刘凤楼 作品数:23 被引量:101 H指数:5 供职机构: 宁夏大学农学院 更多>> 发文基金: 宁夏回族自治区自然科学基金 国家自然科学基金 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 农业科学 文化科学 生物学 医药卫生 更多>>
小麦响应白粉菌侵染的表型特征、生理应答和免疫信号传导通路分析 2024年 了解植物应对病原物入侵的反应对挖掘抗性基因具有重要意义。通过白粉菌侵染小麦中作9504幼苗,观察侵染后0 h、6 h、1 d、4 d和7 d小麦叶片生长、生理代谢相关指标和基因表达变化,揭示白粉菌侵染对小麦生长、渗透调节物质及活性氧的响应机制。结果表明,随着侵染时间的增加,小麦叶片死细胞数目、过氧化物酶活性和超氧阴离子数量呈上升趋势,白粉菌在7 d后生长出成熟的分生孢子。苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶分别在4 d和1 d后发挥作用,可溶性蛋白含量随侵染时间增加基本呈上升趋势,叶绿素含量在7 d时显著下降,进而影响植物生长,过氧化氢含量在整个侵染时期变化不大。转录组分析发现侵染初期(0 h到6 h)PTI信号传导部分受抑制下调,侵染前中期(6 h到1 d和1 d到4 d)PTI信号传导积极响应,ETI出现在侵染前期,侵染后期(4 d到7 d)由于白粉菌已经完全定殖于叶片表面,影响小麦的光合作用,PTI和ETI信号传导通路均有下调的趋势。研究结果为进一步了解小麦响应白粉菌侵染的防御机制提供一定参考。 白双宇 崔原瑗 王昭懿 何俊涛 刘彩霞 刘凤楼 王掌军 李清峰关键词:小麦 白粉菌 活性氧 信号传导 大麦非特异性磷脂酶C基因家族全基因组鉴定及苗期胁迫表达分析 2024年 【目的】非特异性磷脂酶C(non-specific phospholipase C,NPC)是磷脂酶C的一种,在植物生长发育和响应非生物胁迫等方面发挥重要作用。在大麦全基因组范围内鉴定NPC基因家族成员,分析相关基因表达特点,为大麦NPC基因功能研究及遗传改良提供理论依据。【方法】基于EnsemblPlants数据库收录的大麦全基因组数据,利用生物信息学的方法对大麦NPC基因家族进行鉴定,并对大麦NPC基因家族的理化特性、亚细胞定位、系统进化关系、基因结构、蛋白结构域和启动子顺势元件等进行分析。利用转录组数据和实时荧光定量PCR分析HvNPC基因在不同组织以及苗期在低温、干旱、盐胁迫下的表达特征。【结果】在大麦基因组中,共鉴定了5个非特异性磷脂酶C基因家族成员,其编码蛋白与其他植物的NPC基因结构相似,均具有Phosphoesterase结构域;HvNPC蛋白序列长度为477-553 aa,等电点为5.22-8.83,分子量为53.12-61.33 kD;亚细胞定位预测HvNPC基因定位于叶绿体、液泡膜、细胞质中;HvNPC启动子区含有大量与非生物胁迫有关的顺势作用元件。实时荧光定量PCR分析证实HvNPC基因受干旱、高盐及低温胁迫诱导表达,其中HvNPC2、HvNPC3和HvNPC5受低温和干旱胁迫诱导表达;HvNPC3和HvNPC5受盐胁迫诱导表达。【结论】在大麦基因组中共鉴定5个HvNPC基因,HvNPC基因成员具有器官表达特异性,并且不同基因对非生物胁迫响应不同。 崔原瑗 王昭懿 白双宇 任毓昭 豆飞飞 刘彩霞 刘凤楼 王掌军 李清峰关键词:大麦 非生物胁迫 宁春4号与河东乌麦杂交F2产量相关性状和抗病性及其QTL分析 被引量:4 2019年 在明确宁春4号与河东乌麦各自遗传性状的基础上,以宁春4号与河东乌麦杂交F2群体的331个单株为材料,进行产量相关性状、抗病性及其QTL分析,以期为宁夏回族自治区小麦遗传改良提供基因资源。结果表明,产量相关性状在F2群体均出现较大分离,有效分蘖数、经济系数的群体平均值分别为7.05个、0.37,均超过高亲亲本(分别为6.31个、0.31),超高亲比例分别达57.40%、75.23%;穗粒数、穗粒质量的群体平均值分别为33.07粒、1.19g,均低于低亲亲本(36.49粒、1.22g),超中亲比例分别达34.14%、33.84%,超高亲比例分别达34.14%、26.88%。类群Ⅰ的平均穗粒数最多(49.25粒)、穗粒质量最高(1.61g),类群Ⅴ的有效分蘖数最多(14.50个),类群Ⅶ的经济系数最高(0.46),为优异产量相关性状类群。有效分蘖数与穗粒数、穗粒质量,穗粒数与穗粒质量、经济系数,穗粒质量与经济系数均呈极显著正相关。分别有9.97%、0.91%、0.60%的单株表现为高抗白粉病(1~2级)、条锈病(1级)、叶锈病(1级),10.57%、15.41%、15.11%的单株表现为中抗白粉病(3~4级)、条锈病(2级)、叶锈病(2级),79.46%、83.69%、84.29%的单株表现为感白粉病(5~8级)、条锈病(3~4级)、叶锈病(3~4级)。有15.11%的单株同时抗白粉病、条锈病,13.29%的单株同时抗白粉病和叶锈病,9.67%的单株同时抗条锈病、叶锈病,8.76%的单株同时抗白粉病、条锈病、叶锈病。利用新开发的13个SSR标记共发掘出25个产量相关性状和抗病性相关QTL,涉及2A、4A、5A、1B、2B、3B、5D、6D、7D等9条染色体,加性效应为-0.19~1.57,表型贡献率为2%~9%,LOD值最大为23.40。其中,4A、5A、1B、3B、5D、6D染色体存在产量相关性状和抗病性QTL富集区。 王掌军 刘妍 王志兰 乔丹 石冰欣 卢春甜 刘凤楼 刘凤楼 张晓岗 刘生祥关键词:小麦 产量相关性状 抗病性 QTL 大麦染色体特异性EST标记在5H短臂成株期叶锈病抗性基因定位中的应用 被引量:4 2010年 为了明确大麦成株叶锈病抗性品种‘Pompadour’抗性基因的性质,以‘WABAR2482×Pompa-dour’的457个F2后代为材料,采用单链构象多态性(SSCP)分析技术,对发掘的SNP-EST分子标记在抗性品种的F2后代中进行分子标记检测。结果表明,457株F2分离群体中328株表现抗病,129株表现感病,卡方检验符合3∶1的分离比例。推断新发现的5HS成株叶锈病抗性基因为主效显性抗性基因。在所筛选的15对大麦5HS染色体EST标记中,共显性SNP标记K05820共检测出109株抗性亲本纯合体、115株感病亲本纯合体和233株杂合体。利用F2代表型分离结果对标记K05820进行验证分析发现,该标记与‘Pompa-dour’5HS染色体成株叶锈病抗性高度相关(r=0.82)。同时,新的定位分析表明,K05820与成株叶锈病抗性基因间的遗传距离为7 cM。这说明共显性EST-SNP标记K05820可以运用于大麦5HS染色体成株叶锈病抗性基因后代杂合体及纯合体的筛选,能够应用于田间抗病材料的初步筛选。 刘凤楼 王辉关键词:大麦 成株抗性 宁夏春麦区小麦资源株高、籽粒性状及抗病性分析 2023年 为评价我国4个主要育种阶段来源于不同麦区的小麦资源在宁夏春麦区的株高、籽粒性状和抗病性,以及为宁夏小麦育种提供可行的评价方法和优异种质,本研究以4个育种阶段共228份小麦资源为材料,采用熵值赋权DTOPSIS法对这些资源的株高和籽粒性状进行综合评价,以筛选优良育种亲本。通过田间抗性调查结合18个与宁夏小麦主要病害相关的分子标记对这些资源的抗病性及抗病基因分布情况进行评价。结果表明,从阶段Ⅰ~Ⅳ,材料的株高和蛋白质性状呈降低趋势,而穗粒数和粒重呈增加趋势。根据Ci值筛选出11份资源(占总数5%),分别为红兴隆3号、糯麦、新疆小麦、上林小麦、宁春45号、会宁19号、宁春32号、宁春58号、甘春25号、永良15号和小冰33号。抗性调查结果表明,228份资源中分别有181份、220份和83份表现抗条锈病、叶锈病和白粉病。Ci值筛选出的11份资源对条锈病和叶锈病表现出较好的抗性,其中红兴隆3号、上林小麦和小冰33号还兼抗白粉病。此外,18个与抗病基因相关的分子标记在228份资源中表现出不同比例的扩增。总之,基于熵值赋权的DTOPSIS法和小麦主要病害相关分子标记检测可用于国内小麦资源不同育种阶段的评价,筛选出的综合性状优良的小麦资源可作为宁夏小麦育种的候选亲本。 孙刚 陈佳静 姚明明 毛馨缘 李清峰 刘彩霞 刘凤楼 李文侠 王掌军关键词:小麦 株高 籽粒性状 DTOPSIS法 抗病性 长穗偃麦草LBD基因家族的鉴定与进化分析 被引量:4 2022年 为深入研究长穗偃麦草LBD基因家族中基因的结构与功能以及小麦与其近缘属的进化关系,以长穗偃麦草LBD(Lateral organ boundaries domain)基因家族为研究对象,生物信息学分析发现该基因家族含有32个成员,根据其结构域特征,可分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族,ClassⅠ又可分为ⅠA、ⅠB、ⅠC、ⅠD和ⅠE,ClassⅡ可分为ⅡA和ⅡB;该基因家族的结构域、基因结构相对保守,不同成员之间具有相似的蛋白二级和三级结构。对32个基因的上游序列预测,发现基因上游序列中含有光响应、多种激素、逆境响应等顺式作用元件,说明LBD基因的表达受到光、激素、逆境等多种因素的诱导。与普通小麦、圆锥小麦、乌拉尔图小麦、粗山羊草、大麦进行共线性分析发现,Tel-2E-LBD2、Tel-3E-LBD4、Tel-4E-LBD1和Tel-4E-LBD6为长穗偃麦草特有的LBD基因,而其他28个LBD基因在进化中具有高度的保守性;在普通小麦、圆锥小麦、乌拉尔图小麦和大麦基因组中均发现第1、3部分同源群染色体上存在染色体间的片段重复;普通小麦、圆锥小麦和乌拉尔图小麦的A基因组中第4、5部分同源群染色体均有易位现象,同时,乌拉尔图小麦4A染色体上存在染色体内片段重复而在普通小麦和圆锥小麦的A基因组上发现第4部分同源群染色体内易位与倒位。 王新华 许娜丽 姚明明 余慧霞 王彦青 邱国岩 刘凤楼 刘彩霞 张晓岗 张晓岗 王掌军关键词:长穗偃麦草 进化 白粉菌侵染下小麦激素通路的调控研究 小麦作为重要的主粮作物,在世界上许多地区广泛种植,其生产安全在全球具有重要的意义。由专性生物营养真菌病原体禾布氏白粉菌小麦专化型(Blumeria graminis f. sp. tritici,Bgt)引起的小麦白粉病... 白双宇 崔原瑗 王昭懿 任毓昭 豆飞飞 刘彩霞 刘凤楼 王掌军 李清峰关键词:白粉菌 小麦 激素 转录组 宁春4号×河东乌麦F_(2∶5)家系遗传图谱构建与籽粒蛋白质性状QTL分析 被引量:4 2021年 为适应宁夏回族自治区小麦绿色优质高效品种选育和产业提质增效的需求,以宁春4号与河东乌麦杂交后代的248个F_(2∶5)家系为材料,对其进行遗传图谱构建与籽粒蛋白质数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)分析,以期为该地区小麦蛋白质性状遗传改良提供育种中间材料和QTL。结果表明:用197个SSR(simple sequence repeats)标记构建了包括小麦21条染色体的分子遗传图谱,总长度为2342.63 cM,标记间平均距离为11.89 cM;蛋白质性状在F_(2∶5)家系出现较大分离,粗蛋白质含量、湿面筋含量的群体平均值(分别为14.49%、30.96%)介于双亲该性状之间,稳定时间的群体平均值(10.86 min)均超过高亲;粗蛋白质含量、稳定时间、湿面筋含量的超中亲比例分别达50.81%、77.82%、50.00%,超高亲比例分别达21.77%、59.27%、22.98%;籽粒蛋白质性状3个指标间均呈极显著正相关(P﹤0.01)。利用22个标记共检测到36个籽粒蛋白质QTL,分别为14个粗蛋白质含量QTL、6个稳定时间QTL和16个湿面筋含量QTL,涉及1A、2A、3A、5A、7A、1B、2B、6B、1D、2D、3D、4D、5D、6D、7D等15条染色体,36个QTL的连锁系数(LOD值)最大为14.9,表型贡献率为3%~6%,加性效应为-1.71~1.17,有11个标记所在的位点存在籽粒蛋白质性状QTL富集区。 王掌军 姚明明 余慧霞 王彦青 李清峰 刘凤楼 刘彩霞 张双喜 张晓岗 刘生祥关键词:家系 数量性状基因座 实验教学引导的“三阶段八模块两提升”普通遗传学课程改革与实践 2022年 为适应新农科人才培养需求,依托宁夏回族自治区农学一流专业建设全农科人才培养和卓越农林人才培养计划,针对植物生产类普通遗传学课程设计和本科教学过程中存在的主要问题,紧跟时代发展和数字化农业需求,基于OBE理念,以提升学生实践能力为目标,开展了普通遗传学课程改革与实践,构建了“三阶段、八模块、两提升”的普通遗传学课程体系,优化课程内容,创新教学方法,构建突出创新实践能力的多元评价方法,为打造专业精品课程和卓越农林人才培养奠定了坚实的理论基础。 田蕾 罗成科 刘萍 刘凤楼 李清峰 张晓岗 杨淑琴关键词:普通遗传学 模块化教学 宁春4号与河东乌麦杂交F_2代穗部性状分析及其重要QTL发掘 被引量:5 2019年 【目的】分析宁春4号与河东乌麦杂交F_2代的穗部性状,并利用SSR分子标记发掘其重要QTL,为宁夏小麦穗部性状改良提供理论参考。【方法】以宁春4号与河东乌麦杂交F_2代的331个单株为材料,利用方差分析、相关性分析、聚类分析和单标记回归分析等方法对5个穗部性状及其重要QTL进行定位研究。【结果】5个穗部性状在F_2代呈连续正态分布,符合多基因控制的数量性状的遗传特点。F_2代出现许多具有超亲性状的单株,穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重的平均值分别为8.69 cm、18.01个、16.71个、33.07粒和1.19 g,超中亲比例分别达20.24%、44.71%、41.99%、34.14%和33.84%,超高亲比例依次为6.64%、18.73%、17.22%、34.14%和26.88%。5个穗部性状间均呈极显著正相关(P<0.01),表明这些性状对产量的贡献均较大。基于穗部性状测定结果,在遗传距离为5 c M时,可将F_2代331个单株分为八大类群,其中,类群Ⅰ平均穗长最长(为9.96 cm)、穗粒数最多(49.25粒)、穗粒重最重(1.61 g),类群Ⅷ平均总小穗数和结实小穗数最多,分别为21.40和19.57个,表明类群Ⅰ和Ⅷ为穗部性状优异类群。利用19个SSR分子标记共发掘出36个与穗部性状相关的QTL,其中,穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重QTL数量分别有15、6、6、5和4个,分布在2A、4A、5A、1B、2B、3B、5B、7B、5D、6D和7D等11条染色体上,加性效应为-0.72~1.57,表型贡献率为2%~9%,LOD最大值为23.90,其中,4A染色体上检测到穗长、穗粒数和穗粒重QTL,5A染色体上检测到穗长、总小穗数和结实小穗数QTL,1B和5D染色体上均检测到穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重QTL,2B染色体上检测到穗长、总小穗数、结实小穗数和穗粒重QTL,7B染色体上检测到穗长和总小穗数QTL,表明4A、5A、1B、2B、7B和5D等6条染色体存在QTL富集区。【结论】小麦杂交F_2代遗传性状� 王掌军 刘妍 刘妍 李清峰 刘凤楼 刘生祥 贾彪关键词:杂交后代 穗部性状 分子标记 QTL