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期刊信息/Journal information
江苏农业科学
江苏农业科学

常有宏

月刊

1002-1302

nykx@jaas.ac.cn

025-84390282

210014

南京市孝陵卫钟灵街50号

江苏农业科学/Journal Jiangsu Agricultural SciencesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是江苏省农业科学院主办的综合性农业技术类期刊，主要刊登国内农业领域（江苏省及周边内外高校、科研单位、国内其他省份）最新农业科研成果、具创新点的实用技术与基础成果应用技术，为解决农业生产全程提供技术支撑和瞻前指导。
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    水通道蛋白PIP家族调控植物逆境响应的研究进展

    贲琳丽刘欣姚友礼
    1-9页
    查看更多>>摘要：质膜水通道蛋白(PIPs)是一种具有高度保守性的膜蛋白,是水通道蛋白(AQPs)的亚家族之一,有助于水分、CO2和H2O2的跨膜转运,在维持多种非生物胁迫环境下植株的水分平衡方面发挥重要作用.PIPs定位于质膜,通常以四聚体形式发挥作用,在高等植物中拥有丰富的亚型,根据一级结构中C端和N端的序列特征可以分为PIP1、PIP2这2个亚类.植物在盐、干旱、寒冷、淹水等非生物胁迫下,PIPs活性会被细胞内脱落酸(ABA)、Ca2+和H2O2等信号因子调控,且PIPs可以跟多种胁迫响应蛋白互作,改变质膜通透性,从而促进细胞内H2O2外排,维持细胞渗透平衡和植株水势.有研究表明提高转基因植物中PIPs的表达可以提高植物对逆境的抗性,但是某些情况下过表达PIPs会使植物对逆境更敏感,对胁迫的抗性也根据物种、生长阶段和胁迫类型出现多样性.本文综述了 PIPs的分类、结构、亚细胞转运、翻译后修饰和门控机制等多种活性调控的分子机制以及应用转基因方法对植物抗逆的影响,以期为增强植物抗逆性提供理论基础.

    水通道蛋白质膜内在蛋白表达调控转基因方法非生物胁迫

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    植物响应盐碱胁迫的生理和分子机制研究进展

    关秀玲申健
    10-16页
    查看更多>>摘要：盐碱胁迫作为植物生长的逆境因素之一,对植物生长发育产生显著的影响.植物在遭受到盐碱胁迫后,植物的组织、器官发育与分化受到阻碍,生长速度缓慢,幼苗根系生长受阻,植株矮化.盐碱胁迫不仅会影响植物的光合作用,使酶活性发生变化,造成代谢紊乱,还会影响其他生命活动如蛋白合成等,严重时可造成植株死亡.因此,探究盐碱胁迫对植物的影响已成为迫切需要解决的问题.本文综述了盐碱土壤的成因、植物响应盐碱胁迫的适应性反应,包括植物生长特性、生理生化机制、分子机制和组学机制;总结了盐碱胁迫危害植物的原因、参与盐碱胁迫的转录因子、响应盐碱胁迫的信号途径,同时阐明了提高植物耐盐碱能力的方法,以期为培育耐盐碱植物提供参考和理论基础.

    盐碱胁迫生长特性生理生化机制分子机制组学机制植物响应

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    番茄响应低温胁迫的生理及分子机制研究进展

    付渊迪常菲菲王馨曼徐晨曦...
    17-24页
    查看更多>>摘要：低温胁迫是作物栽培过程中常见的非生物胁迫之一,其严重影响植物生长、发育及作物产量.近年来,随着极端低温天气的频繁出现,番茄作为冷敏感作物,在栽培过程中经常遭受低温胁迫,进而影响其果实品质和产量等.植物遭受低温后会产生多种生理生化反应,并激活一系列复杂而又精准的调控机制来响应低温胁迫.因此,深入了解低温胁迫条件下番茄生命活动规律对抗冷性调控具有十分重要的意义.近年来,番茄中应对冷胁迫反应的生理生化机制以及参与冷胁迫反应转录网络的转录因子和调节因子被逐渐解析.本研究结合前人结果,从生长发育、渗透调节、抗氧化系统以及分子机制等多个层面对番茄响应低温胁迫途径进行归纳总结,以期为番茄耐冷性种质资源的筛选以及育种提供重要的理论依据.

    番茄低温胁迫调控分子机理耐冷性

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    甘薯WRKY基因家族鉴定及其响应茎腐病侵染的表达分析

    丁夏威田沺陈健文陈景益...
    25-39页
    查看更多>>摘要：WRKY基因家族是植物中重要的转录因子家族,在植物响应生物和非生物胁迫过程中起到非常重要的调控作用.通过生物信息学方法在甘薯基因组(pasi3)鉴定了 84个WRKY家族基因,分布于15条染色体,编码氨基酸数量为120～838个,等电点为4.89～10.74.系统发育树将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ簇,其中Ⅱ簇又分为5个亚群(Ⅱ-a、Ⅱ-b、Ⅱ-c、Ⅱ-d、Ⅱ-e).保守结构域显示,IbWRKY基因具有高度保守的WRKYGQK基序,其中有11个基因的保守基序发生了变异.IbWRKY基因的启动子中存在多个与生长发育、激素响应和应激反应相关的顺式作用元件.共线性分析结果表明,甘薯与拟南芥、番茄和马铃薯等双子叶植物的WRKY基因具有相似的进化历程.IbWRKY基因在甘薯中具有显著的组织特异性,且在生物、非生物胁迫和激素处理下表达差异显著.73个IbWRKY基因参与了茎腐病胁迫响应,其中IbWRKY20/40/6/84等4个基因与茎腐病抗性密切相关.本研究鉴定了 84个甘薯WRKY基因,并明确了其家族特征、进化和表达模式.同时,挖掘到了 4个与茎腐病抗性密切相关的WRKY基因.

    甘薯WRKY茎腐病生物信息学表达模式

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    板栗叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

    杨涌付丽枝王萌王旋...
    40-46页
    查看更多>>摘要：为明确板栗叶绿体基因组密码子使用偏好性及其形成原因,利用CodonW与EMBOSS软件对从板栗叶绿体基因组密码子中筛选出来的52条蛋白编码序列进行分析.结果显示,板栗叶绿体基因组密码子中同义密码子相对使用频率超过1的有31个,并且多以A或U结尾,表明板栗叶绿体基因组偏好使用以A或U结尾的密码子;板栗叶绿体基因组蛋白编码序列的有效密码子数平均值为48.04(大于35),说明板栗叶绿体基因组密码子使用偏好性较弱.板栗叶绿体基因组密码子使用偏好性参数相关性分析结果显示,板栗叶绿体基因组密码子第1位置GC含量与第2位置GC含量呈极显著相关(P＜0.01),而密码子第3位置GC含量与第1、第2位置GC含量无显著相关性(P＞0.05),表明板栗叶绿体基因组密码子中第1位置和第2位置碱基组成明显相同,而第3位置碱基与第1、第2位置碱基组成明显不同;此外,ENC值与第3位置GC含量呈显著相关(P＜0.05),说明板栗叶绿体基因组密码子第3位置碱基组成在一定程度上会影响其密码子使用偏好性.通过中性绘图、ENC-plot绘图、PR2-plot绘图分析表明,板栗叶绿体基因组密码子使用偏好性受自然选择压力和突变压力共同影响,但自然选择压力是主要影响因素.最终根据RSCU值与△RSCU值从板栗叶绿体基因组密码子中筛选出16个最优密码子.以上研究结果丰富了板栗种质资源的遗传背景信息,为板栗叶绿体基因工程、演化和分类等研究提供了理论基础.

    板栗叶绿体基因组密码子使用偏好性最优密码子

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    菊花脑WRKY基因家族生物信息学分析及其对低温胁迫的响应特征

    何思晓曾长立薛天源鲁金春子...
    47-56页
    查看更多>>摘要：WRKY作为植物中最大的转录因子家族之一,参与植株生长过程中的各个环节,响应各种胁迫.为了探究菊花脑WRKY基因家族的进化和功能,基于已发表的RNA-Seq数据库分析了 CnWRKY在低温胁迫响应中的表达情况,用Hmmer、NCBI-CDD软件和Pfam数据库得到目标基因,再用TBtools软件分析蛋白质的理化性质,绘制进化树,用MEME、PlantCARE分析该转录因子的保守基序、顺式作用元件.用Hisat2、featureCounts、Trinity软件进行菊花脑WRKY基因的组织表达分析,再用DESeq2、edgeR包进行相对基因表达量的比较.结果显示:CnWRKY家族有72个成员,菊花脑WRKY家族基因的外显子、内含子数量较多,CnWRKY基因上游启动子区域存在丰富的顺式作用元件,如节律控制、低温响应以及和植物生长发育有关的调控元件,部分菊花脑WRKYs基因在叶、茎、花蕾、管状花、舌状花中的表达具有组织特异性,多数在茎、叶中的表达程度较明显.CnWRKYs在不同低温处理下的表达量也有明显特异性.与-5 ℃ 1 h、-5 ℃ 2 h短期低温处理相比,CnWRKYs在4 ℃ 1周,再于-5 ℃ 1 h、-5 ℃ 2h的长期低温处理下有显著表达(P＜0.05),其中CnWRKY55、CnWRKY63、CnWRKY38、CnWRKY31呈现显著下调表达,推测这些基因在菊花脑抵御冷处理的过程中有关键作用.

    菊花脑WRKYRNA-Seq低温胁迫表达分析

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    杂交粳稻新品种9优30超高产形成机制

    周群杨波周振玲迟铭...
    57-69页
    查看更多>>摘要：为研究不同施氮量下杂交粳稻新品种9优30超高产产量形成、干物质生产、氮素积累和转运的差异及其生理机制,探明杂交粳稻新品种9优30的超高产形成机制,为超高产新品种的选育及其配套栽培调控措施的建立提供依据.试验于2021-2022年在连云港市农业科学院东辛试验基地大田进行,以杂交粳稻品种9优30、春优590为材料,设置如下4种施氮量(折合纯氮):0、225、300、375 kg/hm2.结果表明,9优30的产量随着施氮量的增加而增加,春优590的产量随着施氮量的增加先增加后减少;2个品种的产量分别在375、300 kg/hm2施氮量处理下达到峰值14.2、13.7t/hm2(2年平均值).增施氮肥后,总颖花量提高是9优30产量较高的主要原因.9优30的作物生长率、花前干物质转运量和氮素转运量、花后干物质积累量和氮素吸收量、茎鞘中非结构性碳水化合物(NSC)转运量、叶片细胞分裂素含量、叶片氮代谢及氮转运相关酶活性和籽粒淀粉合成相关酶活性随施氮量的增加而提高.但是在开花前,干物质转运率、成熟期收获指数、茎鞘中的NSC转运率、糖花比则表现出相反趋势.在相同施氮量下,9优30的上述生理指标均高于对照品种.相关性分析结果表明,上述生理指标与水稻产量(除糖花比)、花前干物质转运量和氮素转运量、花后干物质积累量和氮素吸收量呈正相关关系.综上所述,增施氮肥后更好的生理特征指标是9优30获得超高产,有更好的干物质生产、氮素积累和转运的生理机制.

    水稻产量干物质积累氮素积累氮转运

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    基于灌浆期籽粒代谢产物解析氮肥后移对优质粳稻产量和品质的影响

    马亮董立强杨铁鑫李志强...
    70-77页
    查看更多>>摘要：为了研究氮肥后移对优质粳稻产量和品质等的影响,以优质水稻辽粳香2号为试验材料,设置常规氮肥(基肥∶蘖肥∶穗肥质量比为6∶2∶2)、氮肥后移10％(基肥∶蘖肥∶穗肥质量比为5∶2∶3)、氮肥后移20％(基肥∶蘖肥∶穗肥质量比为4∶2∶4)和仅施用基肥(基肥∶蘖肥∶穗肥比为10∶0∶0)4个处理,采用代谢组学方法分析灌浆期籽粒的代谢产物,解析氮肥后移对稻米品质、产量和病害的影响.结果表明,与常规氮肥相比,氮肥后移对辽粳香2号的产量和品质有一定影响,其中,氮肥后移10％处理的稻米整精米率和千粒重分别显著增加1.73％、10.27％,垩白率和蛋白质含量分别显著降低9.33％、2.80％,产量增加8.99％.从代谢产物角度分析氮肥后移增加葡萄糖-6-磷酸、α酮戊二酸、乌头酸、琥珀酸的相对含量,诱导糖代谢和三羧酸循环反应的活跃,促进淀粉的合成;氮肥后移增加了辽粳香2号稻曲病的病穴率和病穗率,这可能和氮肥后移降低了抗性相关的次生代谢产物(α-生育酚、儿茶素、异绿原酸)的含量有一定关系;氮肥后移10％还在一定程度上增加了稻米中的氨基葡萄糖酸、半乳糖醇、硬脂酸、软脂酸、二十二碳烯酸等与营养有关的代谢产物含量,增加了稻米的营养价值.综上,氮肥后移10％对辽粳香2号的产量和品质有一定促进作用,是适合其生产上推广的一种施肥方式.

    优质粳稻氮肥后移产量品质病害代谢产物灌浆期

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    施肥对不同生育期遮阴水稻干物质积累、产量和品质的影响

    潘德丰郭峻泓刘迎霞王坤...
    77-83页
    查看更多>>摘要：为了探讨复合肥配施硅肥对不同时期遮阴水稻产量和品质的影响,采用3因素3水平正交试验设计.遮阴为因素A,设3水平,即S0(不遮阴)、S1(开花-成熟期遮阴)、S2(分蘖-成熟期遮阴),S1、S2处理平均遮阴率均为68％;复合肥施用量为因素B,设3水平,即F1(100 kg/hm2)、F2(200 kg/hm2)、F3(300 kg/hm2);施硅(SiO2)量为因素C,设3水平,即R0(不施硅)、R1(200 kg/hm2)、R2(400 kg/hm2).结果表明,S1处理显著促进水稻花后干物质积累,而S2处理则显著抑制花后干物质积累;S1、S2处理均显著降低水稻结实率、千粒重、产量,减产率分别为43.99％、54.24％;F1处理明显提高水稻花后干物质积累量、结实率、千粒重、产量;R1、R2处理明显提高千粒重、产量,增产率分别为27.18％、14.04％.遮阴显著降低水稻籽粒的加工品质,明显降低稻米中直链淀粉、支链淀粉、总淀粉的含量,S1、S2处理明显提高稻米的蛋白质含量;F1处理改善稻米加工品质,F2处理提高稻米中直链淀粉、支链淀粉、总淀粉的含量,F3处理提高稻米的蛋白质含量;施硅(R1、R2)明显降低稻米的支链淀粉含量、总淀粉含量、蛋白质含量,R1处理明显改善籽粒加工品质.得出结论,遮阴显著降低水稻产量和品质,通过合理施肥能明显提升和改善水稻的产量和品质,复合肥200 kg/hm2配施钢渣硅肥(SiO2)200 kg/hm2,可有效减缓遮阴对长江下游水稻生产的不利影响.

    遮阴施肥水稻产量品质

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    盐胁迫下不同抗性水稻3叶期根系生长特性分析

    王英冯家敏潘金禧孔晓华...
    84-90页
    查看更多>>摘要：水稻作为主要粮食作物之一,土壤盐渍化阻碍其产量提高,深入了解盐胁迫下不同抗性水稻根系生长特征,对耐盐水稻种质筛选有着重要意义.以水稻耐盐种质HD961和盐敏感种质IR29为试验材料,采用水培方式研究150 mmol/L NaCl胁迫下水稻幼苗在不同胁迫时间点(0、12、36、72 h)下根系形态指标、根系活力以及相对电导率的影响,并对这些指标进行主成分分析.结果表明,随着盐胁迫时间延长,HD961的总根长、根节点数、根尖数以及根分叉数持续增加,IR29的根系干重、根体积、根直径、根节点数、根尖数、根分叉数、根系活力呈先上升后下降的趋势.与盐胁迫36 h相比,盐胁迫72 h时,HD961根系各项指标仍有一定增幅;而IR29根系除了总根长、相对电导率有一定增加,其余各项指标均下降,这些结果表明IR29受盐胁迫抑制较HD961更大.主成分分析结果表明,盐胁迫对2个水稻材料的总根长、根节点数、根尖数、根分叉数影响最大.本研究结果可为今后耐盐水稻种质筛选和品种选育提供参考.

    水稻3叶期盐胁迫根系生长特性根系活力主成分分析

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