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Genomic convergence underlying high-altitude adaptation in alpine plants

Journal of Integrative Plant Biology 2023年第7期65卷 1620-1635页

作者： Xu Zhang tianhui Kuang Wenlin Dong Zhihao Qian Huajie Zhang Jacob BLandis Tao Feng Lijuan Li Yanxia Sun Jinling Huang Tao Deng Hengchang Wang Hang Sun CAS Key Laboratory of Plant Germplasm Enhancement and Specialty Agriculture The Chinese Academy of SciencesWuhan Botanical GardenWuhan 430074China Center of Conservation Biology Core Botanical GardensThe Chinese Academy of SciencesWuhan 430074China Yunnan International Joint Laboratory for Biodiversity of Central Asia Key Laboratory for Plant Diversity and Biogeography of East AsiaKunming Institute of BotanyThe Chinese Academy of SciencesKunming 650201China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China School of Integrative Plant Science Section of Plant Biology and the L.H.Bailey HortoriumCornell UniversityIthacaNew York 14850USA BTI Computational Biology Center Boyce Thompson InstituteIthacaNew York 14853USA State Key Laboratory of Crop Stress Adaptation and Improvement School of Life SciencesHenan UniversityKaifeng 475004China Department of Biology East Carolina UniversityGreenvilleNorth Carolina 27858USA

Evolutionary convergence is one of the most striking examples of adaptation driven by natural selection.However, genomic evidence for convergent adaptation to extreme environments remains scarce.Here, we assembled reference genomes of two alpine plants, Saussurea obvallata(Asteraceae)and Rheum alexandrae(Polygonaceae), with 37,938 and 61,463 annotated protein-coding genes. By integrating an additional five alpine genomes,we elucidated genomic convergence underlying high-altitude adaptation in alpine plants. Our results detected convergent contractions of diseaseresistance genes in alpine genomes, which might be an energy-saving strategy for surviving in hostile environments with only a few pathogens present.We identified signatures of positive selection on a set of genes involved in reproduction and respiration(e.g., MMD1, NBS1, and HPR), and revealed signatures of molecular convergence on genes involved in self-incompatibility, cell wall modification,DNA repair and stress resistance, which may underlie adaptation to extreme cold, high ultraviolet radiation and hypoxia environments. Incorporating transcriptomic data, we further demonstrated that genes associated with cuticular wax and flavonoid biosynthetic pathways exhibit higher expression levels in leafy bracts, shedding light on the genetic mechanisms of the adaptive “greenhouse” morphology. Our integrative data provide novel insights into convergent evolution at a high-taxonomic level,aiding in a deep understanding of genetic adaptation to complex environments.

关键词： adaptation alpine plants evolutionary rates genomic convergence “greenhouse”morphology high altitude

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微生物菌剂对成苗期及伸根期烟苗生长发育的影响

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广东农业科学 2023年第8期50卷 10-20页

作者：毛敏叶田会石松柏冯文龙白加林王雪峰刘钰彤王程栋况帅许娜四川省烟草公司攀枝花市公司四川攀枝花617000 中国农业科学院烟草研究所/农业农村部烟草生物学与加工重点实验室山东青岛266101 青岛农业大学农学院山东青岛266109

【目的】探究暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis EM-1)和霍氏假单胞菌(Pseudomonas rhodesiae MTD4-1)对成苗期及伸根期烟苗生长发育的影响。【方法】将两种微生物菌剂分别添加至育苗基质中,研究其对根际育苗基质及烟苗根系微生物多样性... 详细信息

【目的】探究暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis EM-1)和霍氏假单胞菌(Pseudomonas rhodesiae MTD4-1)对成苗期及伸根期烟苗生长发育的影响。【方法】将两种微生物菌剂分别添加至育苗基质中,研究其对根际育苗基质及烟苗根系微生物多样性,以及其对烟苗形态及生理指标的影响。【结果】与育苗基质中不添加菌剂的对照相比,添加EM-1菌剂可以显著提高成苗期根际育苗基质和烟苗根系微生物多样性,增幅分别为9.40%和34.70%;添加EM-1菌剂还可以显著改善成苗期烟苗表型及生理指标,与对照相比,其成苗期烟苗根系干质量、总根长、根总表面积、根系平均直径、根总体积、地上干质量、苗高、茎直径、最大叶长、最大叶宽、根系活力、叶绿素a和总叶绿素含量,增幅分别为68.81%、42.55%、58.08%、10.10%、75.83%、36.27%、46.63%、33.56%、31.10%、37.97%、27.04%、40.00%和32.14%。类似地,添加MTD4-1菌剂也可以显著促进成苗期烟苗根系微生物多样性,增幅为9.59%;添加MTD4-1菌剂还可以显著改善伸根期烟苗表型及生理指标,与对照相比,其伸根期根系干质量、总根长、根总表面积、地上干质量、苗高、茎直径、最大叶长和最大叶宽增幅分别为45.35%、118.94%、65.89%、27.12%、34.56%、23.90%、26.58%和32.94%。相关性分析表明,烟苗根系微生物多样性和根际育苗基质微生物多样性、烟苗总根长、根系平均直径、叶绿素a和总叶绿素含量呈显著正相关(P<0.05);烟苗根系微生物多样性和根总表面积、根总体积呈极显著正相关(P<0.01)。烟苗总根长和根总表面积及叶绿素含量呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】EM-1菌剂主要在成苗期通过增加烟草根际微生物多样性促进烟苗生长,MTD4-1菌剂主要在伸根期通过增加烟草根际微生物多样性促进烟苗生长。生产过程中,育苗期添加EM-1菌剂,移栽时配施MTD4-1菌剂既可以提升烟苗成苗质量,又可以有效促进移栽后烟苗缓苗。

关键词：微生物菌剂微生物多样性烟草育苗根系构型根系活力叶片色素

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牵牛子的本草考证

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中医药学报 2021年第9期49卷 92-95页

作者：范田慧孙延平王秋红杨炳友姜海王知斌匡海学黑龙江中医药大学教育部北药基础与应用研究重点实验室黑龙江省中药及天然药物药效物质基础研究重点实验室黑龙江哈尔滨150040 广东药科大学中药学院广东广州512000

通过查阅历代本草典籍,对牵牛子的名称、品种、炮制、症候禁忌等方面进行考证,结果发现牵牛子在历代本草中皆以牵牛或牵牛子为正名记录,但别名众多。其药用品种有两种,裂叶牵牛和圆叶牵牛,整理发现以裂叶牵牛记载更为普遍。牵牛子的炮... 详细信息

通过查阅历代本草典籍,对牵牛子的名称、品种、炮制、症候禁忌等方面进行考证,结果发现牵牛子在历代本草中皆以牵牛或牵牛子为正名记录,但别名众多。其药用品种有两种,裂叶牵牛和圆叶牵牛,整理发现以裂叶牵牛记载更为普遍。牵牛子的炮制方法记载不一,普遍以炒制为主,在宋时就有其关于牵牛子证候禁忌的记载。

关键词：牵牛子本草考证证候禁忌考证炮制考证

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中药调控NF-κB信号通路治疗肾病的研究进展

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中国民族民间医药 2021年第14期30卷 56-60页

作者：范田慧孙延平钮婧杰王蒙杨炳友王秋红匡海学黑龙江中医药大学药学院/教育部北药基础与应用研究重点实验室/黑龙江省中药及天然药物药效物质基础研究重点实验室黑龙江哈尔滨150040 中国科学院大连化学物理研究所药用资源开发实验室辽宁大连116023 广东药科大学中药学院中药炮制学教研室广东广州512000

核转录因子NF-κB是一种多向性、多效性的调控因子,是致炎-抗炎的核心通路,在肾脏疾病的发生发展过程中发挥着至关重要的作用。肾病种类多样,以肾病的发病因素作为分类依据,分为原发性肾病;继发性肾病以及遗传性肾病。文章对近年来中药... 详细信息

核转录因子NF-κB是一种多向性、多效性的调控因子,是致炎-抗炎的核心通路,在肾脏疾病的发生发展过程中发挥着至关重要的作用。肾病种类多样,以肾病的发病因素作为分类依据,分为原发性肾病;继发性肾病以及遗传性肾病。文章对近年来中药调控NF-κB信号通路缓解肾病的研究进行综述,为今后临床应用提供科学的理论基础。

关键词： NF-κB信号通路肾病中药综述研究进展

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牵牛子历代药性及功用变化及进展

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中国医药 2021年第5期16卷 796-800页

作者：范田慧孙延平钮婧杰乔威杰杨炳友王秋红匡海学黑龙江中医药大学药学院教育部北药基础与应用研究重点实验室黑龙江省中药及天然药物药效物质基础研究重点实验室哈尔滨150040 广东药科大学中药学院中药炮制学教研室广州512000

中药药性理论包括性味理论、归经理论、升降浮沉理论及毒性理论等,但随着中医药理论体系的发展,中药药性及功用的描述和记载发生改变。本文查阅本草典籍,对牵牛子的性味、归经、毒性及功效等进行梳理,并与《中华人民共和国药典》及《中... 详细信息

中药药性理论包括性味理论、归经理论、升降浮沉理论及毒性理论等,但随着中医药理论体系的发展,中药药性及功用的描述和记载发生改变。本文查阅本草典籍,对牵牛子的性味、归经、毒性及功效等进行梳理,并与《中华人民共和国药典》及《中药大辞典》等进行对照,发现历代对牵牛子性味、归经的认知发生了较大变化,牵牛子的功效运用随中医学的发展逐渐完善,但对毒性的记载基本没变。

关键词：牵牛子性味归经毒性功效

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天水地区新近纪沉积物地球化学特征及其意义

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地球与环境 2007年第3期35卷 239-246页

作者：刘平张平刑强宋春晖唐玉虎张军匡永生夏维民潘美慧鲁新川兰州大学西部环境教育部重点实验室&资源环境学院甘肃兰州730000

通过对天水盆地新近纪沉积物地化特征的研究表明:(1)天水盆地下山剖面泥岩富MgO、CaO、Nb、Sr、Th,贫SiO2、Al2O3、Ba、Cr、Ni、Rb,高Al2O3/TiO2、Cr/Zr、Cr/Th、Th/Sc,结合盆地的平面展布特征和地层厚度变化规律及沉积相的横向变化,初... 详细信息

通过对天水盆地新近纪沉积物地化特征的研究表明:(1)天水盆地下山剖面泥岩富MgO、CaO、Nb、Sr、Th,贫SiO2、Al2O3、Ba、Cr、Ni、Rb,高Al2O3/TiO2、Cr/Zr、Cr/Th、Th/Sc,结合盆地的平面展布特征和地层厚度变化规律及沉积相的横向变化,初步认为盆地南区西秦岭北缘各时代花岗闪长岩和偏中性岩主要控制着该区的沉积物地球化学组成,而古秦岭洋闭合期蛇绿岩套中的基性-超基性岩有很大的影响,其结果是它们高度混合的物质给盆地提供物源,泥岩样品中K2O的含量随时间增长而增高,说明物源区在溯源侵蚀的过程中富钾值岩大量出现;(2)CIA和ICV值指示天水盆地碎屑沉积物的物源区古风化程度较强,沉积物成熟度较低,源区沉积再循环的物质很少或几乎不存在,在上新世到更新世之间存在化学风化作用减弱的趋势;(3)天水盆地从西秦岭山麓到华家岭地层沉积厚度越来越薄,从湖相逐渐过渡为湖泛平原相,结合主、微量元素构造判别图解,认为下山剖面沉积物是在压扭作用下的山前凹陷盆地构造环境中形成。

关键词：新近纪沉积物地化分析物源分析构造背景天水盆地

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