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木质纤维素合成与调控机制:从模式植物到油菜

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中国油料作物学报 2024年第2期46卷 303-311页

作者：王倩余坤江王显亚何雨琦杨旭田恩堂贵州大学农学院贵州贵阳550025

木质纤维素由木质素、纤维素和半纤维素三者组成,是植物细胞的重要组成成分,能增强植物细胞和组织的机械强度,对于保障植物营养物质运输、茎秆支撑等具有重要意义。而油菜是我国和世界范围内重要的油料作物,具有油用、饲用、菜用、蜜用... 详细信息

木质纤维素由木质素、纤维素和半纤维素三者组成,是植物细胞的重要组成成分,能增强植物细胞和组织的机械强度,对于保障植物营养物质运输、茎秆支撑等具有重要意义。而油菜是我国和世界范围内重要的油料作物,具有油用、饲用、菜用、蜜用、观光等多种用途,其木质纤维素也可有效保障植物细胞和组织的机械强度,提高植株的抗倒伏、抗病虫等能力。本文综述了模式植物拟南芥和油菜中木质纤维素合成与调控机制的研究进展,希望模式植物木质纤维素的研究能促进油菜相关研究的深入开展,并对木质纤维素相关研究在油菜中的潜在应用进行了讨论。

关键词：油菜木质素纤维素半纤维素生物合成

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毛竹-桫椤群丛的种间关系与群落稳定性

热带亚热带植物学报 2024年第3期32卷 349-356页

作者：杨熳袁冬梅严令斌喻理飞安明态何琴琴穆君贵州大学生命科学学院农业生物工程研究院山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵阳550025 贵州大学林学院贵阳550025 赤水桫椤国家级自然保护区管理局贵州赤水5647000

种间关系是植物群落重要的数量与结构特征之一,直接影响群落的稳定性,探究种间关系与群落稳定性对于植物种群的保护和稳定性维持具有重要意义。以贵州省赤水桫椤国家级自然保护区内的桫椤群落为研究对象,采用样方法对桫椤(Alsophila spi... 详细信息

种间关系是植物群落重要的数量与结构特征之一,直接影响群落的稳定性,探究种间关系与群落稳定性对于植物种群的保护和稳定性维持具有重要意义。以贵州省赤水桫椤国家级自然保护区内的桫椤群落为研究对象,采用样方法对桫椤(Alsophila spinulosa)群落进行调查,分析植物总体关联性、种间相关性并计算群落的稳定性系数。结果表明,毛竹(Phyllostachys edulis)在群落中占绝对优势,毛竹与桫椤的种间关系表现为显著正相关;桫椤在发育前期受到物种间的影响较大,而在发育的后期处于相对独立的状态,与物种间的关系表现为弱相关或不相关,受到物种间的影响较小;贡献定律法分析表明毛竹-桫椤群落的稳定性系数为21/79,说明金沙沟区域的毛竹-桫椤群落处于稳定状态。

关键词：毛竹-桫椤群丛种间关系群落稳定性

钩藤UrLAMT基因及其启动子的克隆与分析

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 145-154页

作者：李永权刘淼上官黎阳王晓红胡涛唐柳张明生贵州大学生命科学学院山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵州贵阳550025 贵州省农业科学院蚕业研究所贵州贵阳550006

【目的】克隆钩藤(Uncaria rhynchophylla)中马钱苷酸甲基转移酶(loganic acid methyltransferase,LAMT)基因及其启动子,对UrLAMT基因的组织表达及其对生物和非生物胁迫的响应进行分析,并对UrLAMT及其启动子的生物信息学进行分析,为进... 详细信息

【目的】克隆钩藤(Uncaria rhynchophylla)中马钱苷酸甲基转移酶(loganic acid methyltransferase,LAMT)基因及其启动子,对UrLAMT基因的组织表达及其对生物和非生物胁迫的响应进行分析,并对UrLAMT及其启动子的生物信息学进行分析,为进一步研究UrLAMT转录调控奠定基础。【方法】基于钩藤的转录组数据设计引物,采用PCR从钩藤cDNA中克隆UrLAMT序列,并对其进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR,分析UrLAMT在钩藤不同组织(根、茎、叶、花、果实、钩)中的表达,以及对外源茉莉酸甲酯(MeJA)、遮光/复光胁迫的响应;利用FPNI-PCR技术克隆UrLAMT上游启动子序列,并验证其活性,结合酵母单杂交试验,分析相应转录因子与UrLAMT启动子的调控关系。【结果】克隆得到钩藤UrLAMT序列,其长度为1137 bp,共编码378个氨基酸。UrLAMT蛋白质相对分子质量为42.64 ku,理论等电点为5.76,为亲水性蛋白,无信号肽,不含跨膜结构,定位在细胞质中;UrLAMT基因在钩藤叶中表达量最高,其次为根;UrLAMT均能响应MeJA和光;其与短小蛇根草和长春花的进化关系较近。UrLAMT启动子序列长度为1141 bp,除核心响应元件外还含有多个光响应元件,UrLAMT启动子在酵母中与光调控转录因子HY5存在相互作用。【结论】获得了UrLAMT基因及其启动子序列,其在钩藤叶中表达量最高,可能受光诱导。

关键词：钩藤马钱苷酸甲基转移酶基因克隆启动子克隆酵母单杂交

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CO_(2)加富与磷配施对辣椒根系形态及磷含量的影响

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北方园艺 2024年第19期 17-23页

作者：雷云刘月炎许灵杰王健健贵州大学生命科学学院农业生物工程研究院山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵州贵阳550025 中国烟草总公司贵州省公司贵州贵阳550000

以‘艳椒425’辣椒为试材,采用盆栽试验,设置2个CO_(2)浓度(自然CO_(2)(400±30)μmol·moL^(-1)、CO_(2)加富(800±30)μmol·moL^(-1))及3个施磷水平(P00 mg·kg^(-1)、P5050 mg·kg^(-1)、P250250 mg·kg^(-1)),研究了CO_(2)加富与磷配施对辣椒根系形态及磷含量的影响,以期为适应环境变化下辣椒种植及合理施肥提供参考依据。结果表明:1)CO_(2)加富与磷配施显著促进辣椒根系生长及根冠比增加;2)CO_(2)加富与施磷及二者配施均增加叶绿素含量,显著降低ACP活性;3)施磷显著增加辣椒根系及总磷含量,但过量施磷对磷含量无显著促进作用,而CO_(2)加富则显著降低辣椒根系及总磷含量;4)CO_(2)加富与施磷及二者配施显著增加辣椒根系磷吸收转运比例,CO_(2)加富显著减少叶片磷吸收转运比例,而施磷是显著减少茎的磷吸收转运比例。综上所述,在实际生产过程中,要适量合理施肥,避免造成肥料浪费及土壤富营养化。

关键词： CO_(2)加富施磷辣椒根系形态磷含量

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外源脱落酸对钩藤中生物碱合成的影响

分子植物育种 2024年第15期22卷 5091-5097页

作者：周浩强玮敖雯雯路星星廖海民李雪王晓红张明生贵州大学生命科学学院农业生物工程研究院山地植物资源保护与保护种质创新教育部重点实验室山地生态与农业生物工程协同创新中心贵阳550025

为了探究外施ABA对钩藤中活性成分钩藤碱(RIN)和异钩藤碱(IRN)合成与积累以及生物碱合成途径基因表达的影响,以期进一步揭示RIN和IRN生物合成对ABA的响应机制。本研究以6月龄的钩藤为材料,外施不同浓度的ABA,利用HPLC测定不同浓度脱落... 详细信息

为了探究外施ABA对钩藤中活性成分钩藤碱(RIN)和异钩藤碱(IRN)合成与积累以及生物碱合成途径基因表达的影响,以期进一步揭示RIN和IRN生物合成对ABA的响应机制。本研究以6月龄的钩藤为材料,外施不同浓度的ABA,利用HPLC测定不同浓度脱落酸处理后钩藤叶中RIN和IRN的含量积累情况,采用荧光定量PCR (RT-qPCR)分析合成途径中关键酶基因STR、TDC、SGD和G8H等基因的表达。结果表明,100μmol/L的ABA溶液最适于促进钩藤叶中生物碱的合成积累,处理后2 d两种生物碱含量就比对照提高了1倍;同时,q PCR显示合成途径中SGD、TDC、G8H和STR家族酶基因均有不同程度的上调。因此,合理外施ABA溶液有助于促进钩藤活性成分的合成与积累,提高钩藤的经济效益,对钩藤药材的高效优质种植管理提供了理论依据,也为阐明钩藤生物碱生物合成的分子调控机制提供了基础。

关键词：钩藤基因表达萜类吲哚生物碱脱落酸

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地果不同发育时期质地和营养品质分析

分子植物育种 2024年第15期22卷 5084-5090页

作者：王继玥刘政宏姜连叶林石登红白禹张婷刘燕贵阳学院生物与环境工程学院贵阳550005 贵阳学院贵州省山地珍稀动物与经济昆虫重点实验室贵阳550005

为研究地果的果实发育过程,采用质构仪测定了4个发育时期(盛花后20, 50, 100和150 d)果实的质地参数(硬度,胶着性,弹性,内聚性,咀嚼性和回复性),采用分光光度法、高效液相色谱法和试剂盒法,分别测定了维生素C,果糖、葡萄糖和蔗糖含量,5... 详细信息

为研究地果的果实发育过程,采用质构仪测定了4个发育时期(盛花后20, 50, 100和150 d)果实的质地参数(硬度,胶着性,弹性,内聚性,咀嚼性和回复性),采用分光光度法、高效液相色谱法和试剂盒法,分别测定了维生素C,果糖、葡萄糖和蔗糖含量,5种有机酸含量以及总多酚和总黄酮含量。结果表明,在地果成熟过程中,果实纵径、横径和单果重均不断增加,颜色也由棕色逐渐变成深红色。果实的硬度、咀嚼性、胶着性呈逐渐降低的趋势,内聚性呈现先增加后减小的趋势,而弹性和回复性没有明显规律。果实的糖分和VC含量呈不断增加的趋势,而总多酚、总黄酮含量和草酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸呈现先增加后减小的趋势,烟酸含量呈不断降低的趋势。相关性分析表明,地果果实的总黄酮含量与硬度、咀嚼性和胶着性显著正相关,总多酚含量与硬度、胶着性极显著正相关,与咀嚼性显著正相关,烟酸含量与硬度、咀嚼性和胶着性极显著正相关,与回复性显著正相关,葡萄糖含量与硬度、咀嚼性和胶着性显著负相关。通过分析地果果实不同时期的质地参数和营养品质特性,为进一步研究其果实发育的生理机制提供参考。

关键词：地果果实质地营养品质

喀斯特森林表层土壤持水能力空间分布特征及其影响因素

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水土保持通报 2024年第2期44卷 57-69页

作者：袁冬梅杨熳严令斌刘锋张慧敏曹秀刚喻理飞贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵州贵阳550025

[目的]探究喀斯特森林表层土壤持水能力空间分布特征及其影响因素,为提升该地区森林土壤水源涵养能力提供科学参考。[方法]以贵州省茂兰喀斯特原始森林表层土壤(0—10 cm)为研究对象,采用环刀法与室内浸泡法对土壤物理结构和持水特性进... 详细信息

[目的]探究喀斯特森林表层土壤持水能力空间分布特征及其影响因素,为提升该地区森林土壤水源涵养能力提供科学参考。[方法]以贵州省茂兰喀斯特原始森林表层土壤(0—10 cm)为研究对象,采用环刀法与室内浸泡法对土壤物理结构和持水特性进行测定,并利用方差分析、RDA分析等方法探究不同地形部位土壤持水能力空间分布差异及其影响因素。[结果]①土壤物理特征呈高异质性,土壤容重、土壤含水量、孔隙度、机械组成等在不同坡向、坡位和海拔间均具有显著性差异。②土壤持水率在不同坡向间差异最显著,土壤持水量在不同岩石裸露等级间差异最显著。土壤最大持水率、毛管持水率、饱和持水量与毛管持水量均随着坡位和海拔的增加而增加,且随着岩石裸露等级的下降而增加。土壤综合持水能力在低裸露、低海拔地区较好。③相关分析表明,地形特征、土壤物理特性与土壤持水率的相关性更强,林分特征与持水量的相关性更强,林分密度与持水量显著负相关,平均胸径、平均树高与持水量显著正相关。④PCA分析结果表明,土壤持水量是表征茂兰喀斯特森林表层土壤持水性能的第一主要因子,土壤持水率为第二主要因子,主成分一、二累计贡献率为77.5%。RDA分析结果表明,土壤孔隙度、岩石裸露等级是茂兰喀斯特森林表层土壤持水能力的主要影响因素。[结论]茂兰喀斯特森林土壤持水能力具有高异质性,在不同地形部位间差异显著,非毛细孔隙度(P nc)是影响土壤持水能力的主要因子。

关键词：土壤物理性质土壤持水能力影响因素喀斯特

CO加富和供磷水平对辣椒苗期生长及营养元素吸收的影响

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作物杂志 2024年

作者：雷云刘月炎王健健贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院/山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室

为探究CO2加富、供磷水平及二者交互作用对辣椒苗期生长及营养元素吸收的影响，以艳椒425为试材，在两个CO2浓度(自然CO2：(400±30)μmol/mol、CO2加富：(800±30)μmol/mol)及三个供磷水平(0、50、250 mg/kgP)处理下，测定了辣椒形态... 详细信息

为探究CO2加富、供磷水平及二者交互作用对辣椒苗期生长及营养元素吸收的影响，以艳椒425为试材，在两个CO2浓度(自然CO2：(400±30)μmol/mol、CO2加富：(800±30)μmol/mol)及三个供磷水平(0、50、250 mg/kgP)处理下，测定了辣椒形态指标、生物量及营养元素含量指标。结果表明：(1)单独CO2加富或增加供磷水平及二者互作，均促进辣椒形态生长及生物量积累；(2)CO2加富或增加供磷水平，辣椒根、茎、叶中C含量显著增加，N、K含量显著降低，施磷还促进辣椒对P的吸收；(3)CO2加富，辣椒C/N、C/K、C/P、N/P显著增大；供磷水平对辣椒各器官C/N、C/K无显著影响，C/P、N/P显著降低；与CK相比，CO2加富与施加磷肥交互处理下辣椒C/N显著增大，C/K、C/P、N/P均显著降低；(4)CO2加富，增加辣椒整体Mg、Fe、Mn、Zn含量，减少Ca含量，供磷水平增加，辣椒整体Ca、Mg、Fe、Zn含量增加，Mn含量减少，CO2加富和供磷水平增加互作促进辣椒吸收Mg、Fe、Mn、Zn，抑制对Ca的吸收。综上所述，在实际生产过程中，可适当提高CO2浓度，合理适量施用磷肥，有利于辣椒生长及对土壤中营养元素的吸收。

关键词： CO 浓度磷肥辣椒生长元素吸收

CO_(2)浓度升高对不同薏苡品种生长及生理特性的影响

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作物杂志 2024年第5期 181-187页

作者：雷云熊露露王健健贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院/山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵州贵阳550025

以兴仁白壳和安国黑壳薏苡为材料,设置CO_(2)浓度[自然CO_(2)浓度(400±20μmol/mol)和高CO_(2)浓度(800±20μmol/mol)],测定相关指标,分析CO_(2)浓度变化对薏苡生长及生理特性的影响。结果显示,CO_(2)浓度升高显著促进薏苡形态生长及... 详细信息

以兴仁白壳和安国黑壳薏苡为材料,设置CO_(2)浓度[自然CO_(2)浓度(400±20μmol/mol)和高CO_(2)浓度(800±20μmol/mol)],测定相关指标,分析CO_(2)浓度变化对薏苡生长及生理特性的影响。结果显示,CO_(2)浓度升高显著促进薏苡形态生长及生物量积累,兴仁白壳和安国黑壳的总生物量增幅分别为30.00%和20.85%。CO_(2)浓度升高,2个品种的薏苡素含量均显著下降,兴仁白壳降幅更大;CO_(2)浓度升高,兴仁白壳的过氧化氢酶(CAT)活性显著升高,增幅达133.89%,过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量显著降低,安国黑壳的CAT、POD活性显著降低,降幅分别为69.25%、56.37%;CO_(2)浓度升高,兴仁白壳的玉米素(ZA)、赤霉素(GA3)含量显著升高,生长素(IAA)、脱落酸(ABA)含量显著降低,降幅分别为38.04%、27.91%,安国黑壳的ZA、IAA、ABA含量均降低,IAA含量变化显著,降幅达64.91%,GA3含量显著增加,增幅达66.39%。综上,CO_(2)浓度升高促进薏苡生长,对薏苡生理特性的影响存在品种间差异,安国黑壳薏苡对CO_(2)浓度变化更敏感。

关键词： CO_(2)浓度薏苡生长生理特性