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植物对盐碱胁迫响应机制的研究进展

山东农业科学 2022年第4期54卷 156-164页

作者：魏嘉蔡勤安李源尚丽霞卜显锋于志晶马瑞吉林省农业科学院农业生物技术研究所/吉林省农业生物技术重点实验室吉林长春130033 吉林省农业技术推广总站吉林长春130033

土壤盐碱化是限制植物生长发育和阻碍农业生产力的重要非生物胁迫之一。本文从离子毒害、渗透胁迫、活性氧胁迫和高pH胁迫4个方面综述了盐碱胁迫对植物的危害。为了应对盐碱胁迫,植物进化出一系列的调控机制以缓解胁迫危害。从渗透调节... 详细信息

土壤盐碱化是限制植物生长发育和阻碍农业生产力的重要非生物胁迫之一。本文从离子毒害、渗透胁迫、活性氧胁迫和高pH胁迫4个方面综述了盐碱胁迫对植物的危害。为了应对盐碱胁迫,植物进化出一系列的调控机制以缓解胁迫危害。从渗透调节物质的合成、离子的吸收转运调节、活性氧清除机制和外源物质调节方面梳理了植物耐盐碱的生理机制;从植物盐碱胁迫的信号转导途径、耐盐碱相关基因的表达和转录因子调控方面概述了植物耐盐碱的分子机制。对利用多组学分析更全面进行植物耐盐碱机制研究做出展望。

关键词：植物盐碱胁迫响应调控机制

植物Na^(+)/H^(+)逆向转运蛋白研究进展

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山东农业科学 2022年第10期54卷 143-152页

作者：李源蔡勤安马瑞于志晶魏嘉吉林师范大学生命科学学院吉林四平136000 吉林省农业科学院生物技术研究所/吉林省农业生物技术重点实验室吉林长春130033

土壤盐害是影响全世界农业生产的主要非生物因素之一,盐胁迫严重制约植物生长和农作物产量。植物质膜和液泡膜上存在的Na^(+)/H^(+)逆向转运蛋白可以将细胞中高浓度的Na^(+)外排出细胞或者转运到液泡中区隔化以应对Na^(+)的毒害。本文... 详细信息

土壤盐害是影响全世界农业生产的主要非生物因素之一,盐胁迫严重制约植物生长和农作物产量。植物质膜和液泡膜上存在的Na^(+)/H^(+)逆向转运蛋白可以将细胞中高浓度的Na^(+)外排出细胞或者转运到液泡中区隔化以应对Na^(+)的毒害。本文概述了Na^(+)/H^(+)逆向转运蛋白的分子生物学、功能、作用机理,并对其通过基因工程提高植物耐盐性的潜在用途的最新进展进行了阐述,以期为相关研究提供参考。

关键词：植物盐胁迫 Na^(+)/H^(+)逆向转运蛋白耐盐性

植物乳杆菌HG20对大鼠类风湿关节炎的改善作用

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现代食品科技 2021年第3期37卷 1-6,52页

作者：刘春红林丽肖茹雪崔伟东赵子健李盛钰长春大学特殊教育学院吉林长春130022 吉林省命之元生物科技有限公司吉林长春130022 吉林省农业科学院农产品加工研究所吉林长春130033

为了获得一株对类风湿性关节炎具有辅助治疗作用的乳酸菌新菌株,本研究采用形态学观察、API50 CHL糖发酵实验、16S rDNA和pheS基因序列比对,对一株分离自黄瓜表面的乳杆菌新菌株HG20进行鉴定。通过踝关节肿胀程度、血清炎症因子水平和... 详细信息

为了获得一株对类风湿性关节炎具有辅助治疗作用的乳酸菌新菌株,本研究采用形态学观察、API50 CHL糖发酵实验、16S rDNA和pheS基因序列比对,对一株分离自黄瓜表面的乳杆菌新菌株HG20进行鉴定。通过踝关节肿胀程度、血清炎症因子水平和类风湿相关指标,评价菌株HG20对Ⅱ-型胶原诱导的类风湿性关节炎模型大鼠的治疗作用。结果表明:HG20菌株被鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。动物实验结果显示,给药21 d后,HG20组大鼠踝关节肿胀周长由3.98 cm降低至1.31 cm(65.52%);足趾容积由6.61 mL降低至2.35 mL(61.28%)。与模型组比较,植物乳杆菌HG20可显著降低血清炎症因子IL-1β(38.26%)、TNF-α(52.58%)水平,提高抗炎因子IL-10表达(55.38%),减少C反应蛋白(CRP 12.89%)、免疫球蛋白IgG(46.07%)和IgM(34.29%)水平。综上所述,植物乳杆菌HG20通过降低炎症反应和调节自身免疫,对类风湿性关节炎具有辅助治疗作用,是一株有潜在应用前景的益生菌新菌株。

关键词：乳酸菌植物乳杆菌炎症类风湿关节炎

基于SSR标记分析大豆疫霉根腐病抗源的遗传多样性

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植物遗传资源学报 2020年第2期21卷 394-401页

作者：王帅张子戌齐广勋王英男赵洪锟刘晓冬袁翠平王玉民朴世领吉林省农业科学院长春130033 延边大学农学院吉林延吉133002

丰富的遗传多样性可为大豆育种提供宽阔的遗传基础,本研究基于35对SSR标记,对60份东北地区大豆疫霉根腐病抗性品种进行了遗传多样性分析,共检测到189个等位基因,平均每个位点等位变异数5.4个,多态性信息含量指数(PIC)为0.1550~0.8195,... 详细信息

丰富的遗传多样性可为大豆育种提供宽阔的遗传基础,本研究基于35对SSR标记,对60份东北地区大豆疫霉根腐病抗性品种进行了遗传多样性分析,共检测到189个等位基因,平均每个位点等位变异数5.4个,多态性信息含量指数(PIC)为0.1550~0.8195,平均为0.6636;遗传相似系数的变异范围为0.31~0.74。利用5对高多态性SSR引物构建了60份抗性材料的指纹图谱,这5对SSR引物构建的指纹图谱可以将60份疫霉根腐病抗性材料逐一区分开。采用NTSYS2.10基于遗传距离的聚类分析,将60份抗性材料分为7个类群,其中78.33%的抗性品种(系)的遗传相似系数在0.45~0.74间,表明遗传差异相对较窄,品种间遗传多样性水平较低。聚类分析与群体遗传结构分析结果有部分重合,均反映出不同地区的抗性材料间存在一定的渗透和交流。

关键词：大豆遗传多样性大豆疫霉根腐病 SSR

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酶制剂对马铃薯面包品质的影响

东北农业科学 2019年第5期44卷 103-106页

作者：田志刚孙洪蕊刘香英范杰英孟悦曾宪鹏南喜平杨志强康立宁吉林省农业科学院

为改善马铃薯面包的品质,在混合粉中添加酶制剂,以质构特性、比容为评价指标。研究α-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂肪酶添加量对马铃薯面包品质的影响。研究结果表明:在α-淀粉酶添加量0.02%、葡萄糖氧化酶添加量0.02%、脂肪酶... 详细信息

为改善马铃薯面包的品质,在混合粉中添加酶制剂,以质构特性、比容为评价指标。研究α-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂肪酶添加量对马铃薯面包品质的影响。研究结果表明:在α-淀粉酶添加量0.02%、葡萄糖氧化酶添加量0.02%、脂肪酶添加量0.01%、木聚糖酶添加量0.02%条件下,制备的马铃薯面包质构特性和比容值最优,其中比容值是对照组的1.25倍,硬度、胶着度、咀嚼度、粘附性显著降低,弹性值升高。研究结果为马铃薯主食化生产提供理论依据。

关键词：马铃薯面包质构比容酶制剂

马铃薯Y病毒衣壳蛋白抗原表位分析及其快速ELISA检测方法的建立

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中国农业科学 2021年第6期54卷 1154-1162页

作者：梁雨欣吴建祥李小宇张春雨侯吉超周雪平王永志吉林农业大学植物保护学院吉林省农业科学院植物保护研究所中国农业科学院植物保护研究所浙江大学生物技术研究所

【目的】马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)是影响马铃薯产量和品质的主要病毒之一,目前尚未发现有效的防治药剂,脱毒种薯的应用是预防PVY危害的主要防治措施。建立灵敏度高、特异性强的PVY快速检测方法,为脱毒种薯质量控制提供技术支撑... 详细信息

【目的】马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)是影响马铃薯产量和品质的主要病毒之一,目前尚未发现有效的防治药剂,脱毒种薯的应用是预防PVY危害的主要防治措施。建立灵敏度高、特异性强的PVY快速检测方法,为脱毒种薯质量控制提供技术支撑。【方法】将PVY衣壳蛋白(coat protein,CP)分段表达为有重叠部分的小段多肽,以其为抗原通过Western blot分析PVY-CP的抗原表位。以P/N值最大为标准,通过常规双抗夹心ELISA(DAS-ELISA)对识别不同抗原表位的单克隆抗体(monoclonal antibody,MAb)进行配对试验,筛选一组检测效果最优的配对单克隆抗体,并确认捕获抗体和检测抗体。通过方阵滴定法确定捕获抗体及检测抗体的最佳工作浓度,通过控制变量法确定检测抗体与抗原的最佳共同孵育时间。以不同浓度的PVY-CP蛋白为抗原,检验快速DAS-ELISA的灵敏度。以感染不同病毒的马铃薯样品为抗原,检测快速DAS-ELISA的特异性。同时通过快速DAS-ELISA与RT-PCR检测50份田间采集的疑似感染PVY的马铃薯样品,将二者结果相比较检验检测方法的符合率。运用建立的快速DAS-ELISA对不同株系PVY感染的马铃薯样品进行检测。【结果】利用PVY-CP的6条分段表达多肽筛选到一组能进行DAS-ELISA的配对单克隆抗体(9G6和3D3),并以这对单抗为基础建立了PVY快速DAS-ELISA检测方法。以9G6为捕获抗体包被酶标板,检测抗体3D3经辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)标记后以2μg·mL的工作浓度与抗原在37℃共同孵育5 min。该检测方法检测限为0.5 ng·mL,特异性分析结果显示该法仅在检测感染PVY的马铃薯样品时呈阳性反应,检测马铃薯S病毒(potato virus S,PVS)、马铃薯M病毒(potato virus M,PVM)、马铃薯卷叶病毒(potato leaf-roll virus,PLRV)等其他常见马铃薯病毒样品均呈阴性反应。通过快速DAS-ELISA与RT-PCR同时对50份田间采集的马铃薯样品进行检测,有48份样品检测结果一致,符合率达96%,且对PVYN及PVYO样品检测结果均呈阳性。【结论】建立的PVY检测方法灵敏度高、特异性强,30 min即可完成检测,方便快捷,为PVY的高通量检测、脱毒种薯的生产提供了关键技术支持。

关键词：马铃薯Y病毒单克隆抗体抗原表位双抗夹心ELISA

基于SRAP分子标记的春大豆杂交种核心亲本杂种优势群划分

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中国农业大学学报 2023年第10期28卷 38-49页

作者：韩博文姜楠杨绪磊林春晶彭宝赵丽梅吴松权张春宝延边大学农学院吉林延吉133002 吉林省农业科学院大豆研究所/农业农村部杂交大豆育种重点实验室长春130033

为明确杂交大豆核心亲本的遗传多样性特点及群体结构特征,以来源中国东北和国外的100份杂交大豆核心亲本为材料,通过SRAP分子标记多态性分析和UPGMA聚类分析等方法进行聚类分析。结果表明:1)SRAP标记共扩增出2135条条带,其中多态性条带2... 详细信息

为明确杂交大豆核心亲本的遗传多样性特点及群体结构特征,以来源中国东北和国外的100份杂交大豆核心亲本为材料,通过SRAP分子标记多态性分析和UPGMA聚类分析等方法进行聚类分析。结果表明:1)SRAP标记共扩增出2135条条带,其中多态性条带2130条,多态性位点占比99.76%,每对引物组合扩增出的多态性谱带数为137~204条,平均为178条,引物的多态性信息含量范围在0.0740~0.1537,平均值为0.1257;2)根据遗传相似系数于0.4500处划分为2个类群,在遗传相似系数0.4600处将类群Ⅰ划分2个亚群,又在遗传相似系数0.4800处将类群Ⅱ划分2个亚群,并将主要来源于中国东北的保持系材料划分为类群Ⅰ,主要来源于美国的恢复系材料划分为类群Ⅱ;3)通过对10个已审定强优势杂交种的13个亲本进行分析发现,杂交种亲本间的遗传相似性多分布在0.3292~0.6376;4)通过遗传多样性分析发现,类群I与类群Ⅱ内遗传多样性相似,4个亚群中的亚群Ⅰ-1和Ⅱ-2遗传多样性均大于亚群Ⅰ-2和Ⅱ-1;通过主坐标分析,亲本同样被划分为2个类群,验证了聚类分析的结果。综上,基于SRAP分子标记成功将100份春大豆杂交种核心亲本划分为两大类群;其中,类群Ⅰ的中国东北材料与类群Ⅱ的国外材料之间杂交配制组合存在较强的杂种优势。

关键词：大豆杂种优势 SRAP分子标记杂种优势群

不同滴灌模式下玉米光合响应特征、水分利用及生长发育

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生态学杂志 2023年第4期42卷 869-879页

作者：徐晨张丽华于江赵仁杰孙宁闫伟平赵洪祥李前张治安边少锋吉林省农业科学院农业资源与环境研究所长春130033 吉林农业大学农学院长春130118

研究玉米应对不同滴灌模式的响应机制,为吉林半干旱区玉米节水高效生产提供科学依据。2020年和2021年,在可移动式防雨棚内展开试验,设置L1(垄上滴灌,300 mm)、L2(垄上滴灌,400 mm)、L3(垄上滴灌,500 mm)、Q1(浅埋滴灌,300 mm)、Q2(浅埋... 详细信息

研究玉米应对不同滴灌模式的响应机制,为吉林半干旱区玉米节水高效生产提供科学依据。2020年和2021年,在可移动式防雨棚内展开试验,设置L1(垄上滴灌,300 mm)、L2(垄上滴灌,400 mm)、L3(垄上滴灌,500 mm)、Q1(浅埋滴灌,300 mm)、Q2(浅埋滴灌,400 mm)和Q3(浅埋滴灌,500 mm)共计6个处理,研究不同滴灌模式对玉米叶片光合响应特性、生长发育、产量及水分利用特性的影响。结果表明:当光量子密度超过400μmol·m^(-2)·s^(-1)时,相同光量子密度下Q2、Q3与L3处理的净光合速率(P_(n))均显著高于L1、L2和Q1处理;L3、Q2与Q3处理的表观量子效率、光饱和点、暗呼吸速率和光饱和点时最大净光合速率在开花期和灌浆期均显著高于L1、L2和Q1处理;当CO_(2)浓度超过200μmol·mol^(-1)时,相同CO_(2)浓度条件下L1、Q1和L2处理的Pn显著低于L3、Q2和Q3处理;L3、Q2和Q3处理的CO_(2)补偿点、CO_(2)饱和点、CO_(2)饱和时最大净光合速率、Rubisco最大羧化效率、磷酸丙糖利用率和最大电子传递速率均显著高于L1、L2和Q1处理;L3、Q2和Q3处理的玉米籽粒产量、百粒质量、穗长、穗粒数及不同生育时期的干物质量和叶面积指数均显著高于L1、L2和Q1处理;上述玉米的叶片光合响应参数、生长发育及产量形成等指标在L3、Q2和Q3处理间均无显著性差异;Q2处理的水分利用效率显著高于其余5个处理。采用Q2处理的玉米在光合响应特性、生长发育、产量形成和水分利用上均表现较佳,实现了玉米增产、水分高效,为吉林半干旱区玉米高效生产和应用浅埋滴灌技术时制定灌溉制度提供了科学依据。

关键词：玉米滴灌生长发育水分利用特性光合响应

水稻穂顶部颖花退化T-DNA插入突变体的分子鉴定及表型特征分析

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东北农业科学 2019年第6期44卷 27-32页

作者：朴日花金永梅金京花金国光赵亚东 Koh Hee-Jong 董英山张强吉林省农业科学院长春130033 韩国首尔大学植物生产科学部首尔00826

水稻穗部是重要的农艺性状之一,穂顶部颖花退化会导致水稻产量大幅下降。本研究对水稻穗退化T-DNA突变体进行分子鉴定和表型分析,旨在进一步探明水稻穗发育的调控机制。我们从水稻突变体库POSTECH RISD(Rice T-DNA Insertion Sequence D... 详细信息

水稻穗部是重要的农艺性状之一,穂顶部颖花退化会导致水稻产量大幅下降。本研究对水稻穗退化T-DNA突变体进行分子鉴定和表型分析,旨在进一步探明水稻穗发育的调控机制。我们从水稻突变体库POSTECH RISD(Rice T-DNA Insertion Sequence Database)中筛选到了3个T-DNA插入突变体,paa1、paa2和paa3。这些突变体中T-DNA分别插入到水稻穂顶部颖花退化候选基因LOCOs04g56160的第1个内含子、第8个外显子和3′端非翻译区。分别在T-DNA插入位点两侧水稻基因组和T-DNA片段上共设计3条引物,利用PCR方法鉴定出paa1、paa2和paa3突变纯合体与杂合体。3个突变杂合体自交后代(T3)植株表型与基因型共分离分析结果显示,paa1及paa2植株的穗顶部颖花退化表型与基因型相吻合,而paa3植株的颖花发育正常。paa2与PAA-Hwa(LOCOs04g56160基因点突变体,表型为穗顶部颖花退化)杂交,F1代植株表现为穂顶部颖花退化。农艺性状调查结果表明,paa1及paa2与对照品种相比在株高、穗长、单株有效分蘖数等所有农艺性状上存在显著差异,然而paa3仅在部分农艺性状上表现差异。以上结果表明paa1和paa2为穗顶部颖花退化T-DNA插入突变体,LOCOs04g56160为水稻穗顶部颖花退化调控基因,该结果为水稻穗发育研究奠定了理论基础。

关键词：水稻穂顶部颖花退化 T-DNA插入突变体