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克日,我校麦类研究团队在青稞、藜麦和小黑麦研究方面取得了一系列突破性研究效果,相关研究效果相继在《Plant physiology and biochemistry》《BMC plant biology》《Applied Soil Ecology》《PeerJ》《Genetic resources andcrop evolution》《作物学报》等国际海内主流期刊上揭晓。该系列研究效果围绕青稞、藜麦和小黑麦在生长发育、品质、抗逆、遗传多样性、莳植步伐等面临的问题,重点开展控制作物性状的要害基因及调控元件挖掘、种质遗传多样性剖析、营养高效莳植莳植模式建设等事情。
刈割对青稞养分积累和代谢产品的影响
在作物生长发育研究方面——青稞青苗与秸秆可用于牲畜饲喂,刈割作为作物多元化使用的一种主要手段,可拓宽其饲用化使用方法。团队成员通过前期筛选出的最适刈割期和留茬高度,开展刈割后青稞茎秆再生恢复速率、抗氧化酶活性、lncRNAs、代谢物积累和刈割后内激素响应情形开展相关研究,首次从农艺、理化、代谢和分子角度探明晰青稞刈割后生长响应机制,为青稞的多元化使用和再生恢复机制的剖析提供理论依据和手艺支持。相关研究效果以“Identification and Functional Analysis of Long Non-Coding RNA (lncRNA) and Metabolites Response to Mowing in Hulless Barley (Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. f.)”“刈割对青稞恢复特征及籽粒和秸秆产量品质特征的影响”为题划分揭晓于《BMC plant biology》(Q1,IF="4.3)和《作物学报》。
HvANS和HvANT2调控花青素生物合成机制模式图
在作物品质研究方面——紫粒青稞果皮中富含花青素,是营养功效产品和食物添加剂的理想质料,但彩色青稞中花青素的调控基因及作用机制并不明确?翁庾槲苹ㄇ嗨睾铣赏揪吨芯渥家蜃親vANT2和结构基因HvANS,开展其基因和卵白表达特征剖析,通过转录组/代谢组剖析了HvANT2/HvANS影响花青素合成的转录/代谢调控途径,并使用酵母单/双杂交实验,探讨了HvANT2/HvANS调控青稞种子花青素合成的机理。相关研究效果以“Unveiling the mysteries of HvANS: a study on anthocyanin biosynthesis in qingke (hordeum vulgare L. var. Nudum hook. f.) seeds”“Investigating the regulatory role of HvANT2 in anthocyanin biosynthesis through protein–motif interaction in Qingke”为题划分揭晓于《BMC plant biology》(Q1,IF="4.3)和《Peer J》(Q2,IF="2.3)。
HvCNGC-HvCaM/CML-HvCRK?榻榈嫉牡骺厍囡珊敌财认煊Φ姆肿踊砑偕枘J酵
在作物抗逆性研究方面——青稞主产地属于干旱、半干旱天气,近年来干旱胁迫作为生产面临的主要逆境因子,对青稞工业生产造成严重的影响。针对上述生产问题,研究基于生物信息学、分子生物学和遗传学,明确了HvGNGC3/16,HvCML32和HvCDPK2/4干旱胁迫调控功效,系统剖析了HvCNGC-HvCaM/CML-HvCDPK?榻榈嫉牡骺厍囡珊敌财认煊Φ姆肿踊。相关研究效果以“Genome-wide identification of the CNGC gene family and negative regulation of drought tolerance by HvCNGC3 and HvCNGC16 in transgenic Arabidopsis thaliana”“The CDPK-related protein kinase HvCRK2 and HvCRK4 interact with HvCML32 to negatively regulate drought tolerance in transgenic Arabidopsis thaliana”为题揭晓于《Plant physiology and biochemistry》(Q1,IF="6.1)。
63份青稞主栽品种的群体结构剖析
在种质遗传多样性研究方面——通过剖析作物遗传配景多样性、建设DNA指纹图谱对研究遗传变异纪律、挖掘优异基因型和新品种培育使用具有主要意义。团队接纳海内63份青稞主栽品种和114份藜麦种质资源开展基于表型和基因型的遗传多样性剖析,并建设了DNA判断指纹图谱。相关研究效果以“Genetic diversity analysis and DNA fngerprinting of primary Qingke (Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. f.) cultivars”“基于表型和基因型的藜麦种质资源遗传多样性剖析”为题揭晓于《Genetic?resources?and?crop?evolution》(Q2,IF="1.7)和《西北农业学报》。
青稞/豌豆在差别施肥条件下单作/混作系统莳植模式图
在作物营养高效莳植模式方面——青稞、小黑麦作为粮饲兼做优势作物,研究其相宜的混作、莳植、施肥模式,可在优化耕作制度、提升耕地质量和推进绿色增产中施展起劲作用?翁庾橥ü柚们囡⑿『诼/豌豆单作和混作系统、差别施肥水平、差别莳植密度等莳植模式,展现了“根系-土壤微情形-养分-产量”生态系统互作的生产性能和饲用品质权衡协调机理。相关研究效果以“Response of the rhizosphere soil microbial diversity to different nitrogen and phosphorus application rates in a hulless barley and pea mixed-cropping system”“施氮水平对青稞氮素吸收使用率、根系形态和产量的影响”“差别莳植密度与施肥量对青稞分蘖动态及群体结构的影响”“基于15N示踪的青稞氮素使用率和分蘖能力研究”为题揭晓于《Applied Soil Ecology》(Q1,IF="4.8)《麦类作物学报》《西北农业学报》和《核农学报》。
上述研究事情的开展,为后期基因编辑、单倍体、分子标记辅助选择育种和高产高效莳植手艺舷立异提供了手艺支持,为推动我校麦类育种和莳植手艺的立异生长涤讪了优异基础。
供稿:农林科学院
【编辑:邹林有 责任编辑:金萍】