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杂草稻与栽培稻耐冷性状转录组比较及耐冷基因注释

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杂草稻与栽培稻耐冷性状转录组比较及耐冷基因注释

作者：关士鑫沈阳农业大学

学位级别：硕士

水稻是仅次于玉米和小麦的世界第三大粮食作物,低温冷害严重影响着水稻的生长和发育。本研究利用RNA-Seq技术,分析冷胁迫下耐冷差异明显的杂草稻和栽培稻转录组及差异基因表达模式,并开展差异表达基因定量验证以及四种材料电导率与耐寒... 详细信息

水稻是仅次于玉米和小麦的世界第三大粮食作物,低温冷害严重影响着水稻的生长和发育。本研究利用RNA-Seq技术,分析冷胁迫下耐冷差异明显的杂草稻和栽培稻转录组及差异基因表达模式,并开展差异表达基因定量验证以及四种材料电导率与耐寒性关系的研究。主要研究成果如下:1.对杂草稻03-35、杂草稻03-26、栽培稻131和栽培稻9311冷处理后相对电导率进行测定,明确四种材料的相对电导率的大小关系。相对电导率顺序依次为:栽培稻131关的差异表达基因。杂草稻03-35中共获得14213个差异表达基因,上调基因有7315个,下调基因有6898个。杂草稻03-26中共获得720个差异表达基因,上调基因有554个,下调基因有166个。栽培稻131中共获得14730个差异表达基因,上调基因有7918个,下调基因有6812个。栽培稻9311中共获得9219个差异表达基因,上调基因有5160个,下调基因有4059个。将样品的差异表达基因GO功能注释进行统计。杂草稻03-35的DEGs显著富集于生物过程、细胞组分、分子功能三大功能下的不同GO条目,细胞代谢过程(cellular metabolic process)、细胞(cell)、结构分子活性(structural molecule activity)分别为三大功能组中具有DEGs数目最多的GO条目。杂草稻03-26的DEGs富集于生物过程、分子功能两大功能下的不同GO条目,生物合成过程(biosynthetic process)、脱氨酶活性(ammonia-lyase activity)分别为两大功能组中具有DEGs数目最多的GO条目。栽培稻131的DEGs显著富集于生物过程、细胞组分、分子功能三大功能下的不同GO条目,细胞过程(cellular process)、细胞(cell)、核酸结合(nucleic acid binding)分别为三大功能组中具有DEGs数目最多的GO条目。栽培稻9311的DEGs显著富集于生物过程、细胞组分、分子功能三大功能下的不同GO条目,生物合成过程(biosynthetic process)、细胞核(nucleus)、核酸结合转录因子活性(nucleic acid binding transcription factor activity)分别为三大功能组中具有DEGs数目最多的GO条目。将样品的差异表达基因与KEGG数据库比对,并进行KEGG Pathway分析。发现杂草稻03-35中DEGs显著富集到1个途径,氨基酸生物合成(Biosynthesis of amino acids)途径为唯一显著富集途径。杂草稻03-26 DEGs显著富集到8个途径,其中植物病原菌互作(Plant-pathogen interaction)途径和植物激素信号转导(Plant hormone signal transduction)途径中的DEGs最多。栽培稻131 DEGs显著富集到1个途径,植物病原菌互作(Plant-pathogen interaction)途径是唯一显著富集途径。栽培稻9311 DEGs显著富集于7个途径,其中次生代谢产物生物合成(Biosynthesis of secondary metabolites)途径中的DEGs最多。3.在杂草稻03-35、杂草稻03-26、栽培稻131和栽培稻9311中随机挑选12个差异表达基因进行半定量和实时荧光定量验证。12个基因差异表达情况的半定量结果与转录组测序结果基本一致,12个基因差异表达情况的实时荧光定量结果与转录组测序结果大体相同。

关键词：杂草稻低温耐寒机制转录组学

天女木兰光敏色素基因家族特性及其对红光信号的响应

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分子植物育种 2021年

作者：郝昕艾万峰刘琳邱实关士鑫陆秀君沈阳农业大学林学院沈阳农业大学园艺学院

光敏色素(Phytochromes， PHY)是一种光受体蛋白，对促进植物种子萌发具有重要作用。为明确天女木兰PHY基因家族成员(MsPHYs)特性，本研究对MsPHYs进行鉴定和表达模式分析。结果表明：在天女木兰中共鉴定到5个PHY基因家族成员；其氨基...

光敏色素(Phytochromes， PHY)是一种光受体蛋白，对促进植物种子萌发具有重要作用。为明确天女木兰PHY基因家族成员(MsPHYs)特性，本研究对MsPHYs进行鉴定和表达模式分析。结果表明：在天女木兰中共鉴定到5个PHY基因家族成员；其氨基酸数量为1 130～1 151个，分子量为125 120.8～127 953.1 Da，均是具有低亲水性且无信号肽的核蛋白。Phy I型光敏色素蛋白仅包括MsPHYA，Phy II型光敏色素蛋白包括MsPHYB1、MsPHYB2、MsPHYC、MsPHYE。其中仅MsPHYA基因在0 d、8 d、32 d红光处理下种子中的表达量呈现显著上升趋势(P<0.05)。本研究分析了MsPHYs的特性及其在天女木兰种子对红光的响应模式，为探究天女木兰PHY基因家族成员对种子萌发的调控机制提供理论基础。

关键词：

天女木兰MsARF5基因启动子克隆及功能分析

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分子植物育种 2021年

作者：刘琳郝昕邱实关士鑫艾万峰梅梅陆秀君沈阳农业大学林学院辽宁省林业科学研究院

天女木兰种子具有形态生理休眠特性，其休眠解除程度与生长素的响应和信号转导有关，其中，ARF基因家族起重要作用。因此，探究MsARF基因启动子区顺式作用元件及其活性结构，对解析ARF基因在天女木兰种子休眠解除中的作用机理有重要的...

天女木兰种子具有形态生理休眠特性，其休眠解除程度与生长素的响应和信号转导有关，其中，ARF基因家族起重要作用。因此，探究MsARF基因启动子区顺式作用元件及其活性结构，对解析ARF基因在天女木兰种子休眠解除中的作用机理有重要的意义。本研究利用染色体步移技术，以天女木兰种子DNA为模板，扩增MsARF5启动子区。通过Plant CARE和PLACE等在线工具共检测到50种221个作用元件，其中激素响应元件82个，分别参与到GA、MeJA、IAA、SA、ABA、ETH响应调控；光响应元件20个、代谢循环元件4个、胁迫响应元件21个，未知作用元件49个，确定了启动子的顺式作用元件 TATA和CAAT作用位点。采用GUS染色的方法，通过构建不同长度的pMsARF5-pCAMBIA3301:GUS植物表达载体并侵染烟草叶片，确定MsARF5启动子对IAA和IBA有响应位点，响应区域主要在-2 544～-1 310区段和-859～-400区段。

关键词：

天女木兰MsGID1同源基因的克隆及表达分析

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分子植物育种 2020年第16期18卷 5252-5260页

作者：李银双关士鑫曾莞棋张晓林陆秀君沈阳农业大学林学院沈阳110866 沈阳农业大学园艺学院沈阳110866

为了探究天女木兰种子休眠解除的分子机制,本研究以Illumina高通量测序获得的天女木兰转录组数据为参考,从赤霉素信号途径起始受体基因(GIBBERELLIN INSENSITIVE DWARF1, GID1)入手,克隆获得2个同源基因(MsGID1b和Ms GID1c)。在此基础上... 详细信息

为了探究天女木兰种子休眠解除的分子机制,本研究以Illumina高通量测序获得的天女木兰转录组数据为参考,从赤霉素信号途径起始受体基因(GIBBERELLIN INSENSITIVE DWARF1, GID1)入手,克隆获得2个同源基因(MsGID1b和Ms GID1c)。在此基础上,对天女木兰2个GID1同源基因进行生物信息学分析:MsGID1b和MsGID1c全长分别为996 bp和1 032 bp,二者分别编码331和334个氨基酸;所编码的蛋白质相对分子量分别为37.021 kD和38.363 kD;2个GID1同源基因均是不稳的亲水性蛋白且无信号肽;Ms-%GID1b和MsGID1c属于α/β折叠水解酶超家族。通过实时荧光定量PCR探究MsGID1b和Ms GID1c在不同温度对种子吸胀过程表达模式的影响,发现4℃处理基因表达量最高,其中Ms GID1c的相对表达量显著高于MsGID1b,表明其在种子解除休眠中起关键作用。

关键词：天女木兰(Magnolia sieboldii) GID1同源基因基因克隆表达分析

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辽东地区蒙古栎适生立地调查研究

辽宁林业科技 2020年第4期 1-4,76页

作者：万小亮韩晓义戴成志艾万峰关士鑫战昊张晓林陆秀君沈阳农业大学辽宁沈阳110866

为了明确影响蒙古栎生长的主要环境因子,促进蒙古栎林分质量提升,以清原县蒙古栎天然次生林为研究对象,根据林龄、坡向、坡位等条件建立68块标准地,利用数量化方法研究蒙古栎生长与立地因子的关系。结果表明,辽东地区蒙古栎天然次生林... 详细信息

为了明确影响蒙古栎生长的主要环境因子,促进蒙古栎林分质量提升,以清原县蒙古栎天然次生林为研究对象,根据林龄、坡向、坡位等条件建立68块标准地,利用数量化方法研究蒙古栎生长与立地因子的关系。结果表明,辽东地区蒙古栎天然次生林以坡度为主导因子可划分为3个立地类型组,40个立地类型;以坡度15°以下的平缓坡、下坡位、阳坡以及土壤A层较厚的地段为最适宜蒙古栎生长的立地条件。研究结果为辽东山区天然蒙古栎次生林的合理经营提供理论依据和技术支撑。

关键词：蒙古栎天然次生林立地分类适生立地

基于褶皱结构的可拉伸有机电致发光器件研究进展

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科学通报 2024年第1期69卷 96-111页

作者：贾士鑫张浩洋银达冯晶吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室长春130012

近年来,随着柔性和可穿戴电子设备的发展,人们对可拉伸设备的需求不断提升,促进了可拉伸电子器件的快速发展.可拉伸显示器在可拉伸电子设备中起到信息传递和人机交互的作用,是可拉伸电子设备的重要组成部分.可拉伸发光器件作为可拉伸显... 详细信息

近年来,随着柔性和可穿戴电子设备的发展,人们对可拉伸设备的需求不断提升,促进了可拉伸电子器件的快速发展.可拉伸显示器在可拉伸电子设备中起到信息传递和人机交互的作用,是可拉伸电子设备的重要组成部分.可拉伸发光器件作为可拉伸显示器的核心组成部分之一,受到广泛关注.随着材料、工艺和器件结构设计的不断发展与进步,可拉伸发光器件的研究得到快速发展,多种策略被开发出来用于实现器件的拉伸性,且器件性能显著提高.其中,基于褶皱结构的可拉伸有机电致发光器件因其优异的光电性能和机械拉伸性而在可穿戴电子设备、电子皮肤、智能服装等领域展现出较大的应用潜力,成为制备可拉伸显示器的候选器件之一.本文对基于褶皱结构可拉伸有机电致发光器件的研究进展进行综述,首先介绍了褶皱结构的形成机制及相关的理论,然后对褶皱结构型可拉伸有机电致发光器件按照拉伸维度和褶皱有序性进行分类,总结了不同类型器件的设计思路、制造方案和器件性能特点.最后,简要讨论了褶皱结构可拉伸有机电致发光器件存在的一些挑战及对未来的展望.

关键词：可拉伸电子器件可拉伸有机电致发光器件褶皱结构超薄柔性器件弹性衬底

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电化学技术在食品检测中的应用研究进展

食品科学 2024年第3期45卷 295-306页

作者：王艳包士雷孙立瑞窦博鑫辛嘉英张娜哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150028

电化学技术利用待测物质发生反应产生的电化学信号实现其检测,因其操作简单、成本低、精密度及灵敏度高等优点在食品检测分析中的应用备受关注,并取得了许多研究进展。本文从电化学检测方法、类型、基本原理和在食品检测领域的研究现状... 详细信息

电化学技术利用待测物质发生反应产生的电化学信号实现其检测,因其操作简单、成本低、精密度及灵敏度高等优点在食品检测分析中的应用备受关注,并取得了许多研究进展。本文从电化学检测方法、类型、基本原理和在食品检测领域的研究现状方面进行了综述和分析,并对其应用发展前景进行展望,为促进电化学技术在食品检测分析领域的应用提供参考,以满足食品快速检测分析的发展需求。

关键词：电化学食品检测

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富氢气氛下球团矿还原过程中热态抗压强度

中国冶金 2024年

作者：王宏涛朱士鑫王寅孟庆民龙红明安徽工业大学冶金工程学院冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学)

富氢冶炼和提高入炉球团矿比例是实现低碳高炉炼铁的重要途经。以铁矿氧化球团为对象，研究了还原气氛和温度对球团矿还原过程中热态抗压强度的影响，阐明了不同条件下球团矿热态抗压强度的演变规律。结果表明，等温还原过程中，随着还... 详细信息

富氢冶炼和提高入炉球团矿比例是实现低碳高炉炼铁的重要途经。以铁矿氧化球团为对象，研究了还原气氛和温度对球团矿还原过程中热态抗压强度的影响，阐明了不同条件下球团矿热态抗压强度的演变规律。结果表明，等温还原过程中，随着还原气(CO或H2)浓度的提高，球团矿热态抗压强度均呈现降低趋势，且900 ℃时球团矿热态抗压强度降低幅度明显高于700 ℃时的降低幅度。当H2体积分数由0增加至40%时，700 ℃还原时球团矿热态抗压强度由865 N缓慢降低至757 N，900 ℃还原时球团矿热态抗压强度由632 N显著降低至29 N。非等温还原过程中，当还原温度由500 ℃升高至900 ℃时，惰性气氛下球团矿热态抗压强度由1 551 N逐渐降低至1 016 N，非富氢气氛下球团矿热态抗压强度由1 495 N降低至244 N，富氢气氛下球团矿热态抗压强度由1 275 N下降至289 N。当温度小于800 ℃时，富氢气氛下球团矿热态抗压强度高于非富氢气氛下球团矿热态抗压强度，当温度大于800 ℃时，富氢气氛下球团矿热态抗压强度略低于非富氢气氛下球团矿热态抗压强度。本研究可为高炉富氢冶炼和大比例球团冶炼提供理论基础与数据支撑。

关键词：低碳炼铁高炉球团矿富氢还原热态抗压强度

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外源油菜素内酯对盐胁迫赖草生理特性的影响

草地学报 2024年

作者：杜利霞秦士利张倩廖明旺王凯鑫侯向阳山西农业大学草业学院农业农村部饲草高校生产模式创新重点实验室

为探究油菜素内酯（brassinolide，BR）对盐胁迫赖草的修复作用，本研究采用盆栽模拟试验，以‘晋北’赖草（Leymus secalinus ‘Jinbei’ ）为材料，用不同浓度(0.05，0.1，0.15，0.2 μmol·L-1)的BR喷施盐(500 mmol·L-1NaCl)胁迫的... 详细信息

为探究油菜素内酯（brassinolide，BR）对盐胁迫赖草的修复作用，本研究采用盆栽模拟试验，以‘晋北’赖草（Leymus secalinus ‘Jinbei’ ）为材料，用不同浓度(0.05，0.1，0.15，0.2 μmol·L-1)的BR喷施盐(500 mmol·L-1NaCl)胁迫的赖草叶片，通过对赖草幼苗光合生理指标的研究，筛选修复盐胁迫损伤的最适BR浓度。结果表明，500 mmol·L-1NaCl胁迫后，对赖草表型及生理方面都达到了损伤的程度，不同浓度的BR处理盐胁迫后的赖草，能起到修复作用。Na+、K+对BR的作用比较敏感，K+/Na+提高了49.85%，效果显著（P<0.05）；BR喷施后，超氧阴离子(Superoxide anion free radical，O2－)含量、相对电导率降低显著，超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性显著降低，过氧化氢酶（Catalase，CAT），过氧化物酶（Peroxidase，POD）活性增加不明显，叶绿素含量增加，但净光合速率提高缓慢。综合分析，BR处理主要通过调节离子运输抵抗离子胁迫带来的伤害，增加叶片渗透调节物质、降低活性氧损伤，保护细胞膜，达到修复盐胁迫的作用；且用0.15 μmol·L-1BR对赖草的修复效果最佳。

关键词：赖草油菜素内酯盐胁迫光合生理主成分分析