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牦牛MT—3基因生物信息学分析

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  • 更新时间2018-06-18
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  摘要:利用生物基因组学数据库,对牦牛金属硫蛋白3基因进行生物信息学分析,从而预测MT-3基因编码产物的理化性质以及功能结构域,并构建MT-3同源基因的系统进化树。结果表明,牦牛MT-3基因含有1个513bp的ORF,编码170个氨基酸。MT-3蛋白分子质量约为17556.37Da,理论等电点为5.68。MT-3编码产物的二级结构主要以β折叠和无规则卷曲为主,推测是非酶类蛋白质。MT-3具有神经生长抑制活性,通过清除自由基和NO,从而起到保护脑细胞的作用。


  关键词:牦牛;金属硫蛋白3基因;生物信息学分析


  作者简介:李洁(1982—),女,河南商丘人,实验师,主要从事动物遗传育种与繁殖工作。联系电话:(0931)7631225。E-mail:lijie@gsau.edu.cn。


  通信作者:王建福(1982—)男,河南商丘人,讲师,主要从事水产养殖工作。联系电话:(0931)7631225。E-mail:wangjf@gsau.edu.cn。


  定西市安定区位于甘肃省中部,北纬35°17′54″至36°02′40″,东经104°12′48″至105°01′06″,南北長82.9km,东西宽73.3km,海拔1700~2580m,属典型的黄土高原干旱半干旱雨养农业区,抗旱生产是安定区农业工作的重点。中晚熟玉米适宜海拔在2000m以下的区域种植[1],而安定区大面积耕地海拔在2000m以上,中晚熟品种很难成熟,全膜双垄沟播技术将玉米种植范围扩大到海拔2100m区域[2-3]。为了考察早熟玉米新品种在安定区高海拔区的适应性、抗逆性、生产稳定性,2017年安定区农业技术推广服务中心引进了7个早熟玉米新品种进行比较试验,以期筛选出适合当地海拔2100m以上区域生产应用的玉米品种。现将结果报道如下。


  1材料与方法


  1.1供试材料


  参试玉米品种7个,其中武科早303、武科早304由武威市武科种业科技有限公司生产,甘玉804由甘肃种业有限责任公司生产,兴达1601、兴达1602由甘肃兴达种业有限公司生产,金穗606、金穗607及当地常规种植品种金穗3号(CK)由白银金穗种业有限公司生产。


  1.2试验地概况


  试验设在定西市安定区团结镇小山村,海拔2150m,年平均降水量430mm,年蒸发量1450mm,无霜期141d。前茬作物收获后深耕晒垡,冬前浅耕耙耱。采用全膜双垄沟播技术[4],大垄宽70cm、高10cm,小垄宽40cm、高15cm。覆膜前结合整地一次性基施农家肥45000kg/hm2、玉米专用肥(N-P2O5-K2O为20-15-15)1200kg/hm2。用50%辛硫磷乳油7.5kg/hm2加适量水喷拌细土450kg制成毒土,撒施地面后起垄覆膜以防治地下害虫。用50%乙草胺乳油3750mL/hm2兑水600kg喷洒于垄沟表面芽前除草。


  1.3试验方法


  试验为随机区组设计,每品种为1个处理,3次重复,小区面积39.6m2(11.0m×3.6m)。4月19日用玉米点播器播种,每穴2粒,播深4cm,行距55cm,株距30cm,密度为60000株/hm2。田间管理措施同当地大田。田间观察记载物候期及主要农艺性状,成熟后按小区抽样考种并单收计产。


  2结果与分析


  2.1生育期


  从表1可以看出,各品种出苗期一致,均在5月2日。金穗607、武科早303、甘玉804、武科早304于6月中旬开始拔节,与金穗3号(CK)基本一致;兴达1601、金穗606、兴达1602拔节期较金穗3号(CK)迟13~16d。抽雄期武科早303、武科早304均为7月11日,较金穗3号(CK)早4d;兴达1602与金穗3号(CK)一致;金穗606、兴达1601、甘玉804较金穗3号(CK)晚2d。成熟期武科早303、武科早304、兴达1602最早,8月下旬已经成熟,较金穗3号(CK)早9d;金穗607、甘玉804、兴达1601、金穗606均在9月上旬与金穗3号(CK)同期成熟。生育期武科早303、武科早304、兴达1602均为117d,较金穗3号(CK)短9d;其他品种生育期为126d,与金穗3号(CK)相同。


  2主要性状


  由表2可见,株高以金穗607、甘玉804、兴达1601最高,均为2.5m,较金穗3号(CK)高出0.5m;武科早304、金穗606次之,均为2.4m,较金穗3号(CK)高出0.4m;武科早303、兴达1602最低,为1.7m,较金穗3号(CK)低0.3cm。穗位以甘玉804、金穗606最高,为80.0cm,较金穗3号(CK)高12.5cm;金穗607次之,为73.0cm,较金穗3号(CK)高5.5cm;武科早303最低,为36.5cm,较金穗3号(CK)低31.0cm。穗长以兴达1601最长,为23.0cm,较金穗3号(CK)长5.0cm;其次为甘玉804,为21.5cm,较金穗3号(CK)长3.5cm;武科早304最短,为17.5cm,较金穗3号(CK)短0.5cm;其他品种较金穗3号(CK)长0.5~2.0cm。穗粗以金穗606最粗,为15.6cm,较金穗3号(CK)粗0.1cm,其他品种较金穗3号(CK)细0.2~2.3cm。轴粗以武科早304最粗,为10.8cm,较金穗3号(CK)粗0.8cm;其次是金穗606,为10.3cm,较金穗3号(CK)粗0.3cm;其他品种较金穗3号(CK)细0.3~0.7cm。粒型武科早304、兴达1602与金穗3号(CK)一致,均为半马齿型,其余品种均为马齿型。粒色除武科早303、武科早304为黄红色外,其余品种均与金穗3号(CK)一致,为黄色。轴色金穗607、甘玉804、兴达1602为浅粉色;武科早303、兴达1601、金穗606和金穗3号(CK)均为棕红色;武科早304为白色。


  2.3产量及构成因子


  由表3可知,穗粒数金穗607最多,为630粒,较金穗3号(CK)多132粒;其次是甘玉804,为552粒,较金穗3号(CK)多54粒;其余品种均较金穗3号(CK)少。百粒重以金穗606最高,为31.6g,较金穗3号(CK)高8.2g;其次是武科早303,为28.4g,较金穗3号(CK)高5.0g;武科早304、兴达1601分别为27.7、24.5g,较金穗3号(CK)分别高4.3、1.1g;其余品种均低于金穗3号(CK)。折合产量以武科早304最高,为8737.4kg/hm2,较金穗3号(CK)增产1186.9kg/hm2,增产率为15.7%;其次是武科早303,为8611.1kg/hm2,较金穗3号(CK)增产1060.6kg/hm2,增产率14.0%;金穗607居第3位,折合产量8585.9kg/hm2,较金穗3号(CK)增产13.7%;金穗606为8484.9kg/hm2,较金穗3号(CK)增产12.4%。对产量進行新复极差比较,各品种间产量差异均达到极显著水平。


  3小结


  在安定区海拔2150m的旱区,对引进的7个玉米品种进行了引种试验。结果表明,参试各玉米品种均可在9月中旬前成熟,武科早304、武科早303、金穗607、金穗606等4个品种综合性状优良。其中武科早304折合产量最高,为8737.4kg/hm2,较对照品种金穗3号增产1186.9kg/hm2,增产率为15.7%;武科早303折合产量8611.1kg/hm2,较对照品种金穗3号增产1060.6kg/hm2,增产率14.0%;金穗607折合产量8585.9kg/hm2,较对照品种金穗3号增产13.7%;金穗606较对照品种金穗3号增产12.4%。


  张雷等人[5]认为全膜双垄沟播栽培玉米可在海拔2300m以内的区域内种植。本试验通过对供试玉米品种的性状、生育期及产量结果进行综合分析,建议在安定区海拔2100~2300m区域扩大武科早304、武科早303、金穗607及金穗606的种植面积,其他品种可在海拔2100m以下区域进一步试验。


  参考文献: 

  [1] 刘广才,杨祁峰,李来祥,等. 旱地玉米全膜双垄沟播技术增产效果研究[J]. 农业现代化研究,2009,30(6):739-743. 

  [2] 牛建彪. 半干旱区小麦玉米雨水高效利用技术模式[J]. 甘肃农业科技,2005(5):22-23. 

  [3] 杨祁峰,岳 云,熊春蓉,等. 不同覆膜方式对陇东旱塬玉米土壤湿度的影响[J]. 干旱地区农业研究,2009,27(1):114-118. 

  [4] 王承义,李继明. 不同地膜与覆膜期对全膜双垄沟播玉米的影响[J]. 甘肃农业科技,2016(7):54-56.