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期刊信息/Journal information
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
收录年代

    玉米ZmMPI基因克隆及其过表达转基因株系检测

    姚梦瑶李娟刘志刚蔡大润...
    1-9页
    查看更多>>摘要：盐碱胁迫已成为制约我国农业生产的重要因素之一,探索农作物耐盐分子机理,对作物育种具有重要的理论价值和实际应用价值.旨在克隆玉米中的ZmMPI基因,转化玉米植株.首先通过qRT-PCR对盐碱溶液处理下植株中的ZmMPI表达量变化进行分析,之后利用DNAMAN软件对ZmMPI蛋白序列进行多重比较分析同时利用MEGA 7.0软件构建系统发生树,并利用一系列软件对ZmMPI进行生物信息学分析.最后利用分子克隆技术,成功克隆ZmMPI基因的编码序列,构建植物过表达载体并利用农杆菌介导的遗传转化方法转化玉米自交系B104,在基因组水平、转录水平以及蛋白质水平对过表达转基因植株鉴定,分析其表达量变化.结果表明,ZmMPI基因的表达量受盐碱胁迫后整体呈现出先上升后下调的趋势;ZmMPI蛋白序列比较结果相似率为64.15％,系统发生树显示,ZmMPI与玉米(小颖大刍草亚种)ABA34115.1同源性最高,该蛋白含有一个蛋白结构域Potato_inhibit,有α螺旋结构、无规则卷曲结构和β转角结构,偏疏水性,预测潜在的磷酸化位点有10个;对获得的49个转化事件鉴定结果显示,其中有13个过表达转基因株系中的ZmMPI基因在基因组水平能正常表达,有10个过表达转基因株系中的ZmMPI基因能正常转录、翻译.最终获得10个能够正常转录翻译的过表达转基因株系,为进一步探究ZmMPI基因响应盐碱胁迫的分子机制奠定基础.

    玉米ZmMPI盐碱胁迫转基因植株鉴定

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    玉米ZmPAP26b基因的克隆及其在干旱胁迫下表达模式分析

    郭昭阳殷宇航刘钰解一桐...
    10-19页
    查看更多>>摘要：干旱胁迫对玉米生长发育造成严重影响,从而导致玉米产量降低.紫色酸性磷酸酶是一种参与植物多种生理生化功能的磷脂酶蛋白,为进一步深入研究紫色酸性磷酸酶家族基因在玉米抗逆过程中的作用,探究了 Zm-PAP26b基因在干旱胁迫下响应模式,利用实时荧光定量分析模拟干旱条件下不同玉米自交系中的基因相对表达量;从玉米中克隆ZmPAP26b(GenBank:NC_050104.1),并对玉米、拟南芥、水稻、小麦、高粱和二穗短柄草中的PAP基因进行鉴定和生物信息学分析;同时构建原核过表达菌株进行功能验证.结果表明,干旱胁迫下该基因在耐旱材料中表达量下降,干旱敏感材料中表达量上升.该基因CDS全长1431 bp,编码476个氨基酸.在6个物种中共发现228个PAP基因,系统发育分析发现,共分成4个亚家族.玉米中的19个PAP基因分布在9条染色体上并且具有相似的保守结构域,启动子顺式作用元件分析显示含有响应干旱和激素等元件.原核表达试验发现,含有重组质粒pET28a-ZmPAP26b的菌株在10％PEG-6000和15％PEG-6000模拟干旱胁迫下的生长与空载菌株都受到了抑制.综上所述,推测ZmPAP26b在干旱胁迫下呈负调控模式.

    玉米ZmPAP干旱胁迫原核表达生物信息学

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    《华北农学报》征订启事

    19页
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    玉米DUF668基因家族全基因组鉴定及其表达分析

    夏轲罗堰木黄敏杜何为...
    20-30页
    查看更多>>摘要：未知功能域668(DUF668)家族是植物中一个功能尚不清楚的家族.为了解玉米DUF668基因家族成员及其特征,运用生物信息学方法对ZmDUF668基因家族进行鉴定分析.结果表明,玉米8条染色体上共分布19个Zm-DUF668基因,分别命名为ZmDUF668-1～ZmDUF668-19;ZmDUF668蛋白以碱性蛋白为主,且大部分成员定位于细胞核、细胞质和叶绿体中.多物种系统进化树将19个ZmDUF668家族蛋白成员分为2个亚组;19个ZmDUF668中鉴定出10种蛋白保守基序,所有成员都含有Motif 1和Motif 5;通过对蛋白保守域分析发现,19个成员中有14个不仅含有DUF668结构域还含有DUF3475结构域;基因结构分析表明,同一亚群中成员基因结构相似.根据共线性分析可知,13个ZmDUF668基因与10个OsDUF668组合形成21种共线性关系.ZmDUF668顺式作用元件分析发现,家族成员启动子区域分布着光响应、植物激素及非生物胁迫相关作用元件.蛋白质互作网络(PPI)预测结果表明,ZmDUF668家族蛋白中只有ZmDUF668-10与其他蛋白存在互作关系.通过RNA-Seq数据分析发现,ZmDUF668基因家族部分成员在受到冷、热、盐胁迫和紫外处理下基因表达量明显变化,实时荧光定量PCR试验验证了 ZmDUF668家族部分成员在冷胁迫和热胁迫下的响应.研究主要是将生物信息学运用于对玉米DUF668基因家族的分析,揭示了 ZmDUF668基因家族成员的特征,为后续研究玉米DUF668家族基因的分子生物学功能提供了理论基础.

    玉米未知功能结构域668基因家族生物信息学基因表达

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    玉米花丝花青苷显色性状的QTL定位

    黄缓缓安洪周李魁英王延兵...
    31-36页
    查看更多>>摘要：玉米花丝颜色是玉米特异性和一致性判定的重要农艺性状.为解析玉米花丝花青苷显色性状的遗传机制,以绿色花丝自交系WL134和紫色花丝自交系D7杂交构建的213份DH系群体为研究材料,在2022年和2023年2 a环境下分别进行QTL定位分析.结果表明,花丝花青苷显色性状在不同家系、不同年份之间均存在显著差异,且广义遗传力为0.864.2 a的花丝颜色数据共检测到9个QTLs,分布于玉米的第2,3,5,6,8,9号染色体上,单个QTL的表型贡献率在4.83％～9.26％.在第5染色体上定位到一个稳定的在2 a数据中可重复检测到的位点qSC5,位于19.15～19.80 Mb,2022年检测的LOD值为4.65,贡献率7.22％,2023年检测的LOD值为5.76,贡献率7.17％,为主效QTL位点.与前人的研究比对发现,该位点为调控花丝花青苷显色的新位点.基于qSC5两侧的SNP标记,DH群体中极端紫色花丝家系中90.91％的基因型为CCCC,而绿色花丝家系中该基因型仅占44.00％.该标记与玉米花丝颜色显著相关,可能与调控花丝花青苷显色性状的关键基因连锁.

    玉米花丝颜色QTL定位SNP标记

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    小麦籽粒钙和钾含量的QTL定位及遗传效应分析

    洪壮壮曾占奎宋俊乔李琼...
    37-46页
    查看更多>>摘要：钙和钾是小麦重要的矿质营养元素,发掘和探索与其含量相关的遗传机制及效应对于人体营养健康具有重要意义.旨在为小麦籽粒矿质元素生物强化育种提供理论基础,以Avocet/Chilero(AC)构建的164份F6重组自交系(RILs)和以Avocet/Huites(AH)构建的175份F6RILs为材料,分析了 2个群体在5个环境下籽粒钙(GCa)和钾(GK)含量的表型变异,结合DArT芯片分型结果,共定位到19个与籽粒钙含量相关的QTL,分别位于1A、1D、2A、2B、3A、3D、4A、4B、4D、5A、5B、7A、7B和7D染色体上,解释了 3.23％～16.29％的表型变异,同时共定位到23个与籽粒钾含量相关的QTL,分别位于1B、2A、2B、3A、3B、4A、4D、5A、6A、6B和7D染色体上,解释了 3.31％～24.66％的表型变异.其中,QGCa.haust-1A、QGCa.haust-AC-5A 和 QGK.haust-AC-2A.2 可在多环境下被定位到,QGCa.haust-1A 和 QG-Ca.haust-AC-5A 分别解释了表型变异的 7.82％～12.72％和 9.68％～15.57％,其物理区间为 498.67～532.21 Mb 和461.52～486.26 Mb,QGK.haust-AC-2A.2 解释了表型变异的 8.15％～15.20％,其物理区间为 354.61～462.37 Mb.通过对3个位点的遗传效应分析可知,分别携带QGCa.haust-1A、QGCa.haust-AC-5A和QGK.haust-AC-2A.2效应位点能有效增加小麦籽粒中的钙和钾含量,聚合效应分析表明,同时携带QGCa.haust-1A效应位点和QGCa.haust-AC-5A效应位点的株系钙含量极显著高于仅携带单一位点的株系.综上,在1A、2A和5A染色体上定位到3个与籽粒钙和钾含量相关的稳定主效位点,其显著提高了小麦籽粒钙和钾含量.

    小麦钙元素钾元素QTL遗传效应

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    甘蓝型油菜转录因子BnHY5-2参与盐碱胁迫的响应

    杨明煊李明玉汪波王泽...
    47-53页
    查看更多>>摘要：转录因子BnHY5-2与植物抗逆性相关.为揭示甘蓝型油菜转录因子BnHY5-2对盐碱胁迫的响应,主要通过瞬时转化过表达、qRT-PCR分析、亚细胞定位等方法,分析甘蓝型油菜转录因子BnHY5-2对光和盐碱的响应.结果表明,光照处理油菜后,在叶与茎中BnHY5-2基因的表达量均显著高于黑暗条件下,分别为黑暗条件下的29.22,3.15倍,叶片对光的敏感性大于茎,说明叶片是响应光转录因子BnHY5-2的主要部位.在光照条件下应用大连滨海盐碱土种植油菜,处理后BnHY5-2的表达在叶和茎中均显著下调,分别下调53.1％,31.0％;在黑暗条件下应用盐碱处理后BnHY5-2的表达在茎中下调48.2％,而在叶中的表达差异则不显著,表现出器官的差异性,说明叶片对光照条件要求更加严格.在油菜叶片中瞬时过表达BnHY5-2基因时,6个与盐碱相关的候选基因的表达中,有2个(BnNAC32、BnGS)上调表达,分别为原来的1.25,3.28倍;而有4个(Bnamy、BnAsp、BnNHX7、BnTPS)下调表达,分别下降24.8％,25.4％,71.0％,82.0％,同时甜菜碱含量由0.256 mg/g提升至0.573 mg/g,提高了 1.24倍,说明过表达BnHY5-2基因会提高油菜的盐碱抗性.亚细胞定位结果显示,转录因子BnHY5-2定位于细胞核中,调控功能基因的表达.因此,BnHY5-2不仅与光信号有关,还参与油菜盐碱抗性.

    甘蓝型油菜BnHY5-2盐碱胁迫过表达转录因子

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    甘蓝型油菜抗茎秆倒伏鉴定与候选基因挖掘

    吴心成贺日升肖硕定张振乾...
    54-63页
    查看更多>>摘要：为促进甘蓝型油菜抗倒伏品种的培育,挖掘甘蓝型油菜茎秆抗倒伏的基因资源,以4份抗倒伏和3份易倒伏种质为材料,取其盛花期下部茎秆测定纤维素、半纤维素、总果胶、原果胶和木质素等5种组分的含量,并对YLS0084(抗倒伏)和YLS1691(易倒伏)的下部茎秆进行转录组测序分析.结果发现,抗倒材料的纤维素和总果胶平均含量极显著高于易倒伏材料;转录组分析共挖掘到7 397个表达量上调和9 438个表达量下调的差异表达基因,这些差异表达基因富集在碳水化合物代谢、翻译、氨基酸代谢和信号转导等通路;通过qRT-PCR验证了 9个与油菜抗倒伏相关的基因(BnaA01G0071800ZS、BnaA01G0175700ZS、BnaA01G0205800ZS、BnaA03G0404800ZS、BnaA03G0517200ZS、BnaA05G0431400ZS、BnaA07G0056300ZS、BnaA09G0031300ZS 和 BnaC05G0128400ZS)在YLS0084中显著上调表达.研究结果证明了甘蓝型油菜茎秆中纤维素和总果胶的含量对抗倒伏起积极作用,并为甘蓝型油菜抗倒伏提供了一定的重要基因资源.

    甘蓝型油菜抗茎秆倒伏纤维素果胶转录组分析

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    基于BSA-seq的大豆棕色荚皮L2基因定位

    樊超毕影东李炜梁文卫...
    64-71页
    查看更多>>摘要：大豆荚皮的颜色是重要的驯化性状和表型特征,与炸荚习性和躲避捕食关系紧密.大豆荚皮颜色主要由2对等位基因控制,其中棕色荚皮L2基因尚未被鉴定.为了在大豆基因组上对该基因进行鉴定,为大豆棕色荚皮相关基因功能解析和育种应用提供一定的理论基础.以栽培大豆中龙优203(黄色荚皮)和野生大豆FF1235(黑色荚皮)为亲本构建F2分离群体进行遗传分析.利用F2群体棕色豆荚和黄色豆荚单株构建混池进行BSA-seq定位分析,并在此基础上进行重组交换单株分析.结果表明,大豆棕色荚皮性状为1对等位基因控制的质量性状.棕色荚皮L2基因关联区域位于3号染色体0～0.75 Mb的区段.进一步开发InDel分子标记进行精细定位,获得具有多态性的InDel引物7对.最终将棕色荚皮位点定位于3号染色体上的Indel-L2-3～Indel-L2-6,物理距离为344 kb.定位区间内共有候选基因32个,其中Glyma.03G005700基因注释为异丙基苹果酸聚合酶,与已发现的黑色荚皮基因L1(Glyma.19G120400)高度同源,其功能为将4-羟基丙酮酸转化为红果酸和番石榴酸,可能是调控大豆棕色荚皮形成的关键基因.

    大豆荚皮颜色基因定位BSA-seq

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    蓖麻PIP5K2基因克隆及功能预测

    尹明达罗蕊任文静王志妍...
    72-79页
    查看更多>>摘要：在植物中,磷脂酰肌醇4,5-二磷PIP5K基因家族中的PIP5K2基因在调控植物生长中起到了关键作用,为探明PIP5K2基因在蓖麻中的作用,以蓖麻PIP5K2基因为研究对象,对该基因进行基因克隆、生物信息学及表达分析.结果表明,以蓖麻cDNA为模板,通过PCR获得了长度为2 136 bp的基因片段;通过对该基因编码的蛋白序列进行生物信息学分析,确定该PIP5K2基因编码的蛋白氨基酸的个数为672,pI值为6.74,其分子质量为76.47 ku,平均亲水性系数为-0.636,是一种亲水蛋白质,其二级结构包括α螺旋、β转角、延伸链、无规卷曲;由预测结果可知,PIP5K2蛋白的三级结构与二级结构是一致的且与麻风树同源性很高.PIP5K2基因在单雌、标雌和两性系3种花序类型的五叶期时的相对表达量都普遍高,在主茎穗开花期相对表达量都普遍偏低;在标雌花序五叶期时有最高相对表达量,在两性花序的主茎穗开花期有最低相对表达量,最高相对表达量是最低相对表达量的80倍左右;在3种花序类型之间,PIP5K2基因在四叶期的相对表达量相似,但相较于单个花序类型植株的不同生长时期,PIP5K2基因在四叶期时的表达量要明显高于开花期.根据该结果推测,PIP5K2基因可能调控蓖麻植株中期的生长,与植株的矮化存在一定的相关性.

    蓖麻PIP5K2基因生物信息学分析植物调控基因表达

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