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在植物发育功能中的研究进展

生物学杂志 2025年第1期42卷 98-104页

作者：王奕鑫张中良解莉楠张庆祝无东北林业大学生命科学学院东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室哈尔滨150040 黑龙江省庆安国有林场管理局绥化152400 东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040 东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040

植物经历生殖生长与营养生长阶段来确保生命周期的顺利完成,适当的开花时机对生长转变至关重要,开花的机制在植物中高度保守,这一机制的核心在于环境和内源性信号对成花素基因FLOWERING LOCUS T(FT)的转录调控。FT蛋白属于一类保守的蛋... 详细信息

植物经历生殖生长与营养生长阶段来确保生命周期的顺利完成,适当的开花时机对生长转变至关重要,开花的机制在植物中高度保守,这一机制的核心在于环境和内源性信号对成花素基因FLOWERING LOCUS T(FT)的转录调控。FT蛋白属于一类保守的蛋白家族,是营养生长和生殖生长转变过程的重要遗传因子,在两个生长阶段中都发挥着重要作用,从不同物种的生殖生长和营养生长两个方面综述FT基因的功能、作用机制和调控网络,为理解植物通过整合多种信号产生对环境变化的适应性和精确性,也为围绕植物生殖调控育种目标进行分子遗传改良提供参考。

关键词：成花素 FLOWERING LOCUS T 作用机制生殖生长营养生长

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水稻非生物胁迫相关QTL研究进展

植物生理学报 2013年第12期49卷 1301-1308页

作者：刘鸣李玉花解莉楠东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040

培育优质高产水稻品种是水稻育种工作者的首要目标。近年来,不断恶化的环境条件使水稻生长面临更多的逆境胁迫。其中,非生物胁迫严重影响水稻产量提高和品质改善。从QTL角度研究水稻对非生物胁迫的适应机理,对于提高水稻产量、品质和抗... 详细信息

培育优质高产水稻品种是水稻育种工作者的首要目标。近年来,不断恶化的环境条件使水稻生长面临更多的逆境胁迫。其中,非生物胁迫严重影响水稻产量提高和品质改善。从QTL角度研究水稻对非生物胁迫的适应机理,对于提高水稻产量、品质和抗逆性等方面具有重要的意义。本文综述了近年来水稻非生物胁迫相关QTL的研究进展,以及通过分子辅助育种手段创制多目标性状聚合的优良水稻品种的主要策略,为实现水稻优质高产和广适性的综合改良提供思路。

关键词：水稻非生物胁迫 QTL 分子辅助育种

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植物DNA甲基化研究进展

植物生理学报 2012年第11期48卷 1027-1036页

作者：李娜张旸解莉楠李玉花东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,强烈地影响植物染色质结构和基因的表达,因此植物DNA甲基化的研究对植物生长发育及进化过程的研究发展起着重要作用。本文概述了植物DNA甲基化的特征,并对植物DNA甲基化的发生机制、生物学功能... 详细信息

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,强烈地影响植物染色质结构和基因的表达,因此植物DNA甲基化的研究对植物生长发育及进化过程的研究发展起着重要作用。本文概述了植物DNA甲基化的特征,并对植物DNA甲基化的发生机制、生物学功能、检测分析方法等方面进行了综述,旨在深入了解DNA甲基化对植物的影响。

关键词： DNA甲基化 RdDM 基因调控植物发育检测方法

羽衣甘蓝叶色、叶型遗传及自交不亲和性机理的研究

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羽衣甘蓝叶色、叶型遗传及自交不亲和性机理的研究

作者：解莉楠东北林业大学

学位级别：硕士

本研究采用日本引进的16个羽衣甘蓝品种，首先利用亲和指数法选育出自交不亲和株系，通过荧光显微法对其自交不亲和表现进一步验证;之后利用纯化的品系进行叶色、叶型的遗传分析，选育高观赏性的品系;并利用Northern杂交技术和双向电泳... 详细信息

本研究采用日本引进的16个羽衣甘蓝品种，首先利用亲和指数法选育出自交不亲和株系，通过荧光显微法对其自交不亲和表现进一步验证;之后利用纯化的品系进行叶色、叶型的遗传分析，选育高观赏性的品系;并利用Northern杂交技术和双向电泳技术，检测了选育出的自交不亲和品系与自交亲和品系的柱头上特异表达的SLG和SRK基因、及花粉外壁上特异表达的雄性不亲和决定因子SCR和SP11基因的表达量的差异及蛋白图谱的差异，以探讨其自交不亲和性的分子机理。在每个品种中选择3～5株进行自交，以测定其亲和指数。第一年有5个株系、第二年有3个株系符合花期自交亲和指数小于1，蕾期自交亲和指数大于5的选择标准。第一年有32个、第二年有13个株系符合花期自交亲和指数小于1，蕾期自交亲和指数大于1的标准。有1个株系花期和蕾期亲和指数均大于1，可以进一步选择作为自交亲和系，用于制种。经过2年的自交选择，各品系自交不亲和性更趋于稳定，选择出6个自交不亲和品系和1个自交亲和系。利用荧光显微法观测花粉在柱头上的萌发情况。自交不亲和性强的‘赤兔’品系花期授粉时，花粉萌发率低且花粉管生长迟缓;而蕾期授粉时，花粉萌发正常。自交亲和的‘白波’品系的花期和蕾期授粉，花粉萌发情况均正常。形态学观察进一步验证了根据亲和指数得到的结论。利用高压液相色谱分析，检明试材中红色品种的色素种类为花青素(Cyanidin)。自交及杂交后代色素含量(吸光度值OD)的测定结果与田间观测的颜色表现一致。杂交后代叶片的色素种类没有改变，但不同叶层的花青素含量有所变化，叶色表现出从里到外由深变浅的梯度变化。‘红雀’(红色叶)品系和‘白雀’(白色叶)品系的杂交组合的红色叶与白色叶分离比例接近于3∶1，说明其叶色可能由一对基因控制，红色为显性。‘红女士’(红色叶)品系和‘白波’(白色叶)品系的杂交组合的红色叶与白色叶分离比例接近于15∶1，说明其叶色可能由二对基因控制，红色为显性。对另一项主要观赏特性叶型的遗传研究表明，皱叶、圆叶、裂叶叶型之间杂交的F叶型，均近似趋中变异，但略偏向母本叶型。对自交亲和的‘白波’品系和自交不亲和的‘赤兔’品系分别自交授粉后的48h内，间隔一定时期取柱头及花药提取总RNA，利用Northern杂交法，检测SLG、SRK、SCR、SP11基因的表达量。结果发现SLG、SRK基因在成熟的柱头上大量表达，其表达量不受性行为的影响。但SLG基因的表达量与授粉时间有关，在授粉48h柱头中表达量明显下降，这与开花当天自交不亲和反应比较强是一致的。‘赤兔’品系从幼蕾、开花至授粉后48h内柱头上SRK基因大量表达，并呈现出增加趋势，表现出很强的自交不亲和性。‘白波’品系授粉后 SRK基因表达同样比较明显，但是在授粉48h后其表达量有所下降从而表现出一定程度的自交亲和性。SCR基因只在‘白波’品系幼蕾和开花前2d的蕾花药中表达，且开花前2d蕾花药比幼蕾表达量明显多，但在开花后其表达量降低至检测不到的程度。另外，SLG、SRK、SCR、SPll基因在叶片中没有检测到表达，这进一步表明上述基因是生殖器官及生殖反应中特异表达的基因。利用自交亲和性的‘白波’品系和自交不亲和性的‘赤兔’品系的开花当天未授粉柱头、开花当天授粉柱头，开花前2一3d柱头，以及开花当天和开花前2d花药，提取总蛋白进行双向电泳，分析蛋白质图谱，找到了对应品种及不同时期的特异蛋白点，但对特异蛋白点与自交不亲和反应的关系仍需进一步验证。

关键词：羽衣甘蓝自交不亲和遗传规律 Northern杂交蛋白质分析

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植物去甲基化酶ROS1的研究进展

生物技术通报 2020年第7期36卷 148-157页

作者：王杰解莉楠东北林业大学生命科学学院东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室哈尔滨150040

DNA甲基化状态是由从头合成的甲基化、维持型甲基化和DNA主动去甲基化动态调控的结果,由不同调节途径靶向各种酶的催化。5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶/裂解酶ROS1(REPRESSOR OF SILENCING1)是一种DNA去甲基化酶,能够通过启动碱基切除修复途... 详细信息

DNA甲基化状态是由从头合成的甲基化、维持型甲基化和DNA主动去甲基化动态调控的结果,由不同调节途径靶向各种酶的催化。5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶/裂解酶ROS1(REPRESSOR OF SILENCING1)是一种DNA去甲基化酶,能够通过启动碱基切除修复途径完成DNA主动去甲基化。介绍了植物中DNA主动去甲基化途径中的去甲基化酶和调节因子;ROS1介导的DNA主动去甲基化的途径;DNA主动去甲基化酶ROS1在各种植物不同发育过程中的作用,包括负调控印记基因表达和种子休眠、调控水稻籽粒品质、影响植物气孔发育等。

关键词： DNA主动去甲基化去甲基化酶ROS1 植物发育

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植物组织培养诱导的DNA甲基化的研究进展

植物生理学报 2024年第1期60卷 75-83页

作者：郭春东孙善文解莉楠东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040 东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室哈尔滨150040 林木遗传育种国家重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040

植物组织培养是农作物改良、育种和繁殖的重要手段之一。基于细胞全能性,利用组织、器官或细胞等材料可获得基因型和表型相同的再生植株。植物组织培养过程给予了植物特定的环境压力,组织培养产生的再生植株也会出现一些表型的变异,进... 详细信息

植物组织培养是农作物改良、育种和繁殖的重要手段之一。基于细胞全能性,利用组织、器官或细胞等材料可获得基因型和表型相同的再生植株。植物组织培养过程给予了植物特定的环境压力,组织培养产生的再生植株也会出现一些表型的变异,进一步研究发现这些表型的变异与表观遗传修饰变化密切相关。其中,DNA甲基化导致体细胞无性系变异的研究最为广泛。本文主要综述了不同发生途径的植物组织培养中DNA甲基化变化的最新研究进展,重点关注在基因组水平上与体细胞无性系变异相关的DNA甲基化模式的变化情况,这些研究结果有助于利用表观遗传育种,创制优良种质,推动作物育种与改良。

关键词：作物育种植物组织培养 DNA甲基化体细胞无性系变异

羊草14-3-3蛋白基因的克隆及其在Na_2CO_3胁迫下的表达分析

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分子植物育种 2017年第5期15卷 1616-1622页

作者：王超张旸解莉楠东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040

为了获得与盐碱胁迫相关的14-3-3蛋白基因的表达模式,基于羊草14-3-3蛋白的EST序列,通过RACE方法从羊草中克隆得到的Lc14-3-3基因,并利用生物信息学分析获得了其基因信息,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)分析获得了羊草植株在Na_2CO_3胁迫下Lc... 详细信息

为了获得与盐碱胁迫相关的14-3-3蛋白基因的表达模式,基于羊草14-3-3蛋白的EST序列,通过RACE方法从羊草中克隆得到的Lc14-3-3基因,并利用生物信息学分析获得了其基因信息,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)分析获得了羊草植株在Na_2CO_3胁迫下Lc14-3-3基因的表达模式。结果表明:Lc14-3-3基因编码区全长为786 bp,编码261个氨基酸,推测蛋白质分子量为29.26 k D,理论等电点(p I)为4.83,与已知的单子叶植物来源的同类基因同源性较高,相似性为88%~100%。q RT-PCR表达模式分析表明,羊草14-3-3基因在无胁迫处理情况下有本底水平表达。在200 mmol/L的Na_2CO_3胁迫不同时间后,羊草叶片中Lc14-3-3基因的表达量在6~24 h之间表达量明显上升,但胁迫持续48 h时,Lc14-3-3表达量降至较低水平。但随着胁迫时间增加Lc14-3-3表达量骤增,96 h后高于对照组10倍左右。羊草根部的Lc14-3-3基因表达量在胁迫处理后6~24 h间为无胁迫条件的2倍,在胁迫处理48 h后下降,随着胁迫时间增加,96 h表达量为对照组11倍左右。此结果为进一步研究抗盐碱基因提供理论基础。

关键词：羊草盐碱胁迫 14-3-3基因

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盐胁迫下植物Na^+调节机制的研究进展

生物技术通报 2019年第7期35卷 148-155页

作者：李晓院解莉楠东北林业大学生命科学学院

盐胁迫是限制农作物生产的主要非生物因素之一。土壤中过量的可溶性盐(主要指Na+)可使植物受到渗透胁迫、离子胁迫和氧化胁迫等次生胁迫。在高盐环境下,植物通过Na^+外排或胞内区隔化等策略来降低胞内Na^+浓度,进而重建或维持植物体内... 详细信息

盐胁迫是限制农作物生产的主要非生物因素之一。土壤中过量的可溶性盐(主要指Na+)可使植物受到渗透胁迫、离子胁迫和氧化胁迫等次生胁迫。在高盐环境下,植物通过Na^+外排或胞内区隔化等策略来降低胞内Na^+浓度,进而重建或维持植物体内的离子稳态平衡。主要综述了盐胁迫下植物细胞维持Na^+离子动态平衡的主要途径和调控机制的最新进展。对盐胁迫下离子动态平衡过程的深入了解将有助于创制更高耐逆性的作物品种,实现农业的可持续发展。

关键词：盐胁迫 Na^+离子动态平衡 Na^+调节机制

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芸苔属自交不亲和细胞信号转导的研究进展

植物学通报 2004年第4期21卷 461-470页

作者：蓝兴国解莉楠李玉花东北林业大学花卉生物工程研究所哈尔滨150040

在芸苔属植物的自交不亲和细胞信号转导过程中,信号分子-SCR配体是由花粉粒产生的,被柱头乳突细胞SRK受体识别后,进行细胞内信号转导。这对受体-配体是两个由S位点编码的且高度多态的蛋白质,它们决定着自交不亲和反应。配体是位于花粉... 详细信息

在芸苔属植物的自交不亲和细胞信号转导过程中,信号分子-SCR配体是由花粉粒产生的,被柱头乳突细胞SRK受体识别后,进行细胞内信号转导。这对受体-配体是两个由S位点编码的且高度多态的蛋白质,它们决定着自交不亲和反应。配体是位于花粉粒表面的一个小的胞被蛋白,由SCR基因编码;受体是位于柱头乳突细胞原生质膜上的跨膜的蛋白质激酶,由SRK基因编码。在自交授粉过程中,配体SCR和受体SRK的相互作用激活了受体SRK,被激活的SRK通过其下游组分ARC1介导底物的泛肽化,然后泛肽化的底物在蛋白酶体/CSN中被降解,从而导致了自交不亲和性反应。这些降解的底物可能是促进花粉水合、萌发和花粉管生长的雌蕊亲和因子。主要针对芸苔属自交不亲和细胞信号转导作一综述。

关键词：芸苔属自交不亲和性信号转导细胞植物 SCR配体