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发状念珠藻醛酮还原酶基因NfAKR的克隆与表达

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西北植物学报 2016年第12期36卷 2370-2375页

作者：岳思君李治学范红丽周娟梁文裕郑蕊宁夏大学生命科学学院西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室银川750021 拉萨市第一中等职业技术学校拉萨850000

以发状念珠藻细胞为试材,采用PCR技术克隆了醛酮还原酶基因的开放阅读框(ORF)序列,命名为NfAKR。对基因序列特征进行了生物信息学分析,根据其编码氨基酸序列预测了NfAKR蛋白的三维结构,同时探讨了PEG-6000胁迫下NfAKR的表达特性。结果表... 详细信息

以发状念珠藻细胞为试材,采用PCR技术克隆了醛酮还原酶基因的开放阅读框(ORF)序列,命名为NfAKR。对基因序列特征进行了生物信息学分析,根据其编码氨基酸序列预测了NfAKR蛋白的三维结构,同时探讨了PEG-6000胁迫下NfAKR的表达特性。结果表明:NfAKR基因的编码序列长912bp,编码304个氨基酸,预测其编码蛋白的相对分子量为33.51kD,理论等电点为4.94,具有醛酮还原酶超家族保守结构域。NfAKR蛋白主要由10个α-螺旋和11β-折叠组成,中间形成一个疏水穴,作为酶的催化活性中心。NfAKR与点形念珠藻处在同一进化枝上,具有较近的亲缘关系。qRT-PCR分析显示,PEG-6000胁迫下NfAKR基因上调表达,当PEG-6000浓度为8%时,其相对表达量为5.66并达到峰值。依据NfAKR基因响应干旱胁迫上调表达的特性,推测醛酮还原酶可能参与发状念珠藻抵御干旱胁迫过程。

关键词：发状念珠藻醛酮还原酶基因克隆干旱胁迫表达分析

基于RNA-seq技术分析雄性不育宁夏枸杞花药不同发育时期基因表达特征

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基因组学与应用生物学 2024年第3期43卷 400-415页

作者：周婷魏雅茹梁文裕管翠萍杨淑娟宁夏大学生命科学学院西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室银川750021

本研究利用半薄切片法对比分析了宁夏枸杞(Lycium barbarum)雄性不育系‘宁杞5号’和可育系‘宁杞1号’花药不同发育时期的细胞学特征,并进一步采用RNA-seq技术分别对‘宁杞5号’和‘宁杞1号’小孢子母细胞时期、四分体时期和单核时期... 详细信息

本研究利用半薄切片法对比分析了宁夏枸杞(Lycium barbarum)雄性不育系‘宁杞5号’和可育系‘宁杞1号’花药不同发育时期的细胞学特征,并进一步采用RNA-seq技术分别对‘宁杞5号’和‘宁杞1号’小孢子母细胞时期、四分体时期和单核时期的花药进行转录组比较分析。结果显示,不育系‘宁杞5号’的绒毡层在四分体时期开始出现异常,同时四分体外胼胝质壁并不发生降解,最终导致不能产生可育花粉粒。花药发育三个时期的转录组分析共筛选到2619个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中1609个上调,1010个下调,另有70个DEGs在三个不同发育时期均有出现。GO及KEGG分析均表明,2619个DEGs主要参与胼胝质合成与降解、脂质代谢、类黄酮生物合成等过程。RT-qPCR验证结果与转录组测序结果基本一致。通过对转录组DEGs的分析,筛选到9个可能与花粉败育相关的胼胝质合成与降解的DEGs,以及19个与花药发育相关的差异表达转录因子。该研究为深入解析宁夏枸杞花药雄性不育的分子机制提供新的基因资源,奠定了一定的基础。

关键词：宁夏枸杞雄性不育花药发育转录组分析差异表达基因

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宁夏枸杞TGA2转化拟南芥增强其耐盐性

园艺学报 2024年第12期51卷 2829-2842页

作者：杨雪胡进红李晶晶章英才王玲霞梁文裕宁夏大学生命科学学院银川750021 林木资源高效生产全国重点实验室银川750021

采用RACE方法克隆宁夏枸杞(Lycium barbarum)TGA2并进行序列分析,采用PCR法克隆其启动子序列,构建过表达载体pCAMBIA 2300EGFP-TGA2转化拟南芥,进行TGA2亚细胞定位,并分析转TGA2拟南芥对NaCl胁迫的响应。结果表明,宁夏枸杞TGA2全长2 281... 详细信息

采用RACE方法克隆宁夏枸杞(Lycium barbarum)TGA2并进行序列分析,采用PCR法克隆其启动子序列,构建过表达载体pCAMBIA 2300EGFP-TGA2转化拟南芥,进行TGA2亚细胞定位,并分析转TGA2拟南芥对NaCl胁迫的响应。结果表明,宁夏枸杞TGA2全长2 281 bp,编码493个氨基酸;上游启动子序列为2 479 bp,存在多个参与植物激素和光信号响应顺式作用元件;宁夏枸杞TGA2的氨基酸序列与三分三(Anisodus acutangulus)TGA2的氨基酸序列相似性较高;TGA2定位于细胞核,并表现出转录激活活性;在不同浓度NaCl胁迫下,转TGA2拟南芥的TGA2表达量均高于野生型,且对NaCl胁迫的耐受能力明显增强;在相同浓度NaCl胁迫下,转TGA2拟南芥的ABA、水杨酸、蔗糖果糖基转移酶含量大多显著高于野生型;在0~100 mmol·L^(-1) NaCl胁迫下,转TGA2拟南芥GST活性均高于野生型;在300 mmol·L^(-1) NaCl胁迫下,转TGA2拟南芥的SOD、POD、CAT活性高于野生型,MDA含量低于野生型。以上结果说明过表达TGA2基因可以有效缓解拟南芥由盐胁迫导致的膜脂过氧化作用,增强拟南芥对盐胁迫的抵抗能力。

关键词：宁夏枸杞 TGA2 转基因盐胁迫

热法还原镁的研究及液相Si-X体系还原镁的热力学分析

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轻金属 2021年第2期 40-46页

作者：孙晓林梁文玉张富信黄超郭汉杰北京中冶设备研究设计总院有限公司北京100029 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

我国是金属镁生产和出口第一大国,皮江法热还原炼镁在我国金属镁生产中占据着绝对优势,但是其能耗高、污染大且效率低,成为影响镁行业持续绿色发展的限制因素。鉴于此,国内外针对皮江法进行了不断改进,并开发出新型炼镁工艺。液-液还原... 详细信息

我国是金属镁生产和出口第一大国,皮江法热还原炼镁在我国金属镁生产中占据着绝对优势,但是其能耗高、污染大且效率低,成为影响镁行业持续绿色发展的限制因素。鉴于此,国内外针对皮江法进行了不断改进,并开发出新型炼镁工艺。液-液还原和固-液还原炼镁因其效率较高、周期短、能耗小等优点,成为热还原炼镁的重要发展方向。本研究基于固-液还原反应提出一种炼镁工艺,并从热力学角度对多种Si-X合金还原过程进行了分析。为保证反应持续进行,低熔点组成的熔渣是其重要影响因素。

关键词：热法炼镁还原剂皮江法热力学

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甜高粱填充甘蔗榨期生产燃料乙醇的可行性

生物工程学报 2010年第7期26卷 974-981页

作者：李桂英葛耀相梁文育覃守贵王秀玲顿宝庆中国农业科学院作物科学研究所农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程生物质能源研究中心北京100081 广西柳州市农业科学研究所柳州545003

为了探讨在甘蔗产区种植甜高粱填充甘蔗压榨期,利用现有压榨设备生产燃料乙醇的可行性,2008年选用15个早、中、晚熟甜高粱品种在广西柳州进行了分期播种试验,从3月到9月,共播种7次,研究不同播期对茎秆产量、籽粒产量、茎秆糖锤度、叶片... 详细信息

为了探讨在甘蔗产区种植甜高粱填充甘蔗压榨期,利用现有压榨设备生产燃料乙醇的可行性,2008年选用15个早、中、晚熟甜高粱品种在广西柳州进行了分期播种试验,从3月到9月,共播种7次,研究不同播期对茎秆产量、籽粒产量、茎秆糖锤度、叶片产量等的影响。研究表明,3～8月播种,所有参试品种均能正常生长,9月底播种,所有品种均不能正常成熟。茎秆鲜产最高的品种是Sart和PT3-S,平均单季茎秆产量分别为79.28 t/hm2和78.58 t/hm2,双季茎秆鲜产分别为157.95 t/hm2和155.25 t/hm2。从6月底开始,早熟品种开始成熟,之后,不同品种陆续成熟,一直到12月底,均有品种可以收获。年度双季乙醇产量最高产量可达9.14 t/hm2。此外,还估算了木质纤维素产量,讨论了甘蔗区发展甜高粱填充甘蔗空榨期生产燃料乙醇的可行性以及甜高粱综合利用的潜力。

关键词：甜高粱甘蔗压榨期燃料乙醇

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基于改进的免疫模糊聚类方法的医学图像分割

微型机与应用 2016年第6期35卷 51-53,57页

作者：吴宇翔龚涛梁文宇东华大学信息科学与技术学院上海201600

传统模糊C-均值聚类算法需要输入初始聚类中心,但是输入错误的初始聚类中心会产生较差的图像分割结果。对此提出一种改进的医学图像分割算法——基于免疫模糊聚类的医学图像分割。该算法能够快速有效地找出合适的初始聚类中心值,使之最... 详细信息

传统模糊C-均值聚类算法需要输入初始聚类中心,但是输入错误的初始聚类中心会产生较差的图像分割结果。对此提出一种改进的医学图像分割算法——基于免疫模糊聚类的医学图像分割。该算法能够快速有效地找出合适的初始聚类中心值,使之最大可能地趋近于理想值,从而大大提高算法的效率,避免陷入局部解。同时,将免疫克隆选择算法融入到模糊聚类算法中。实验结果表明,该算法能快速有效地找到合适的初始聚类中心,能有效提高搜索效率和准确率,得到较理想的分割效果。

关键词：免疫模糊聚类图像分割克隆选择

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宁夏枸杞雄性不育花药中胼胝质动态变化特征

西北植物学报 2024年第1期44卷 105-111页

作者：周婷魏雅茹孙旭冉管翠萍梁文裕杨淑娟宁夏大学生命科学学院银川750021 西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室银川750021

【目的】胼胝质是以β-1,3键结合的葡聚糖,其形成的壁结构只发生在特定组织。当其提前或延迟降解时,会导致花粉败育,明确胼胝质的沉积动态规律对探究雄性不育机理及利用枸杞雄性不育具有重要意义。【方法】研究以宁夏枸杞(Lycium barbar... 详细信息

【目的】胼胝质是以β-1,3键结合的葡聚糖,其形成的壁结构只发生在特定组织。当其提前或延迟降解时,会导致花粉败育,明确胼胝质的沉积动态规律对探究雄性不育机理及利用枸杞雄性不育具有重要意义。【方法】研究以宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)可育系‘宁杞1号’与不育系‘宁杞5号’为试验材料,采用半薄切片技术,并利用苯胺蓝标记胼胝质的方法和高碘酸-希夫反应(periodic acid-Schiff stain,PAS),在光学显微镜下对比观察不同发育时期的宁夏枸杞可育和不育花药中胼胝质的动态变化特征,分析胼胝质对不育系花药败育的影响。【结果】结果显示,小孢子母细胞时期,可育和不育花药小孢子母细胞外沉积形成厚薄不均的胼胝质壁,荧光反应显示减数分裂形成四分体后,胼胝质壁逐渐增厚,随着花药进一步发育,可育花药中四分体外胼胝质壁逐渐解体、消失,释放出4个小孢子。而不育花药中四分体外的胼胝质壁不断增厚,并没有出现降解迹象,直至开花,药室中小孢子仍以四分体状态存在,已经变形、解体的四分体外仍包裹着胼胝质壁。胼胝质降解异常是导致宁夏枸杞花粉败育的结构原因。【结论】文章进一步对不育系四分体胼胝质壁未发生降解的原因进行了分析,为解析宁夏枸杞雄性不育机理提供理论基础。

关键词：宁夏枸杞胼胝质雄性不育花药发育半薄切片

NaCl胁迫对宁夏枸杞叶和幼根显微及超微结构的影响

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西北植物学报 2021年第12期41卷 2087-2095页

作者：马晓蓉杨淑娟姚宁王玲霞马强梁文裕宁夏大学生命科学学院银川750021

以宁夏枸杞为材料,采用超薄切片技术制备样品,应用光学显微镜和透射电镜分析了不同浓度NaCl胁迫条件下宁夏枸杞叶和幼根显微及超微结构的变化。结果表明:随着NaCl胁迫的加重,(1)叶片上表皮细胞增厚,栅栏组织细胞出现缩短现象,排列疏松... 详细信息

以宁夏枸杞为材料,采用超薄切片技术制备样品,应用光学显微镜和透射电镜分析了不同浓度NaCl胁迫条件下宁夏枸杞叶和幼根显微及超微结构的变化。结果表明:随着NaCl胁迫的加重,(1)叶片上表皮细胞增厚,栅栏组织细胞出现缩短现象,排列疏松且紊乱;幼根的初生结构无明显变化。(2)叶片栅栏组织中叶绿体不再紧靠在细胞膜上,叶绿体双层膜破坏,基粒片层松散排列,杂乱无章,出现膨胀和空泡现象,淀粉粒和嗜锇颗粒增多,叶肉细胞中线粒体发生轻微变化;幼根中皮层薄壁细胞线粒体形状发生改变,结构破坏,内膜和外膜模糊甚至破裂,大多数嵴模糊,出现空泡现象;细胞核解体,基质外溢。研究表明,不同浓度的NaCl胁迫对宁夏枸杞叶片和幼根细胞的显微及超微结构影响不同,NaCl浓度大于200 mmol/L时,宁夏枸杞叶片和幼根细胞的显微及超微结构发生了明显变化,且叶肉细胞中线粒体的变化没有叶绿体的变化显著,推测叶肉细胞中线粒体的耐盐性比叶绿体强。

关键词：宁夏枸杞 NaCl胁迫显微结构超微结构

发菜RNA-seq转录组分析及耐旱相关基因筛选

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基因组学与应用生物学 2017年第9期36卷 3783-3794页

作者：梁文裕杨佳王玲霞王淑萍刘阳吴诗杰宁夏大学生命科学学院银川750021

发菜是一种陆生耐旱固氮蓝藻,具有重要的生态和资源价值,但目前发菜的基因组和转录组信息还比较缺乏。本研究采用Illumina Hi Seq TM 2500高通量测序平台对充分吸水和失水后的发菜藻体进行转录组分析,经过拼接组装共获得30 013 560条cle... 详细信息

发菜是一种陆生耐旱固氮蓝藻,具有重要的生态和资源价值,但目前发菜的基因组和转录组信息还比较缺乏。本研究采用Illumina Hi Seq TM 2500高通量测序平台对充分吸水和失水后的发菜藻体进行转录组分析,经过拼接组装共获得30 013 560条clean reads,3 100个Unigene,序列平均长度854 nt。将Unigene序列与NR、NT、Swiss-Port、PFAM、GO、COG、KEGG(E-value<1.0E^(-5))等数据库进行比对,共有2 874个Unigene获得了注释。通过GO功能分类,917个Unigene映射到GO不同功能节点上;通过Unigene与COG数据库的比对,可将有COG功能的514个Unigene分为20类;通过KEGG pathway分析,有1 220个编码基因参与了135条已知的代谢通路。提示谷胱甘肽、类胡萝卜素、淀粉和蔗糖、ABC转运体等代谢途径的部分基因在失水藻体上调表达,说明这些通路与发菜耐旱性关系密切。因此这些注释信息为今后发菜耐旱基因的挖掘提供了重要依据,同时也为发菜分子生物学的进一步研究提供了试验基础。

关键词：发菜转录组 RNA-seq 基因注释耐旱基因筛选