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欧李种质资源结实特性分析与自交不亲和S基因的鉴定

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欧李种质资源结实特性分析与自交不亲和S基因的鉴定

作者：郭夕雯山西农业大学

学位级别：硕士

欧李(Cerasus humilis)属蔷薇科樱桃属植物,是我国重要的灌木果树资源,其植株矮小,结果能力强,可做食用、药用及绿化,具有良好的经济效益。欧李自交坐果率极低,栽培中需要合理配置授粉树。因此研究欧李自交不亲和及其机理是指导栽培生... 详细信息

欧李(Cerasus humilis)属蔷薇科樱桃属植物,是我国重要的灌木果树资源,其植株矮小,结果能力强,可做食用、药用及绿化,具有良好的经济效益。欧李自交坐果率极低,栽培中需要合理配置授粉树。因此研究欧李自交不亲和及其机理是指导栽培生产的重点。本研究主要从细胞学层面和分子水平鉴定欧李自交不亲和的类型及其S基因型,主要取得的结果如下:1、以75份欧李种质资源为试材进行授粉试验,93%的种质自交授粉的坐果率低于10%,平均自交授粉坐果率为2.78%,平均自然授粉坐果率为32.06%,具有典型的自交不亲和特性。有29份种质存在不同程度的子房败育情况,占比38.6%。2、染色法及离体培养法鉴定欧李花粉活力,萌发率在61.2%-80.5%之间,满足异花授粉的要求。荧光染色试验表明,自交授粉的花粉管在花柱的1/3处停止生长,具有典型的配子体型自交不亲和的特征。石蜡切片技术观察,自交授粉的子房在花粉的刺激下会在一段时间内持续膨大,授粉后15天,胚囊开始萎蔫,细胞器逐渐解体;授粉后20天胚珠皱缩明显,子房外观明显萎蔫并不再继续膨大;授粉后25天,其子房开始相继完成脱落。3、合成13对通用引物扩增欧李S基因,筛选得到4对具有良好的扩增效果的引物。利用引物BFP93与BFP94-1在75份欧李种质资源中进行扩增,共克隆得到134条欧李S基因,包含36种基因型。其中一条基因为已鉴定的S13基因(MF125903),其余均为新的欧李S基因,并登录到Gen Bank(OQ124075～OQ124109),最终确定了73份种质的S基因型。

关键词：欧李自交不亲和坐果率花粉管生长子房败育 S基因型

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欧李NAC基因家族的鉴定及表达分析

果树学报 2023年第2期40卷 206-222页

作者：张忠鑫郭夕雯汪泽文王鹏飞张建成杜俊杰穆霄鹏山西农业大学园艺学院山西太谷030801

【目的】对ChNAC基因进行鉴定并分析其表达模式,明晰ChNAC基因结构,预测其潜在功能,筛选抗逆相关基因,为欧李抗逆性状形成的分子机制研究提供理论依据。【方法】在全基因组数据的基础上对ChNAC基因进行生物信息学分析,并对不同非生物胁... 详细信息

【目的】对ChNAC基因进行鉴定并分析其表达模式,明晰ChNAC基因结构,预测其潜在功能,筛选抗逆相关基因,为欧李抗逆性状形成的分子机制研究提供理论依据。【方法】在全基因组数据的基础上对ChNAC基因进行生物信息学分析,并对不同非生物胁迫处理下ChNAC基因的转录组数据进行分析。【结果】欧李NAC基因家族有76个家族成员,33个ChNAC基因编码碱性氨基酸,17个ChNAC基因编码酸性氨基酸,26个ChNAC基因编码中性氨基酸。ChNAC蛋白均为亲水性蛋白,80%ChNAC蛋白为不稳定蛋白,79%ChNAC蛋白定位于细胞核中。ChNAC基因可分为17个亚族,主要为OsNAC7、ANAC001、ONAC003等亚族。ChNAC基因多存在于Chr5染色体上,有8对ChNAC基因由染色体大片段复制而来,其中ChNAC01、ChNAC20、ChNAC64这3条基因是互为共线性。启动子分析结果表明ChNAC基因可能参与欧李的生长发育、激素调控及胁迫响应等方面。【结论】ChNAC基因的表达具有组织特异性。ChNAC基因家族成员响应不同的胁迫处理,尤其是ChNAC49基因在盐胁迫、干旱胁迫、低温胁迫和高温胁迫中均显著上调表达,推测其可能在欧李抗逆过程中发挥核心作用。

关键词：欧李 ChNAC基因家族生物信息学分析表达模式

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欧李CKX基因家族的鉴定及表达分析

分子植物育种 2023年第2期21卷 420-428页

作者：郭彩珍穆霄鹏王鹏飞付鸿博郭夕雯汪泽文杜俊杰山西农业大学园艺学院太谷030801 吕梁学院生命科学系吕梁033000

为深入了解细胞分裂素脱氢酶(CKX)基因家族在欧李基因组中的特征,本研究利用生物信息学的方法对CKX基因家族进行鉴定,并对其系统发育、染色体定位、基因结构、蛋白保守基序、顺式作用元件和组织表达模式等进行分析。结果表明:从欧李基... 详细信息

为深入了解细胞分裂素脱氢酶(CKX)基因家族在欧李基因组中的特征,本研究利用生物信息学的方法对CKX基因家族进行鉴定,并对其系统发育、染色体定位、基因结构、蛋白保守基序、顺式作用元件和组织表达模式等进行分析。结果表明:从欧李基因组中共鉴定出6个CKX家族基因,且都具有Cytokin-bind和FAD_binding_4结构域,蛋白长度为518~563 aa,分子量为58.08~63.63 kD,等电点为5.38~6.9,其不均匀地分布在欧李的3条染色体上;ChCKX蛋白二级结构均由α-螺旋、β-折叠、延伸链、无规则卷曲四部分组成;亚细胞定位6个ChCKX蛋白中有2个位于细胞质中,4个位于质膜中;ChCKX2基因具有4个外显子,其余成员都具有5个外显子;6个ChCKX蛋白质序列都包含motif 1~motif 10的保守基序且保守基序的数量和排列次序一致;系统进化树上CKX基因家族可分为4组,每组都含有不同数量的基因;启动子顺式作用元件分析表明,本基因家族主要响应光照、低温、干旱、玉米蛋白代谢、激素等多种因子;ChCKX家族中成员在不同品种和不同组织中差异表达,ChCKX2在叶片中的表达量最大,而ChCKX1在花后14周的果实中表达量最大。本研究结果为进一步研究欧李CKX基因家族的生物学功能与利用奠定基础。

关键词：欧李 CKX基因家族鉴定表达分析

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欧李AP2基因家族的鉴定与表达分析

分子植物育种 2022年第7期20卷 2162-2169页

作者：张晓旭郭彩珍穆霄鹏郭夕雯王鹏飞汪泽文曹琴杜俊杰山西农业大学园艺学院太谷030801 南京农业大学园艺学院南京210095

本研究以欧李全基因组和转录组数据为基础,对欧李AP2家族基因进行鉴定。结果表明:AP2家族基因在欧李中有17个成员,都具有两个AP2结构域。氨基酸数在356~854之间,分子量在40092.00~93434.48 k D之间,等电点为4.81~9.37之间,无规则地分布... 详细信息

本研究以欧李全基因组和转录组数据为基础,对欧李AP2家族基因进行鉴定。结果表明:AP2家族基因在欧李中有17个成员,都具有两个AP2结构域。氨基酸数在356~854之间,分子量在40092.00~93434.48 k D之间,等电点为4.81~9.37之间,无规则地分布在5条染色体上。二级结构多为无规则卷曲。根据亚细胞定位显示:ChAP2-7存在于细胞质中,ChAP2-3、ChAP2-6、ChAP2-11和ChAP2-15存在于细胞核中。聚类分析将其分为三大类:AP2、euANT、basal ANT,其中,ChAP2-14与At5g67180,ChAP2-16与At2g28550,ChAP2-10与At3g54320等亲缘关系最近。综合来看,AP2家族的17个基因在不同的组织和不同的品种间表达差异较大。AP2-4和AP2-6在不同组织均有表达,AP2-2,AP2-3等基因在不同组织均不表达。AP2-4和AP2-6在‘农大4号’果实中表达较高,在‘农大5号’果实中几乎不表达。本研究结果为进一步研究欧李AP2基因家族的生物学功能与利用提供参考。

关键词：欧李 AP2基因家族鉴定表达分析

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欧李GH3基因家族的鉴定及表达分析

分子植物育种 2023年第6期21卷 1842-1852页

作者：郭夕雯付鸿博张建英穆霄鹏王鹏飞张建成杜俊杰山西农业大学园艺学院太谷030801 山西农业大学果树研究所太谷030801

本研究基于欧李全基因组和转录组数据对GH3基因进行生物信息学和表达分析,研究结果表明:欧李GH3基因家族共鉴定出10个家族成员,理化性质分析结果显示,ChGH3基因编码的氨基酸分子量为64.51~69.86 k D,蛋白质不稳定系数在39.13~48.17,等... 详细信息

本研究基于欧李全基因组和转录组数据对GH3基因进行生物信息学和表达分析,研究结果表明:欧李GH3基因家族共鉴定出10个家族成员,理化性质分析结果显示,ChGH3基因编码的氨基酸分子量为64.51~69.86 k D,蛋白质不稳定系数在39.13~48.17,等电点范围为5.56~6.59,多为亲水蛋白。基因结构与保守基序分析结果表明,ChGH3基因都含有2~4段CDS编码区,且除了ChGH3-9外,都含有10个motif。启动子分析结果表明,ChGH3基因主要参与光响应和激素响应,其中,脱落酸和茉莉酸相关顺式作用元件数量最多。在对ChGH3进行表达分析后,发现除ChGH3-4和ChGH3-5在叶片中的表达量较高外,其余基因在叶片中的表达量都较低;ChGH3-9和ChGH3-10在欧李果实不同发育时期的表达量都较高。聚类分析结果可将GH3基因分为Clade1~Clade3组,根据前人对拟南芥GH3基因功能的研究,结合进化树结果,ChGH3-4和At4G03400.1(AtGH3-10)、ChGH3-5和At2G46370.4(AtGH3-11)、ChGH3-10和At2G14960.1(AtGH3-1)的进化关系最近。综合分析,10个ChGH3基因在不同组织及果实不同发育时期中的表达量差异较大,表明这些基因可能在欧李不同的发育阶段及不同部位起到不同的作用。另外,推测ChGH3-5能够特异性的响应JA途径的调控,抵抗非生物胁迫;ChGH3-6通过调节生长素的活性影响根系的发育。本研究为进一步研究ChGH3基因的生物学功能提供参考。

关键词：欧李 GH3 表达分析生物信息学

欧李Dof基因家族鉴定及非生物胁迫表达分析

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经济林研究 2023年第1期41卷 143-153页

作者：赵雅欣郭夕雯郭子微张建英芦容王鹏飞穆霄鹏张帅杜俊杰张建成山西农业大学园艺学院山西太谷030801

【目的】探究欧李Dof(DNA-binding with one zinc finger)锌指蛋白在非生物胁迫条件下的功能,为ChDof基因的研究与利用奠定基础。【方法】基于欧李全基因组和转录组数据对Dof基因家族进行鉴定,并利用实时定量PCR分析Dof基因在非生物胁... 详细信息

【目的】探究欧李Dof(DNA-binding with one zinc finger)锌指蛋白在非生物胁迫条件下的功能,为ChDof基因的研究与利用奠定基础。【方法】基于欧李全基因组和转录组数据对Dof基因家族进行鉴定,并利用实时定量PCR分析Dof基因在非生物胁迫下的表达情况。【结果】欧李共有23个Dof基因家族成员,其编码区CDS序列长度为226~515 bp,相对分子质量为24227.52~55368.21,理论等电点为4.78~9.36,且其在欧李的8条染色体上都有分布。在构建欧李和拟南芥的系统进化树中发现,欧李共分为9个亚组,同一亚族成员中的基因结构和蛋白保守基序均具有较高的相似性,且欧李Dof基因家族成员主要分布在D1亚组中。在对其亚细胞定位时发现,绝大多数ChDof基因主要分布于细胞核中。对欧李Dof家族成员启动子区域顺式调控元件的预测结果表明,其启动子区存在着至少1个激素调节及逆境胁迫反应元件。qRT-PCR分析结果表明,绝大多数的ChDof基因在盐、高温和低温胁迫下的表达量均上调,而ChDof11、ChDof12、ChDof17基因在盐、渗透(PEG)、高温和低温4种胁迫下的表达量均上升,ChDof03基因对高盐胁迫的反应最敏感,ChDof01基因对低温胁迫的响应最敏感,ChDof11基因在渗透、高温和低温胁迫下的表达量均有极显著的提高,而ChDof7和ChDof08基因在4种胁迫诱导下的表达量均降低。【结论】共鉴定出23个Dof家族成员,欧李ChDof11、ChDof12、ChDof17这3个基因在逆境胁迫中均有控制功能,ChDof7和ChDof08这2个基因则在逆境胁迫中均起负调节作用。Dof基因在欧李对逆境胁迫的响应中发挥着重要作用。

关键词：欧李 Dof 基因家族分析非生物胁迫基因表达

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基于文献计量的欧李研究现状分析

果树资源学报 2022年第5期3卷 24-28页

作者：丁晶倩武莎莎郭夕雯张忠鑫王鹏飞张建成穆霄鹏山西农业大学园艺学院山西太谷030801

【目的】为了解近30 a来我国欧李的研究现状及发展趋势。【方法】采用文献计量学方法,以中国知网、万方及Web of Science数据库为文献来源,从文献数量、研究方向、期刊、单位机构、核心作者、论文被引频次和基金项目资助情况等角度出发,... 详细信息

【目的】为了解近30 a来我国欧李的研究现状及发展趋势。【方法】采用文献计量学方法,以中国知网、万方及Web of Science数据库为文献来源,从文献数量、研究方向、期刊、单位机构、核心作者、论文被引频次和基金项目资助情况等角度出发,对1991—2021年期间欧李相关文献进行统计分析。【结果】欧李的年发文量总体呈波动式增长,核心期刊发文量也日趋增加;但欧李的英文期刊发文量不多,研究机构及研究人员相对较少,欧李的研究深度和广度有待加强,欧李未来仍是一个较热的研究领域。【结论】我国欧李研究在保持发文数量的情况下应更注重创新性研究,为今后欧李的研究指明方向。在注重欧李栽培和引种等传统技术同时,更应推动欧李分子水平的研究,加强欧李研究的深度和广度,多维度地解决欧李研究领域的众多共性科学问题,提升欧李不同研究领域的科学水平。

关键词：欧李中国知网万方数据库 Web of Science 文献计量

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考虑领先用户参与的供应链创新决策

计算机集成制造系统 2024年

作者：李美娟陈蕾雯郭耿福州大学经济与管理学院

为了探讨供应链企业在领先用户参与研发时的创新策略选择问题，构建了一个由制造商和零售商组成的供应链系统，且同时生产和销售互为替代品的常规产品和创新产品。提出了封闭式创新策略、领先用户创新策略和基于“成本共担-利益共享”... 详细信息

为了探讨供应链企业在领先用户参与研发时的创新策略选择问题，构建了一个由制造商和零售商组成的供应链系统，且同时生产和销售互为替代品的常规产品和创新产品。提出了封闭式创新策略、领先用户创新策略和基于“成本共担-利益共享”的供应链协调策略，并使用Stackelberg博弈方法对三种策略进行了对比分析。此外，还考虑了消费者异质性对供应链创新决策的影响，并对不同制造商自主创新成本下的决策结果进行了数值分析。结果表明：领先用户创新策略能弥补封闭式创新的缺陷；可以通过对领先用户的选择来改善创新策略的执行效果；市场的变化和创新策略的变化均会影响供应链的决策和常规产品的定价；采用“成本共担-利益共享”模式一定程度上可以改善制造商的利润情况。

关键词：领先用户供应链管理用户创新创新投资创新效率

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面向汗液的可穿戴柔性电化学传感器研究进展

材料工程 2024年第2期52卷 78-91页

作者：陈晨李嘉夕聂磊湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068

汗液中含有人体诸多生理信息,如电解质、代谢物、激素、温度等。基于汗液的可穿戴式传感器可对多模态生物指标实现分子层面上的实时、连续、非侵入式监测,在运动感知、疾病预防以及健康管理等领域具有重大发展潜力,而被广泛研究。本文... 详细信息

汗液中含有人体诸多生理信息,如电解质、代谢物、激素、温度等。基于汗液的可穿戴式传感器可对多模态生物指标实现分子层面上的实时、连续、非侵入式监测,在运动感知、疾病预防以及健康管理等领域具有重大发展潜力,而被广泛研究。本文阐述了可穿戴汗液传感器集成结构中基底、集汗、传感、电源和决策五大模块,着重强调了纳米结构(如金属基、碳基等材料)在电化学传感敏感材料中表现出的优异性能及应用,最后讨论了可穿戴汗液传感器在微量汗液收集及多参数传感中物理化学变量的可变性等方面存在的挑战。针对汗液收集和实时校准两个关键问题,提出可穿戴汗液传感未来发展方向包括仿生微流控技术和多参数反馈调控方法,实现微量汗液高效收集及精确检测,将有效推动汗液传感在慢性重大疾病实时预警的应用和发展。

关键词：汗液传感器可穿戴电化学纳米结构柔性集成结构