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独脚金内酯对烟草腋芽休眠及侧枝生长的影响与转录组研究

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独脚金内酯对烟草腋芽休眠及侧枝生长的影响与转录组研究

作者：范吴蔚贵州大学

学位级别：硕士

分枝在植物形态建成中扮演着重要的角色,分枝由腋芽发育而成,腋芽的生长发育是十分复杂的过程,受到内源和外源因素调控。烟草(Nicotiana tabacum)是一种科研模式植物和广泛栽培的经济作物,其腋芽的休眠、萌发及侧枝的生长发育对烟草的... 详细信息

分枝在植物形态建成中扮演着重要的角色,分枝由腋芽发育而成,腋芽的生长发育是十分复杂的过程,受到内源和外源因素调控。烟草(Nicotiana tabacum)是一种科研模式植物和广泛栽培的经济作物,其腋芽的休眠、萌发及侧枝的生长发育对烟草的产质量将会产生非常重要的影响。为此,本研究对烟株打顶后在叶腋处施加不同浓度(1、10和50μmol·L)的独脚金内酯类似物GR24溶液,研究不同浓度的GR24溶液对烟草不同节位之间腋芽和侧枝生长的影响及不同节位腋芽和侧枝及对应叶片的抗氧化代谢、碳代谢的调控效应,解析独脚金内酯对腋芽休眠与萌芽生长的位置效应和浓度效应,在此基础上应用RNA-Seq技术,分别对打顶后烟草腋芽不同发育时期和独脚金内酯对烟草腋芽影响的转录组学分析,从转录组角度揭示烟草腋芽生长发育和独脚金内酯对烟草腋芽生长影响的分子调控机制,以期为烟草侧枝发育研究和侧枝控制途径提供一定的理论基础。研究结果如下:(1)1和10μmol·LGR24溶液处理后烟草第1～6节位腋芽的萌芽率分别显著低于对照24.44%～30.00%和37.50%～44.00%,而50μmol·LGR24溶液处理与对照差异不显著。独脚金内酯处理后,K326和云烟87第1～6节位的腋芽长度总体低于对照,在第1～3节位K326和云烟87腋芽中分别以50和1μmol·L的GR24效果最佳,在第4～6节位K326和云烟87腋芽中分别以10和50μmol·L的GR24效果最佳。独脚金内酯处理后烟草腋芽第1～3节位的鲜重也均低于对照。可见独脚金内酯对烟草腋芽的萌发、伸长和鲜重均有一定的抑制作用,并存在浓度效应和位置效应,对不同品种间腋芽伸长的影响也存在一定的差异。(2)不同浓度的独脚金内酯处理下侧枝的CAT活性均不同程度的增加,在第1～3节位相比对照增加了0.31～4.97倍,侧枝PPO活性在3个节位均低于对照。10和50μmol·L的GR24处理下第3节位侧枝PAL活性高于对照,而POD和SOD活性与对照无显著性差异。独脚金内酯处理后叶片PPO活性整体低于对照。可见独脚金内酯处理后提高了侧枝CAT活性,一定程度的抑制了侧枝和叶片PPO活性。(3)独脚金内酯处理下,烟草第3节位侧枝蔗糖、可溶性糖和果糖含量及SPS和INV酶活性均高于对照,同时提高了第1节位侧枝b-淀粉酶和第2节位a-淀粉酶活性。独脚金内酯处理后烟草叶片的淀粉、果糖、蔗糖及第1、2节位可溶性糖含量低于对照,但均高于侧枝。可见独脚金内酯有利于提高第3节位侧枝糖含量及相关酶活性,对调控侧枝和叶片的源库运输有一定的作用。(4)基于烟草腋芽及侧枝不同发育时期的转录组分析表明,0 d与2 d共有3355个差异基因表达,0 d与6 d共有6825个差异基因表达,2 d与6 d共有5407个差异基因表达。3个比较组共有的756个基因中筛选到6个与抗氧化代谢相关基因,如PER52、PRP1和SODB等,还筛选到16个与碳代谢相关的基因,如SS、SPS、SUS6、BAM7和SWEET1等。GO富集分析表明,差异表达基因主要富集的生物进程和代谢通路有:单细胞组织、细胞和催化活性等途径上,其中CK＿0 vs CK＿6比较组富集的基因较其他比较组最多。Pathway显著富集于代谢途径、次生代谢物生物合成以及植物激素信号转导等途径,其中在植物激素信号转导途径中注释到玉米素合成中CRE1、AHP、B-ARR和A-ARR基因的表达。此外,q RT-PCR检测结果也证实了RNA-Seq分析结果的可靠性。(5)独脚金内酯处理和未处理的腋芽及侧枝转录分析结果显示,在CK＿2 VS GR＿2和CK＿6 VS GR＿6比较组中分别鉴定出332和1193个基因。GO富集分析表明,差异基因多数富集于细胞过程、单细胞组织、代谢过程和生物调节途径上。Pathway显著富集于内质网蛋白加工、二萜生物合成、代谢途径和次生代谢物生物合成等途径。在处理2 d时,注释到赤霉素相关基因GA2OX2和玉米素生物合成相关基因与ZOX1与对照相比呈下调表达。对独脚金内酯相关基因表达情况进一步分析发现,烟草腋芽及侧枝中与独脚金内酯合成相关基因有CCD7和D27,与独脚金内酯信号转导相关基因有MAX2、D14、DAD2和SMAX1,且外源独脚金内酯处理6 d时,能够促进芽内SMAX1、D14、DAD2、CCD7和D27基因的表达。

关键词：烟草腋芽独脚金内酯代谢转录组

烟草MADS-box基因家族鉴定及其腋芽发育相关基因表达分析

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分子植物育种 2022年第7期20卷 2217-2232页

作者：潘志演唐博希田慧源范吴蔚彭剑涛刘国琴贵州大学烟草学院贵州省烟草品质研究重点实验室贵阳550025 玉溪市烟草公司易门县分公司玉溪651100

MADS-box基因是调节植物芽生长发育的一类重要的转录调控因子。本研究基于烟草全基因组数据,对烟草(Nicotiana tabacum)MADS-box基因进行了鉴定,并对其理化性质、进化关系、基因结构和保守基序分析,采用RT-qPCR的方法分析了6个MADS-box... 详细信息

MADS-box基因是调节植物芽生长发育的一类重要的转录调控因子。本研究基于烟草全基因组数据,对烟草(Nicotiana tabacum)MADS-box基因进行了鉴定,并对其理化性质、进化关系、基因结构和保守基序分析,采用RT-qPCR的方法分析了6个MADS-box基因在不同组织的表达特性和腋芽发育过程的表达变化。结果表明,烟草全基因组中有183个烟草MADS-box成员,其CDS序列在321~1602 bp之间;烟草MADS-box基因分为Type-Ⅰ型(Mα和Mγ)和Type-Ⅱ型(MIKC*和MIKCc)。系统发育树分析发现,NtMADS3、NtMADS25、NtMADS130编码的氨基酸序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)的SVP和AGL24具有较高的同源性,NtMADS53、NtMADS84、NtMADS29编码的氨基酸序列与番茄(Solanum lycopersicum)腋芽发育相关基因SIMBP11有较高的同源性。RT-qPCR结果发现,NtMADS3、NtMADS25、NtMADS29、NtMADS53、NtMADS84和NtMADS130在腋芽中的表达量较高,且其表达量与腋芽生长显著相关。可见,NtMADS3、NtMADS25、NtMADS29、NtMADS53、NtMADS84和NtMADS130可能参与调控烟草腋芽的生长。本研究为进一步深入研究MADS-box基因在烟草腋芽发育中的作用提供了一定的参考信息。

关键词：烟草 MADS-box基因家族腋芽基因表达

独脚金内酯与脱落酸对烟草腋芽生长及烟叶主要化学成分的影响

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山地农业生物学报 2022年第4期41卷 49-53页

作者：范吴蔚肖志文潘志演刘国琴贵州大学烟草学院/贵州省烟草品质研究重点实验室贵州贵阳550025 云南省玉溪市烟草公司易门县分公司云南易门651100

以‘云烟87’为试验材料,通过盆栽试验,探索独脚金内酯与脱落酸对烟草腋芽生长的调控作用以及对烟叶内在质量的影响效应。结果表明:独脚金内酯、脱落酸及两者混合施用后,烟草第1~3节位腋芽的长度显著低于对照,脱落酸及两者混合施用对第... 详细信息

以‘云烟87’为试验材料,通过盆栽试验,探索独脚金内酯与脱落酸对烟草腋芽生长的调控作用以及对烟叶内在质量的影响效应。结果表明:独脚金内酯、脱落酸及两者混合施用后,烟草第1~3节位腋芽的长度显著低于对照,脱落酸及两者混合施用对第4~6节位的腋芽没有显著作用;各处理烟叶总酚、总糖和还原糖含量高于对照,在两者混合处理下最高,且与对照达到显著差异。两者混合处理下,烟叶烟碱含量显著高出对照35.71%,对淀粉含量没有影响。可见,独脚金内酯、脱落酸及两者混合施用后能够抑制烟草第1~3节位腋芽伸长,两者混合处理有利于烟叶内在质量的形成。

关键词：烟草腋芽独脚金内酯脱落酸化学成分

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易门县不同烤烟品种适应性研究

农业科学 2023年第4期13卷 283-289页

作者：范吴蔚李鹏肖志文王云明王海张靖李春黎李红生玉溪市烟草公司易门县分公司云南易门

为改善易门烟区因长期种植单一烤烟品种导致的品种退化、产质量下降等问题,以K326为对照,云烟116、云烟100、云烟97及云烟121这4个烤烟品种为研究对象,采用对比分析法,从植物学性状、大田生育期、农艺性状、初烤烟叶外观品质及经济性状... 详细信息

为改善易门烟区因长期种植单一烤烟品种导致的品种退化、产质量下降等问题,以K326为对照,云烟116、云烟100、云烟97及云烟121这4个烤烟品种为研究对象,采用对比分析法,从植物学性状、大田生育期、农艺性状、初烤烟叶外观品质及经济性状等方面研究了4个品种在易门烟区的适应性。结果表明4个烤烟品种的植物学性状、农艺性状、初烤烟叶外观质量和经济性状均优于当地主栽品种K326,可以在易门烟区进一步示范验证,其中云烟121的综合表现最好,田间表现较佳,烟叶产量和产值高。

关键词：烤烟品种产量质量

外源ABA对烟草苗期冷胁迫伤害的缓解效应研究

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山地农业生物学报 2023年第3期42卷 21-28页

作者：王原秀兰梦云范吴蔚唐博希田慧源刘国琴贵州大学烟草学院/贵州省烟草品质研究重点实验室贵州贵阳550025 贵州大学林学院贵州贵阳550025 玉溪市烟草公司易门县分公司云南玉溪651100

为探究外源脱落酸(ABA)对冷胁迫烟草幼苗的缓解效应,本研究以‘云烟97’为试材,分析了外源ABA对烟草幼苗叶片细胞膜透性、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。结果表明,冷胁迫会增大烟草幼苗叶片细胞膜透性,随冷胁迫时间延长,膜透... 详细信息

为探究外源脱落酸(ABA)对冷胁迫烟草幼苗的缓解效应,本研究以‘云烟97’为试材,分析了外源ABA对烟草幼苗叶片细胞膜透性、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。结果表明,冷胁迫会增大烟草幼苗叶片细胞膜透性,随冷胁迫时间延长,膜透性逐渐增大,对烟苗产生伤害;叶面喷施ABA能维持细胞膜的相对稳定性,减轻冷胁迫对烟苗的伤害度,在冷胁迫1~4 d时,伤害度分别降低了33.36、36.78、58.60和1.86倍,显著小于未喷施外源ABA的冷胁迫处理。冷胁迫处理增加叶片丙二醛(MDA)含量,诱导抗氧化酶活性的增强,引起渗透调节物质含量的增加;而叶面喷施ABA处理能提高叶片中抗氧化酶活性,抑制MDA的过量积累,始终维持较高的渗透调节物质含量。综上,外源ABA通过调节植株保护酶活性和渗透调节水平等提高烟草幼苗抗冷性。

关键词：烟草幼苗 ABA 冷胁迫缓解效应

独脚金内酯对烟草腋芽生长以及抗氧化酶活性和糖含量的影响

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植物生理学报 2021年第4期57卷 910-918页

作者：范吴蔚潘志演王原秀杨胜成曾仁川刘国琴贵州大学烟草学院贵州省烟草品质研究重点实验室贵阳550025

为探明独脚金内酯对烟草(Nicotiana tabacum)腋芽生长及生理的作用机理,以‘云烟87’为试材,研究了不同浓度(1、10和50μmol·L^(-1))独脚金内酯类似物GR24溶液对烟草腋芽生长、抗氧化酶活性和糖含量的影响。结果表明:1和10μmol·L^(-1... 详细信息

为探明独脚金内酯对烟草(Nicotiana tabacum)腋芽生长及生理的作用机理,以‘云烟87’为试材,研究了不同浓度(1、10和50μmol·L^(-1))独脚金内酯类似物GR24溶液对烟草腋芽生长、抗氧化酶活性和糖含量的影响。结果表明:1和10μmol·L^(-1) GR24溶液处理后烟草第1~6节位腋芽的萌芽率均显著低于对照,而50μmol·L^(-1) GR24溶液处理与对照差异不显著;GR24处理后不同时期和不同节位的腋芽长度均低于对照,其中1μmol·L^(-1) GR24溶液处理后的指标与对照均达到显著差异;不同处理腋芽的过氧化氢酶(CAT)活性均不同程度地增加,其中1μmol·L^(-1) GR24溶液处理在第1~3节位相比对照分别增加了1.67、1.22和1.72倍;第1、2节位腋芽的过氧化物酶(POD)活性与对照差异不显著;1μmol·L^(-1) GR24溶液处理显著提高了烟草第1、2节位腋芽的蔗糖含量,还提高了超氧化物歧化酶(SOD)活性以及可溶性糖、蔗糖和果糖含量,10和50μmol·L^(-1) GR24溶液处理与对照无显著差异。可见,独脚金内酯对烟草腋芽的生长具有一定抑制作用,且对烟草不同节位腋芽生长、抗氧化酶活性和糖含量的影响存在一定的浓度效应和位置效应。

关键词：烟草独脚金内酯腋芽抗氧化酶

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脱落酸对烟草腋芽生长及叶片碳氮代谢的影响

贵州农业科学 2020年第8期48卷 18-23页

作者：赵益范吴蔚潘志演刘国琴贵州大学烟草学院/贵州省烟草品质研究重点实验室贵州贵阳550025

为提高烟草的产质量,以K326为试材,采用盆栽试验研究不同浓度脱落酸(ABA)溶液(90μmol/L和228μmol/L)对烟草打顶后腋芽生长及对应节位叶片主要碳水化合物及含氮化合物的影响。结果表明:ABA处理的第7~10天及停止处理后第1~8天烟草第1节... 详细信息

为提高烟草的产质量,以K326为试材,采用盆栽试验研究不同浓度脱落酸(ABA)溶液(90μmol/L和228μmol/L)对烟草打顶后腋芽生长及对应节位叶片主要碳水化合物及含氮化合物的影响。结果表明:ABA处理的第7~10天及停止处理后第1~8天烟草第1节位、第2节位和第3节位腋芽长度均显著低于对照(蒸馏水,CK);停止处理后第12天和第14天烟草第1节位和第2节位腋芽长度显著低于CK,90μmol/L处理第3节位腋芽长度显著低于228μmol/L和CK。停止处理后第4天时,228μmol/L处理的叶片氨基酸、总糖、还原糖及淀粉含量最高,其中氨基酸含量与CK差异显著;停止处理后第8天时,228μmol/L处理的氨基酸、总糖、还原糖含量和α-淀粉酶活力最高,90μmol/L处理的淀粉含量最高;停止处理后第12天时,228μmol/L处理的α-淀粉酶活力最高,90μmol/L处理的淀粉含量最高。ABA停止处理后第4天和第12天第2节位和第3节位对应叶片的可溶性蛋白含量低于CK。可见,ABA对烟草腋芽的生长具有一定的抑制作用,且各浓度对不同部位腋芽生长及对应节位叶片碳氮代谢的影响效应存在差异。

关键词：脱落酸烟草腋芽碳氮代谢

人工智能多模态通用大模型数据合规技术应用风险动态规制

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科技与法律（中英文） 2024年第2期 117-126页

作者：吴蔚中共四川省委党校/四川行政学院成都610071

隐私计算技术、SaaS平台、数据合规监测系统等数据合规技术将数据处理需求按照监管规则约束转化为程序和代码可以处理的计算问题。数据合规技术联结了多方节点数据和算力资源,拓宽了数据来源渠道,提高了模型的泛化能力,成为人工智能通... 详细信息

隐私计算技术、SaaS平台、数据合规监测系统等数据合规技术将数据处理需求按照监管规则约束转化为程序和代码可以处理的计算问题。数据合规技术联结了多方节点数据和算力资源,拓宽了数据来源渠道,提高了模型的泛化能力,成为人工智能通用大模型研发应用的泛在普适性底层技术。数据合规技术具备颠覆性重构算法应用流程的能力,在数据处理上存在多重关系,涉及多方数据处理者,技术应用中存在不同程度的系统性风险。数据合规技术应用的风险规制要将分散零碎的规则和工具嵌入多维共治的动态方案中,针对各项技术风险产生的不同机理,进行个性化和差异化的动态规制。

关键词：数据合规技术人工智能通用大模型风险治理

上转换粒子辅助近红外光热协同固化及其在涂层中的应用

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涂料工业 2024年

作者：吴蔚徐航邹修成刘仁江南大学化学与材料工程学院

为探究敏化剂掺杂量对上转换粒子辅助光聚合(UCAP)热效应的影响，并充分利用热效应提高能量利用率以及固化速率，制备了一系列不同敏化剂掺杂量的NaYF4:Yb3+/Tm3+上转换粒子(UCPs)，并利用热成像仪监测体系温度，利用实时红外表征固化... 详细信息

为探究敏化剂掺杂量对上转换粒子辅助光聚合(UCAP)热效应的影响，并充分利用热效应提高能量利用率以及固化速率，制备了一系列不同敏化剂掺杂量的NaYF4:Yb3+/Tm3+上转换粒子(UCPs)，并利用热成像仪监测体系温度，利用实时红外表征固化动力学。结果表明：随着敏化剂掺杂量的增加，UCAP热效应增强。通过在丙烯酸酯材料中添加光引发剂和热引发剂，构建了基于UCAP的光热协同固化体系。相较于UCAP体系，该体系固化速率显著提高，由此制备的近红外光热协同固化涂层材料也具有更高的固化效率，所需的近红外光辐照剂量降低了30%。

关键词：上转换粒子近红外光聚合光热协同热效应