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彩叶桂叶色变化及生理特征分析

浙江农林大学学报 2024年

作者：金笑雨王艺光赵宏波董彬浙江农林大学风景园林与建筑学院浙江农林大学浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室

【目的】探讨彩叶桂Osmanthus fragrans Colour Group在生长过程中叶色变化及相关生理特征，为彩叶桂的品种分类、筛选和改良提供理论依据。【方法】选取29份彩叶桂种质材料，运用量化标准并结合聚类分析方法对其进行分类。同时，从中选... 详细信息

【目的】探讨彩叶桂Osmanthus fragrans Colour Group在生长过程中叶色变化及相关生理特征，为彩叶桂的品种分类、筛选和改良提供理论依据。【方法】选取29份彩叶桂种质材料，运用量化标准并结合聚类分析方法对其进行分类。同时，从中选择2个代表性品系(‘罗彩3号’‘Luocai 3’和‘罗彩28号’‘Luocai 28’)进行色素分布观察、组分定性、质量分数测定以及生理指标测定。【结果】基于叶片变色30%的叶色参数进行聚类分析，将彩叶桂品系分为两大类共3个色系，即红棕色系(第Ⅰ类第1亚类)、橙棕色系(第Ⅰ类第2亚类)和紫粉色系(第Ⅱ类)。解剖结构显示：花青素主要分布在幼嫩叶片的上下表皮细胞中，并随着叶片生长逐渐减退。同时，花青素质量分数逐渐下降，叶绿素质量分数持续上升，而类胡萝卜素质量分数虽逐渐上升但变化不显著。在叶片生长过程中，2个品系可溶性蛋白和可溶性糖质量分数的变化无明显规律，但在叶片变色为0时相对较高；过氧化物酶(POD)活性不断增加，但‘罗彩3号’在每个时期均高于‘罗彩28号’；叶片pH无显著变化且始终处于酸性范围。【结论】基于叶片变色30%的叶色参数可对彩叶桂进行色系划分。彩叶桂叶色变化主要受花青素质量分数减少和叶绿素质量分数增加的影响，而POD在其中发挥了重要作用。红棕色系和橙棕色系之间的区别在于花青素和类胡萝卜素的质量分数及其比值。图7表1参29

关键词：彩叶桂聚类分析色素花青素生理特征

模拟干旱胁迫下大豆耐旱突变体的生理和转录组分析

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大豆科学 2024年第4期43卷 421-430页

作者：曹颖竹龙鸣邓平陈紫芸袁凤杰浙江农林大学现代农学院浙江杭州311300 浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所浙江杭州310021 湘湖实验室浙江杭州311231

为了明确大豆苗期响应干旱胁迫的关键基因,解析其耐旱机制,本研究以浙春3号及其突变体Gm-lpa-ZC-2(ZC-2)为材料,利用20%PEG6000胁迫处理其幼苗后,对比两品种表型差异并测定相关生理生化指标,再利用RNA-seq技术进行转录组学分析。结果表... 详细信息

为了明确大豆苗期响应干旱胁迫的关键基因,解析其耐旱机制,本研究以浙春3号及其突变体Gm-lpa-ZC-2(ZC-2)为材料,利用20%PEG6000胁迫处理其幼苗后,对比两品种表型差异并测定相关生理生化指标,再利用RNA-seq技术进行转录组学分析。结果表明:突变体ZC-2的耐旱性强于浙春3号,随着干旱胁迫时间的延长,突变体ZC-2的最大光化学效率(Fv/Fm)、相对含水量、可溶性糖和可溶性蛋白含量均显著高于亲本浙春3号,相对电导率和丙二醛(MDA)含量低于浙春3号。转录组数据分析表明:PEG6000胁迫后,浙春3号和ZC-2之间共存在7879个差异表达基因,其中上调表达的差异基因有4208个,下调表达的差异基因有3671个;胁迫处理2和4 d共同表达的差异基因为571个。KEGG富集分析表明,这571个基因主要富集在84条代谢途径,包括光合作用-天线蛋白、半乳糖代谢、内质网中的蛋白质加工、类黄酮生物合成等通路。进一步筛选到光合作用和糖代谢相关通路基因以及可能与干旱胁迫相关的基因,包括TIFY10A、ZAT10、RD22、PM19L和XTH6等。研究结果可为挖掘大豆苗期耐旱候选基因和解析大豆耐旱机制提供一定基础。

关键词：大豆干旱胁迫 PEG 苗期生理指标转录组

表观遗传调控在植物病原真菌发育和致病过程中的作用与分子机制

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第3期50卷 469-480页

作者：孙子越陶增浙江大学农业与生物技术学院生物技术研究所浙江杭州310058

经过长期进化,植物病原真菌发展出多种复杂而精妙的侵染宿主策略。在植物与病原菌互作过程中,病原菌致病基因的精准表达与调控起至关重要的作用。表观遗传调控是指通过化学修饰改变染色体上的DNA和蛋白质,从而调控基因表达的过程,包括DN... 详细信息

经过长期进化,植物病原真菌发展出多种复杂而精妙的侵染宿主策略。在植物与病原菌互作过程中,病原菌致病基因的精准表达与调控起至关重要的作用。表观遗传调控是指通过化学修饰改变染色体上的DNA和蛋白质,从而调控基因表达的过程,包括DNA甲基化、组蛋白甲基化、组蛋白乙酰化以及染色质重塑等。越来越多的证据表明,表观遗传调控在植物病原真菌基因的转录重编程中发挥重要作用,进而影响其发育、环境应激反应、次生代谢物的生物合成和致病性等方面。本文综述了近年来表观遗传调控因子方面的研究进展,包括组蛋白修饰、染色质重塑等在植物病原真菌发育和致病性中的作用,并对当前的研究进行了展望,以期为未来的病害防治研究奠定坚实的理论基础。

关键词：植物病原真菌组蛋白修饰染色质重塑 DNA/RNA甲基化真菌致病性

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甜玉米/鲜食大豆间作对根际固氮细菌和丛枝菌根真菌的影响

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玉米科学 2024年第5期32卷 67-77页

作者：岳高红黄业昌高锡腾梅霞刘永安潘彬荣温州市农业科学研究院/浙南作物育种重点实验室浙江温州325006 景宁县雁溪乡人民政府浙江丽水323504

为探索甜玉米/鲜食大豆间作系统地下交互作用,利用MiSeq高通量微生物测序技术,研究间作2∶2和2∶3种植模式下(Ⅰm2s2、Ⅱm2s3)土壤氮磷代谢关键菌群固氮细菌和丛枝菌根真菌的组成和变化与甜玉米产量的关系。结果发现,间作处理显著降低Pr... 详细信息

为探索甜玉米/鲜食大豆间作系统地下交互作用,利用MiSeq高通量微生物测序技术,研究间作2∶2和2∶3种植模式下(Ⅰm2s2、Ⅱm2s3)土壤氮磷代谢关键菌群固氮细菌和丛枝菌根真菌的组成和变化与甜玉米产量的关系。结果发现,间作处理显著降低Proteobacteria_unclassified的相对丰度,显著提高Aztobacter,Rhizobiales_unclassified和Bradyrhizobium的相对丰度。间作处理未改变丛枝菌根真菌群落多样性指数(Shannon指数),显著提高丛枝菌根真菌群落丰度指数(Chao指数),提高Glomeromycota相对丰度。间作处理对固氮细菌和丛枝菌根真菌的优化有利于增强地下根系与菌群的共生交互,显著增加土壤中碱解氮和有效磷的含量,提高甜玉米产量。Ⅱm2s3间作处理模式优于Ⅰm2s2间作处理。

关键词：甜玉米间作鲜食大豆固氮细菌丛枝菌根真菌

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开花雷竹埋鞭繁育竹种间杂交育种的开花小苗

分子植物育种 2024年

作者：徐克凡彭忠明皮培尧周明兵汤定钦浙江农林大学林业与生物技术学院

植物有性杂交是培育新品种的重要途径，国内尚未见散生竹种间的杂交育种的报道。本研究旨在克服造成散生竹杂交育种的最大障碍，即地理隔离和花期不遇，创制散生竹杂交育种新材料。通过对母竹开花状态、竹鞭长度以及埋鞭方式等影响新竹... 详细信息

植物有性杂交是培育新品种的重要途径，国内尚未见散生竹种间的杂交育种的报道。本研究旨在克服造成散生竹杂交育种的最大障碍，即地理隔离和花期不遇，创制散生竹杂交育种新材料。通过对母竹开花状态、竹鞭长度以及埋鞭方式等影响新竹开花因素的研究，获取开花新竹的最佳母竹埋鞭组合；通过高效液相色谱法测定比较埋鞭再开花新竹与野地自然开花雷竹在花启动发育过程中IAA等内源激素含量和PvSVP等成花关联基因表达量，以及正置荧光显微观察花粉的形态和活力，探求埋鞭新竹开花特性。选取部分开花雷竹的竹鞭，截为40 cm的鞭段进行水平埋植埋鞭，新竹开花率可达50%以上，可获取接近埋鞭数、且便利运输再开花新竹；相对于埋鞭不开花新竹的叶芽，埋鞭开花新竹的花芽中含有更低的IAA、更高的ABA、更低的GA3含量和变化不明显ZT含量，成花关联基因PvSVP1表达量呈先升后降、PvSVP2呈下降到平稳的趋势和PvMADS56呈变化不明显，但埋鞭新竹再开花与野地正常开花雷竹间在激素含量和成花基因表达量上均差异不显著；埋鞭新竹再开花的花粉形态和萌发活力与野地正常开花雷竹间也无差异。开花母竹埋鞭再开花新竹可以替代野地正常开花的雷竹，其中水平埋植部分开花母竹40 cm长鞭段效率最佳，这为异地开花的竹种间杂交创制了父本材料。

关键词：雷竹杂交育种技术埋鞭再开花生理特性

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闽楠群体遗传结构分析与核心种质库构建

林业科学 2024年第1期60卷 68-79页

作者：张俊红王洋周生财吴小林吴仁超杨琪张毓婷童再康浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室杭州311300 丽水职业技术学院丽水323000 浙江庆元县实验林场庆元323800

【目的】基于SSR分子标记技术研究珍稀濒危保护树种闽楠群体的遗传结构,构建核心种质资源库,为种质资源的科学管理、有效保护和高效利用提供理论依据。【方法】利用33对多态性SSR引物,分析来自福建、江西、湖南、浙江、广西5省(区)27个... 详细信息

【目的】基于SSR分子标记技术研究珍稀濒危保护树种闽楠群体的遗传结构,构建核心种质资源库,为种质资源的科学管理、有效保护和高效利用提供理论依据。【方法】利用33对多态性SSR引物,分析来自福建、江西、湖南、浙江、广西5省(区)27个种源地218个闽楠家系425份种质资源群体的遗传多样性和遗传结构。应用DateTrans1.0联合Popgene32软件计算观测等位基因数(N_(a))、有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))、Shannon信息指数(I)和Nei’s基因多样性指数(H);运用STRUCTURE 2.3.4软件对9个闽楠群体进行遗传类群划分。采用最小距离逐步取样法构建核心种质库,通过对相关遗传参数的t检验验证核心种质库的有效性。【结果】依据种质来源地的地理分布,218个家系可分成9个群体;种质资源群体的平均有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))均值、Shannon信息指数(I)分别为2.159、0.224、0.477和0.841,表明闽楠种质资源群体具较高遗传多样性;群体遗传结构分析表明,9个群体可划分为3个亚群;425份原始种质经最小距离逐步聚类取样得到85份核心种质和340份保留种质,核心种质占原始种质的20%,其N_(a)、N_(e)、H_(o)、H_(e)、I和H保留率分别为92.318%、103.803%、116.652%、105.052%、103.341%和104.664%。t检验表明核心种质和原始种质的遗传多样性参数无显著差异,能充分代表原始种质的遗传多样性。【结论】构建的核心种质库在保留原始种质库遗传多样性的基础上,去除遗传冗余,有利于闽楠种质资源的有效保护和科学利用,为进一步育种工作奠定基础。

关键词：闽楠群体结构 SSR分子标记遗传多样性核心种质库

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石蒜体胚发生过程的细胞学和生理特性

浙江农林大学学报 2024年第2期41卷 243-251页

作者：陈依宁雷雪李欣高燕会浙江农林大学林业与生物技术学院省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江杭州311300

【目的】探究石蒜‘梦幻少女’Lycoris chinensis×radiata‘Astro Girl’体胚发生过程中的细胞学和生理生化指标的变化规律,明确‘梦幻少女’体胚发生的特征,提高石蒜属Lycoris植物种球繁殖效率,为石蒜属新品种工厂化生产提供技术支撑... 详细信息

【目的】探究石蒜‘梦幻少女’Lycoris chinensis×radiata‘Astro Girl’体胚发生过程中的细胞学和生理生化指标的变化规律,明确‘梦幻少女’体胚发生的特征,提高石蒜属Lycoris植物种球繁殖效率,为石蒜属新品种工厂化生产提供技术支撑。【方法】采用石蜡切片、酶联免疫吸附测定技术和超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术,测定了0~40 d‘梦幻少女’体胚发生过程中的形态和组织学特征、体胚可溶性淀粉及总蛋白质、抗氧化酶活性和多胺等生理生化指标的变化。【结果】①体胚发生过程中,从球形胚到短暂膨大约20 d,进一步分化为心形胚、棒状胚和子叶胚,膨大的球形胚后期或心形胚时期基部会形成维管束。②体胚发生过程中,总蛋白质和淀粉、抗氧化酶活性发生显著变化,淀粉变化与球形胚的形成呈正相关,与体胚形态建成和体胚成熟呈负相关。总蛋白质、过氧化物酶(POD)活性及过氧化氢酶(CAT)活性变化与子叶胚形成呈正相关,与子叶胚的成熟发育呈负相关。超氧化物歧化酶(SOD)活性变化与球形胚、子叶胚时期呈负相关,与心形胚、棒状胚时期呈正相关,表明储能作用的淀粉、蛋白质及与植物生理密切相关的抗氧化酶对体胚发生起着重要的作用。③体胚发生过程中多胺氧化酶(PAO)活性和多胺(PAs)变化显著,腐胺(Put)、精胺(Spm)和亚精胺(Spd)的变化共同决定多胺的变化趋势,多胺和多胺氧化酶活性主要在体胚分化早期发生明显积累,与球形胚分化呈正相关;在子叶胚的形成期,精胺与亚精胺呈正相关;在子叶胚成熟期,腐胺、精胺和亚精胺3个指标呈现腐胺先下降后上升,精胺、亚精胺先上升后下降的趋势。【结论】在‘梦幻少女’体胚发生的0~40 d,体胚形态经历了原胚—球形胚—心形胚—棒状胚—子叶胚的过程。其中,生理特性变化显著,淀粉的积累或消耗可能是球形胚形成、体胚后续形态发育与成熟的重要影响因素。在子叶胚形成及成熟时期,总蛋白质、过氧化酶活性和多胺的变化可能发挥着相应密切的联合作用。多氨氧化酶活性与多胺的活跃积累可能有利于体胚早期发育。

关键词：石蒜属愈伤组织体细胞胚生理生化

杜鹃花属映山红、马银花与羊踯躅三亚属间杂交亲和性研究

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农业生物技术学报 2024年第5期32卷 1049-1060页

作者：高佳佳肖政董彬赵宏波浙江农林大学浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室浙江农林大学南方园林植物种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室浙江农林大学风景园林与建筑学院

我国的杜鹃花属(Rhododendron)资源丰富，且栽培历史悠久，运用杂交育种技术可以极大丰富杜鹃花品种资源。杜鹃花属中映山红亚属(subgen. Tsutsusi)、马银花亚属(subgen. Azaleastrum)和羊踯躅亚属(subgen. Pentanthera)同属于被毛杜鹃... 详细信息

我国的杜鹃花属(Rhododendron)资源丰富，且栽培历史悠久，运用杂交育种技术可以极大丰富杜鹃花品种资源。杜鹃花属中映山红亚属(subgen. Tsutsusi)、马银花亚属(subgen. Azaleastrum)和羊踯躅亚属(subgen. Pentanthera)同属于被毛杜鹃进化枝，为探究三亚属植物间杂交亲和性以及杂交障碍的发生阶段，本研究以映山红亚属的映山红(R. simsii)、锦绣杜鹃(R. pulchrum)及8个栽培品种、马银花亚属的马银花(R. ovatum)、羊踯躅亚属的羊踯躅(R. molle)及2个栽培品种为研究对象，从花柱长度比、花粉萌发、花粉管生长、子房和胚胎发育等角度分析亚属间杂交亲和性。结果表明，映山红、马银花、羊踯躅三亚属间存在明显的单向不亲和现象，所有组合花粉均能在柱头大量萌发，映山红亚属×羊踯躅亚属、马银花亚属×羊踯躅亚属、马银花亚属×映山红亚属花粉管大量到达花柱基部，能坐果；反交花粉管大部分在花柱中部停止生长，少量到达花柱基部，且不能坐果。马银花亚属×羊踯躅亚属、马银花亚属×映山红亚属胚发育比映山红亚属×羊踯躅亚属慢，蒴果开裂时间晚，各杂交方向的成熟种子多数胚发育不完全。上述研究结果表明，三亚属间杂交障碍出现在花粉管生长、双受精和胚发育阶段。本研究探讨了杂交亲和性发生规律，为杜鹃花属各亚属间杂交育种提供参考。

关键词：杜鹃花属杂交亲和性荧光镜检胚发育

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雌雄香榧嫩枝扦插生根及响应干旱的生理差异

浙江农林大学学报 2024年第3期41卷 478-485页

作者：汪小荣邱红张启香吴家胜娄和强浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江杭州311300 浙江农林大学林业与生物技术学院浙江杭州311300

【目的】探究香榧Torreya grandis‘Merrillii’雌雄植株的生根差异和响应干旱胁迫的生理差异,为香榧抗干旱种质资源的培育提供科学依据。【方法】以香榧新生雌雄株枝条为材料,比较两者夏季扦插生根差异,对生根状况较一致的香榧雌雄株... 详细信息

【目的】探究香榧Torreya grandis‘Merrillii’雌雄植株的生根差异和响应干旱胁迫的生理差异,为香榧抗干旱种质资源的培育提供科学依据。【方法】以香榧新生雌雄株枝条为材料,比较两者夏季扦插生根差异,对生根状况较一致的香榧雌雄株施加聚乙二醇(PEG)模拟干旱处理,比较不同时间下香榧雌雄株幼苗的抗氧化酶活性、渗透调节物质、膜脂过氧化和活性氧质量摩尔浓度的变化。【结果】夏季扦插的香榧雄株成活率普遍高于雌株,雌雄株扦插的最佳时间不同,与7和8月相比,6月扦插的香榧雌株成活率和生根率更高,侧根数更多,而8月扦插的香榧雄株较6和7月的成活率和生根率更高,侧根数更多。在扦插相同时间下,雄株的成活率和生根率均高于雌株。干旱胁迫引起香榧叶片抗氧化酶活性发生显著变化,并扰乱其渗透调节功能和活性氧代谢平衡。在干旱胁迫下,与雄株相比,雌株具有更高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,以及较低的丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、超氧阴离子(O^(2−))和过氧化氢(H2O2)质量摩尔浓度。【结论】夏季扦插的香榧雄株比雌株具有更高的扦插成活率。干旱胁迫下,香榧雌株能够更好地利用抗氧化系统来减少干旱胁迫引起的活性氧积累和细胞损伤,从而使香榧雌株比雄株更耐干旱。

关键词：香榧雌雄异株植物干旱胁迫植物生理

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