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[期刊] 西南农业学报
[作者]
李永飞 张海宇 张战胜 陈永伟 康建宏 吴宏亮
【目的】探究叶面喷施氮素缓解花后高温导致的春小麦(Triticum aestivum L.)早衰的分子机理。【方法】采用单因素对比试验，设春小麦花后高温前叶面喷氮（D20）和不喷氮（CK）2个处理，喷氮后在人工气候室中进行高温（35±2）℃处理，连续处理3 d，时间为9:00—17:00，高温结束后开始取样，测定高温处理后春小麦旗叶可溶性糖、淀粉含量及淀粉酶活性，并对春小麦旗叶进行转录组、蛋白组测序。【结果】高温处理后，D20处理春小麦旗叶的可溶性糖、直链和支链淀粉含量及淀粉酶活性均显著高于CK。转录组和蛋白质组联合分析表明，与CK相比，D20处理春小麦旗叶中共鉴定出3441个差异基因（Differential expressed genes，DEGs）和150个差异蛋白（Differential expressed proteins，DEPs），其中相关联的差异因子23个，包括13个基因上调和10个基因下调及8个蛋白质上调和15个蛋白质下调。在基因和蛋白水平上有16个因子表达一致，包括7个上调因子和9个下调因子。GO和KEGG富集发现，在基因和蛋白水平上，春小麦硫胺素代谢、蔗糖淀粉代谢和苯丙烷类生物合成均发生上调表达。春小麦的THI1和bglx基因上调表达，硫胺素含量、可溶性糖、香豆素和木质素含量增加，抗逆性增强。对表达趋势一致的春小麦旗叶基因和蛋白的差异基因进行实时定量PCR，结果与转录组分析一致，差异基因在两者中均表现为上调表达。【结论】春小麦花后高温处理前喷氮可调控硫胺素代谢、蔗糖淀粉代谢和苯丙烷类生物合成相关基因和蛋白的表达模式，从而缓解花后高温造成的早衰，提高春小麦产量。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
坚天才 吴宏亮 康建宏 李鑫 刘根红 陈倬 高娣
【目的】为了研究高温条件下氮素对春小麦荧光特性影响机制,阐明氮素调控光反应中心的内在机理,从而制定缓解高温危害的氮肥运筹措施。【方法】于2019年和2020年开展田间试验,采用裂区试验设计,主区为5个施氮量,依次为0(N0)、75 kg·hm~(-2)(N1)、150 kg·hm~(-2)(N2)、225 kg·hm~(-2)(N3)、300 kg·hm~(-2)(N4),副区为温度,分别为25℃±2℃(CK)和35℃±2℃(HT)。分析花后不同温度处理下施氮量与叶片含氮量、叶绿素、光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心活性参数、PSⅡJ相可变荧光(VJ)、PSⅡ能量分配率、PI、Fv/F0和Fv/Fm之间的相互关系。【结果】施氮量与温度对叶片含氮量、叶绿素a、叶绿素b、ABS/RC、DI0/RC、VJ、φE0、φD0和产量的影响显著。2年结果表明,随着施氮量的增加,产量均呈先增后降的趋势,且在施氮量为N3(225 kg·hm~(-2))时产量最高,2年平均产量分别为9.51t·hm~(-2)(CK)和8.73 t·hm~(-2)(HT)。同一氮肥处理下,高温与常温间各指标差异明显,高温处理后叶绿素a、ABS/RC、ET0/RC、TR0/RC、PI、Fv/F0、Fv/Fm和产量均有所降低,说明高温对荧光参数和PSⅡ活性的影响具有负效应。同一温度处理下,随着施氮量增加,春小麦叶绿素含量、ABS/RC、ET0/RC、PI、Fv/F0和Fv/Fm等均呈先增后降趋势,DI0/RC和VJ呈先降后增趋势,且在N3时达到峰值,说明施氮量对叶绿素荧光参数和PSⅡ活性的影响具有补偿效应,适宜的施氮量可以有效增强其活性。温度对ABS/RC、TR0/RC、ET0/RC、Fv/F0和Fv/Fm的影响不显著,而施氮量与温度对ABS/RC、TR0/RC、ET0/RC、Fv/F0和Fv/Fm的交互影响达到显著(P<0.05)或极显著(P
关键词：
春小麦 施氮量 花后高温 荧光特性 产量
[期刊] 中国农业科学
[作者]
林蔚 吴水金 李跃森
【目的】低温是导致香蕉减产的主要自然灾害之一。基于转录组与蛋白质组关联分析参与香蕉抗寒的相关基因、蛋白及信号、代谢通路调控网络，探讨香蕉抗寒的分子机制。【方法】以巴西蕉为试材，在7℃低温下处理1 d(Cold1)和3 d(Cold3)，以28℃培养的巴西蕉为对照（CK），基于笔者课题组前期获得的蛋白质组数据，利用转录组测序技术检测巴西蕉在低温胁迫下基因调控网络的变化，同时与蛋白质组学数据进行关联分析，共同解析巴西蕉响应低温胁迫的分子机制。【结果】转录组分析结果显示，Cold1 vs CK、Cold3 vs CK和Cold1 vs Cold3三个对比组分别鉴定出11 370、15 460和9 619个差异表达基因，对这些基因的KEGG富集分析发现，差异表达基因在光合作用信号、谷胱甘肽代谢、α-亚麻酸代谢途径和苯丙素生物合成等多个低温胁迫关键信号代谢通路中富集。对部分差异表达基因进行实时荧光定量（qRT-PCR）分析，其中DREB、MAPK和MYB等低温调控关键基因的表达量在低温处理后显著上升，所选20个基因的表达变化趋势与RNA-seq基本相符，证实了RNA-seq的准确性。转录组与蛋白质组关联分析结果显示，共鉴定到6 211个与转录本相对应的蛋白，转录组与蛋白质呈现正相关关系，共有105个转录本及其对应的蛋白表达量共同上调，有218个转录本及其对应的蛋白表达量共同下调。GO富集分析显示，差异表达基因和蛋白在光响应、叶绿体、氧化还原酶活性等功能大量富集。此外，对差异表达基因和蛋白KEGG通路的关联分析发现，低温处理抑制了苯丙素生物合成和光合作用信号途径相关基因及蛋白的表达，促进了α-亚麻酸代谢和谷胱甘肽途径的表达。【结论】运用转录组结合蛋白质组学技术绘制了基因和蛋白质水平上的香蕉抗寒调控网络，并发现香蕉响应低温的信号通路主要涉及光合作用信号、谷胱甘肽代谢、α-亚麻酸代谢途径和苯丙素生物合成等途径。
[期刊] 华北农学报
[作者]
王春枝 郭世乾 刘凤芹 李东晶
利用盆栽试验,在棕壤土上施N 0.28 g/kg条件下,于2005年5月在沈阳农业大学肥料长期定位试验站研究等量氮肥不同施肥方式对春小麦产量和籽粒中蛋白质含量及组分的影响。结果表明,等氮量前提下,一次性底施氮肥有利于小麦产量的提高,随着施氮时间的后延,产量呈下降趋势,平均下降26.44%。氮素在对春小麦籽粒蛋白质含量及其组分的影响上表现为:随着春小麦施氮时期的后延,籽粒中蛋白质含量呈增长的趋势,平均增加6.86%,其中定西29号增加幅度最大,增加了48.78%;清蛋白和球蛋白的含量以底施+分蘖期+拔节期+抽穗期施氮最高,其分别为4.09%,0.36%;而醇溶蛋白和麦谷蛋白的含量在分蘖期施氮达到...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
曾维英 孙祖东 赖振光 蔡昭艳 陈怀珠 杨守臻 唐向民
【目的】通过对大豆受豆卷叶螟幼虫胁迫下的转录组和蛋白质组结果进行联合分析,筛选出一些与大豆抗豆卷叶螟相关的候选基因,为深入认识大豆抗豆卷叶螟的分子调控机制奠定基础。【方法】以高抗材料赶泰-2-2(HR)和高感材料皖82-178(HS)为研究对象,运用RNA-Seq技术和iTRAQ技术鉴定出豆卷叶螟幼虫取食诱导0和48 h时样品间的差异表达基因(DEGs)和差异表达蛋白(DEPs),将在蛋白水平和转录水平关联到的所有可定量数据进行关联分析,计算蛋白水平和转录水平间的相关系数。【结果】蛋白质鉴定结果表明,HR
[期刊] 华北农学报
[作者]
邵彩虹 王萍 陈金 李瑶 刘光荣 谢金水 彭春瑞
为揭示不易早衰水稻耐养分胁迫机理,应用蛋白质组学分析技术,对养分胁迫下不易早衰水稻隆平001生育后期叶片蛋白质组差异表达进行了研究。叶片蛋白质图谱经软件Imagemaster 2D Elite 5.0分析,有26个蛋白质发生差异表达,其中17个蛋白质功能经质谱分析(ESI-Q MS/MS)得到鉴定。差异表达蛋白质功能分析显示,养分胁迫下,隆平001叶片中光合及养分再利用相关蛋白质表达量增强,从而满足养分胁迫下植株生长发育的需要,是其具有较强抗养分胁迫的内在机理,而参与活性氧清除及逆境保护相关蛋白质表达量增强,可以保护光合机构免受胁迫伤害,从而对养分胁迫有更强的耐性、不易发生早衰。
关键词：
水稻 不易早衰 养分胁迫 蛋白质组学
[期刊] 华北农学报
[作者]
邵彩虹 唐秀英 李明心 李瑶 王萍 陈金 谢金水
以苗期杂交水稻威优916为试验材料,分别以蒸馏水和8 mg/L 6-苄基腺嘌呤溶液培养,通过对功能叶片蛋白质组差异表达分析,以揭示养分胁迫下6-苄基腺嘌呤延缓水稻衰亡的效应及其机理。叶片全蛋白质经双向电泳分离,获得了22个响应6-苄基腺嘌呤处理的蛋白质,经质谱分析,其中15个功能得到鉴定,涉及光合作用、呼吸作用、激素代谢及逆境反应等多个代谢途径。分析结果显示,养分胁迫下,6-BA诱导了叶片中光合蛋白质、呼吸代谢相关蛋白质的表达量上调,减少衰亡发生密切相关蛋白质的积累,从而提高叶片光合能力,促进呼吸,满足植株生长对物质及能量的需求,延缓植株衰亡。
关键词：
水稻 6-苄基腺嘌呤 衰亡 蛋白质组学
[期刊] 中国农业科学
[作者]
邹铁祥 戴廷波 姜东 荆奇 曹卫星
目的试图阐明施钾对小麦植株氮素积累、运转和籽粒蛋白质形成的影响机理。方法在池栽条件下,以宁麦9号(低蛋白)和扬麦10号(中蛋白)两个蛋白质含量不同的冬小麦品种为材料,研究不同施钾水平下植株氮素积累、运转和开花期叶片含钾量的特征及其与籽粒蛋白质和各组分含量的关系。结果与不施钾相比,施钾提高了籽粒蛋白质含量,极显著提高了球蛋白和醇溶蛋白含量,由于对谷蛋白含量的作用甚微,因而显著降低了谷/醇比。施钾提高了开花期叶片含钾量进而显著促进了小麦植株花前氮素的积累和贮存氮素的运转,较高的开花期叶片钾营养水平显著提高了扬麦10号的花后氮积累,但对宁麦9号花后氮积累的促进作用较小。两种类型小麦的籽粒蛋白质含量对...
[期刊] 华北农学报
[作者]
刘辉 査日扬 马永周 叶玉秀
小麦是人类的主要粮食作物之一。硫化氢（Ｈ２Ｓ）被认为是细胞内第３种气体信号分子，关于Ｈ２Ｓ对植物的调控机理的研究越来越多，主要集中在参与植物形态建成，调节生理生化活动，应答非生物胁迫，应答生物胁迫４个方面，但外源Ｈ２Ｓ对小麦根系生理生化及蛋白质表达调控作用机制的研究鲜有少见，研究其具有重要意义。采用硫氢化钠作为硫化氢的外源性供体，研究不同浓度硫氢化钠（０，０．０５，０．１０，０．２０，０．４０，０．８０，１．６０，３．２０ ｍｍｏｌ／ｌ）对小麦根蛋白质差异表达谱的影响，以探寻Ｈ２Ｓ对小麦幼苗生长发育的机制。通过对小麦根部的比较蛋白质组学分析发现，不同浓度的硫氢化钠处理引起了涉及光合作用、糖代谢．．．
[期刊] 中国农业科学
[作者]
刘静 潘映红 徐琴 罗继 徐世昌 赵奎军
【目的】二维液相色谱(2D-LC)与双向电泳(2-DE)技术具有互补性,本文旨在探讨利用2D-LC和纳升级液相色谱串联质谱(Nano LC-MS/MS)技术分离鉴定小麦叶片蛋白质组的新方法。【方法】小麦叶片蛋白经提取、脱盐后,进行第一维阴离子交换分离;收集洗脱组分进行SDS-PAGE分析,并对非高丰度蛋白组分进行第二维反相液相色谱分离;随机选择含较低吸收峰的部分组分经胰蛋白酶水解后进行Nano LC-MS/MS分析;将串联质谱数据通过MASCOT搜索NCBInr和EST数据库,并对二级质谱获得的蛋白序列进行MSBLAST分析。【结果】经第一维阴离子交换色谱分离,收集得到15个组分,其中第15组...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
赵鹏 何建国 熊淑萍 马新明
针对专用小麦栽培的氮素合理利用问题,在盆栽条件下,研究氮素形态对不同专用型小麦旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性和籽粒蛋白质及产量的影响。结果表明:铵态氮(NH4+-N)能提高强筋小麦豫麦34、中筋小麦豫麦49旗叶的GS和GOGAT活性,硝态氮(NO3--N)则能提高弱筋小麦豫麦50旗叶的GS和GOGAT活性。施用铵态氮和酰胺态氮(NH2-N)有利于提高强筋、中筋和弱筋小麦籽粒蛋白质含量,而NO3--N则不利于提高籽粒蛋白质含量。小麦籽粒蛋白质含量与旗叶GS活性呈正相关。NO3--N可提高强筋和弱筋小麦产量,NH2-N能提高中筋小麦产量。
[期刊] 水产学报
[作者]
黄敬亮 刘欢 李伟华
藤壶是一种重要的海洋污损生物，其在海洋工程设备表面的附着严重地影响着设备的使用，造成巨大的经济损失。发展环境友好的藤壶防除技术离不开对藤壶附着机理的深刻理解，而目前对于藤壶附着变态过程的调控机理尚未研究清楚。藤壶幼虫的附着涉及幼虫的生长发育、基底的探索、变态过程以及藤壶胶的分泌等多个复杂过程，传统的细胞生物学和分子生物学方法难以对这些过程进行详尽地分析。近年来，基于高通量测序技术的转录组学和蛋白质组学成为研究污损生物附着过程的重要手段，在揭示藤壶幼虫附着机理方面积累了大量的数据。本文综述了近年来国内外对于藤壶附着机理的研究，总结了利用组学方法研究藤壶幼虫的附着和变态过程、藤壶胶的成分和固化机理方面的研究进展，对未来防污技术的研究方向提出建议。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李振海 徐新刚 金秀良 张竞成 宋晓宇 宋森楠 杨贵军 王纪华
【目的】及时、有效地预测籽粒蛋白质含量,能够为优质小麦品种的收购和加工提供科学合理的决策支持信息。本研究从籽粒蛋白质形成的氮素运转规律出发,研究冬小麦籽粒蛋白质遥感预测的可行性及在区域与年际间的扩展性,为高分辨率遥感卫星进行大面积蛋白质预测提供理论依据。【方法】利用2012—2013年4个冬小麦品种×4个氮肥梯度的试验数据和地面高光谱数据进行建模;基于小麦籽粒蛋白质形成的氮素运转机理,通过分析籽粒氮素累积量的两个主要来源及其之间的比例关系,重点抓住开花前的植株氮素累积量再运转这一主要来源,而灌浆期根际的氮素直接吸收则通过其与前者的比例关系来确定,通过相关农学参数模型的耦合,同时加入温度影响因子...
[期刊] 海洋渔业
[作者]
谢正丽 宋炜 吉群 曾霖
为探讨铜驯化对高温胁迫下大黄鱼(Larimichthys crocea)氧化损伤和基因表达水平的影响，将体质量为(48.92±3.62) g的大黄鱼暴露在铜离子浓度为0和10μg·L~(-1)的水体中14 d,再暴露在温度为32℃的水体中24 h。结果显示，高温胁迫显著增加了大黄鱼肝脏中活性氧(ROS)和脂质过氧化物(LPO)含量(P<0.05)。铜驯化对常温下ROS和LPO含量不产生影响，而显著降低了高温胁迫下大黄鱼ROS和LPO含量(P<0.05),表明铜驯化缓解了高温胁迫对大黄鱼的氧化损伤。从高温胁迫组vs对照组、铜驯化组vs对照组和(铜驯化+高温胁迫)组vs高温胁迫组中分别筛选到828个、2 311个和1 084个差异基因。GO和KEGG分析发现，差异基因主要富集在与TCA循环、氧化磷酸化、谷胱甘肽代谢、内质网蛋白加工、吞噬体和MAPK信号通路等相关功能上。聚类分析表明，高温胁迫下调了TCA循环、氧化磷酸化、谷胱甘肽代谢、吞噬体和MAPK信号等通路中的大部分基因表达，上调了内质网蛋白加工通路中的大部分基因表达，而铜驯化则对高温胁迫下大黄鱼的这些基因表达调控产生了拮抗效应，表明铜驯化通过改善有氧代谢、抗氧化、自噬和凋亡来提高大黄鱼的高温胁迫耐受性。研究结果可为深入研究铜污染物对大黄鱼高温胁迫耐受性的影响及其分子机制提供基础资料。
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