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特产研究 2022年第2期44卷 39-43页

作者：刘楠楠李杰銮常志光吉林省养蜂科学研究所吉林吉林132108

本研究以越冬期的长白山中华蜜蜂(Apis cerana cerana)和意大利蜜蜂(Apis mellifera L.)为研究对象,分析和比较两个蜂种在室外自然越冬条件下保护酶系活性以及几种耐寒相关的生理指标的差异,初步探讨长白山中华蜜蜂越冬期耐寒的生理机... 详细信息

本研究以越冬期的长白山中华蜜蜂(Apis cerana cerana)和意大利蜜蜂(Apis mellifera L.)为研究对象,分析和比较两个蜂种在室外自然越冬条件下保护酶系活性以及几种耐寒相关的生理指标的差异,初步探讨长白山中华蜜蜂越冬期耐寒的生理机制。本试验测定了两个蜂种超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)以及总氨基酸、糖原、葡萄糖和甘油的含量。结果表明,在越冬期最寒冷时间段的逆境条件下,长白山中华蜜蜂的保护酶系统可能发挥了重要的防御作用,整体表现优于意大利蜜蜂;长白山中华蜜蜂在各时段体内的总氨基酸、糖原、葡萄糖和甘油含量有明显的波动变化,其中总氨基酸、葡萄糖和甘油含量总体高于意大利蜜蜂,可能是长白山中华蜜蜂越冬期关键的抗冻保护物质。本研究为深入研究长白山中华蜜蜂越冬耐寒的分子机制以及种群抗寒性状的评价提供基础数据。

关键词：长白山中华蜜蜂意大利蜜蜂越冬保护酶系耐寒生理指标

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自然低温对3种亚热带观赏植物耐寒生理指标的影响

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分子植物育种 2019年第15期17卷 5136-5143页

作者：刘国宇王庆毛祝新李雪君王玮李艳陕西省西安植物园陕西省植物资源保护与利用工程技术研究中心

为研究木本曼陀罗、金边假连翘和双荚决明3种亚热带观赏植物在西安地区的耐寒性,以主茎干为试验材料,测定自然低温下各项生理指标的变化,并综合评价3种植物的耐寒性。结果表明:在整个试验过程中,随着自然低温的持续,木本曼陀罗和双荚决... 详细信息

为研究木本曼陀罗、金边假连翘和双荚决明3种亚热带观赏植物在西安地区的耐寒性,以主茎干为试验材料,测定自然低温下各项生理指标的变化,并综合评价3种植物的耐寒性。结果表明:在整个试验过程中,随着自然低温的持续,木本曼陀罗和双荚决明中可溶性糖含量有所增加,金边假连翘整体呈下降趋势;双荚决明中可溶性蛋白含量先上升再下降,最后上升,木本曼陀罗和金边假连翘呈下降趋势;脯氨酸含量整体呈单峰变化;丙二醛(MDA)大量积累;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均呈整体上升趋势;木本曼陀罗中过氧化氢酶(CAT)活性随温度变化明显,双荚决明和金边假连翘先升高后降低。运用隶属函数法对3种亚热带观赏植物的耐寒性进行综合评价,结果说明耐寒性强弱顺序为:双荚决明>金边假连翘>木本曼陀罗。本研究结果今后在西安地区的引种驯化及园林应用提供理论参考。

关键词：木本曼陀罗双荚决明金边假连翘耐寒生理指标隶属函数法

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脯氨酸对中华蜜蜂耐寒生理指标的影响及转录组分析

脯氨酸对中华蜜蜂耐寒生理指标的影响及转录组分析

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作者：王晓瑜陕西师范大学

学位级别：硕士

中华蜜蜂(Apis cerana cerana Fabricius)作为我国特有的蜂种,能够适应山林地区复杂的地形,且耐寒性比西方蜜蜂要强,故对初春、晚秋山林地区植物的传粉有重要的生态和经济意义。即便如此,中蜂在越冬期间死亡率仍较高,因此越冬管理一直... 详细信息

中华蜜蜂(Apis cerana cerana Fabricius)作为我国特有的蜂种,能够适应山林地区复杂的地形,且耐寒性比西方蜜蜂要强,故对初春、晚秋山林地区植物的传粉有重要的生态和经济意义。即便如此,中蜂在越冬期间死亡率仍较高,因此越冬管理一直是困扰中蜂业发展的重要因素。在对西方蜜蜂的研究中,有证据表明脯氨酸可能是一种重要的抗冻剂。本研究在系统检测脯氨酸对中华蜜蜂耐寒性能指标影响的基础上,结合转录组分析方法,探讨了脯氨酸作为一种越冬饲料添加剂的可能。本研究结果将有助于优化蜜蜂越冬饲料的配制,从而提高中华蜜蜂的越冬成功率。本研究的主要结果如下:1.测定不同季节中蜂主要耐寒生理指标,发现中蜂成虫的过冷却点(SCP)和结冰点(FP)、含水量、脂肪含量、糖原含量以及蛋白含量呈现出明显的季节变化,其中越冬期间SCP、自由水含量、糖原含量较生长季节降低,而结合水含量、脂肪含量和蛋白含量较生长季节升高。由此可见,蜜蜂在越冬时可以通过降低SCP,减少体内自由水含量,增加脂肪含量、糖原含量、蛋白含量来抵御寒冷。2.将不含脯氨酸的糖水与含1%、3%、4.35%脯氨酸的糖水饲喂越冬蜂2周,测定其过冷却点SCP,发现添加脯氨酸有利于中蜂越冬,且饲喂含1%脯氨酸糖水的中蜂越冬效果最佳。将不含脯氨酸的糖水与含1%脯氨酸的糖水饲喂越冬蜂2周后(CO、C1),测定耐寒生理指标发现,饲料中添加脯氨酸可以使SCP、FP和自由水含量降低,并且使糖原含量、蛋白含量增加,从而帮助中蜂安全越冬。3.通过对 LTO、LT1、NTO、NT1(LTO:0%,0℃;LT1:1%,0℃;NTO:0%,25℃;NT1:1%,25 ℃)4组处理的12个样本进行RNA-seq,共获得了clean data 82.20 GB,各样本的数据量均在6.2 GB以上,Q30值在93.6%-94.6%之间。以LT0-LT1、LT0-NT0、NT1-LT1、NT1-NT0比较分别获得差异表达基因820个(上调基因408个,下调基因412个)、644个(上调基因307个,下调基因337个)、229个(上调基因129个,下调基因100个)、673个(上调基因287个,下调基因396个)。不饲喂脯氨酸与饲喂1%脯氨酸的中蜂在低温处理后共有的差异表达基因有28个(LT1-NT1 vs LTO-NTO)。不饲喂脯氨酸与饲喂1%脯氨酸的中蜂在常温与低温下共表达的差异基因有45个(LT0-LT1 vs NTO-NT1)。转录组数据的分析结果显示,在低温环境下中蜂可以通过以下方式来适应寒冷环境:(1)低温胁迫下,中蜂通过改变Glycolysis/Gluconeogenesis途径中DLAT PDHB、AKR1A1、GALM、NAGLU基因的表达量,使TCA循环减弱,糖原利用减少,储备能量来御寒;同等条件下在中蜂的饮食中添加脯氨酸同时也使糖酵解途径减弱,Insulinresistance、Glucagon signaling pathway 被激活,进而使体内糖原的含量增加,能够适应更寒冷的环境。(2)低温胁迫下,中蜂通过改变甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢途径中DLD、PHGDH、CHDH、GRHPR等基因的表达量,以及酪氨酸、丙氨酸、色氨酸代谢等途径来增加体内游离氨基酸的含量,从而增强蜜蜂的耐寒性。而中蜂在饲喂含脯氨酸的糖水后,可能是其体内氨基酸的代谢途径减少,蛋白质含量增多,此时中蜂不需要产生更多的氨基酸也能御寒,从而提高耐寒性。(3)低温胁迫下,中蜂通过改变脂代谢途径中CPT1A、ACSBG、ACADSB、GCDH等基因的表达量,使中蜂体内脂代谢增强,产生能量来御寒。而饮食中添加脯氨酸对脂代谢的影响并不明显。4.利用qRT-PCR对转录组中的8个差异表达基因的表达量进行验证,实验结果与测序结果一致,说明RNA-seq数据可靠。

关键词：中华蜜蜂耐寒性脯氨酸耐寒生理指标转录组

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新疆沙冬青GPAT基因的功能验证

新疆沙冬青GPAT基因的功能验证

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作者：张婷婷沈阳农业大学

学位级别：硕士

新疆沙冬青能在非常恶劣的自然环境生长的濒危植物,它具有18条染色体的二倍体,并且具有高应激耐受性,是非常优秀的耐寒植物。植物叶绿体膜中的磷脂酰甘油(Phosph-atidglglycerol,PG)的脂肪酸不饱和度与膜脂相变温度及植物抗寒性关系密... 详细信息

新疆沙冬青能在非常恶劣的自然环境生长的濒危植物,它具有18条染色体的二倍体,并且具有高应激耐受性,是非常优秀的耐寒植物。植物叶绿体膜中的磷脂酰甘油(Phosph-atidglglycerol,PG)的脂肪酸不饱和度与膜脂相变温度及植物抗寒性关系密切。而甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)又是PG生物合成过程中的第一个酰基酯化酶,对决定植物膜PG的不饱和度起关键作用。利用PCR法获得新疆沙冬青GPAT基因c DNA全序列AnGPAT基因,将AnGPAT基因转入烟草,获得转AnGPAT基因烟草T2代种子,本研究对转AnGPAT基因烟草进行了遗传性验证,并通过测定野生型烟草与转AnGPAT基因烟草多种抗寒生理指标的变化,进一步鉴定AnGPAT基因的功能。本研究的主要结果如下:1.提取野生型烟草与转AnGPAT基因烟草的DNA,通过PCR扩增在转基因烟草中获得AnGPAT基因清晰条带,同时通过Southern blot遗传性验证确认AnGPAT基因已转入烟草。2.利用ELISA酶联免疫反应测定低温胁迫下野生型烟草与转AnGPAT基因烟草的GPAT酶含量,利用GC-MS脂肪酸含量的变化,综合结果表明,随着低温胁迫时间的增长,转AnGPAT基因烟草中GPAT酶含量及不饱和脂肪酸含量均高于野生型烟草,与GPAT底物的选择性一致,转AnGPAT基因烟草表现出的抗寒性更高。3.通过对野生型烟草与转AnGPAT基因烟草表型的鉴定,并测量低温胁迫下野生型与转AnGPAT基因烟草地上与地下鲜重、干重,以及电导率,丙二醛的含量,脯氨酸的含量等相关指标的变化,发现在低温胁迫下转AnGPAT基因烟草细胞受伤的程度,质膜的过氧化程度均低于野生型烟草,转基因烟草更耐寒,进一步验证了AnGPAT基因的抗寒功能。

关键词：抗寒性 AnGPAT基因转基因烟草耐寒生理指标

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