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1. 基于广泛靶向代谢组学的不同颜色棉花花瓣中类黄酮成分差异分析
李秋琳,李燕,陈伟,姚金波,朱守鸿,袁黎,张永山
棉花学报    2021, 33 (6): 482-492.   DOI: 10.11963/cs20210036
摘要158)   HTML21)    PDF(pc) (4224KB)(26)    收藏

【目的】本研究旨在对棉花黄色、乳白色和白色花瓣中类黄酮类代谢物质成分及差异进行分析,为进一步研究棉花花瓣颜色的形成机制和花瓣色素的利用提供一定的理论基础。【方法】用超高效液相色谱-串联质谱检测平台和Analyst 1.6.3软件对海7124(黄色花)、TM-1(乳白色花)和石系亚1号(白色花)3种花瓣中的类黄酮物质进行检测和分析;然后使用多元统计分析方法对检测到的类黄酮类代谢物数据进行分析,筛选差异代谢物;最后利用KEGG网站结合K-means分析对差异代谢物参与的合成途径进行分析。【结果】3种棉花花瓣材料中共检测到184种类黄酮类代谢物,其中黄酮醇类代谢物(76种,占41.30%)和黄酮类代谢物(51种,占27.72%)居多;差异代谢物171种,显著富集在黄酮和黄酮醇的生物合成途径及类黄酮的生物合成途径。通过对黄色、乳白色、白色花瓣进行类黄酮类代谢物分析,发现差异代谢物含量呈升高趋势和降低趋势的物质各15种,其中被注释到KEGG通路上的有5种:在黄酮和黄酮醇的生物合成途径上,金圣草黄素、紫云英苷和芦丁含量均升高;在类黄酮的生物合成途径上,香橙素和表儿茶素含量升高,异杞柳苷含量降低。【结论】通过分析发现3种棉花材料中存在的类黄酮类差异代谢物主要参与黄酮和黄酮醇的生物合成途径及类黄酮的生物合成途径;属于查耳酮类的异杞柳苷在黄色、乳白色、白色花瓣中的含量逐渐减少,推测该物质与棉花花瓣的黄色相关。

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2. 棉花HDAC基因家族鉴定及其在黄萎病菌侵染下的表达分析
王艳情, 郑杰, 许艳超, 蔡小彦, 周忠丽, 侯宇清, 王坤波, 王玉红, 陈浩东, 刘方, 李志坤
棉花学报    2021, 33 (6): 469-481.   DOI: 10.11963/cs20210010
摘要135)   HTML465)    PDF(pc) (5560KB)(86)    收藏

【目的】组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylases,HDAC)在植物发育及抗病应答中发挥重要作用,本研究旨在鉴定棉花HDAC基因家族成员并对其在黄萎病抗性中的作用进行分析。【方法】利用生物信息学方法对棉花基因组中HDAC基因家族成员进行鉴定,并对其理化性质、系统发育关系、基因结构进行系统分析。利用实时荧光定量聚合酶链式反应分析了黄萎病菌诱导下瑟伯氏棉HADC基因的表达模式。【结果】陆地棉、亚洲棉和瑟伯氏棉基因组中分别包括30、15和13个HDAC基因。棉花HDAC分为RPD3/HDA1、HD2和SIR2三个亚族,同一亚族成员间具有相似的基因结构和保守基序。棉花HDACs基因启动子中含有大量的激素应答、胁迫响应以及植物生长发育相关的顺式作用元件。瑟伯氏棉GthHDAC基因响应乙烯、水杨酸和茉莉酸的诱导;在黄萎病菌胁迫下,多数GthHDAC基因上调表达,表明该基因家族可能通过乙烯/茉莉酸和水杨酸等信号通路调控棉花黄萎病抗性。【结论】本研究从全基因组水平上鉴定了亚洲棉、陆地棉和瑟伯氏棉中58个HDAC家族基因,并明确了瑟伯氏棉HDAC家族成员在黄萎病菌胁迫下的表达模式。黄萎病菌处理后,大部分GthHDAC基因在叶片中上调表达,并且受到乙烯、水杨酸和茉莉酸的诱导。

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3. 甲哌鎓通过调节棉花叶片水分平衡和光合性能提高苗期耐旱性的生理机制
王玉贤, 董莹莹, 李芳军, 杜明伟, 田晓莉, 李召虎
棉花学报    2021, 33 (6): 493-503.   DOI: 10.11963/cs20210054
摘要130)   HTML364)    PDF(pc) (3210KB)(76)    收藏

【目的】研究植物生长延缓剂甲哌鎓 (Mepiquat chloride,MC/DPC)提高棉花幼苗耐旱性的调控机制。【方法】本研究以陆地棉品种中棉所41为供试材料,设CK-Ctrl(正常供水+喷施清水)、CK-DPC(正常供水+喷施30 mg·L-1 DPC)、DS-Ctrl(干旱+喷施清水)和DS-DPC(干旱+喷施30 mg·L-1 DPC)共4个处理。于2叶期叶面喷施DPC或清水,5 d后进行控水干旱处理,以正常供水为对照。【结果】正常供水条件下,叶面喷施DPC对叶片相对含水量、总叶绿素含量、净光合速率和水分利用率均无显著影响。干旱胁迫条件下,叶面喷施DPC可显著增加叶片中脯氨酸的积累、叶片相对含水量;DPC处理的叶片气孔导度和蒸腾速率虽呈增加趋势,但因净光合速率的显著提高最终增加了水分利用率。此外,DPC处理还可促进叶片可溶性蛋白的积累以抵御干旱胁迫。【结论】叶面喷施DPC可显著提高干旱胁迫条件下棉花幼苗的相对含水量、净光合速率和水分利用率,通过调节水分平衡和光合性能增强棉花抵御干旱胁迫的能力。

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4. 棉花SRS基因家族的全基因组鉴定及生物信息学分析
张雪, 孙瑞斌, 马聪聪, 马丹, 张晓睿, 刘志红, 刘传亮
棉花学报    2022, 34 (2): 107-119.   DOI: 10.11963/cs20210060
录用日期: 2022-05-30

摘要114)   HTML28)    PDF(pc) (13221KB)(21)    收藏

【目的】 短链相关序列(SHI-related sequence, SRS)家族是一类植物特有的转录因子,在调节植物生长发育和逆境胁迫反应中发挥重要作用。鉴定和分析棉花SRS基因家族成员。【方法】 结合拟南芥相关信息,以陆地棉和海岛棉为主要研究对象,对棉花SRS基因进行全基因组鉴定和系统进化研究,并分析其在不同器官、不同发育时期的胚珠和纤维、以及在非生物胁迫下棉苗中的表达模式。【结果】 在陆地棉和海岛棉中分别鉴定出27个和26个SRS基因,系统进化分析将棉花SRS基因家族成员划分为3个分支,不同分支都具有相似的保守基序。每个分支都存在多对同源基因。一些SRS基因在胚珠发育时期表达量较高,并响应多种非生物胁迫。【结论】 分析预测了棉花SRS基因的家族成员进化关系与潜在功能,为棉花SRS基因的功能研究提供初步的理论基础。

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5. 多倍体同源区段二代测序生物信息学分析关键参数优化
武建楠,陈肯,王欢,庞铂实,周宇荀,肖君华,李凯
棉花学报    2021, 33 (6): 504-512.   DOI: 10.11963/cs20200085
摘要106)   HTML15)    PDF(pc) (3316KB)(9)    收藏

【目的】多倍体植物同源区段单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)标记分型挑战颇大。本研究以四倍体陆地棉同源区段聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)靶向扩增子数据集为例,观测同源区段的影响并优化生物信息学分析方案。【方法】首先扩增并测序获得136个陆地棉样本DNA的包含潜在变异的3个区段,其次使用不同参数进行比对与SNP检出,最后比较优化不同方案分析结果的异同。【结果】常规分析发现,区段1的3个SNP位点和区段2的1个SNP位点在样本中均鉴定为野生型或纯合突变型,而几乎所有样本的区段3鉴定为杂合突变型。Blast分析表明,位于A12染色体的区段3与其同源序列(位于D12染色体)相似性为96.28%。仅将区段3的同源序列作为参考序列分析,潜在SNP位点的基因型鉴定结果无变化;而将区段3与其同源序列同时作为参考序列分析,比对到区段3与其同源序列的读长的比例分别为48%、52%,因此存在较多同源区段3的读长是导致分型错误的主要原因,并确定了区段3 潜在SNP位点的基因型应为TT。此外,通过对比GATK结果在区段3发现了2个新SNP且排除了3个因部分同源序列变异造成的假阳性SNP。【结论】本研究验证了同源序列的存在会严重影响多倍体SNP鉴定与生物信息学分析;对关键参数优化特别是将多倍体同源序列同时作为参考序列,能够提高SNP分型的准确度。

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6. 2021年编委、审稿人审稿统计
《棉花学报》编辑部
棉花学报    2022, 34 (1): 22-22.  
摘要105)      PDF(pc) (122KB)(87)    收藏
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7. 棉花类表皮特异性分泌糖蛋白基因GhA01EP1的克隆和功能分析
李丹,赵存鹏,赵丽英,刘旭,刘素恩,王凯辉,王兆晓,耿军义,郭宝生
棉花学报    2021, 33 (6): 448-458.   DOI: 10.11963/cs20200097
摘要92)   HTML50)    PDF(pc) (7161KB)(13)    收藏

【目的】本研究对类棉花表皮特异性分泌糖蛋白基因GhA01EP1的克隆及功能分析,为进一步了解胞外蛋白抵抗环境胁迫的调控机制提供了基础。【方法】利用同源克隆法获得了冀2658中GhA01EP1的序列,通过实时定量聚合酶链式反应检测GhA01EP1基因的组织表达及干旱胁迫前后表达变化。对GhA01EP1蛋白的理化性质、结构、亚细胞定位等进行了生物信息学分析。用烟草瞬时转化试验对GhA01EP1蛋白进行亚细胞定位。利用农杆菌蘸花法获得转基因拟南芥,并对转基因植株进行抗旱鉴定。【结果】将克隆到的与抗旱相关的类表皮特异性分泌糖蛋白基因命名为GhA01EP1,位于A01号染色体。该基因无内含子,开放阅读框长1 371 bp,编码456个氨基酸,包含B-lectin、Plant PAN/APPLE-like 2个结构域。GhA01EP1基因在根、茎和叶片中均有表达,在根中表达量最高。KEGG通路分析发现,GhA01EP1参与甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢以及苯丙氨酸代谢的可信度较高。烟草瞬时转化试验结果显示,GhA01EP1蛋白为分泌蛋白。抗旱鉴定发现,与野生型相比,转基因拟南芥在干旱胁迫下长势好、根系长、胁迫复水后恢复能力强。【结论】GhA01EP1基因在棉花和拟南芥抗旱中起积极作用。

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8. 生防菌NCD-2菌株定量检测体系的建立及其在棉花根际定植检测中的应用
苏星, 苏振贺, 宣立锋, 李社增, 王培培, 郭庆港, 马平
棉花学报    2022, 34 (2): 162-172.   DOI: 10.11963/cs20210062
录用日期: 2022-05-30

摘要86)   HTML13)    PDF(pc) (2511KB)(33)    收藏

【目的】 建立生防枯草芽孢杆菌NCD-2菌株的定量检测体系,明确生防菌在棉花根际土壤中的定植情况。【方法】 根据NCD-2菌株全基因组序列设计特异性引物;利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)技术,构建NCD-2菌株的实时PCR检测体系,并检测NCD-2菌株在棉花根际的定植情况。【结果】 所构建的NCD-2菌株实时PCR检测体系能够特异性地定量检测土壤中NCD-2菌株的数量。用有效活菌数109 mL-1的NCD-2菌液处理棉种,在灭菌土中播种后8 d和16 d,用实时PCR检测其在棉花根际土壤中的定植数量分别为1.14×105 g-1和9.5×104 g-1,与传统计数法检测的结果(2.15×105 g-1和2.45×105 g-1)高度相关,2种方法结果的相关系数在播种后8 d时为0.99,在播种后16 d时为0.95。而将NCD-2菌株处理后的棉种播种于含有立枯丝核菌的土壤中后16 d,用实时PCR检测其在根际土壤中的定植数量为7.6×105 g-1,此时NCD-2菌株对棉花立枯病防治效果达到67.9%。【结论】 所构建的实时PCR检测体系能够准确检测NCD-2菌株在根际土壤中的定植情况,为高效使用NCD-2菌株防控病害奠定了基础。

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9. 陆地棉GhBZR1基因的克隆及功能研究
贺浪,张华崇,司宁,简桂良
棉花学报    2021, 33 (6): 435-447.   DOI: 10.11963/cs20200083
摘要82)   HTML125)    PDF(pc) (4600KB)(40)    收藏

【目的】BZR1是油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)信号通路中关键的转录因子,去磷酸化后可直接调控BR信号通路下游基因的表达,影响植物的生长发育和免疫反应。明确其功能对了解棉花的抗/感病分子机制具有重要意义。【方法】分析未接种和接种黄萎病菌(大丽轮枝菌,Verticilium dahliae)的中植棉KV-3的转录组测序结果,筛选到1个下调表达基因GhBZR1,并通过cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)、生物信息学分析、实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)、亚细胞定位、病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)和超表达,对该基因进行了克隆与功能验证。【结果】在陆地棉中克隆出GhBZR1基因全长1 515 bp,开放阅读框为942 bp,编码313个氨基酸。生物信息学分析表明,GhBZR1蛋白与海岛棉中的BZR1蛋白同源性最高,具有BES1_N超家族结构域,属于亲水性蛋白,具有多个磷酸化位点,在其启动子区域存在3个与病原菌抗性相关的顺式作用元件,分别是TC-rich repeats、ABRE和MBSI元件。亚细胞定位显示,GhBZR1蛋白定位在细胞核。qRT-PCR检测结果表明,GhBZR1基因在茎中优势表达;大丽轮枝菌诱导后,该基因在不同抗病、感病品种中的转录水平不同,且能被茉莉酸和水杨酸诱导表达;抑制GhBZR1基因表达能增强感病陆地棉品种86-1对黄萎病菌的抗性;超表达GhBZR1基因使转基因拟南芥抗黄萎病菌能力减弱、病症加重。【结论】GhBZR1基因在棉花抗黄萎病的过程中起负调控作用。

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10. 陆地棉ACX基因家族的鉴定与功能分析
田一波, 潘奥, 陈劲, 周仲华, 袁小玲, 刘志
棉花学报    DOI: 10.11963/cc20220012
录用日期: 2022-05-30

11. 棉花纤维发育的分子机理研究进展
上官小霞,曹俊峰,杨琴莉,吴霞
棉花学报    2022, 34 (1): 33-47.   DOI: 10.11963/cs20210076
摘要79)   HTML44)    PDF(pc) (1366KB)(71)    收藏

棉纤维不仅是最重要的纺织工业原料,也是研究植物细胞分化、伸长以及细胞壁合成的理想模型。棉纤维细胞的分化和发育受复杂的、相互关联的调控网络所控制。转录因子、功能基因、植物激素、非编码RNA以及表观遗传修饰在棉纤维发育过程中皆起重要的调控作用。随着不同棉花基因组的组装和重测序及关联分析工作的展开,越来越多的调控棉纤维发育的关键因子被挖掘,对进一步解析棉花纤维发育的分子调控机制及助力棉花生物育种具有重要的意义。

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12. 《棉花类表皮特异性分泌糖蛋白基因GhA01EP1的克隆和功能分析》的更正
李丹, 赵存鹏, 赵丽英, 刘旭, 刘素恩, 王凯辉, 王兆晓, 耿军义, 郭宝生
棉花学报    2022, 34 (1): 59-59.  
摘要77)      PDF(pc) (81KB)(17)    收藏
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13. 2021年第33卷总目次
棉花学报    2021, 33 (6): 513-513.  
摘要73)      PDF(pc) (1776KB)(7)    收藏
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14. 陆地棉纤维起始期优势表达基因GhCRPK1的克隆及功能研究
王雪慧,陈丽锦,赵若林,程海亮,张友平,王巧连,吕丽敏,宋国立,左东云
棉花学报    2021, 33 (6): 459-468.   DOI: 10.11963/cs20210061
摘要72)   HTML51)    PDF(pc) (4704KB)(34)    收藏

【目的】研究陆地棉类受体激酶GhCRPK1(Cold-responsive protein kinase 1,CRPK1)在棉花纤维发育中的功能。【方法】以陆地棉全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)数据及陆地棉纤维发育不同时期的表达数据,筛选到GhCRPK1在棉花纤维起始期优势表达,通过基因克隆、亚细胞定位等方法研究了GhCRPK1的功能,对过表达GhCRPK1的拟南芥及突变体crpk1的表皮毛长度和密度进行观察统计,利用酵母双杂交筛选与GhCRPK1相互作用的蛋白。【结果】GhCRPK1基因全长为4 594 bp,开放阅读框长度为1 047 bp,编码348个氨基酸,在开花当天到开花后3 d持续优势表达,编码产物定位在细胞膜上。GhCRPK1在拟南芥中异源表达后可促进表皮毛的伸长;拟南芥中同源基因突变后,表皮毛变短。酵母双杂交实验发现,GhCRPK1与热激蛋白Gh_D08G0057相互作用。【结论】GhCRPK1在棉花纤维发育起始时期优势表达,定位在细胞膜上,在拟南芥中异源表达后调控拟南芥表皮毛的伸长。

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15. 著作权使用声明
《棉花学报》编辑部
棉花学报    2022, 34 (1): 32-32.  
摘要69)      PDF(pc) (71KB)(9)    收藏
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16. GhMAPKKK2基因在棉花抗黄萎病中的功能分析
李秀青,王倩,胡子曜,雷建峰,代培红,刘超,刘晓东,李月
棉花学报    2022, 34 (1): 1-11.   DOI: 10.11963/cs20210068
摘要69)   HTML89)    PDF(pc) (3135KB)(43)    收藏

【目的】探索GhMAPKKK2基因在棉花抗黄萎病中的功能。【方法】利用生物信息学方法分析GhMAPKKK2基因的结构特征和进化关系。通过实时荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析GhMAPKKK2基因在黄萎病菌侵染以及外源茉莉酸(Jasmonic acid, JA)和水杨酸(Salicylic acid, SA)处理下的表达模式。利用病毒诱导的基因沉默技术结合阳性植株表型鉴定以及qRT-PCR技术,对GhMAPKKK2基因在棉花抗黄萎病中的功能及可能参与的抗病机制进行初步分析。【结果】以陆地棉 cDNA为模板克隆得到GhMAPKKK2基因,其编码区全长为1 341 bp,编码446个氨基酸,与雷蒙德氏棉GrMAPKKK2同源性最高。GhMAPKKK2基因的转录水平受黄萎病菌及JA和SA诱导。沉默GhMAPKKK2基因后增强了棉花对黄萎病菌的敏感性,与阴性对照植株相比,沉默植株的病情指数显著增加、维管束褐变程度明显加重、茎段菌丝数量明显增多。qRT-PCR分析表明,沉默植株中JA和SA信号传导途径相关基因的表达量均显著低于阴性对照植株。【结论】GhMAPKKK2基因可能通过参与JA和SA信号通路在棉花抗黄萎病反应中发挥正调控的作用。

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17. 新疆石河子及周边地区棉花根际土壤丛枝菌根真菌多样性
陈凯丽,田秋恒,刘志洋,王海,熊杰,雷勇辉,孙燕飞
棉花学报    2022, 34 (1): 69-78.   DOI: 10.11963/cs20210055
摘要62)   HTML14)    PDF(pc) (2267KB)(28)    收藏

【目的】丛枝菌根是陆地生态系统中普遍存在的植物根系与丛枝菌根真菌的共生体,能有效提高植物的抗逆性。棉花是新疆盐碱地种植的主要经济作物。为研究和利用新疆丛枝菌根资源,对新疆石河子及其周边棉花种植区丛枝菌根真菌的种类和数量进行了普查。【方法】采集新疆维吾尔自治区石河子市(北泉镇)及其周边的塔城地区沙湾县(柳毛湾镇、老沙湾镇、钟家庄镇)和昌吉回族自治州玛纳斯县(十户滩镇)共50份土样,通过单个孢子的形态学鉴定和分子鉴定(巢式聚合酶链式反应)对丛枝菌根真菌多样性进行分析。【结果】从新疆石河子及周边地区棉花根际土壤中分离出4属6种丛枝菌根真菌,以类球囊霉属(Paraglomus)为优势属。石河子市北泉镇的丛枝菌根真菌物种丰富度最高,沙湾县柳毛湾镇和钟家庄镇的种类组成和结构相似。【结论】明确了新疆石河子以及周边地区棉花根际土壤中丛枝菌根真菌的种类。该研究为充分利用和开发特色丛枝菌根资源奠定了基础。

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18. 基于改进的荧光原位杂交技术定位B型烟粉虱内共生菌PortieraWolbachia
卢珍华,闫晓会,马亚杰,单永潘,宋贤鹏,刘青梅,王丹,胡红岩,马艳
棉花学报    2022, 34 (1): 23-32.   DOI: 10.11963/cs20210027
摘要59)   HTML13)    PDF(pc) (3414KB)(24)    收藏

【目的】共生菌Wolbachia在烟粉虱种群分化和物种形成中起重要作用。旨在采用荧光原位杂交技术,明确初生共生菌Portiera和次生共生菌Wolbachia在烟粉虱体内的分布。【方法】利用2种共生菌的特异性荧光探针对烟粉虱整虫进行荧光原位杂交,研究其在烟粉虱不同发育阶段的分布;在磷酸缓冲液中对烟粉虱成虫腹部进行组织解剖,利用优化的荧光原位杂交流程对获得的组织样本进行荧光染色、观察。【结果】对烟粉虱整虫进行荧光染色,在烟粉虱各个发育阶段虫体中均检测到PortieraWolbachia的荧光信号;在卵和若虫中,这2种共生菌集中分布于含菌细胞中,在成虫中,这2种共生菌所在的具体位置不清晰;成虫腹部组织染色结果显示,PortieraWolbachia除集中分布于含菌细胞中外,在卵巢中也有分布。【结论】利用本研究优化建立的昆虫组织染色方法,可以清晰观察烟粉虱成虫卵巢及含菌细胞中PortieraWolbachia的分布,可为其他昆虫及组织内共生菌的荧光染色观察提供参考。

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19. 陆地棉UDPGP基因家族的鉴定及抗旱性分析
陈琴,李多露,赵杰银,高文举,陈全家,曲延英
棉花学报    2022, 34 (1): 12-22.   DOI: 10.11963/cs20200100
摘要58)   HTML49)    PDF(pc) (3505KB)(38)    收藏

【目的】尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(Uridine diphosphate glucose pyrophosphorylase, UDPGP)是植物碳水化合物代谢和细胞壁生物合成中的关键酶,但关于棉花UDPGP基因研究较少。对陆地棉UDPGP基因进行全基因组分析,为深入研究UDPGP基因在棉花抗逆中的作用提供参考。【方法】利用已公布的陆地棉标准系TM-1基因组数据,通过生物信息学分析方法对陆地棉UDPGP基因进行全基因组鉴定,分析该家族成员的理化性质、系统进化关系、基因结构、染色体定位、启动子区顺式作用元件、组织表达特异性和干旱胁迫下的表达模式。【结果】陆地棉UDPGP基因家族包含31个成员,不均等地分布在18条染色体上,可分为5个亚族。顺式作用元件分析发现,大部分UDPGP基因的启动子区域含有响应脱落酸、赤霉素、水杨酸、茉莉酸甲酯的顺式作用元件以及响应干旱的MYB结合位点。转录组分析表明,GhUDPGP10GhUDPGP26基因响应干旱胁迫,且在棉花多个器官中较高水平表达;实时荧光定量聚合酶链式反应结果显示,干旱胁迫下,GhUDPGP10GhUDPGP26在抗旱材料的根中表达量普遍较高;而在干旱敏感材料中,主要在叶中高表达,推测这两个基因在不同的遗传材料中抗逆作用机制不同。【结论】明确了陆地棉UDPGP基因家族成员的分布特征、结构特征以及系统进化特征,通过表达分析初步揭示了该家族GhUDPGP10GhUDPGP26基因可能在棉花生长发育和抗旱响应中发挥功能,为解析GhUDPGP基因的抗旱分子机理奠定基础。

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20. 长期秸秆配施鸡粪对棉田土壤重金属累积的影响及生态风险评价
席凯鹏,席吉龙,杨苏龙,张建诚
棉花学报    2022, 34 (1): 48-59.   DOI: 10.11963/cs20210045
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【目的】探明长期棉花秸秆配施鸡粪对重金属元素在土壤中积累与污染状况的影响,为棉田改土培肥和安全高效施肥提供科学依据。【方法】通过14年长期定位试验,研究氮磷化肥+秸秆清茬(NP)、氮磷化肥+秸秆还田(NPS)、氮磷化肥+秸秆清茬+鸡粪(NPM)、氮磷化肥+秸秆还田+鸡粪(NPSM)4个处理对土壤中重金属积累的影响,利用污染指数法和潜在生态风险指数法评价土壤污染状况和潜在生态风险。【结果】各处理中土壤重金属的含量均未超出国家标准中的污染风险筛选值。与NP相比,NPS处理土壤重金属含量无明显增加,NPM、NPSM处理土壤汞含量分别显著提高81.8%和90.9%,NPSM处理中土壤铬、锌含量分别显著提高了7.9%和63.2%,锌、汞、铬富集明显,富集度分别为139.99%、90.91%和13.77%;铜、铅富集但处理间无显著差异。棉田土壤重金属单项污染指数为0.03~0.51,土壤污染状况均为安全级;综合污染指数为0.36~0.79,仅NPSM土壤污染状况为警戒等级;潜在生态风险污染综合指数为20.68~22.66,为轻微生态危害。【结论】连续14年棉花秸秆还田配施鸡粪,土壤重金属含量均未超标,土壤重金属评价为警戒级,潜在生态危害评价为轻微生态危害,应控制有机肥源重金属含量,减缓锌、汞、铬富集,持续保护利用土壤。

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