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中国沙棘HrNRAMP1基因克隆及表达分析

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生物工程学报 2024年

作者：张恬任乾丹陈科李昕娟孙菁周武青海大学生态环境工程学院中国科学院西北高原生物研究所青海省青藏高原特色生物资源研究重点实验室中国科学院藏药研究重点实验室

自然抵抗相关巨噬细胞蛋白家族(natural resistance-associated macrophage protein， NRAMP)在多种物种转运二价金属离子中发挥着重要作用。为给沙棘低铅积累新品种的分子育种提供理论依据，克隆中国沙棘(Hippophae rhamnoides subsp. ... 详细信息

自然抵抗相关巨噬细胞蛋白家族(natural resistance-associated macrophage protein， NRAMP)在多种物种转运二价金属离子中发挥着重要作用。为给沙棘低铅积累新品种的分子育种提供理论依据，克隆中国沙棘(Hippophae rhamnoides subsp. sinensis Rousi)HrNRAMP1基因并探究沙棘在重金属铅胁迫下该基因的表达模式。参考沙棘基因组数据，采用聚合酶链反应(polymerase chain reaction， PCR)技术克隆出全长HrNRAMP1基因，并对其进行生物信息学分析，利用烟草叶片瞬时表达、实时荧光定量技术分析其亚细胞定位及在不同铅浓度胁迫下的表达模式。结果显示，沙棘HrNRAMP1基因全长1 539 bp，编码512个氨基酸，为疏水性稳定蛋白；生物信息学分析表明，HrNRAMP1蛋白二级结构中α-螺旋占比最大且不含信号肽，预测HrNRAMP1为含11个跨膜区的膜蛋白；通过与13个物种同源基因进行的多序列比对表明HrNRAMP1蛋白具有NRAMP基因家族的典型保守结构域[溶质载体家族5/6(solute carrier family 5/6， SLC5/6)结构域]，系统发育树显示其与茄科亲缘关系最近；亚细胞定位实验表明，HrNRAMP1蛋白定位于质膜；转录组数据(RNA sequencing data， RNA-seq)分析及聚合酶链式反应(real time fluorescence quantitative polymerase chain reaction， qRT-PCR)实验验证结果对比表明，HrNRAMP1表达量总体上随着环境中铅离子浓度的升高呈现先上升后下调，在设置的铅浓度达2 000 mg/kg时，基因表达量最大。提示HrNRAMP1蛋白可能在调控植物体内铅离子运输及应对重金属铅胁迫中发挥重要作用。本研究提示HrNRAMP1蛋白可能在调控植物体内铅离子运输及应对重金属铅胁迫中发挥重要作用，为深入解析沙棘响应重金属铅胁迫的分子调控机制及利用基因工程手段培育重金属铅低积累性沙棘新品种提供研究基础和分子靶标。

关键词：沙棘自然抵抗相关巨噬细胞蛋白家族(NRAMP) 基因克隆金属离子转运表达分析亚细胞定位

沙棘LBD基因家族鉴定及其在花芽发育过程中的表达分析

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生物工程学报 2024年

作者：李昕娟杨盼盼张恬任乾丹周武青海大学生态环境工程学院新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源与基因工程重点实验室

外侧器官边界域(lateral organ boundaries domain， LBD)转录因子广泛存在于高等植物中，并在植物生长发育和逆境胁迫等过程中发挥了非常重要的作用。沙棘(Hippophae rhamnoides L.)作为一种抗旱、耐寒、耐盐碱的灌木，具有一定的生态... 详细信息

外侧器官边界域(lateral organ boundaries domain， LBD)转录因子广泛存在于高等植物中，并在植物生长发育和逆境胁迫等过程中发挥了非常重要的作用。沙棘(Hippophae rhamnoides L.)作为一种抗旱、耐寒、耐盐碱的灌木，具有一定的生态价值和经济价值。为了分析LBD基因家族在中国沙棘雌雄花芽发育过程中的作用，本研究利用生物信息学方法从沙棘全基因组数据中鉴定出了11个LBD基因。LBD基因家族不均匀分散在5条染色体上，编码159-302个氨基酸，分子质量18 249.91-33 202.01 Da。亚细胞定位预测表明蛋白质分布于细胞核或叶绿体中；LBD序列较为保守，具有高度相似的基序、基因结构和蛋白质三维结构；将沙棘与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、大麦(Hordeum vulgare)的LBD基因进行系统发育分析发现，HrLBD基因家族均可细分为Class Ⅰ和Class Ⅱ两大亚家族；转录组及RT-qPCR结果显示，HrLBD基因在沙棘雄性花芽发育过程中表达量更高，并随着花芽发育过程表达量逐渐升高，推测HrLBD基因在特定时期影响沙棘雄性花芽发育。本研究为初步阐明HrLBD基因在沙棘雌雄花芽生长发育中的作用和性别分化机制奠定了理论基础。

关键词：沙棘外侧器官边界域基因家族花芽发育基因表达实时荧光定量PCR

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雅鲁藏布江中部流域土地沙化遥感识别

地球信息科学学报 2022年第2期24卷 391-404页

作者：詹琪琪赵伟杨梦娇付浩李昕娟熊东红中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041 中国科学院大学北京100049 成都理工大学地球科学院学院成都610059

雅鲁藏布江中部流域长期遭受土地沙化侵蚀,采取有效手段进行沙化土地信息快速识别,跟踪土地沙化现状和动态发展,是土地沙化防治的基本前提。遥感数据因其快速、大范围、高精度监测等特点已被广泛应用于土地沙化监测。为降低该区域沙化... 详细信息

雅鲁藏布江中部流域长期遭受土地沙化侵蚀,采取有效手段进行沙化土地信息快速识别,跟踪土地沙化现状和动态发展,是土地沙化防治的基本前提。遥感数据因其快速、大范围、高精度监测等特点已被广泛应用于土地沙化监测。为降低该区域沙化土地破碎化分布特征以及广泛分布的稀疏植被地表对沙化土地遥感识别带来的不确定性,本文利用Google Earth Engine平台获取2019年秋季雅鲁藏布江中部流域Landsat无云遥感影像,基于面向对象的分类思想,充分提取沙化土地的光谱、几何和地形特征,根据不同的分类器构建4种分类方案,包括单一分类器(支持向量机、决策树、最近邻)分类以及组合分类法分类,提取雅江中游河谷地区沙化土地信息并验证不同方案的提取精度。结果表明:①利用面向对象组合分类模型提取的沙化土地信息效果最佳,总体精度高达91.38%,Kappa系数为0.82;②相较于采用单一分类器(支持向量机、最近邻和决策树分类)的面向对象分类方法,组合分类模型能更有效地识别破碎化的小面积沙化土地,降低沙化土地与稀疏植被地表的混淆情况,提高分类可靠性;③基于面向对象组合分类模型反演得到雅鲁藏布江中部流域2019年沙化土地分布信息,土地沙化面积达299.61 km^(2),总体上呈现沿河谷的带状不连续分布,且集中分布于河流北岸以及靠近河道的阳坡、低海拔地区。本研究可为土地沙化遥感监测提供新思路,其应用可服务于雅鲁藏布江中部流域土地沙化预防和治理工作。

关键词：土地沙化 Landsat 遥感分类空间分布特征雅鲁藏布江中游面向对象分类 GEE 方法比较

CityEngine CGA支持下的苗族特色民居三维建模

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测绘通报 2017年第12期 112-116页

作者：李昕娟王加胜云南师范大学信息学院云南昆明650500 云南师范大学西部资源环境地理信息技术教育部工程研究中心云南昆明650500

少数民族民居是中华民族文化的重要组成部分,而在现今民族大融合的背景下,传统少数民族建筑的传承和发展正呈现衰退之势,采用三维建模技术对少数民族民居进行数字化保存意义重大。苗族民居造型复杂,具有独特的吊脚楼结构,给规则建模带... 详细信息

少数民族民居是中华民族文化的重要组成部分,而在现今民族大融合的背景下,传统少数民族建筑的传承和发展正呈现衰退之势,采用三维建模技术对少数民族民居进行数字化保存意义重大。苗族民居造型复杂,具有独特的吊脚楼结构,给规则建模带来困难。为此,本文以CityEngine软件为建模平台,巧妙地组合与运用挤出、拆分、平移等基础函数,编写了苗族民居底层支柱、二层主屋和歇山型屋顶的规则,完整地实现了苗族典型民居的规则建模,并实现了民居样式的动态调整与民族村寨的快速生成。研究结果表明,基于CGA规则对复杂的民族民居三维建模方法可行,为数字化保存少数民族民居提供了便捷的方式。

关键词： CGA规则苗族民居三维建模

西南山地典型流域地震前后泥石流物源遥感精细识别——以九寨沟树正寨流域为例

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遥感技术与应用 2021年第3期36卷 638-648页

作者：李昕娟林家元胡桂胜赵伟中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 中国科学院大学北京100049 西南大学地理科学学院重庆400715

泥石流物源的信息获取目前主要依靠野外勘查测量和目视解译提取,存在耗时费力、覆盖范围有限、主观性强等问题。遥感因其快速、大范围、高精度监测的特点为泥石流物源识别提供了更为可靠的方式。基于Sentinel 2影像和ALOS地形数据,根据... 详细信息

泥石流物源的信息获取目前主要依靠野外勘查测量和目视解译提取,存在耗时费力、覆盖范围有限、主观性强等问题。遥感因其快速、大范围、高精度监测的特点为泥石流物源识别提供了更为可靠的方式。基于Sentinel 2影像和ALOS地形数据,根据物源区光谱特征和地形特征差异,采用面向对象的分类方法进行物源识别,实现了树正寨流域地震前后泥石流崩滑物源、沟道物源和坡面物源的遥感精细识别。实验结果表明:①基于无人机和Google Earth高分辨率影像选取验证样本发现,采用该方法的树正寨流域物源识别精度分别为震前85.71%,震后88.34%,对应的Kappa系数分别为0.77和0.76;②相比于传统基于像元的遥感分类方法,该方法震前和震后分类精度分别高出14.28%和22.70%,尤其对于小面积的崩滑单体识别有着更优秀的表现;③地震前后由于地震诱发崩塌滑坡等灾害导致物源总储量由1.85×10^(6)m^(3)增至3.99×10^(6)m^(3),主要物源类型是崩滑物源,占比70.80%。总体而言,实验为泥石流物源的判识提供了基于高分辨率遥感影像观测的自动识别方法,判识结果也将为泥石流灾害防治及风险评估提供重要的科学支撑。

关键词：遥感面向对象方法泥石流物源识别九寨沟地震

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沙棘MADS-box基因家族鉴定及分析

分子植物育种 2023年

作者：李鸿燕李嘉欣刘丽娥李昕娟周武青海大学生态环境工程学院

MADS-box基因是真核生物中一类参与生长发育的重要转录因子，具有广泛的生物学功能。为深入了解沙棘MADS-box基因家族的生物学特性，本研究利用生物信息学方法对沙棘MADS-box基因家族进行鉴定分析。结果表明，从沙棘中鉴定出30个MADS-bo... 详细信息

MADS-box基因是真核生物中一类参与生长发育的重要转录因子，具有广泛的生物学功能。为深入了解沙棘MADS-box基因家族的生物学特性，本研究利用生物信息学方法对沙棘MADS-box基因家族进行鉴定分析。结果表明，从沙棘中鉴定出30个MADS-box基因家族成员，根据蛋白质序列可将30个MADS-box基因分为10个亚类，不均匀分布于12条染色体上。共线性分析发现沙棘种内具有6对片段复制基因，沙棘与拟南芥的种间分析发现8对片段复制基因，推测MADS-box基因家族主要由片段复制而来。沙棘MADS-box基因内含子密度差异较大，且具有广泛的响应元件，其中光响应元件数目相对较多。沙棘30个MADS-box基因在不同组织中的表达量具有差异性，说明MADS-box基因具有不同的组织特异性表达模式。沙棘MADS-box蛋白质与植物开花时间密切相关，可能为植物成花发育的关键蛋白。本研究为进一步探讨MADS-box基因家族在植物发育中的功能提供了一定的参考。

关键词： MADS-box 沙棘基因家族生物信息

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智能运维在智慧城轨建设中的应用研究

计算机应用文摘 2023年第15期39卷 34-37页

作者：李昕娟李娜中车永济电机有限公司电气研究院西安710018

为助力轨道交通领域的发展,响应国家建设“交通强国”“数字中国”的战略,促进智能运维在智慧城轨中的应用,文章概述了《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》中智慧城轨的内涵,指出智能运维是智慧城轨发展的重要内容,对智能运维技术以... 详细信息

为助力轨道交通领域的发展,响应国家建设“交通强国”“数字中国”的战略,促进智能运维在智慧城轨中的应用,文章概述了《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》中智慧城轨的内涵,指出智能运维是智慧城轨发展的重要内容,对智能运维技术以及架构进行简要介绍,并在此基础上,分析了智能运维在智慧城轨中的业务场景,通过将智能运维与车辆在途检测、轨旁检测、车辆检修管理、场段管理等应用场景相结合,从而提升运维的可靠性以及运维效率,实现城市轨道交通智能运维,加速智慧城轨建设。

关键词：智能运维城市轨道交通智能化应用

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PEPS系统智能钥匙三维天线场强标定

信息通信 2015年第3期28卷 1-2页

作者：胡立新邓懿李昕娟兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730000

主要讲述汽车PEPS系统智能钥匙的亥姆霍兹三维天线场强标定方法。首先介绍广泛使用的一点标定算法,然后指出一点标定的缺点,最后提出改进的两点标定算法。

关键词： PEPS系统亥姆霍兹天线三维标定

西藏沙棘和肋果沙棘叶绿体基因组比较分析及系统发育研究

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基因组学与应用生物学 2024年第5期43卷 767-787页

作者：李昕娟刘丽娥李鸿燕李嘉欣周武青海大学生态环境工程学院西宁810016

沙棘属(Hippophae)植物具有丰富的经济价值和生态价值,但对于沙棘属植物的分类和系统发育研究还存在不足和争论。本研究基于西藏沙棘(Hippophae tibetana)和肋果沙棘(Hippophae neurocarpa)的叶绿体基因组进行分析和研究,以探究沙棘属... 详细信息

沙棘属(Hippophae)植物具有丰富的经济价值和生态价值,但对于沙棘属植物的分类和系统发育研究还存在不足和争论。本研究基于西藏沙棘(Hippophae tibetana)和肋果沙棘(Hippophae neurocarpa)的叶绿体基因组进行分析和研究,以探究沙棘属植物在系统发育和分类上的关系。组装后得到的西藏沙棘和肋果沙棘的叶绿体基因组大小分别为155810 bp和156316 bp,二者(G+C)含量相差仅0.02%;经注释后得到的西藏沙棘叶绿体基因组含有131个基因,肋果沙棘叶绿体基因组含有132个基因;二者分别含有246个和247个简单重复序列,41个和36个长重复序列。在对沙棘属叶绿体基因组进行分析后得出6个高可变区,可用于系统发育分析以及分子标记的开发。由系统发育结果可知,西藏沙棘单独为一支,肋果沙棘则与蒙古沙棘(Hippophae rhamnoides ***)等沙棘属亚种聚为一支。本研究可为沙棘属植物的分类和系统发育研究奠定基础。

关键词：西藏沙棘肋果沙棘叶绿体基因组系统发育分析