科研产出
代谢组分析青稞芳香族酚胺响应白粉病胁迫
《麦类作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：大麦专化型白粉菌(Blumeria graminis f. sp.hordei,Bgh)引起的白粉病对青稞的产量和质量造成了严重影响。本研究采用广泛靶向代谢组学技术，对青稞品种G72(白粉病敏感型)和K69(白粉病高抗型)进行了分析，旨在探究青稞抵御白粉病的相关代谢物途径。结果表明：共鉴定出406种代谢物，包括氨基酸衍生物、黄酮类化合物、酚胺、苯丙烷、脂类、有机酸、核苷酸等次生代谢物；主成分分析(PCA)显示，高抗品种和易感品种在白粉菌侵染后的代谢物积累模式存在差异；KEGG富集分析表明，与G72相比，K69在苯丙烷和类黄酮等生物合成途径上代谢物显著富集；在白粉菌接种24 h后，高抗性青稞品种K69和大麦品种WDM00496在类黄酮途径中的代谢物含量均显著提高，而K69的酚胺类化合物，尤其是芳香族酚胺的积累显著增加。外源喷施芳香族酚胺的实验发现，芳香族酚胺的积累可以增强青稞抵御白粉菌侵染的能力。综上所述，芳香族酚胺是青稞抗白粉病的关键代谢物，其在白粉菌的诱导下积累，从而增强了青稞的抗白粉病能力。
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基于转录组与染色质开放性分析青稞对白粉病胁迫的响应
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究白粉病胁迫对青稞基因表达和染色质开放性的影响及青稞白粉病胁迫响应分子机制。【方法】对青稞白粉病高抗品种GND7和高感品种ZQ13进行白粉菌侵染和空白处理(利用水替代侵染),收集青稞叶片进行转录组测序和染色质开放性测序，筛选差异表达基因与差异开放性区域。【结果】ZQ13样本白粉菌侵染前后得到1647个差异基因，其中980个基因在侵染过程中上调表达，667个基因在侵染过程中下调表达。针对白粉菌侵染过程中染色质开放性研究发现，ZQ13样本侵染前后共获得7310个差异开放性区域，其中424个区域开放性上调，6886个区域开放性下调。GND7样本白粉菌侵染前后得到1119个差异基因，其中657个基因在侵染过程中上调表达，462个基因在侵染过程中下调表达。针对白粉菌侵染过程中染色质开放性研究发现，GND7侵染前后共获得2573个差异开放性区域，其中1343个区域开放性上调，1230个区域开放性上调。通过转录组和染色质开放性联合分析，筛选出AP2/ERF转录因子(HOVUSG2735700)、MYB1R1转录因子(HOVUSG4226000)等。【结论】青稞在白粉菌侵染过程中基因表达量与染色质开放性发生了较大变化，AP2/ERF转录因子(HOVUSG2735700)、MYB1R1转录因子(HOVUSG4226000)等可能在青稞响应白粉病胁迫中发挥重要作用。
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基于BP神经网络的青稞白粉病早期感染高光谱遥感监测
《中国农业信息 》 2023
摘要：[目的]文章旨在探索表征西藏青稞白粉病早期感染的光谱特征参量,尝试基于机器学习算法构建白粉病高光谱遥感诊断模型的可行性,以期为经济、高效、及时、大区域的青稞白粉病早期遥感监测探索技术方法.[方法]以西藏青稞主栽区和白粉病高发区拉萨、林芝和山南市为研究区域,开展青稞冠层光谱、病情和农学参数田间观测.提取冠层反射率(R)、反射率一阶导数(R')、5种植被指数(VI),并联合应用R(或R')与VI,共形成5套备选光谱特征参量.利用Relief-F算法开展特征选择,遴选白粉病感染的敏感波段和敏感特征.在此基础上,基于BP神经网络,构建白粉病诊断模型.[结果](1)对于染病样本而言,基于R' 的诊断模型识别精度最高(51.33%),其次为R'与VI相结合的诊断模型(49.00%).(2)R' 的敏感波段范围为820~920 nm、1 160~1 200 nm和935~975 nm,此外445~490 nm和1 070~1 100 nm的R'也对白粉病表现出一定的敏感性.(3)5种VI中,比值植被指数(SR)对白粉病早期感染最为敏感,远超其它植被指数.此外,基于不同特征参量的健康样本的识别精度大致相当,在 91.67%(基于R)~90.63%(基于R与VI)之间.[结论]基于敏感波段反射率的一阶导数,利用构建诊断模型,有望有效地识别青稞白粉病早期感染.未来研究中,应考虑高光谱数据不同波段之间的高度相关性,开展数据降维,以期减小过拟合,进一步提高监测精度.
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青稞酵母双杂文库的构建及HVUL0H33228.2互作蛋白的筛选
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：白粉病是青稞生产中危害最为严重的病害之一，会造成产量严重下降。本实验室前期筛选到一个白粉菌诱导后上调表达的NF-YB转录因子HVUL0H33228.2。为了进一步明确该基因的作用机制，本研究构建了青稞受白粉菌诱导的酵母双杂交cDNA文库，以HVUL0H33228.2为诱饵进行酵母双杂交筛选。结果表明：所获得的cDNA文库滴度为5.6×10~8CFU/mL，插入片段长500～2 000 bp，重组率为94%，符合酵母双杂文库质量要求。利用酵母双杂交系统在该文库中筛选到6个与HVUL0H33228.2相互作用的蛋白，分别为铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶、核酮糖二磷酸羧化酶、叶绿素a/b结合蛋白2和6、光合系统Ⅱ反应中心蛋白CP43和醛缩酶型TIM桶家族蛋白。本研究为进一步揭示HVUL0H33228.2应答白粉菌侵染的分子机制提供了参考依据。
关键词： 青稞 白粉病 cDNA文库 HVUL0H33228.2 互作蛋白
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国内外青稞材料白粉病田间抗性鉴定
《西藏农业科技 》 2023
摘要：本研究对国内外2 006份青稞种质材料进行了田间白粉病抗性鉴定，为青稞优异种质创制、抗病育种提供参考亲本。在田间诱导青稞发病，通过“0～9级法”对各青稞材料进行白粉病抗性等级评价；每一列供试材料间隔0.50 m作为诱发行，诱发行每隔0.50 m播种20粒“藏青13号”作为诱发材料。本研究对各青稞材料白粉病抗性进行了分类分析，抗性等级分为免疫（IM）、高抗（HR）、中抗（MR）、中感（MS）、高感（HS）和极感（VHS）6种，2 006份材料各抗病等级比例分别为25.47%,3.59%,6.28%,22.38%,41.77%和0.50%。本研究对大量青稞材料进行田间白粉病抗性鉴定，为深入研究青稞白粉病抗病机理和相关基因分子标记开发提供材料和数据支持。
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白粉病菌(Blumeria graminis)胁迫下西藏青稞lncRNA全谱解析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：白粉病是麦类作物中最具破坏性的病害之一,对谷物产量和品质造成严重损失。为明确西藏青稞对白粉病的抗病分子机制,本研究对两个青稞品种‘甘农大7号’（G7:高抗）和‘藏青13’（Z13:高感）进行白粉菌（Blumeria graminis f. sp. hordei, Bgh）接种,研究其基因的差异表达模式。对G7和Z13白粉菌接种前后的差异基因比较发现,钙依赖蛋白激酶、谷胱甘肽S-转移酶、纤溶酶原激活物抑制剂1、丝氨酸型内肽酶和MADS-box转录因子的编码基因在G7中表达水平较高,表明它们可能在抗Bgh中发挥作用。G7高表达的基因主要参与了离子通道、钙依赖蛋白激酶、植物激素途径等生物过程。另外,16个lncRNA及其21个候选靶基因表现出协同表达模式,这些表达模式丰富了植物激素信号转导和离子结合的过程。本研究结果对后续青稞及其近缘物种抗白粉病的分子机制研究具有一定的参考价值。
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西藏青稞抗白粉病的广泛靶向代谢组研究
《高原农业 》 2020
摘要：代谢物是生物体表型的基础,尤其次生代谢物的研究能帮助更直观有效地了解生物学过程及其机理。基于对代谢物的定性定量分析,代谢组学可以用于代谢途径或代谢网络的解析。本研究基于广泛靶向代谢组技术的代谢分析,定性定量多种西藏青稞叶片中的代谢产物,为揭示青稞抗白粉病的代谢机理提供理论支撑。本研究选取36个西藏青稞抗白病样品,分为18组进行代谢研究,每组样品为2个生物学重复。采?UPLC-MS/MS检测平台、迈维代谢生物科技有限公司的数据库以及多元统计分析相结合的手段研究样品间代谢组。本实验共检测到751个代谢产物,已确定出30种类型的代谢物,数量最多的五种代谢物类型依次分别为黄酮(163个)、黄酮碳糖苷(77个)、有机酸及其衍生物(65个)、氨基酸衍生物(55个)、核苷酸及衍生物(55个)。抗白粉青稞叶片中黄酮含量远高于其它代谢物,黄酮碳糖苷含量次之。这些发现有助于提高我们对青稞抗白粉病在代谢层面的认知,将为西藏青稞抗白粉病品种的开发提供新思路。
关键词： 西藏青稞 白粉病 UPLC-MS/MS检测 广泛靶向代谢组学
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播期、密度、施氮量对元谋冬繁青稞白粉病发病的影响
《西藏农业科技 》 2019
摘要：青稞白粉病都是元谋冬繁青稞的主要病害之一,为了对元谋冬繁青稞白粉病进行防控,本文调查了不同播期、种植密度、施氮量对青稞白粉病发病影响,结果表明播期对青稞白粉病发病影响不明显,而种植密度和施氮量对白粉病发病有显著影响。种植密度越大,白粉病发病越严重;施氮量越大,白粉病发病越严重。
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利用SSR标记分析青稞白粉病抗性遗传多样性
《西藏农业科技 》 2019
摘要：本研究对158份青稞材料进行白粉病的抗性鉴定,经卡方检验,F_2代的抗病与感病分离比符合孟德尔遗传定律。利用SSR标记评估了158份青稞的遗传多样性。选择的100个SSR标记中,20个标记扩增良好且具有多态性,平均每个位点有3. 8个等位变异,每个标记产生5. 8个基因型,杂合度在0～0. 529之间,20个标记的多态性信息量(poly-morphism information content,PIC)平均值为0. 39。PIC值超过0. 5的标记共9个,占所有初步筛选标记的9%,占所选20对标记的45%。这表明青稞具有丰富的遗传多样性。经SSR标记聚类分析将材料分为3类,并将其与白粉病抗性相结合分析,发现一类抗病性较强的材料。聚类图显示了不同材料间的遗传距离或遗传相似程度,可为材料选择提供参考。
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