山西农业大学学报(自然科学版)

Journal of Shanxi Agricultural University(Nature Science Edition)

专栏:棉花育种与栽培

  • 棉属AD远缘杂种的合成及性状鉴定

    吴玉香;李昱樱;申状状;张磊;郑赟;

    [目的]棉属A、D组棉种是研究物种形成过程中生殖隔离机制和基因组互作的良好材料,本研究旨在获得AD远缘杂种并从形态学初步鉴定杂种的真实性,探讨A、D组棉种间生殖隔离的先后顺序,并进一步探究亲本基因组在杂种中的互作模式。[方法]选用A组亚洲棉、草棉为母本,D组雷蒙德氏和瑟伯氏棉为父本进行远缘杂交,获得杂种并进行统计分析和形态性状鉴定。[结果]结果表明四个组合中只有亚雷、草雷和亚瑟获得杂种并长成植株,亚雷和草雷组合的杂种植株长势旺盛并能开花,且杂种大部分性状间于双亲之间;亚瑟组合收到种子并能成苗,但植株生长受阻不现蕾;草瑟组合没有收到饱满种子。[结论]草瑟组合属于合子前生殖隔离;草雷、亚雷、亚瑟生殖隔离是由合子前和合子后生殖隔离共同起作用。且草雷、亚雷杂种基因组互作亲和,而亚瑟杂种基因组互作不亲和。D组雷蒙德氏棉能同时和A1、A2组杂交成功并获得杂种后代,进一步验证了雷蒙德氏棉被视为四倍体棉种祖先的直接证据。

    2018年04期 v.38 1-4+10+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 583K]
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  • 三种栽培棉籽油脂组成及相关基因表达分析

    薛金爱;高慧玲;高宇;郝青婷;刘宝玲;李润植;

    [目的]棉籽油脂是植物油脂的重要来源,对其组成和含量的研究对提高棉籽油利用率以及棉花综合利用有重要作用。棉籽油脂肪酸合成途径受到多种相关酶的调节,明确棉花油脂代谢过程的一些相关酶基因的表达水平,不仅能够阐明棉籽油脂组成的分子基础,而且还对定向改造棉籽油组成、专用型棉花品种育种提供理论依据和指导。[方法]本文以3种栽培棉为材料,提取棉籽油进行粗脂肪定量,利用气相色谱分析(GC)脂肪酸组成和含量,利用qRT-PCR技术分析4个相关酶基因在胚珠中的表达水平。[结果]棉籽油主要脂肪酸成分为亚油酸(18∶2)、棕榈酸(16∶0)、油酸(18∶1)和硬脂酸(18∶0),含量最高的是亚油酸(18∶2),含量最低的是硬脂酸(18∶0)。表达分析表明,Δ12脂肪酸脱氢酶(FAD2)基因的表达量最高,其它3个酶基因的表达有一定的差异。[结论]本研究不仅比较了3种栽培棉籽脂肪酸组成和含量,而且还明确了其脂肪酸组成的分子遗传基础。

    2018年04期 v.38 5-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 215K]
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  • 酿酒酵母ScCoA-Δ9脱氢酶种子特异表达载体构建及在棉花中的功能验证

    刘宝玲;孙岩;张飞;郝青婷;吉夏洁;李润植;薛金爱;

    [目的]提高棉籽油中的有益单不饱和ω-7脂肪酸(如棕榈油酸),减少易氧化、加工产物对人体健康不利的亚油酸(约54%)等有害脂肪酸。[方法]本文亚克隆了酿酒酵母ScCoA-Δ9D基因并构建了种子特异性表达载体,并利用农杆菌浸染棉花下胚轴。[结果]经过一系列组培实验诱导分化出转基因棉花幼苗,并且通过草铵膦抗生素筛选后,PCR鉴定两个表达盒基因成功整合进入棉花基因组中,并获得阳性转基因幼苗;叶片表达分析表明,该基因在大豆种子特异性启动子驱动下表达较低,明显低于CaMV35S启动子驱动下Bar(草铵膦)基因的表达量。[结论]本试验为高棕榈油酸棉花后续育种研究提供了坚实的理论和实验技术基础。

    2018年04期 v.38 11-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K]
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  • 棉铃抗氧化酶活性影响棉纤维长度发育的研究

    杜海烨;康娜娜;成莎;渠云芳;黄晋玲;

    [目的]本试验对一对叶色不同的棉花近等基因系抗氧化酶活性进行测定和分析,以了解绿叶和红叶棉花材料的抗氧化酶活性的变化规律,旨在为棉花优良品种的选育提供理论依据。[方法]以叶色不同的近等基因系棉花为试验材料,在花后10d与花后20d分别测定铃壳、棉籽、棉纤维中的SOD、POD、CAT酶活性以及MDA含量,并对收获的棉花进行考种。[结果]棉纤维伸长的不同阶段,2种材料棉铃各组织的POD、SOD和CAT3种酶活性总体表现为升高趋势,其中绿叶棉纤维中SOD酶活性上升幅度最大,高达287%;而MDA含量呈现下降趋势,其中红叶棉纤维中下降幅度最大,达53%。绿叶棉棉铃抗氧化酶系统酶活性基本上显著高于红叶棉。[结论]棉纤维快速伸长阶段棉铃抗氧化酶活性与棉纤维的伸长发育密切相关。绿叶棉抗氧化酶活性高,以绿叶棉为育种材料,更有利于改良棉纤维品质。

    2018年04期 v.38 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
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  • 滨海地区不同棉花品种植株与光合性状及产量对盐碱胁迫的响应

    冯国艺;张谦;祁虹;雷晓鹏;王树林;梁青龙;林永增;

    [目的]在滨海盐碱地通过不同盐碱程度下种植不同棉花品种植株生长发育、光合性状及产量构成评价,探讨挖掘品种耐盐性提高滨海盐碱地产量的可能途径以及栽培策略。[方法]在中度(3.0~4.0g·kg-1)和重度盐碱棉田(4.0~6.0g·kg-1),选用杂交棉、早熟棉和中熟棉各4个品种,调查出苗率,植株性状、光合生理性状以及产量及其构成因子。[结果]除产量形成期杂交棉和早熟棉产品器官数,3种特性品种出苗率、植株光合生理性状和产量中度均优于重度盐碱棉田。早熟棉较杂交棉植株性状生育早期高6.2%~19.7%,叶绿素含量和单叶光合速率高5.5%~18.2%,叶面积高43.1%~57.1%;产量形成期株高和果枝数低0.4%~5.1%,产品器官数低12.6%~30.4%,光合生理性状低2.6%~18.7%,中熟棉较早熟棉的植株性状和光合生理性状均明显较低。皮棉产量中度盐碱棉田中熟棉最高(>1 000kg·hm-2),重度盐碱棉田早熟棉最高(≈1 000kg·hm-2)。[结论]杂交棉应采取措施增加出苗率并加强前期管理;中熟棉应并运用水肥等措施促进其尽早开花成铃。

    2018年04期 v.38 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K]
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作物遗传育种与栽培

  • 谷子干细胞决定基因SiWUS的克隆及功能分析

    屈聪玲;樊娟;贺榆婷;杨致荣;王兴春;

    [目的]谷子离体再生效率低,遗传转化困难。为了提高谷子离体再生和遗传转化效率,本文对谷子SiWUS基因在拟南芥干细胞维持分化和体细胞胚胎发生过程中的功能进行了深入研究。[方法]利用同源克隆的方法克隆了谷子SiWUS基因;利用MEGA7.0分析了SiWUS蛋白与其它14个物种WUS蛋白之间的遗传进化关系;最后,用农杆菌介导的花絮浸法将SiWUS基因转到拟南芥中。[结果]从谷子中共鉴定了19个WUS基因,其中与拟南芥相似度最高的为SiWUS基因,全长2 161bp,编码325个氨基酸,包含一个典型的同源异型盒结构域。遗传进化分析表明,谷子SiWUS与狗尾草SvWUS基因亲缘关系最近,蛋白序列一致性为99.69%。进一步,将SiWUS基因克隆到雌激素诱导表达载体pER8,并转化拟南芥,获得了14个株系的阳性转基因植株。pER8-SiWUS转基因拟南芥在10μmol·L-1 17-β-雌二醇诱导培养基上生长发育受阻,根部偶尔会出现体细胞胚;类似地,在10μmol·L-1 17-β-雌二醇诱导培养基上离体培养的根和叶片也产生大量体细胞胚胎。[结论]过量表达SiWUS基因可以促进植物体细胞向胚性细胞的转变,从而大幅提高离体再生效率,因此该基因有望解决谷子遗传转化效率低的难题。

    2018年04期 v.38 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 497K]
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  • 谷子硝酸盐转运蛋白NRT1家族的鉴定及表达分析

    张瑞娟;屈聪玲;贺榆婷;杨致荣;王兴春;

    [目的]为了揭示谷子硝酸盐高效吸收和利用的分子机制,本文鉴定并分析了谷子硝酸盐转运蛋白NRT1基因家族。[方法]以拟南芥中已知的11个参与硝酸盐吸收和转运的NRT1蛋白为基础,利用Blast的方法在全基因组范围内鉴定谷子参与硝酸盐吸收和转运的NRT1基因,利用MEGA7.0和MEME构建系统进化树和鉴定保守的基序,并进一步利用PlantCARE预测顺式作用元件,最后通过RT-PCR的方法研究了谷子硝酸盐转运蛋白NRT1家族基因的组织表达情况。[结果]从谷子中鉴定了8个硝酸盐转运蛋白NRT1基因,系统进化分析表明所得8个NRT1基因分别属于NPF1、NPF2、NPF4、NPF6和NPF7亚家族。谷子NRT1蛋白中都含有一个保守的QX4GX8GX3FX5P基序,可能与硝酸盐的吸收和转运相关。谷子NRT1基因的启动子中富含光响应元件,尤其是SP1元件。RT-PCR分析表明谷子8个NRT1基因表达具有组织特异性,暗示了其可能在不同组织和器官的硝酸盐吸收转运中起作用。[结论]本研究鉴定了8个谷子硝酸盐吸收和转运相关的NRT1基因,为后续谷子NRT1基因功能研究及谷子耐低氮分子机制的揭示奠定了基础。

    2018年04期 v.38 37-43+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 466K]
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  • 施肥种类对小麦产量及土壤肥力的影响

    景豆豆;杨晓晓;杨珍平;张春来;高志强;

    [目的]研究不同肥料对小麦植株干物质积累量、收获产量及根际土壤酶活性(脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶)和根际土壤养分含量(碱解氮、速效磷、有机质)的影响为目的,探究适合试验区小麦生产的肥料种类。[方法]本试验在山西省运城市垣曲县的旱地小麦复播玉米田进行,供试小麦品种烟农21,供试肥料8种,分别是NPK复合肥F1(NP2O5-K2O=28-10-7)、F2(N-P2O5-K2O=25-15-5)、F3(N-P2O5-K2O=20-10-10)和F5(N-P2O5-K2O=16-20-6)、有机无机复合肥F4、微生物菌剂F6、高浓缩缓释肥F7、生物有机肥F8。[结果](1)返青期到拔节期,干物质积累增加幅度较小(最高增长率为F4肥料处理145.2%),拔节期至抽穗期,F4、F1和F3肥料处理可有效促进小麦干物质积累积累显著提升(F3肥料处理的增长率可达205.7%)。(2)F1和F7肥料处理对小麦土壤酶活性的提高效果最好。(脲酶活性最大为F1、F7肥料处理,均可达0.11mg NH3-N·g-1 soil·24h-1;磷酸酶活性最大值为F1肥料处理0.80mg Phenol·g-1 soil·24h-1;蔗糖酶活性最高值为F1肥料处理21.75mg Glucose·g-1 soil·24h-1)(3)F1、F4和F7肥料处理则更有助于提高小麦土壤养分含量(碱解氮含量最高值为F1肥料处理44.69mg·kg-1;速效磷含量最高值为F1肥料处理5.07mg·kg-1;有机质含量较高的处理为F7、F4肥料处理,分别可达7.43、7.33g·kg-1)。(4)F4和F3肥料更有利于小麦产量的提高(F4肥料处理高于CK处理31.23%)。[结论]该试验为研究肥料种类对小麦土壤肥力及产量的影响提供一定理论依据。

    2018年04期 v.38 44-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K]
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林学与园艺

  • 基于Web of science风景园林研究态势的文献计量分析

    胡靖;娄娟;

    [目的]对风景园林(Landscape Architecture)研究文献进行计量学分析,以此准确把握国际风景园林领域的研究方向和热点,为今后开展相关研究提供思路和方法。[方法]基于Web of Science数据库,利用Excel分析工具,对风景园林领域研究文献的作者、地区、时间、基金资助机构和发文机构等的分布特征以及核心引文进行分析。利用Citespace文献分析工具对2006-2017年间刊登在《Landscape Architecture》、《Landscape and Urban Planning》和《Architectural Digest》杂志上的文献标题共词进行可视化分析。[结果]在Web of Science数据库中共检索出2 876条与Landscape Architecture有关的文献信息。分析显示,近年来风景园林领域的研究发展迅速;美国在该领域的整体研究实力很强;《Landscape and Urban Planning》是该领域中的权威杂志;分析得到排名前5的高频共现词汇和排名前5的核心引文,掌握了目前风景园林的主要研究热点和前沿。[结论]我国亟需进一步加强对风景园林的研究,尤其应该关注园林学科与其他学科之间的交叉研究,园林景观城市化进程以及景观的营造、功能、保护等重大难题。

    2018年04期 v.38 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
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  • 干旱胁迫下美国薄荷幼苗形态与生理特性研究

    孙海博;任瑞芬;郭芳;尹大芳;杨秀云;

    [目的]探究干旱胁迫下,美国薄荷幼苗各组织生理生化指标的变化,旨在探讨干旱胁迫中美国薄荷植株不同部分的形态和生理变化的表现。[方法]用称重控水法,分4个水分梯度进行试验。[结果](1)形态变化:在胁迫水平加剧以及试验进行的条件下,植株叶片的叶面积扩展量、株高增量均较同期对照相应降低,且在胁迫21d时达到显著水平。根冠比总体随胁迫程度加剧增大。(2)生理变化:光合色素的含量在试验的14d之前为先增加后减少,在试验21d时表现为减少,脯氨酸的含量在整个试验处理中为上升趋势。可溶性蛋白的含量在第7天时同胁迫程度呈正相关;在处理21d的时候,可溶性蛋白的含量在叶和根中减少,茎中的含量先升后降。丙二醛含量在处理的14d之前为持续增加,胁迫21d时为先升后降;超氧化物歧化酶的活性在处理的前7d趋于稳定状态,在处理14d的时候地上部分呈先升后降的趋势,地下部分趋于下降的趋势;在胁迫21d的时候呈下降趋势。[结论]美国薄荷通过调整形态特征来降低植株水分消耗,调整植株内部的光合色素、渗透调节物质的含量以及保护酶的活性来维持体内生理平衡。

    2018年04期 v.38 65-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K]
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  • 紫薇新品种‘仑山1号’

    胡卫霞;邱国金;戴文;钱扬升;崔舜;刘国华;吴林燕;

    ‘仑山1号’是从紫薇实生苗中自然芽变选育后通过无性繁殖而成的新品种。该品种半直立乔木,春季嫩叶红色,6月下旬后枝条1/2以下部分叶片转变为墨绿色,上部暗红色;枝条上部中等橄榄灰(RHS N199A);花期6月下旬到9月下旬,花深粉色(RHS H80B),果期9-11月。

    2018年04期 v.38 74-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K]
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  • 稿约

    <正>1.《山西农业大学学报(自然科学版)》是山西农业大学主管主办的农业科学类综合性学术期刊。其办刊宗旨是:坚持唯物主义理论和实践相结合的原则,贯彻落实科学发展观,促进学术交流,推动科学技术向生产力转化,为我国农业现代化建设服务。本刊主要刊登农、林、牧等涉农学科及相关学科的基础性研

    2018年04期 v.38 6页 [查看摘要][在线阅读][下载 27K]
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