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Gene cloning and expression analysis of limonene synthase in Syringa oblata and S.oblata var.alba

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Journal of Forestry Research 2019年第4期30卷 1301-1309页

作者： Zifei Yan Ying Qin Jian Zheng Pingsheng Leng zenghui hu College of Landscape Architecture Beijing University of AgricultureBeijing 102206People's Republic of China Beijing Collaborative Innovation Center for Ecoenvironmental Improvement with Forestry and Fruit Trees Beijing 102206People's Republic of China

Syringa species are important ornamentals with strong floral scent,of which monoterpenes are the main component.In this study,a new monoterpene synthase gene,named SoLIM,was collected from the flowers of Syringa oblata and S.oblata var.alba using a homologous cloning method.The full-length cDNA of SoLIM was1746 bp and encoded 581 amino acids.Sequence analysis showed that SoLIM contained the DDxxD and RRx8 W motifs,which are two typical conserved monoterpene synthase motifs,and was thus classified as belonging to the Tpsb subfamily.Using quantitative reverse-transcription PCR,SoLIM was significantly expressed in the petals and pistils of S.oblata and S.oblata var.alba,respectively.SoLIM expression peaked earlier than the D-limonene emissions in the diurnal experiments,but occurred later when D-limonene had peaked during the flowering phase,indicating that differences in SoLIM gene expression and D-limonene emissions existed.The synthesis of floral scent is thus associated with diverse regulatory mechanisms that require further investigation.

关键词： Floral scent Syringa oblata Syringa oblata var alba Limonene synthase gene

Analysis of floral scent emitted from Syringa plants

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Journal of Forestry Research 2016年第2期27卷 273-281页

作者： Xiaoxia Yang Jing Zhao Jian Zheng Pingsheng Leng Xiaolong Li zenghui hu Jianbin Liu Xin Meng College of Landscape Beijing University of AgricultureBeijing 102206People's Republic of China Beijing Rural Landscape Planning and Design Engineering Technology Center Beijing 102206People's Republic of China Beijing Laboratory of Urban and Rural Ecological Environment Beijing 100083People's Republic of China Beijing Botanical Garden Beijing 100093People's Republic of China

Syringa is an important aromatic woody angiosperm that is widely planted in gardens. Its dry flowers are traditionally used to manufacture infusions and spices in China. In this study, the floral volatiles emitted from nine different Syringa species and varieties, viz. S. chinensis, S. protolaciniata, S. oblata, S. oblata var. giraldii, S. oblata var. plena, S. vulgaris ＇Mrs Harry Bickle＇, S. vulgaris ＇Bright Centennial＇, S. vulgaris ＇White Spires＇, and S. vulgaris ＇President Lincoln＇ were collected by the dynamic headspace technique, and then identified by automated thermal desorption-gas chromatography/mass spectrometry. There were significant differences in components and corresponding contents of floral scent emitted from the nine Syringa species and varieties. Among the detected components, β-ocimene exhibited the highest content, accounting for more than 70 % of the floral scent of S. protolaciniata, S. oblata var. giraldii, and S. vulgaris ＇Bright Centennial＇. A significant daytime variation of floral scent emitted from S. pekinensis was recorded, especially for benzaldehyde, whose content first increased and then decreased. We studied the scent emitted from the in vitro flowers of S. vulgaris ＇Pres Lincoln＇ during the process of natural drying. Alcohol compounds were released in the greatest content, and the content of 2-ethyl-l-hexanol accounted for about 40 % of the total release amount. The results described the emission pattern and mechanisms of floral scent in Syringa.

关键词： Component Daytime variation Floralscent Relative amount Syringa

菌根化提高蒙古栎幼苗盐胁迫下的光合作用与抗氧化能力

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应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 335-343页

作者：王文波郝汉胡增辉冷平生卢存福北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 国家林草局古树健康与古树文化保护工程研究中心北京农学院园林学院北京102206 气象出版社有限公司北京100081

蒙古栎(Quercus mongolica)原生境为弱酸性土壤,而华北平原土壤多偏盐碱性,盐碱化土壤会抑制其生长发育.探究接种不同外生菌根真菌(ECMF)提高蒙古栎耐盐性的作用机制,可为蒙古栎在北方城市森林建设中的应用提供依据.以在灭菌基质中培养... 详细信息

蒙古栎(Quercus mongolica)原生境为弱酸性土壤,而华北平原土壤多偏盐碱性,盐碱化土壤会抑制其生长发育.探究接种不同外生菌根真菌(ECMF)提高蒙古栎耐盐性的作用机制,可为蒙古栎在北方城市森林建设中的应用提供依据.以在灭菌基质中培养的一年生蒙古栎容器苗为材料,分别接种厚环乳牛杆菌(Suillus grevillea,Sg)与美味牛肝菌(Boletus edulis,Be),然后对菌根化幼苗和对照进行120 mmol/L Na Cl胁迫浇灌处理,并在处理后的第12、24、36、48天测定植株的生长量、叶片离子含量、光合荧光参数和生理指标,以未接菌苗为对照(CK).结果表明,随着Na Cl胁迫时间延长和基质中Na Cl浓度增加,Na+在3组处理叶片中不断积累,其含量在第48天CK组中显著高于接种组,达到1.4 mg/g,而K+的含量则呈下降趋势,接种Sg和Be的蒙古栎幼苗的株高生长量、叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率及气孔导度均显著高于CK,且接种Sg和Be组的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/F0)在第24、36天相较于CK也有显著提升,其中Sg和Be组的Fv/F0在第36天为CK的1.2和1.3倍.Be组的非光化学猝灭系数(NPQ)在第48天最高可达2.1,显著高于CK和Sg组.此外,接种组的相对电导率和丙二醛(MDA)含量显著低于CK,而可溶性糖和可溶性蛋白含量显著高于CK,并且在第48天接种组叶片的POD、CAT活性显著高于CK,分别达到143.4 U g^(-1)min^(-1)和149.2 U g^(-1)min^(-1).本研究表明,对蒙古栎幼苗接种ECMF后,通过积累渗透调节物质和增强抗氧化酶活性,缓解了长时间盐胁迫对叶片细胞的损伤,从而保持蒙古栎幼苗叶片较高的光合活性,维持其正常生长,并且接种美味牛肝菌提高蒙古栎耐盐性的作用大于接种厚环乳牛杆菌.(图9参44)

关键词：蒙古栎外生菌根真菌盐胁迫光合作用抗氧化

百合萜烯合成相关基因LiGGPPS大小亚基基因的克隆、表达及功能分析

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西北农业学报 2024年第3期33卷 503-510页

作者：刘旭平王浩楠张茜冷平生胡增辉北京林木分子设计育种高精尖创新中心北京农学院北京102206 北京市乡村景观规划设计工程技术研究中心/园林学院北京农学院北京102206

香叶基香叶基焦磷酸合酶(GGPPS)是调节萜类化合物生物合成的关键酶,为了研究GGPPS基因在百合萜类物质合成中的作用,本试验以‘西伯利亚’百合(Lilium‘Siberia’)为试材,克隆了GGPPS大亚基(LiGGPPS.LSU)和小亚基(LiGGPPS.SSU)基因,并分... 详细信息

香叶基香叶基焦磷酸合酶(GGPPS)是调节萜类化合物生物合成的关键酶,为了研究GGPPS基因在百合萜类物质合成中的作用,本试验以‘西伯利亚’百合(Lilium‘Siberia’)为试材,克隆了GGPPS大亚基(LiGGPPS.LSU)和小亚基(LiGGPPS.SSU)基因,并分析其表达和功能。通过生物信息学分析、相对表达量分析、荧光定量PCR、亚细胞定位、基因沉默(virus induced gene silencing, VIGS)预测并验证其特征及功能,揭示其表达模式。结果表明,LiGGPPS.LSU和LiGGPPS.SSU分别为1 100 bp和1 040 bp, LiGGPPS.LSU和LiGGPPS.SSU的氨基酸序列与其他物种的GGPPS.LSU和GGPPS.SSU的氨基酸序列具有较高的一致性,系统进化树显示它们分别与薯蓣(Dioscorea cayenensis subsp.rotundata)和深圳拟兰(Apostasia shenzhenica)亲缘关系最近。LiGGPPS.LSU和LiGGPPS.SSU基因均定位在叶绿体中,表达量随百合的生长发育呈现先上升后下降的趋势。LiGGPPS.LSU在花被片中高量表达,LiGGPPS.SSU在花药中显著高量表达。VIGS试验显示芳樟醇、罗勒烯、月桂烯释放量下降。LiGGPPS.LSU和LiGGPPS.SSU基因对百合花香单萜类物质合成具有重要作用,本试验为进一步研究百合GGPPS以及相关代谢途径提供理论基础。

关键词： ‘西伯利亚’百合 GGPPS 萜烯化合物基因克隆表达分析

Cloning and Expression Analysis of Allene Oxide Synthase Gene Ls AOS in Lilium‘Siberia'

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Agricultural Biotechnology 2018年第2期7卷 5-9,31页

作者： qi wu pingsheng leng zenghui hu college of landscape architecture beijing university of agricultureBeijing 102206China beijing collaborative innovation center for eco-environmental improvement with forestry and fruit trees Beijing 102206China

[Objectives] Allene oxide synthase（ AOS）,the first specific enzyme in the biosynthetic pathway of jasmonate（ JA）,has an important role in regulating JA accumulation in plants. This study was conducted to amplify full-length AOS gene from Lilium‘Siberia＇（ LsAOS） and to explore the spatiotemporal expression of this gene. [Methods]LsAOS was cloned by rapid amplification of c DNA ends（ RACE） and analyzed bioinformatically. LsAOS expression level in nine organs/tissues and at four flowering stages was determined by quantitative PCR（ q-PCR）. [Results] LsAOS gene has an open reading frame of 1 542 bp,encoding a protein of 514 amino acids. The LsAOS protein sequence was more homologous with the AOS protein of Musa acuminata Colla than that in any other plant species.The LsAOS expression reached the maximum level at bud stage,and then gradually decreased over time during the flowering period. The LsAOS expression level in leaves was the highest,followed by in inner petals,roots,stems,etc. [Conclusions]JA participates in the whole process of plant development,and is closely related to stress resistance and secondary metabolism. AOS is one of the key genes in JA pathway and plays an important role in regulating the biosynthesis of JA.

关键词： Lilium＇Siberia＇ LsAOS Gene cloning Expression analysisHome

基于负荷预测和无迹粒子滤波的配电网动态状态估计

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电力系统及其自动化学报 2024年第4期36卷 133-140,158页

作者：卢锦玲胡兴华张学哲王恩泽赵增辉华北电力大学电气与电子工程学院保定071003

随着汽车充电成为新型重要负荷,为确保此时配电网运行与控制安全,对其进行实时准确的态势感知,提出一种基于卷积神经网络和门控循环单元的短期负荷预测与无迹粒子滤波算法自适应混合的配电网动态状态估计方法。结合使用卷积神经网络和... 详细信息

随着汽车充电成为新型重要负荷,为确保此时配电网运行与控制安全,对其进行实时准确的态势感知,提出一种基于卷积神经网络和门控循环单元的短期负荷预测与无迹粒子滤波算法自适应混合的配电网动态状态估计方法。结合使用卷积神经网络和门控循环单元进行短期负荷预测,将预测得到的有功与无功功率进行潮流计算,再与无迹粒子滤波量测估计值自适应加权得到电压幅值和相角状态估计结果。以IEEE33节点配电网为例,验证了所提状态估计方法的准确性与面对不良数据时的鲁棒性。

关键词：配电网电动汽车负荷预测无迹粒子滤波动态状态估计

镧改性生物炭高效去除水中磷酸盐特征与机理分析

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农业工程学报 2024年第4期40卷 235-244页

作者：程福龙张祚胡雯雯冉沿莹王文锑李安芹卢增辉赵嫦欣潘杰重庆三峡学院三峡库区水环境演变与污染防治重庆市级重点试验室重庆404100 重庆市万州生态环境监测站重庆404100

生物炭(biochar,BC)应用于水体中磷的去除不仅有助于缓解水体富营养化,还有利于解决固体废物处理问题,达到以废治废的目的。然而,吸附性能较差严重限制了生物炭在水体除磷方面的应用。因此,该研究采用热解-水热法成功合成了一种镧(La)... 详细信息

生物炭(biochar,BC)应用于水体中磷的去除不仅有助于缓解水体富营养化,还有利于解决固体废物处理问题,达到以废治废的目的。然而,吸附性能较差严重限制了生物炭在水体除磷方面的应用。因此,该研究采用热解-水热法成功合成了一种镧(La)改性生物炭(La-modified biochar,LBC)除磷吸附剂,考察了制备参数(包括La与BC质量比、水热时间和水热温度)、吸附时间、初始磷浓度、pH值、共存离子对LBC吸附磷酸盐性能的影响,并分析了饱和吸附磷酸盐的LBC在水中的磷酸盐缓释性能。此外,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)表征技术研究了LBC对磷酸盐的吸附机理。试验结果表明,LBC对磷酸盐的吸附能在1 h内快速达到平衡,由Langmuir模型拟合得到的最大吸附量可达136.4 mg/g,吸附速率和吸附量优于大多数已报道的镧改性生物炭吸附剂,这可能主要是因为LBC表面的镧物种呈球状多孔结构,能够提供丰富的磷酸盐吸附位点。此外,LBC在pH值为3~7范围能保持稳定的磷酸盐吸附性能,而在碱性环境下会受到抑制。LBC在含有常见共存阴离子的溶液中,对磷酸盐表现出较高的选择性。XRD、FTIR和XPS表征结果证实,LBC对磷酸盐的吸附机理包括静电吸引、LaPO_(4)沉淀和La-O-P内球络合。饱和吸附磷酸盐的LBC在15 d内可以有效进行连续的磷酸盐释放,且La浸出量可忽略不计。该研究可为农林业废物资源化利用、富营养化水体缓解和高效镧改性生物炭除磷吸附材料的合成设计提供新的思路。

关键词：生物炭水体富营养化镧磷酸盐吸附

计及光伏波动性的主动配电网双层有功无功协调优化

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电力系统及其自动化学报 2024年第5期36卷 19-26页

作者：卢锦玲赵增辉胡兴华张学哲王恩泽华北电力大学电气与电子工程学院保定071000

针对含有高比例分布式电源的配电网在源荷不确定性和协调多种无功补偿设备等方面存在的问题,提出一种主动配电网双层有功无功协调优化策略。该策略首先针对离散型出力的有载调压变压器和电容器组,以网损和电压偏差为目标,建立上层优化模... 详细信息

针对含有高比例分布式电源的配电网在源荷不确定性和协调多种无功补偿设备等方面存在的问题,提出一种主动配电网双层有功无功协调优化策略。该策略首先针对离散型出力的有载调压变压器和电容器组,以网损和电压偏差为目标,建立上层优化模型;其次,下层优化模型通过储能出力平抑光伏的有功波动,同时通过调整静止无功补偿装置、光伏逆变器弥补光伏并网点的无功缺额,以配电网的有功波动和光伏并网点的电压偏差为目标,并采用改进的多目标粒子群优化算法求解该模型;最后,通过IEEE 33节点算例验证所提策略的有效性。该优化策略不仅提高了有功与无功的协调性,且实时性强,不依赖精准的设备控制,使配电网的经济性和可靠性得到提升。

关键词：主动配电网协调优化有功波动光伏并网点多目标粒子群优化算法

紫丁香SoDXR基因克隆及其在单萜类物质合成中的功能分析

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西北植物学报 2024年第6期44卷 912-919页

作者：杨艺慧邹吉睿马波冷平生胡增辉吴静北京农学院园林学院北京102206 城乡生态环境北京实验室北京102206

[目的]探究1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)基因在紫丁香单萜类物质合成中的作用,为紫丁香花香分子育种提供有效的基因资源和理论基础。[方法]以紫丁香花瓣为材料,克隆了SoDXR基因,并对其进行生物信息学和亚细胞定位分析、不同... 详细信息

[目的]探究1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)基因在紫丁香单萜类物质合成中的作用,为紫丁香花香分子育种提供有效的基因资源和理论基础。[方法]以紫丁香花瓣为材料,克隆了SoDXR基因,并对其进行生物信息学和亚细胞定位分析、不同花发育时期和器官组织中的qRT-PCR表达分析以及探究其在金鱼草花瓣中异源瞬时过表达后的功能。[结果]SoDXR基因全长为1425 bp,编码474个氨基酸,编码的蛋白具有保守的DXP_reductoisom结构域,与桂花和油橄榄的相似性高达95%。亚细胞定位显示该蛋白主要定位于质体,与软件预测结果一致。伴随着开花,SoDXR表达水平呈先升高后降低的趋势,在初开期最高,其在各个器官组织中均有表达,花瓣中表达量最高,茎中表达量最低。瞬时过表达表明,SoDXR基因的表达水平显著高于对照,促进了主要单萜成分罗勒烯和月桂烯的释放,释放量分别增加了15.03倍和4.83倍。[结论]SoDXR基因正调控紫丁香单萜类物质的合成,表明DXR基因在花香次级代谢物合成中起到重要作用。

关键词：紫丁香萜类化合物 1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶瞬时过表达