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糙果苋KASP检测方法的建立
2024年
检疫性杂草糙果苋(Amaranthus tuberculatus)与同属其他种的鉴别一直是个难点。本研究建立糙果苋的KASP(Kompetitive allele-specific PCR)检测方法,可用于糙果苋快速、准确的分子鉴定。提取11种23份苋属植物的DNA后,根据长芒苋(Amaranthus palmeri)核基因组序列,设计引物AP4F和AP4R,通过序列扩增和比对,发现糙果苋有特异性SNP (Single nucleotide polymorphism)位点。利用引物设计软件Primer 5设计了用于鉴定糙果苋的KASP反应引物。结果表明,特异引物基于KASP技术扩增后,可以形成明显的基因分型,能将糙果苋与同属近缘种进行区分。该研究为进口粮谷中糙果苋的检测鉴定提供了新技术。
李井干伏建国郭静虞赟杨晓军李洋梁超张浩吴晶
苋菜LAC基因家族成员全基因组鉴定与表达分析
2024年
漆酶作为生物体内一类重要的铜蓝蛋白,起着调控植物生长、抵抗逆境的作用。基于苋菜基因组及转录组数据,对苋菜漆酶基因家族成员(AtrLAC)进行鉴定,利用在线软件进行生物信息学分析,并根据转录组TPM值进行家族成员相对表达分析。结果表明,在苋菜基因组中共筛选获得19个LAC基因;AtrLAC家族蛋白长度范围在118~1191 aa之间,分子量为13.05~135.10 kD;理论等电点范围为6.49~9.85,多数为亲水呈碱性稳定的蛋白;亚细胞定位预测显示多数在细胞膜外或质膜上。系统进化树分析将苋菜19个LAC成员和拟南芥的17个LAC成员聚为6个类群。TPM值分析显示,AtrLACs在不同处理下的表达量存在差异,其中AtrLAC7基因可能在甜菜色素合成、响应激素调控及光条件下发挥重要作用。
姚文刘苗苗陈沫池刘生财
关键词:苋菜漆酶基因家族
镉胁迫对南方苋种子萌发及幼苗生长和生理的影响被引量:2
2024年
为揭示南方苋(Amaranthus australis)萌发和幼苗期对镉胁迫的适应性及生理特征,研究了不同镉浓度(0,10,20,40 mg·kg^(-1))对其种子萌发、幼苗生长及生理特征的影响。结果表明:镉对南方苋种子的发芽率、发芽势和发芽指数影响不显著,但显著降低了活力指数;随着镉胁迫浓度的升高,生长量显著下降,表现为胚根和胚芽长度下降,株高降低,地上部和地下部干重减少,叶片电导率和丙二醛含量均显著增加,超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性先升高后下降,过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性显著下降,非蛋白巯基(Non-protein thiols,NPTs)、植物螯合肽(Phytochelatins,PCs)、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)、地上和地下部镉含量以及转移系数和富集系数均显著升高。研究结果表明,南方苋具有较强的耐镉、镉转运和富集能力,并能通过提高细胞内的NPT,PCs和GSH等重金属络物来缓解镉对细胞的毒害作用。
李孟盈胡龙兴向佐湘
关键词:镉胁迫种子萌发生理特性转运系数
基于集合模型预测外来植物反枝苋的入侵趋势
2024年
反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)是一种入侵较早、分布范围广、危害程度严重的全国性分布恶性杂草。为了及时防控反枝苋,阻止或减缓进一步扩散蔓延,亟需明确其在中国的适宜生境及入侵趋势。基于296个分布点和32个环境变量,利用集合物种分布模型分析反枝苋在当前(1970-2000年)的潜在适生区,并预测未来(2021-2040年和2041-2060年)3种气候情景下(SSPs1-2.6、SSPs2-4.5和SSPs5-8.5)的分布格局,综合分析影响反枝苋地理分布的主要环境变量及入侵趋势。结果表明,1)通过3种模型精度评价指标(AUC、KAPPA和TSS),集合模型(EM)模拟和预测的结果最为准确,当前气候条件下反枝苋主要的潜在适生区分布在华北地区、华中地区、华东地区、华南地区、西南地区的东部、西北地区的南部和北部些许地区,分布面积为4.39×10^(6) km^(2)。反枝苋的潜在分布重心位于陕西省延安市宜川县,地理坐标为110.32°E,36.13°N。2)影响反枝苋潜在分布的主要环境变量为年平均温度(Bio1)、土地利用覆盖(LUCC)、海拔(Altitude)和年降水量(Bio12)。3)在2030年和2050年的3种不同气候情景下,随着年份和排放情景的增加,反枝苋的总适生区面积均会增加,并且扩张区的面积远大于收缩区的面积,扩张面积的比率在11.2%-21.4%。反枝苋在未来均有向高纬度地区扩散的趋势,华北地区的东部和东北地区的南部扩散面积最为显著,西北地区的南部和西南地区的东部也在逐渐扩散。该研究结果将有助于对该物种入侵动态的早期预警,为及时采取防控措施阻止其传播扩散提供理论支持。
杨乐
关键词:反枝苋环境变量
反枝苋活性成分的提取及其对提高小麦抗高温胁迫的作用
2024年
反枝苋提取物能够显著增强小麦植株的抗高温胁迫能力,但其中起作用的活性成分尚不清楚。本研究采用生物活性追踪法,从反枝苋根部分离到5个化合物,经核磁共振波谱及质谱分析分别被鉴定为对羟基苯甲酸(1)、14-羟基肉豆蔻酸(2)、对甲氧基苯甲酸(3)、3-(羟乙酰基)吲哚(4)和3-吲哚甲醛(5)。对羟基苯甲酸、对甲氧基苯甲酸和14-羟基肉豆蔻酸均能增强小麦对高温胁迫的耐受性,其中对甲氧基苯甲酸效果最突出,在100μg/mL剂量下,与空白对照相比,小麦植株鲜重增加了56.44%,茎叶长度增加了30.03%,根长增加了38.71%。经50μg/mL对甲氧基苯甲酸处理小麦幼苗后,分别于40℃高温胁迫1、3、5和7 d,取样测定植株体内相关生理生化指标的变化。结果表明:高温胁迫1、3、5、7 d后,与空白对照相比,小麦植株体内丙二醛含量分别降低了32.59%、50.27%、57.53%、33.64%;脯氨酸含量在1、3和5 d分别增加了28.57%、50.00%、29.87%,第7天降低了5.16%;可溶性糖含量分别增加了39.76%、35.93%、41.33%、12.50%;超氧化物岐化酶活性分别增加了39.48%、41.63%、26.09%、25.27%,过氧化物酶活性分别增加了11.19%、32.05%、32.54%和26.90%,过氧化氢酶活性分别增加了35.62%、50.97%、22.82%和25.89%。综上,对甲氧基苯甲酸可显著提高小麦抗高温胁迫的能力。
李文琪魏少鹏姬志勤
关键词:反枝苋对甲氧基苯甲酸小麦高温胁迫
Dormancy of Amaranthus retroflexus L. Seeds and Physiological Response Seedlings to Acifluorfen Sodium
2024年
Amaranthus retroflexus L. is a serious and widespread malignant weed in soybean fields in Heilongjiang Province. Exploring the dormancy characteristics of A. retroflexus L. seeds and the physiological response of its seedlings to acifluorfen sodium can provide a basis for further researches on its resistance mechanism. Using newly harvested and stored A. retroflexus L. seeds for one year as experimental materials, the effects of different concentrations of HCl, NaOH, water temperature, gibberellic acid(GA) and polyethylene glycol(PEG) on the dormancy and germination of A. retroflexus L. seeds were studied. The sensitivity of A. retroflexus L.to acifluorfen sodium was determined using bioassay. The effects on leaf chlorophyll content and target enzyme activity were studied at a normal dosage of 360 g a.i. hm^(-2) and a doubling dosage of 720 g a.i. hm^(-2) of acifluorfen sodium. Newly harvested seeds exhibiting dormancy were soaked in water of various temperatures and in different concentrations of NaOH and HCl, which were ineffective in breaking the seed dormancy. GA could break seed dormancy, and the highest seed germination rate reached 93.33% when they were soaked at 3 000 mg·L^(-1) for 72 h and 4 000 mg·L^(-1) for 48 h. The drought stress was simulated with a 15%-25% polyethylene glycol solution, which had no significant effect on the seed germination rate. The GR_(50) value of acifluorfen sodium for A. retroflexus L. was 705.7 g a.i. hm^(-2), which was 1.96 times the recommended dose in the field. After the application of different doses of acifluorfen sodium, the chlorophyll content of A. retroflexus L. reached its minimum value 3 days after treatment(DAT), and then gradually increased. The activity of the target enzyme protoporphyrinogen oxidase(PPO) reached the highest value at 7 DAT under different dosages, and gradually returned to normal levels thereafter. Soaking with gibberellin was an effective method to break seed dormancy. A. retroflexus L. seeds had certain drought resistance during the germina
Ding WeiLiu JunliangCheng ZhuoCheng Peng
大豆田反枝苋对除草剂多抗性及靶标抗性机理研究被引量:1
2024年
黑龙江省大豆田反枝苋Amaranthus retroflexus对ALS、PPO抑制剂类除草剂产生了严重抗性,为明确化学防除失败的反枝苋对咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚的抗性机理,采用整株生物测定法测定了反枝苋抗性及敏感种群对除草剂的敏感性,克隆了抗性和敏感种群的ALS、PPO基因(质体型PPX1及线粒体型PPX2),查找突变位点,将突变基因转入拟南芥Arabidopsis thaliana验证其功能,明确抗性机理。结果显示:反枝苋抗性种群对咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚抗性倍数分别为55.29倍和17.51倍,抗性植株ALS存在Ala205Val或Ser653Asn突变,PPX2存在Arg128Gly突变。将抗性种群的PPX2转入拟南芥,可导致拟南芥对氟磺胺草醚产生高水平抗性(10.3倍)。综上,东北大豆田反枝苋对咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚产生了高水平多抗性,ALS、PPO基因突变是导致此类抗性的主要原因之一。
杜龙李宁尚素琴李丹李晓曲明静
关键词:反枝苋氟磺胺草醚咪唑乙烟酸
不同颜色三色苋叶片的色素含量与抗氧化能力
2024年
为明确不同颜色三色苋(Amaranthus tricolor)叶片的叶色参数、色素含量与抗氧化能力之间的关系,以7种彩叶三色苋为试验材料,按照不同颜色分为13个叶色组织,测定其叶色参数值、色素含量、生物活性物质含量及抗氧化能力指标值,并进行相关性分析和隶属函数分析。结果表明:13个叶色组织的叶色参数、色素含量、生物活性物质含量和抗氧化能力存在明显差异;不同叶色组织的L为27.78~82.22,a为-21.93~53.14,b为1.00~60.33,c为3.10~69.06;绿色和紫色叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量显著高于黄色、红色叶片的;红色和紫色叶片中的甜菜色素、总黄酮和总多酚含量显著高于黄色和绿色叶片的;a、甜菜色素、总黄酮和总多酚含量与抗氧化能力指标呈极显著正相关;紫色、红色、绿色、黄色的三色苋叶片的抗氧化能力依次降低。
罗阳周涛卢蕊于博洋向佐湘胡龙兴徐倩
关键词:三色苋光合色素抗氧化能力
土壤Cd、Pb污染对苣苋草生物量、生理生化特征和Cd、Pb积累特性的影响
2024年
【目的】比较两品种苣苋草对Cd、Pb胁迫的生理生化响应的差异性,寻找对Cd、Pb胁迫抗性较强的品种。【方法】采用盆栽试验,研究不同浓度Cd、Pb单一及复合胁迫下‘R104’和‘K472’两品种苣苋草的生物量,Cd、Pb积累特性,渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的变化。【结果】两品种苣苋草的生物量在单一Cd胁迫时下降,在低浓度Pb(2.5 g·kg^(-1))胁迫时上升,在高浓度Pb(10.0 g·kg^(-1))胁迫时下降,在Cd、Pb复合胁迫时表现为先上升后下降的趋势。Cd、Pb单一胁迫下,苣苋草的Cd、Pb含量随着相应元素胁迫浓度的增大而上升;Cd、Pb复合胁迫下,苣苋草的Cd、Pb含量随着另一元素胁迫浓度的增大呈先上升后下降的趋势。随着Cd、Pb单一及复合胁迫浓度的增大,苣苋草超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先上升后下降的趋势,过氧化物酶(POD)活性逐渐上升,过氧化氢酶(CAT)活性呈抑制效应。Cd、Pb交互作用在苣苋草生物量和SOD活性上总体表现为复合胁迫>单一胁迫;在植物重金属含量上表现为:低浓度Cd与Pb互为促进作用,高浓度Cd与Pb互为拮抗作用。【结论】苣苋草主要通过提高POD活性和维持CAT活性来抵抗Cd、Pb胁迫;‘R104’的抗性大于‘K472’,表明‘R104’更适合在重金属Pb污染的土壤区域推广种植。
刘洋阳树英夏栋舟丁玮
关键词:复合胁迫CDPB抗氧化酶活性
硒和丛枝菌根真菌处理对苋菜生长及硒积累的影响
2024年
【目的】探明丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)在苋菜富硒栽培中的生物效应,综合评价AMF对不同硒形态处理下苋菜生长和硒积累的影响。【方法】采用盆栽试验,分析了土施外源硒和接种AMF对苋菜光合作用、生长状况、苋菜红素以及硒积累的影响。【结果】硒酸钠、亚硒酸钠和L-硒代半胱氨酸处理均降低了苋菜红素含量,但对菌根侵染率和菌根依赖性均无显著影响,同时显著提高了苋菜叶片叶绿素a、b含量、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(G_(s))、净光合速率(P_n)和胞间CO_(2)浓度(C_(i)),其中L-硒代半胱氨酸处理效果最佳,说明外源硒处理对苋菜的生长有一定的正效应。另外,接种AMF对不同硒处理下苋菜的生长也有促进作用,且提高了叶片苋菜红素含量,同时增强了光合能力和根茎叶硒含量的积累。【结论】接种AMF和外源硒处理均能提高苋菜的光合能力和硒积累能力,从而促进苋菜生长和提高苋菜营养品质,两者交互处理可作为提高蔬菜富硒栽培的有效措施。
陆云梅黄仁华刘鸿宇
关键词:丛枝菌根真菌苋菜光合作用

相关作者

范洪黎
作品数:30被引量:286H指数:9
供职机构:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
研究主题:苋菜 镉 镉吸收 AMARANTHUS 镉累积
王宝贵
作品数:27被引量:19H指数:3
供职机构:吉林省农业科学院
研究主题:林蛙 中国林蛙 蛙类养殖 回捕 林蛙蝌蚪
周卫
作品数:255被引量:3,662H指数:37
供职机构:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
研究主题:养分需求 土壤肥力状况 钙 羧基端 玉米
李素霞
作品数:72被引量:161H指数:7
供职机构:钦州学院
研究主题:镉 氮 重金属 苋菜 双氰胺
刘春梅
作品数:2被引量:2H指数:1
供职机构:重庆医科大学中医药学院
研究主题:反枝苋 正交试验 粗多糖 正交试验法 总黄酮