科研产出
基于SLAF-Seq技术的辣椒抗炭疽病QTL定位分析及SSR分子标记开发
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】利用SLAF-Seq技术对辣椒抗炭疽病QTL进行定位分析，开发与炭疽病抗性QTL紧密连锁的分子标记，为辣椒抗炭疽病分子标记辅助选择育种提供理论参考。【方法】以抗病材料PPTC26-3-1-1-1-1-1和感病材料1287为亲本构建F2代群体，并采用SLAF-Seq技术进行分子标记开发，构建高密图遗传连锁图谱。结合表型数据，利用复合区间作图法（CIM）对辣椒果实转色期的炭疽病抗性进行QTL分析。利用Microsatellite（MISA）在定位区间识别SSR位点。【结果】从亲本和子代样品共获得423351627条Reads，其中，来自PPTC26-3-1-1-1-1-1和1287分别为8130516和6621396条，F2代群体120个子代样品的平均Reads数量为34049987个。构建包含4671个SNP分子标记、分布于12个连锁群、总图距为1567.53 c M、平均图距为0.34 c M的辣椒高密度遗传图谱，检测到1个炭疽病抗性相关的QTL（Ca R10.1），位于10号连锁群上187930592～189766111 bp物理区间内。共有23个基因定位在关联区域内，根据基因功能注释，其中1个基因编码假定晚疫病抗性蛋白同源物R1B-23异构体X2,1个基因编码PPR蛋白，可能与辣椒果实转色期炭疽病抗性相关。在关联到的QTL区间内开发出SSR分子标记T482，在F2代群体中的验证结果显示，T482引物在F2代群体单株中扩增结果与表型鉴定结果一致。F2代群体抗病和中抗单株中有53株具有抗病亲本的条带，有25株同时具有抗病亲本和感病亲本的条带；F2代群体感病单株中，有42株具有感病亲本的条带。【结论】构建高密度遗传连锁图谱，将辣椒果实转色期炭疽病抗性定位于10号连锁群，在关联区间开发出SSR分子标记T482，可初步鉴别辣椒果实转色期炭疽病抗性，同时结合针刺接种法鉴定，可提高鉴定的准确率。
关键词： 辣椒 SLAF-Seq 遗传图谱 炭疽病 QTL SSR分子标记
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辣椒果实类胡萝卜素调控因子转录组和靶向代谢组分析
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：分析了辣椒自交系1189不同发育时期果实转录组和类胡萝卜素靶向代谢组，基于加权基因共表达网络分析（weight gene co-expression network analysis,WGCNA）鉴定了可能参与调控辣椒类胡萝卜素生物合成相关基因的转录因子。靶向代谢组共鉴定出60种类胡萝卜素代谢物，分析发现，幼果期和绿熟期果实类胡萝卜素主要组分均为叶黄素（73.4%和64.5%），转色期叶黄素含量急剧下降，红熟期主要为辣椒红素（32.5%），无法检测到叶黄素。转录组分析共鉴定出14 148个差异表达基因和15个类胡萝卜素代谢相关差异表达基因。通过WGCNA将筛选所得的12286个差异表达基因划分至16个模块，发现MEdarkseagreen4、MElightcyan1和MEbrown2模块与11种主要类胡萝卜素组分显著相关。基于3个模块中类胡萝卜素相关差异表达基因构建代谢调控网络，并通过分析启动子结合基序，筛选出bHLH48、SEP3、CMB1、AGL27、YABBY2、GT-3B、NF-YA3、NAC2、HOX5和GATA26等10个转录因子可能在类胡萝卜素积累中发挥重要调控作用。
关键词： 辣椒 类胡萝卜素 转录组 靶向代谢组 加权基因共表达网络分析 转录因子
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50份加工型辣椒DH系苗期耐低温弱光综合评价
《中国蔬菜 》 2024 北大核心
摘要：以前期利用花药培养技术创制的50份加工型辣椒DH系为试验材料,以SPAD值、Fv/Fm、根系直径、茎叶干质量、根系干质量、整株干质量和根冠比7个指标的耐低温弱光指数为评价指标,采用模糊隶属函数和聚类分析法对其进行耐低温弱光综合评价.结果表明:50份DH系的耐低温弱光模糊隶属函数综合指数范围在0.20~0.76之间,聚类分析可将其分为两大类,根据耐低温弱光指数特点和模糊隶属函数综合指数可确定第Ⅱ类有7份DH系为耐低温弱光材料,即H201605-8、H201604-4-1、H201612-4-1、H201605-7、H201612-4、H201605-34和H201604-18.50份加工型辣椒DH系间耐低温弱光性差异较大,可作为相关机理研究的试验材料;筛选出的7份耐低温弱光DH系为培育适合设施栽培的优良辣椒新品种提供了材料基础,也为定向培育抗非生物逆境辣椒种质新材料提供了参考.
关键词： 辣椒 DH系 低温弱光 模糊隶属函数分析 聚类分析
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辣椒MADS-box转录因子CaRIN基因克隆、表达与功能分析
《西北植物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究MADS-box家族基因RIN的表达特征和功能，解析其对辣椒类胡萝卜素代谢的影响。【方法】基于辣椒果实发育转录组，通过RT-PCR克隆辣椒MADS-box转录因子CaRIN基因CDS全长，分析其生物信息学、表达模式、亚细胞定位、转录活性等，并探讨VIGS诱导CaRIN基因沉默对类胡萝卜素代谢的影响。【结果】(1)CaRIN基因CDS全长732 bp,编码243个氨基酸，蛋白分子质量为27.95 kD,等电点(pI)为7.06,其编码蛋白具有典型的MEF2＿like MADS结构域，属MICK型转录因子。(2)CaRIN基因主要在花和果实中表达，具有组织特异性；CaRIN定位在细胞核，并且具有转录激活活性。(3)CaRIN基因启动子具有ABRE等多个激素应答元件，外源脱落酸和乙烯利均能加速果实转红，诱导CaRIN及相关基因高表达。(4)VIGS诱导沉默CaRIN基因后，类胡萝卜素代谢途径基因PSY1、CCS、PDS、CRTZ、LCYB和NCED1表达水平降低为对照组的0.27～0.59倍，且果实总类胡萝卜素含量(0.379 mg/g)较对照(0.650 mg/g)显著降低。【结论】CaRIN是辣椒果实类胡萝卜素代谢过程的重要调控因子。
关键词： 辣椒 MADS-box转录因子 CaRIN VIGS 类胡萝卜素
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“双碳”目标下低碳农业技术发展应用条件评价及路径研究
《西南大学学报（自然科学版） 》 2024 北大核心 CSCD
摘要："双碳"目标下,科学评估筛选适宜不同地域的农业减排固碳技术,并因地制宜制定低碳农业技术路径具有重要的现实意义.综合采取德尔菲法、层次分析法、多因素综合评价模型进行评价表明,种植、养殖、能源消耗3个方面42项技术中发展应用条件综合水平位于3≥Z≥2.5、 2.5>Z≥2、 2>Z≥1等3个区间的比重分别为16.67%,61.90%,21.43%,大部分技术在重庆具有较好的综合推广应用条件,其中种植方面最好;重庆低碳农业发展可采取分区分级思路,根据农业生产特点按粮食主产区、养殖集中区、生态脆弱区分区推进"双增双减""稳能减排""提能固碳"综合技术路径,根据技术发展应用条件水平分级优先推广位于3≥Z≥2.5区间的7项技术,以及位于2.5>Z≥2区间的26项技术.最后提出加快低碳农业技术的创新步伐、推广应用、发展环境建设等对策建议.
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氰氨化钙对连作辣椒根际土壤环境及植株生长发育的影响
《中国蔬菜 》 2024 北大核心
摘要：以加工型辣椒品种艳椒425为试材,采用大棚栽培方式,研究了氰氨化钙(CaCN2)不同施用量(0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 t·hm-2)对连作辣椒根际土壤环境及植株生长发育的影响.结果表明:CaCN2 施用量为1.2 t·hm-2 和1.5 t·hm-2 时,连作辣椒根际的土壤孔隙度、饱和含水量、田间持水量、饱和导水率等土壤物理性质及碱解氮、有效磷、速效钾和有机质等土壤养分含量均显著高于不施用CaCN2 的CK,且保持了较高的土壤脲酶活性,土壤容重则比CK显著降低;辣椒结果盛期辣椒株高、开展度、单株结果数、果长及小区产量等两处理差异不显著,但均显著高于CK.随着CaCN2 施用量的增加,辣椒病害得到有效控制,CaCN2 施用量为1.2 t·hm-2 和1.5 t·hm-2 时,病株率分别仅为8.6%和5.5%,显著低于CK和其他处理.综上,CaCN2 施用量为1.2 t·hm-2 和1.5 t·hm-2 能有效降低连作辣椒的病株率,显著改善根际土壤环境,并对辣椒生长发育有良好的促进作用.综合考虑应用效果及生产成本,推荐CaCN2 施用量1.2 t·hm-2 用于缓解辣椒连作障碍.
关键词： 氰氨化钙(CaCN2) 辣椒 连作 土壤
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辣椒锌指蛋白DnaJ-Like基因家族鉴定及对高温胁迫的表达响应
《生物技术通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：植物DnaJ-Like锌指蛋白(DNAJE)是近年来发现的一类具有重要功能的蛋白,在光合作用、质体发育与运动和植物抗逆及防御反应中发挥重要作用.基于辣椒全基因组数据,对辣椒DNAJE基因家族(CaDNAJE)进行鉴定,利用生物信息学方法对基因和蛋白特征、比较进化、共线性关系及高温胁迫下基因表达模式等进行分析.结果表明,CaDNAJE基因家族有28个成员,不均匀的分布在10条染色体和3个Scaffold上,氨基酸序列长度为99-470 aa,分子量为10.05-52.26 kD,理论等电点(pI)为4.75-9.64,其编码蛋白主要定位在叶绿体和细胞核中;辣椒、番茄和拟南芥的比较进化分析可将其分为GroupⅠ和GroupⅡ2个亚族,同一亚族具有类似的蛋白保守motif和基因结构;CaDNAJE基因启动子区包含大量光响应、激素响应和胁迫应答元件;辣椒与拟南芥DNAJE之间存在10对共线性基因,辣椒种内仅有1对;辣椒不同组织转录组分析发现,GroupⅠ中多数成员在各组织中均有高表达,而GroupⅡ中除CaDNAJE2、CaDNAJE9等基因存在高表达外,多数基因表达量都很低甚至不表达;高温胁迫下,辣椒叶片过氧化氢含量急速上升后降低,丙二醛含量持续升高,抗氧化物酶活性也有不同程度的提高.同时,高温诱导热激转录因子Hsf和热激蛋白HSP耐热相关基因及CaDNAJE基因高表达,在不同胁迫时期发挥调控作用.推测CaDNAJE基因家族可能参与辣椒响应高温胁迫,提高其耐受力,以降低细胞损伤.
关键词： 辣椒 DnaJ-Like锌指蛋白 全基因组鉴定 高温胁迫 基因表达 调控
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辣椒泛素结合酶变体类似蛋白基因克隆及其与氮吸收利用的相关性分析
《核农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：UEVs蛋白是泛素结合酶E2的变体，可通过与E2形成复合物催化底物泛素化。为探究UEVs蛋白在氮吸收利用中的作用，本研究参考辣椒低氮胁迫相关转录组数据，利用反转录PCR方法从辣椒叶片中克隆了泛素结合酶变体类似蛋白基因，命名为CaUev1D-L，对其进行生物信息和系统进化分析，并对转CaUev1D-L基因烟草进行低氮胁迫后的表型和生理特性分析。结果表明，CaUev1D-L开放阅读框长402 bp，编码133个氨基酸，具有E2结合酶UBC结构域，比辣椒、烟草、番茄和马铃薯等茄科作物的Uev1D蛋白氨基酸序列末端少14个氨基酸，与Uev1D蛋白的UBC结构域存在6个氨基酸的差异，与辣椒等作物的Uev1D蛋白不在同一进化分支。将CaUev1D-L转入烟草，在正常氮素水平下，转基因植株的茎叶干重显著小于野生型植株；在低氮水平下，转基因烟草植株的茎叶干重和根干重均显著大于野生型植株。本研究结果为氮吸收利用分子机制研究和相关基因的发掘利用提供了参考。
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102份辣椒种质资源苗期耐低氮性综合评价
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了加强辣椒耐低氮种质资源的利用,本研究对从国内外收集的102份辣椒种质资源进行了苗期耐低氮性综合评价.结果显示,相对叶面积、相对地上部分干重、相对根干重、相对整株干重和相对根冠比的变幅分别为0.40~1.71、0.48~1.93、0.58~2.00、0.50~1.92和0.86~2.16,变异系数均大于18%,说明基因型间耐低氮性差异较大.聚类分析将102份材料分为了 4个类群,第Ⅰ类群的93份材料为中间型,第Ⅱ类群的6份材料为低氮敏感型,第Ⅲ、Ⅳ类群的3份材料为耐低氮型,耐低氮材料与其余材料间欧氏距离较大,有利于杂种优势组合的组配.本研究利用聚类分析和模糊隶属函数综合分析法筛选出的低氮敏感材料和耐低氮材料完全一致,证明了筛选结果的准确性,研究结果为辣椒耐低氮育种提供了理论依据.
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