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Identification of salinity-related genes in ENO2 mutant (eno2~–) of Arabidopsis thaliana

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Journal of Integrative Agriculture 2018年第1期17卷 94-110页

作者： zhang Yong-hua CHEN Chao SHI Zi-han CHENG Hui-mei BING Jie MA Xiao-feng ZHENGChao-xing LI Hong-jie zhang gen-fa Beijing Key Laboratory of gene Resource and Molecular Development/College of Life Sciences Beijing Normal University Beijing 100875 P.R.China Beijing Normal University Zhuhai 519087 P.R.China National Key facility for Crop gene Resources and genetic Improvement/Institute of Crop Sciences Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 P.R. China

Abiotic stress poses a great threat to plant growth and can lead to huge losses in yield. gene enolase2 （EN02） is important in resistance to abiotic stress in various organisms. ENO2 T-DNA insertion mutant （enoZ） plants of Arabidopsis thaliana showed complete susceptibility to sodium chloride treatment when were analyzed either as whole plants or by measuring root growth during NaCl treatment. Quantitative real-time RT-PCR （RT-qPCR） was performed to investigate the expression profile of EN02 in response to NaCl stress in Arabidopsis. The transcript level of EN02 was rapidly elevated in 300 mmol L-1 NaCl treatment. ENO2 also responded to 300 mmol L 1 NaCl treatment at the protein level. To illuminate the mechanism underlying EN02 resistance to salt at the transcriptional level, we studied the wild-type and enoZ Arabidopsis lines that were treated with 300 mmol L 1 NaCl for 18 h using 454 GS FLX, which resulted in an expressed sequence tag （EST） dataset. A total of 961 up-regulated and 746 down-regulated differentially expressed genes （DEGs） were identified in the pairwise comparison w-r-18 h：eno2^-18 h. The DEGs were identified and functionally annotated using the databases of gene Ontology （GO） and the Kyoto encyclopedia of genes and genomes （KEGG）. The identified unigenes were subjected to GO analysis to determine biological, molecular, and cellular functions. The biological process was enriched in a total of 20 GO terms, the cellular component was enriched in 13 GO terms, and the molecular function was enriched in 11 GO terms. Using KEGG mapping, DEGs with pathway annotations contributed to 115 pathways. The top 3 pathways based on a statistical analysis were biosynthesis of the secondary metabolites （KO01110）, plant-pathogen interactions （KO04626）, and plant hormone signal transduction （KO04075）. Based on these results, EN02 contributes to increased resistance to abiotic stress. In particular, EN02 is involved in some of the metabolic stress response pathways in

关键词： EN02 NaCI tolerance abiotic stress 454 GS FLX sequencing GO KEGG

Over-Expression of ScMnSOD,a SOD gene Derived from Jojoba, Improve Drought Tolerance in Arabidopsis

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Journal of Integrative Agriculture 2013年第10期12卷 1722-1730页

作者： LIU Xiao-fei SUN Wei-min LI Ze-qin BAI Rui-xue LI Jing-xiao SHI Zi-han genG Hong-wei ZHENG Ying zhang Jun zhang gen-fa Beijing Key Laboratory of gene Resource and Molecular Development Beijing Normal University College of Life Sciences Beijing Normal University COE For Neuroscience Departments of AnesthesiologyBiomedical SciencesTexas Tech University Health Sciences CenterTexas79905USA

Jojoba（Simmondsia chinensis） is mainly distributed in desert,and the molecular mechanisms of jojoba in response to abiotic stress still remain *** this paper,we cloned and characterized a SOD gene from jojoba named as ScMnSOD,and introduced into Arabidopsis to investigate its functions of responding to drought *** transgenic Arabidopsis showed an improvement in drought ***,under a water deficit condition,the accumulation of reactive oxygen species（ROS） was remarkably decreased in the transgenic lines compared to the ***,the ScMnSOD promoter was cloned to the 5′-upstream of GUS coding region in a binary vector,and introduced into *** results showed that ScMnSOD expression can be induced by drought,salt,ABA,and low *** conclusion,ScMnSOD plays an important role in drought tolerance which is,at least partially,attributed to its role in ROS detoxification.

关键词： drought jojoba promoter ROS ScMnSOD stress tolerance

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液速陡变时液固流化床中颗粒浓度的变化模型

化学工程 2011年第10期39卷 63-67页

作者：李笛张发根曾振祥广州大学环境科学与工程学院珠江三角洲水质安全与保护实验室广东广州510006 湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105

在液速陡变时,分别考察了铅直管液固流化床内粒径为225μm和511μm的玻璃微珠的体积分数分布随时间变化的规律,发现大小颗粒在不同的液速变化幅度下都呈现出同样的体积分数变化趋势。联立颗粒速度和颗粒的连续方程式模拟颗粒的体积分数... 详细信息

在液速陡变时,分别考察了铅直管液固流化床内粒径为225μm和511μm的玻璃微珠的体积分数分布随时间变化的规律,发现大小颗粒在不同的液速变化幅度下都呈现出同样的体积分数变化趋势。联立颗粒速度和颗粒的连续方程式模拟颗粒的体积分数变化过程,建立了一个相对简单的颗粒体积分数变化的数学模型。在模型中,用定常状态的空隙率方程式计算的颗粒速度来体现液相的波动,将变化过程中颗粒的轴向扩散系数当作不变的常数,只与变化前后的空塔液速和粒径有关。模拟结果与实验数据有很好的一致性,尤其在粒径较小、液速变化幅度不大时,预测的准确性更高。

关键词：液固流化床颗粒浓度液相速度瞬间变化数学模型

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达尔文——科学进化论的奠基者

遗传 2009年第12期31卷 1171-1176页

作者：梁前进邴杰张根发北京师范大学生命科学学院北京100875

2009年,时逢英国博物学家查尔斯.罗伯特.达尔文(Charles Robert Darwin,1809-1882)诞辰200周年,进化论光辉著作《物种起源》发表150周年。历史的发展不断认证达尔文的《物种起源》一书是生物学史上不朽的经典著作,如今《物种起源》所提... 详细信息

2009年,时逢英国博物学家查尔斯.罗伯特.达尔文(Charles Robert Darwin,1809-1882)诞辰200周年,进化论光辉著作《物种起源》发表150周年。历史的发展不断认证达尔文的《物种起源》一书是生物学史上不朽的经典著作,如今《物种起源》所提及的许多观点已成为人尽皆知的常识,并且还在不断地发展、完善,为人类认识自然和自身发展指点方向。文章追忆了先贤的卓越科学贡献和科学探索精神,并对百年来科学进步和进化论的发展重要成果进行了简要的评述,指出了进化论未来研究的重点问题。

关键词：达尔文物种起源进化论

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过程模拟对污水处理工艺设计与运行的优化

中国给水排水 2014年第11期30卷 111-115页

作者：隋军李捷张发根广州市市政工程设计研究院广东广州510060 广州大学环境科学与工程学院广东广州510006

以活性污泥模型(ASM2D)为基础,据此开发了模拟计算平台并对MBR工艺进行模拟,通过引入虚拟池体、动力学参数敏感性分析等模拟策略,确定了MBR工艺敏感度较大的动力学参数和水质参数。同时,利用模拟平台对昆明市第四污水处理厂的MBR工艺进... 详细信息

以活性污泥模型(ASM2D)为基础,据此开发了模拟计算平台并对MBR工艺进行模拟,通过引入虚拟池体、动力学参数敏感性分析等模拟策略,确定了MBR工艺敏感度较大的动力学参数和水质参数。同时,利用模拟平台对昆明市第四污水处理厂的MBR工艺进行了模拟,验证了模拟计算平台的可靠性;在此基础上,运用模型对第四污水厂存在的问题进行了不同工况的运行模拟,通过分析模拟结果提出了优化建议,并通过中试平台对优化后的工艺流程进行了验证。

关键词：活性污泥模型膜生物反应器污水处理模拟优化

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甲醇气体的电晕放电分解特性模拟

化学工程 2009年第6期37卷 28-32页

作者：李笛张发根陈迪云广州大学环境科学与工程学院广东广州510006

分别用2种内径、4种长度的黄铜圆管作为正极,2种直径的电晕线作为负极构成电晕放电反应器,分解去除低体积分数甲醇气体。去除率随电流密度的增加而上升,随入口甲醇体积分数的增高和气体流速的增大而降低。考察反应和传质对过程的共同影... 详细信息

分别用2种内径、4种长度的黄铜圆管作为正极,2种直径的电晕线作为负极构成电晕放电反应器,分解去除低体积分数甲醇气体。去除率随电流密度的增加而上升,随入口甲醇体积分数的增高和气体流速的增大而降低。考察反应和传质对过程的共同影响,建立了描述反应器内甲醇和臭氧体积分数变化的数学模型。模型在多种反应器长度和内径、电晕线直径等装置条件,以及多种电流密度、入口甲醇体积分数、气体流速等操作条件下,预测结果的平均相对误差小于6.4%。本研究量化了甲醇电晕放电分解的过程变化,可作为反应器的设计和运行控制的依据。

关键词：甲醇电晕放电分解特性模型模拟

好好芭水通道蛋白ScPIP1的功能验证与分析

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西北大学学报（自然科学版） 2009年第5期39卷 796-800页

作者：白瑞雪张根发北京师范大学生命科学学院北京100875

目的对转ScPIP1基因烟草植株进行研究以检测ScPIP1的功能及转基因植株的抗逆能力。方法使用PEG-4000对材料进行人工模拟干旱胁迫;使用NaC l对材料进行盐胁迫;使用显微镜对材料叶片气孔形态及指标进行测定。材料的萌发及生长指标使用标... 详细信息

目的对转ScPIP1基因烟草植株进行研究以检测ScPIP1的功能及转基因植株的抗逆能力。方法使用PEG-4000对材料进行人工模拟干旱胁迫;使用NaC l对材料进行盐胁迫;使用显微镜对材料叶片气孔形态及指标进行测定。材料的萌发及生长指标使用标尺测量。对所获数据进行统计学分析。结果Pt2的气孔密度是WT和Pt5的2倍,气孔开度则是WT大于Pt5,Pt5大于Pt2。在不同浓度PEG-4000和NaC l胁迫条件下,Pt2转基因植株的萌发率均大于WT和Pt5。且在胁迫下生长过程中,Pt2的根长与株高均大于WT和Pt5。结论ScPIP1参与了植物对非生物逆境的应答,并且Pt2是有较高抗逆能力的转基因系。

关键词：好好芭 PIP1 转基因烟草非生物逆境

重离子束注入与生物体的相互作用及遗传诱变的分子机制

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原子核物理评论 2007年第2期24卷 117-123页

作者：李珂张东正赵瑾张根发北京师范大学生命科学院北京100875 上海交通大学物理系上海200030

低能重离子与生物体系相互作用及其生物诱变效应的应用研究在我国率先兴起,并在应用中取得了很大的成就。介绍了重离子注入与生物有机体的相互作用及其主要的生物学效应,包括细胞染色体水平、生理生化效应,以及对DNA损伤修复、基因表达... 详细信息

低能重离子与生物体系相互作用及其生物诱变效应的应用研究在我国率先兴起,并在应用中取得了很大的成就。介绍了重离子注入与生物有机体的相互作用及其主要的生物学效应,包括细胞染色体水平、生理生化效应,以及对DNA损伤修复、基因表达、甲基化修饰的影响。总结了离子注入诱变的分子遗传学机理的相关研究。同时分析、比较讨论了高能与低能离子、离子束与射线的生物学效应的异同。提出了离子注入今后的研究方向,特别指出了离子注入对生物基因表达影响研究的重要性。

关键词：离子注入 DNA损伤与修复 DNA修饰遗传诱变突变热点

植物抗坏血酸过氧化物酶的表达调控以及对非生物胁迫的耐受作用

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遗传 2013年第1期35卷 45-54页

作者：李泽琴李静晓张根发北京师范大学生命科学学院北京100875

抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)属于I型血红素过氧化物酶,它催化H2O2依赖的L-抗坏血酸氧化作用,对抗坏血酸表现出高度的专一性。植物APX基因家族由4个亚家族组成,分别为细胞质、叶绿体、线粒体和过氧化物酶体基因亚家族... 详细信息

抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)属于I型血红素过氧化物酶,它催化H2O2依赖的L-抗坏血酸氧化作用,对抗坏血酸表现出高度的专一性。植物APX基因家族由4个亚家族组成,分别为细胞质、叶绿体、线粒体和过氧化物酶体基因亚家族,每个亚家族中又含有不同的APX同工酶。作为植物抗坏血酸-谷胱甘肽循环中的一个关键组分,APX在细胞H2O2代谢过程中起着至关重要的作用。研究表明植物APX是氧化还原信号系统中调节细胞水平H2O2非常重要的一种酶,APX同工酶的表达机制非常复杂,细胞质APX受多种信号调节表达,两种叶绿体APX通过选择性剪接进行组织特异性调节。通过调控产生的APX可调节细胞中的氧化还原信号,进而提高植物对非生物胁迫的耐受性。文章综述了植物APX的催化机制、表达调控机理以及响应植物非生物逆境胁迫的重要作用。

关键词：抗坏血酸过氧化物酶(APX) 环境胁迫活性氧(ROS) 基因表达调控分子机理