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为获得高丹草苗期耐盐最适盐浓度和高耐盐种质材料,建立耐盐性预测回归方程,该试验采用0、50、100、150、200、250 mmol/L NaCl浓度对5种高丹草品种(系)进行盐胁迫处理,筛选最适盐浓度;再以此盐浓度对30个高丹草品种进行盐胁迫处理,测定发芽率、发芽势、活力指数、根长、根冠比等11个农艺性状指标的相对值,结合相关性分析、主成分分析、聚类分析、分段线性回归及多元线性逐步回归等方法,开展高丹草苗期耐盐性综合评价与关键指标筛选.结果显示:200 mmol/L NaCl为高丹草苗期耐盐性鉴定最适浓度,该浓度下材料变异系数最大(19.1％)且盐害率最接近50％(47.3％),能有效区分不同种质耐盐差异;10号、11号因种质萌发极差被剔除,其余28份种质依据综合耐盐D值可划分为高耐盐、耐盐、中等耐盐、敏盐、高敏盐5个类群,其中ss-14(编号27,D=0.976)和6号(编号11,D=0.965)为高耐盐种质;11个指标与综合D值均呈分段线性相关,相对活力指数对盐胁迫最敏感,相对根冠比最不敏感;通过多元线性逐步回归构建的耐盐性最优预测方程为F=1.668RRDW+1.052RVI—0.564可预测高丹草的耐盐性,根干重、活力指数为评价高丹草耐盐性的关键指标.该研究筛选的高耐盐种质可为高丹草耐盐育种提供优质亲本,建立的评价方法与预测方程可为高丹草耐盐种质快速筛选提供技术支撑,对盐碱地饲草高效生产与利用提供重要实践意义.
高丹草苗期耐盐性评价耐盐种质关键指标
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佳县地处陕北黄河沿岸黄土丘陵沟壑区,山地面积广阔,得天独厚的气候土壤条件造就了佳县红枣优良的品质,红枣产业是当地乡村振兴的核心产业.结合佳县山地自然条件与枣树生长特性,从良种选育、园地整理、苗木定植、整形修剪、水肥管理、花果调控、旱作栽培、病虫草害绿色防控、老枣园改造等方面,系统探究山地枣树优质丰产栽培及提质增效技术,总结一套适配佳县山地的标准化栽培模式,为提升佳县山地枣树产量、改善红枣品质、增加枣农收入提供技术参考.
佳县山地枣树优质丰产
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为高效创制杂交狼尾草(Pennisetum glaucum×P.purpureum)耐寒新种质,本研究以'邦得1号'种子为材料,采用不同时间(0,20,30,40 min)常压室温等离子体(Atmospheric room temperature plasma,ARTP)不同浓度(0%,0.4%,0.8%)甲基磺酸乙酯(Ethyl methanesulfonate,EMS)进行复合诱变,筛选耐寒突变体.结果表明:0.4%,0.8%EMS处理均显著降低种子发芽率,其中0.4%EMS处理发芽率降至约为对照的50%;0.8%EMS处理未获得诱变实生苗,0.4%EMS处理株高、叶长、叶宽、茎粗、分蘖均显著低于对照;说明EMS显著抑制杂交狼尾草种子发芽及幼苗生长.在复合诱变中,0.4%EMS与30或40 min ARTP复合处理发芽率显著提高,其中0.4%EMS与30 min ARTP复合处理对实生苗生长表型正向促进的比例较高,说明适宜剂量ARTP可能缓解EMS对其发芽和幼苗生长抑制作用.通过对诱变后代进行苗期低温胁迫、生理指标综合评价、大田自然冷胁迫及高海拔越冬试验等多重筛选,共获得3株耐寒性显著增强的突变体,1株来自20 min ARTP处理,2株0.4%EMS复合30 min ARTP处理.本研究发现浸种1 h+30 min ARTP+0.4%EMS处理8 h为最佳诱变体系,耐寒突变体诱变效率为1.0%;可为杂交狼尾草耐寒种质创新及育种应用提供支撑的具体落脚点.
杂交狼尾草ARTP-EMS复合诱变耐寒性种质创新
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NAC转录因子是植物特有的转录因子,在植物生长发育、激素信号转导、响应非生物胁迫方面发挥重要作用.本研究基于转录组鉴定分析了宽叶薹草(Carex siderosticta)NAC基因家族,并筛选干旱响应关键基因CsNAC16,对其进行克隆与功能验证.结果表明,宽叶薹草中共鉴定出44个CsNACs成员,分属13个亚家族,其蛋白理化性质不同,大部分定位于细胞核.干旱胁迫下,在所有差异表达的CsNAC家族基因中,CsNAC16相对表达量最高.克隆获得 CsNAC16基因编码区(CDS)长度为 510 bp,编码 169个氨基酸,属碱性稳定亲水蛋白,与灰株薹草(Carex rostrata)亲缘关系最近.qRT-PCR显示其对干旱、盐和 ABA处理均有响应.在烟草中异源过表达 CsNAC16发现,干旱胁迫下转基因株系的SOD、POD、CAT活性均显著提高.综上,CsNAC16可作为正向调控因子,通过激活抗氧化酶系统增强植物耐旱性.本研究为宽叶薹草抗旱分子育种提供了理论依据与基因资源.
宽叶薹草NAC基因家族生物信息学CsNAC16干旱胁迫
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土壤盐渍化是制约我国农业可持续发展的关键非生物胁迫因子.紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是重要的优质豆科牧草,在盐渍化土地的改良与高效利用中具有重要价值.SPL(SQUAMOSA promoter binding protein-like)转录因子在植物生长发育及响应非生物胁迫中发挥着重要调控作用.本试验克隆了紫花苜蓿MsSPL3基因,结合生信分析、表达模式分析以及酵母功能验证,初步探究了 MsSPL3在紫花苜蓿盐胁迫应答中的功能.结果表明,MsSPL3开放阅读框(Open reading frame,ORF)全长420 bp,编码139个氨基酸,具有典型的SBP结构域,属于SPL转录因子家族.其蛋白定位于细胞核,在茎中表达水平最高,花中表达水平最低,受盐碱、脱落酸(Abscisic acid,ABA)及模拟干旱等非生物胁迫显著诱导;过表达MsSPL3能够显著增强酵母对盐胁迫的耐受性.综上,研究结果推测MsSPL3参与了紫花苜蓿对盐胁迫的响应,为后续紫花苜蓿耐盐分子育种提供了理论依据.
紫花苜蓿MsSPL3耐盐功能验证
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白三叶(Trifolium repens L.)是重要的豆科牧草,其种质资源的遗传多样性是育种与利用的基础.本研究选取58份白三叶种质,通过表型性状和简单重复序列(Simple sequence repeats,SSR)分子标记技术对其进行遗传多样性评价.结果显示,供试材料在株高、生物量和茎叶比的表型变异系数较高,而叶部性状变异较小;基于表型性状可将材料聚为 4个类群,且与地理分布具有一定相关性.SSR 标记共获得 371条扩增条带,多态性比率达到92.45%.群体遗传分析表明 58 份种质平均观测等位基因数(Na)为 1.900,有效等位基因数(Ne)为 1.359.UPGMA聚类与STRUCTURE群体结构分析(K=4)均支持将材料分为4个遗传类群.研究表明,白三叶种质资源遗传多样性处于中等水平,表型聚类与地理来源的对应关系更为直接.本研究阐明了58份白三叶种质的遗传多样性及群体结构,为后续种质鉴定和新品种选育奠定理论基础.
白三叶表型性状SSR遗传多样性群体遗传结构
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肉牛产业是嘉峪关市草食畜牧业的重要组成部分,也是推动乡村产业振兴、拓宽农户增收渠道的重要产业.受地域气候、养殖主体认知、饲草料供给、技术落地条件等多重因素制约,当地部分养殖户仍延续传统粗放养殖模式,良种利用率偏低、饲喂管理不精细、疫病防控不到位、粪污资源化利用不足等问题较为突出.本文结合嘉峪关市肉牛养殖产业现状,梳理科学养殖技术推广实践成效,从良种改良、精准饲养、疫病防控、种养循环、推广体系建设等方面提出优化对策,以期为嘉峪关市肉牛产业提质增效、实现标准化绿色发展提供参考.
肉牛科学养殖技术推广种养循环嘉峪关市
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羊草(Leymus chinensis(Trin.)Tzvel.)是兼具生态与饲用价值的优质牧草,也是禾本科作物抗逆育种的重要基因资源,但其功能基因组的研究因缺乏高效、稳定的遗传转化体系而受到严重制约.本研究以中科系列羊草幼穗和成熟种子为外植体,系统优化消毒方案、培养基激素配比、农杆菌侵染条件及筛选压,旨在建立快速稳定的遗传转化平台.结果表明,采用硫酸去稃结合次氯酸钙消毒可有效降低污染率并提高外植体存活率;在再生培养基中添加植物磺肽素与硫酸铜显著提升了愈伤组织的胚性维持能力与分化潜能.通过大规模基因型筛选,获得52个优异愈伤系,幼穗和成熟胚的平均分化率分别达到62.19%和40.69%,并从中鉴定出继代10次以上仍保持100%分化率的优良胚性愈伤系"中科1号-95".进一步采用真空-超声辅助侵染结合草铵膦梯度筛选策略,使幼穗和成熟胚来源愈伤组织的平均转化效率分别达到19.12%和11.03%,并将从愈伤诱导至获得转基因苗的周期缩短至70天.该体系的建立有效突破了羊草遗传转化的技术瓶颈.综上,本研究为羊草分子育种和功能基因研究提供了关键技术支撑.
羊草胚性愈伤组织根癌农杆菌遗传转化
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杂交狼尾草(Pennisetum glaucum×Pennisetum purpureum)具有生物量大、生长快、适应性强等优点,是我国畜牧生产中重要的多年生牧草.然而,其稳定高效的遗传转化体系尚未建立,严重制约了其抗逆基因功能解析与定向分子育种进程.为建立稳定高效的杂交狼尾草遗传转化体系,本研究以'邦得1号'为材料,系统筛选外植体及其消毒方式、愈伤组织诱导条件、农杆菌菌株、菌液浓度、乙酰丁香酮(Acetosyringone,AS)浓度及侵染方式.结果表明,种子经75%乙醇和7.5%次氯酸钠处理后可获得无菌外植体并诱导胚性愈伤组织;采用EHA105、菌液OD₆₀₀为0.8、AS浓度150 μmol·L-1,并结合谷氨酰胺(Glutamine,Gln)预处理和负压侵染,转化效率达33%.利用该体系成功获得导入ZmRR1、PpICE1-1等耐寒基因的阳性转化株.综上,优化侵染条件、提高胚性愈伤组织质量和抗性愈伤分化率,是提升转化效率的关键.该体系为杂交狼尾草抗逆基因功能研究和抗寒新品种选育提供技术支撑.
杂交狼尾草胚性愈伤组织遗传转化根癌农杆菌
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FAR1/FHY3转录因子家族在植物光信号转导、生长发育及逆境应答中具有重要调控功能.本研究基于结缕草(Zoysia japonica S.)全基因组数据,旨在系统鉴定FAR1/FHY3基因家族成员并分析其分子特征与表达模式.供试材料为日本结缕草品种"南农蓝光",从全基因组中筛选鉴定家族成员,并对其进行理化性质、系统进化、基因结构、保守基序及启动子顺式作用元件分析,并通过RT-qPCR检测组织表达及遮荫胁迫下表达变化.结果表明,共鉴定到17个ZjFAR1基因,不均匀分布于10条染色体,分为6个亚族,同一亚族成员具有高度相似的基因结构与基序组成,Motif 2和Motif 4为全部成员共有;启动子区域富含光响应、激素应答及逆境胁迫相关元件;组织表达显示 ZjFAR1 基因具有组织特异性,遮荫胁迫下多数成员呈差异表达,其中 ZjFAR15 持续上调,ZjFAR14 和ZjFAR17持续下调,可作为遮荫响应候选基因.本研究首次系统解析结缕草FAR1/FHY3家族分子特征,为后续基因功能验证及抗逆育种提供理论依据.
结缕草FAR1/FHY3基因家族生物信息学表达分析遮荫胁迫
