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华北农学报
河北、北京、天津、山西、河南、内蒙古六省市农科院农学会
华北农学报

河北、北京、天津、山西、河南、内蒙古六省市农科院农学会

双月刊

1000-7091

hbnxb@163.com；　hbnxb@yahoo.cn

0311-87652166

050051

石家庄市和平西路598号

华北农学报/Journal Acta Agriculturae Boreali-SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 《华北农学报》1986年创刊，是河北、北京、天津、山西、河南、内蒙古六省市区农科院和农学会联合主办的大农业学术刊物。本刊为中国自然科学核心期刊，全国综合性农业核心期刊，中国科学引文数据库核心期刊，曾荣获全国优秀科技期刊奖、全国优秀农业期刊学术类一等奖、北方十佳期刊及河北省优秀科技期刊。 本刊立足华北，面向全国和全世界。主要刊载农业各学科的学术论文、研究报告及科研简报，报道农业学术动态。主要服务于农业高等院校师生和农业科研机构的研究人员。
正式出版
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    绿豆窄叶突变体vrnl11的精细定位

    叶卫军吴泽江田东丰周斌...
    1-7页
    查看更多>>摘要：绿豆叶形突变体和叶形调控基因的鉴定,可为品种叶形的遗传改良提供种质资源,也有利于解析叶片发育的遗传调控机理.从皖科绿3号EMS诱变突变体库中筛选到窄叶突变体vrnl11,利用vrnl11/皖科绿3号和vrnl11/中绿1号的杂交后代进行遗传分析,用x2检验确定F2群体中不同表型植株的分离模式.以vrnl11和中绿1号及中绿5号构建的2个F2群体为定位群体,利用BSA测序技术和图位克隆的方法完成vrnl11的精细定位.表型鉴定结果表明,vrnl11叶片宽和叶面积较野生型皖科绿3号分别减少25.7％和21.7％.遗传分析表明,vrnl11的窄叶表型受单隐性核基因调控.BSA测序分析将突变位点定位在第11染色体上15.0 Mb至末端4.7 Mb的区间内.利用新开发的多态性分子标记将vrnl11定位在标记nl-61和nl-46之间186.5 kb的区间内,包含9个预测基因.这些研究结果为克隆vrnl11和解析绿豆叶片生长发育的分子调控机理提供理论依据.

    绿豆窄叶突变体vrnl11基因定位

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    7页
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    芥菜型油菜AHK家族成员的全基因组鉴定及调控粒质量性状的初步探索

    游亮陈浩肖华贵梁峰豪...
    8-17页
    查看更多>>摘要：为探究芥菜型油菜AHK家族蛋白的结构特征及其与粒质量性状相关的调控功能,采用生物信息学方法对芥菜型油菜AHK家族成员进行了全基因组鉴定、理化性质、系统发育树、蛋白结构、启动子顺式元件和不同组织表达谱等分析.结果表明,在芥菜型油菜基因组中共鉴定到19条BjAHK蛋白序列,系统发育树分析将BjAHK家族成员分为了4个分支,即 G1(BjAHK2～BjAHK4)、G2(BjAHK5)、G3(BjAHK1)和 G4(BjCKI1).功能结构域研究发现,BjAHK 家族成员具有6个核心基序(Motif1～Motif6),与HisKA、HATPase_c和REC保守结构域相对应,其中BjAHK1～BjAHK4和BjCKI1蛋白的N端含有较为保守的跨膜结构域,可能与其跨膜作用功能有关.不同组织表达谱研究发现,细胞分裂素受体蛋白基因(BjAHK2～BjAHK4)为泛表达基因,且在根组织中表达量最高.结合已有的芥菜型油菜粒质量性状转录组数据,成功挖掘出4个可能参与粒质量性状调控的基因BjA07.AHK3、BjB03.AHK3、BjA10.AHK5和BjB05.AHK5.其中,BjA07.AHK3和BjB03.AHK3可能正向调控种子发育,而BjA10.AHK5和BjB05.AHK5则负向调控.结合BjAHK基因家族分析和转录组测序结果,推测BjAHK3和BjAHK5基因在调控芥菜型油菜种子发育方面发挥重要功能.

    芥菜型油菜AHK家族粒质量性状表达分析

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    展颖野生稻株高性状的遗传与SD1基因的等位变异分析

    杨先冬刘伟曹利霞李孝辉...
    18-26页
    查看更多>>摘要：为了探究SSSL-B50和华粳籼74(HJX74)株高差异的原因,利用SSSL-B50与HJX74回交构建F2群体进行株高性状遗传分析与基因定位.结果显示,F1植株表现为高秆;260个单株组成的F2群体株高出现分离,高秆植株与半矮秆植株分离比例符合3:1(x2=0.18＜3.84),说明SSSL-B50高秆性状为显性性状,受1对显性等位基因控制.利用IciMapping软件对F2进行连锁分析,将SSSL-B50携带的高秆基因定位在1号染色体代换片段上的标记S18和X161之间38.38～39.07 Mb.候选基因筛选分析发现,定位区间内存在着"绿色革命"基因座位SD1.对展颖野生稻、SSSL-B50及HJX74进行SD1基因测序及序列比对,发现HJX74的CDS序列与展颖野生稻、SSSL-B50相比有280 bp的缺失,导致氨基酸编码提前终止.qRT-PCR结果表明,SD1表达量在SSSL-B50茎秆的第2,3,4节均显著高于HJX74.此外,与前人报道结果相比,展颖野生稻SD1基因编码的氨基酸序列发生了2处改变(E100G、Q339R).研究结果弄清楚了展颖野生稻单片段代换系SSSL-B50高秆性状受SD1调控,同时从展颖野生稻鉴定到了SD1的新等位型SD1Glu.

    展颖野生稻株高染色体片段代换系基因定位等位型

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    小麦倒春寒响应基因TaJAZ6的克隆、表达模式及亚细胞定位分析

    张自阳周谦王依王志伟...
    27-36页
    查看更多>>摘要：JAZ蛋白在植物生长发育和胁迫信号通路中具有关键作用.为探究JAZ蛋白在小麦倒春寒中的调控机制,从小麦幼穗中克隆了TaJAZ6基因,并对其分子特征、表达特性与亚细胞定位进行分析.结果表明,该基因CDS序列全长为549 bp,编码178个氨基酸,预测编码蛋白质的分子质量为18.376 ku,理论等电点为9.37,不稳定系数为62.44,属于不稳定蛋白.该基因编码蛋白质具有1个TIFY结构域和1个CCT_2结构域.系统进化树分析发现,该蛋白质与野生二粒小麦和乌拉尔图小麦TIFY 11b蛋白亲缘关系最近.TaJAZ6基因启动子区除含有CAAT-box、TA-TA-box等基础作用元件外,还含有激素类响应元件、光响应元件、低温响应元件、防御和应激反应元件等.实时荧光定量PCR分析发现,TaJAZ6基因在根、茎、叶和幼穗中均有表达,根系中表达量最高.TaJAZ6基因还受低温和茉莉酸甲酯(MeJA)的诱导表达,低温胁迫下,TaJAZ6在矮抗58(耐倒春寒)和郑麦366(倒春寒敏感)根、茎和叶中表达趋势相同,均显著升高;喷施300,350 μmol/L的MeJA之后再低温处理TaJAZ6在2个小麦品种中表达量均显著下降.TaJAZ6在低温胁迫后的幼穗中表达量出现相反的趋势,在矮抗58幼穗中表达量显著下降,在郑麦366幼穗中则显著上升,推测该基因可能负调控了小麦倒春寒胁迫防御反应.通过喷施MeJA显著降低了低温胁迫下2个小麦品种幼穗中TaJA26基因的相对表达量,同时提高了小麦的结实粒数.亚细胞定位试验显示,TaJAZ6蛋白定位于细胞核中.以上研究结果表明,TaJAZ6可能在小麦响应倒春寒胁迫过程中发挥重要作用.

    小麦TaJAZ6基因表达分析低温胁迫亚细胞定位

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    玉米花丝响应干旱胁迫的转录组学分析

    朱凡徐芷琪段雨洁李阳阳...
    37-47页
    查看更多>>摘要：为探究花丝对干旱胁迫的分子响应,以安农591和先玉335为材料,设置土壤含水量为80％田间持水量(CK)和60％田间持水量(DS)的2个处理,在玉米花丝伸长速增期取样,进行转录组测序.通过对比2个品种干旱组和对照组的基因表达差异,明确玉米花丝响应干旱的关键通路和相关候选基因.结果表明:苯丙烷类生物合成途径(ko00940)和淀粉和蔗糖代谢途径(ko00500)为玉米花丝响应干旱的关键通路.在苯丙烷类生物合成途径通路中编码4-香豆酸-辅酶A连接酶(4CL)、肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和过氧化物酶(POD)的基因在干旱的玉米花丝中低表达.相关分析表明,编码4CL、CCR、CAD和POD的基因下调与木质素含量降低有关.在淀粉和蔗糖代谢途径中转化酶和蔗糖合酶基因在干旱的玉米花丝中低表达;相关分析表明,转化酶和蔗糖合酶基因下调与蔗糖代谢有关.综上所述,本研究确定了参与蔗糖和木质素代谢的关键基因和代谢物,木质素合成可能与玉米花丝耐旱相关,4CL、CCR、CAD和POD是木质素合成通路中玉米花丝耐旱的候选基因;此外,淀粉和蔗糖代谢途径可能与花丝伸长和花丝耐旱有关,转化酶和蔗糖合酶可能是调控花丝耐旱的关键酶.

    玉米花丝干旱胁迫转录组苯丙烷类生物合成途径淀粉和蔗糖代谢途径

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    棉花GhMYB42基因的克隆及原核表达

    李晨宇足木热木·吐尔逊李晓荣杨洋...
    48-54页
    查看更多>>摘要：MYB转录因子对棉花的生长发育起到重要作用,而GhMYB42为MYB家族之一的转录因子同样具有一定的研究价值,因此,从棉花中克隆了GhMYB42基因的编码序列,并构建了原核表达载体.利用生物信息学方法对GhMYB42的核苷酸序列及氨基酸序列进行了分析,通过Gataway BP和LR反应,将GhMYB42基因的编码序列构建到原核表达载体pGEX-4T-1上,通过设置不同的IPTG诱导条件来确定IPTG诱导蛋白的最佳条件,最后利用Western Blot鉴定重组蛋白.结果显示,GhMYB42(XP_016732693.1)全长序列1 508 bp,编码区长792 bp,编码263个氨基酸,预测分子量约为29.534 ku,等电点为5.18.氨基酸序列比对分析发现,MYB转录因子的序列相似率为80.62％,且GhMYB42蛋白N末端含有2个串联的SANT结构域,是一个R2R3转录因子.进化树分析结果显示,陆地棉MYB42蛋白与陆地棉中另一 MYB蛋白(XP_012439547.1)相似性最高并在一个分支上.蛋白诱导时由于各个试验梯度结果差别不明显,因此,选择的条件为IPTG的终浓度0.2 mmol/L,温度37 ℃,时间3 h,蛋白溶解的温度和时间为37℃诱导3 h.Western Blot结果表明,重组蛋白的大小正确,最终成功获得了大小为55.54 ku的GhMYB42重组蛋白,后续将对该重组蛋白进行纯化及深入研究转录因子GhMYB42的功能.

    陆地棉GhMYB42克隆序列分析原核表达

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    工业大麻HD-Zip基因家族鉴定与干旱胁迫下的表达分析

    葛雯冬王腾辉高美玲范震宇...
    55-62页
    查看更多>>摘要：HD-Zip在植物抗逆过程中起着重要的调节作用,为了解大麻基因组中HD-Zip基因家族的特征和潜在功能,并为进一步研究CsHDZ基因对干旱胁迫下的调控提供重要线索,根据大麻全基因组数据库中的参考序列,利用生物信息学的方法对大麻HD-Zip基因家族进行全基因组鉴定,并系统分析其理化特性、进化发育、基因结构、启动子顺式结合元件并测定干旱胁迫下的表达模式.结果表明,大麻HD-Zip基因家族共筛选出20个CsHDZs基因,分别定位在7条染色体上,属于4个亚家族,编码氨基酸204～837个,理论等电点4.54～9.04,属不稳定蛋白,亚细胞定位预测全部定位于细胞核;蛋白保守基序分析显示,CsHDZs共有10个保守基序,其中motif 1和motif 9为各成员共有;启动子调控元件分析发现,CsHDZs富含多种逆境胁迫应答相关元件.实时荧光定量分析结果显示,CsHDZI/8/10基因转录水平在干旱前期无显著差异,而后期显著上调.研究表明CsHDZs基因参与了胁迫应答过程并能够积极响应干旱.

    大麻HD-Zip基因干旱胁迫表达分析

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    茉莉花TCP基因家族全基因组鉴定及其表达分析

    齐香玉李新茹陈双双冯景...
    63-71页
    查看更多>>摘要：为探讨茉莉花TCP基因家族在其生长发育过程中的作用,基于茉莉花的基因组数据,利用生物信息学方法对茉莉花TCP(JsTCP)基因进行了全基因组鉴定及分析,并分析了TCP基因家族在花发育不同时期和花粉-柱头互作中的表达水平.结果显示,茉莉花全基因组中共鉴定出27个TCP基因家族成员,命名为JsTCP1～JsTCP25,其蛋白包含208～539个氨基酸残基,分子量为22.95～56.96 ku,等电点为5.70～9.97,均为不稳定的亲水性蛋白.亚细胞定位预测结果显示,JsTCPs均位于细胞核内.染色体定位结果显示,JsTCPs不均匀分布在10条染色体上.基因结构分析结果显示,JsTCPs具有1～5个外显子以及0～4个内含子.蛋白保守基序和系统进化分析结果显示,JsTCPs均含保守的TCP结构域,可分为Class Ⅰ和Class Ⅱ 2个亚类.启动子顺式作用元件的分析结果显示,JsTCPs启动子上含有多个植物激素响应、胁迫响应和生长发育相关等元件.表达模式分析结果显示,24个JsTCPs基因在茉莉花花发育不同时期表达,22个基因在花粉-柱头互作中表达.总之,本研究鉴定了27个茉莉花TCP基因家族成员,并发现家族成员在花发育不同时期和授粉后不同时期特异表达.

    茉莉花TCP基因家族全基因组鉴定系统进化分析表达分析

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    板栗WRKY基因家族鉴定及其在干旱胁迫下的表达分析

    赵爽葛朝红石鹤飞闵卓...
    72-82页
    查看更多>>摘要：WRKY转录因子在植物生长和防御反应的调控中发挥着重要作用.为了探究WRKY基因家族在板栗抗旱中的功能,对板栗WRKY基因家族成员进行了鉴定,对其编码蛋白的理化性质、系统发育、结构等进行分析,并通过转录组测序和qRT-PCR技术分析其在干旱胁迫下的表达特征.通过生物信息学技术在板栗中共鉴定到65个WRKY基因家族成员,将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3组,其中Ⅱ组根据其结构和系统发育关系分为5个亚组.WRKY基因的结构和保守基序分析表明,外显子数目为1～7个,同一亚组的外显子数目和基序分布类似.WRKY基因保守结构域发生了一定的变异,包括WRKY七肽结构域的缺失,锌指结构的缺失,七肽结构域变异为WRKYGKK、WRKYGRK和WRKYGRK等.转录组测序数据表明,有4个WRKY基因家族成员在样品中没有表达,干旱胁迫诱导表达的WRKY基因家族成员表达量上调的有49个,而表达量下调的WRKY家族成员有11个.以上结果表明,板栗WRKY基因在对干旱胁迫的响应中发挥了重要作用.

    板栗基因家族WRKY干旱胁迫

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