAC基因家族的第1亚族。基因表达谱分析显示, SiNAC45主要在谷子根部表达, 并且能够被低钾和ABA诱导表达。亚细胞定位结果显示SiNAC45定位于细胞核。基因功能分析结果显示, 在不同浓度低钾处理下, 和野生型拟南芥相比, SiNAC45转基因拟南芥的根长和植株鲜重显著增加, 说明过表达SiNAC45可以提高转基因植物对低钾胁迫的抗性。下游基因表达分析结果显示, 在SiNAC45转基因植物中两种重要的钾离子转运体基因AKT1和HAK1的表达显著提高, 证明SiNAC45通过调控植物钾离子转运体基因的表达影响植物对低钾胁迫的耐性。种子萌发试验结果显示, SiNAC45转基因拟南芥与野生型拟南芥相比对ABA的敏感性降低, 说明SiNAC45可能负调ABA信号。

玉米茉莉酸甲酯不敏感突变体的筛选

查象敏, 汪海, 路小铎, 张春义, 黄大昉, 郎志宏

作物学报. 2015, (09):  1454-1461.  doi:10.3724/SP.J.1006.2015.01454

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植物激素茉莉酸(jasmonic acid, JA)作为一种可以长距离运动的信号分子在植物对昆虫侵害的系统抗性中起核心调控作用。为了解析玉米JA信号途径及抗虫机制, 本研究利用改进的玉米突变体的筛选方法, 筛选与JA信号途径相关的突变体用于下一步的研究。将甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate, EMS)诱变的玉米突变体库6118份种子分别置含有外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)的培养基中培养, 通过观察玉米根系的生长情况, 确定对MeJA的不同耐受性。当MeJA终浓度为50 µmol L^-1时, 初步筛选到对MeJA不敏感的I级耐受性突变体61株; 当MeJA终浓度分别为100 µmol L^-1和200 µmol L^-1时进行验证, 得到的耐受性事件分别为37株和10株。对自交收获的子一代遗传性分析表明, 这些突变体对MeJA表现出的耐受性具有可遗传性。筛选获得的对MeJA不敏感突变体可能与JA调控有关, 是研究玉米JA信号途径的很好材料。