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芍药乙烯受体PlETR1基因过表达载体的构建及烟草转化

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基因组学与应用生物学 2020年第1期39卷 207-215页

作者：高水平徐杰张文婷吴建梅李芳史国安范丙友河南科技大学林学院洛阳471000 河南科技大学农学院洛阳471000 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 洛阳市王城公园洛阳471003 洛阳农林科学院洛阳471023

芍药是乙烯敏感型花卉,乙烯受体感知并传导乙烯信号,在乙烯信号转导途径中发挥重要作用。芍药PlETR1基因cDNA全长序列已分离,为了鉴定芍药PlETR1基因的功能,本研究基于PlETR1基因和表达载体序列,应用Primer Premier 5.0软件设计了一对... 详细信息

芍药是乙烯敏感型花卉,乙烯受体感知并传导乙烯信号,在乙烯信号转导途径中发挥重要作用。芍药PlETR1基因cDNA全长序列已分离,为了鉴定芍药PlETR1基因的功能,本研究基于PlETR1基因和表达载体序列,应用Primer Premier 5.0软件设计了一对特异性PCR引物,采用RT-PCR技术扩增出了PlETR1编码区片段,进一步构建了芍药PlETR1基因过表达载体。基于优化的模式植物烟草的组培体系和筛选出的潮霉素抗性浓度,应用农杆菌介导的叶盘法开展了芍药PlETR1基因转化烟草的研究,对转基因抗性烟草植株进行了PCR检测,结果表明HPT基因和芍药PlETR1基因已导入到烟草基因组中,且芍药PlETR1基因转录表达成功,为下一步鉴定芍药PlETR1基因的功能提供科学依据。

关键词：芍药 PlETR1 过表达载体烟草转化

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芍药品种间杂交亲和性及种子破眠方法研究

西北农业学报 2019年第5期28卷 837-842页

作者：孙晓梅辛如洁董召阳麻永磊费日雯李雪婷沈阳农业大学林学院

以16个芍药品种为父本与芍药‘粉玉奴’为母本进行定向杂交,研究其杂交亲和性,并以隔年和当年种子为材料对种子休眠的解除进行研究。结果表明:不同杂交组合的亲和性不同,父本为‘红羽球’‘粉面桃花’‘西施粉’‘蓝田飘香’4个杂交组... 详细信息

以16个芍药品种为父本与芍药‘粉玉奴’为母本进行定向杂交,研究其杂交亲和性,并以隔年和当年种子为材料对种子休眠的解除进行研究。结果表明:不同杂交组合的亲和性不同,父本为‘红羽球’‘粉面桃花’‘西施粉’‘蓝田飘香’4个杂交组合的亲和性表现最佳,种子结实率为4粒/朵以上;父本为‘老来红’的杂交组合亲和性最差,种子结实率为1.91粒/朵,其余杂交组合均介于两者之间。不同杂交组合的种子生根率也不同,父本为‘西施粉’的杂交组合种子生根率最高,达到54.00%;父本为‘乌龙探海’的杂交组合种子生根率最低,仅为17.39%。通过破除种子下胚轴和上胚轴休眠的试验发现,用质量浓度为100mg/LGA3处理的当年种子更有利于解除下胚轴休眠,生根率最高,为65.33%;低温30d+300mg/LGA3浸泡4h处理的种子更有利于打破上胚轴休眠,发芽率最高,为76.67%。

关键词：芍药杂交亲和性破除休眠

外源乳酸菌对芍药生长发育及根际土壤影响的研究

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外源乳酸菌对芍药生长发育及根际土壤影响的研究

作者：杨霄山东农业大学

学位级别：硕士

芍药生产中存在连作障碍(回植障碍),芍药苗栽植在前期种植过芍药的土壤中长势逐年衰弱,直至死亡,这降低了土地利用率增加了生产成本。本研究以生产中的主栽品种‘大富贵’‘红绣球’‘紫凤羽’为供试材料,施加外源乳酸菌,对照组同步施... 详细信息

芍药生产中存在连作障碍(回植障碍),芍药苗栽植在前期种植过芍药的土壤中长势逐年衰弱,直至死亡,这降低了土地利用率增加了生产成本。本研究以生产中的主栽品种‘大富贵’‘红绣球’‘紫凤羽’为供试材料,施加外源乳酸菌,对照组同步施加相同体积的清水,常规栽培管理。在芍药高生长结束时(此时土壤处于微生物活跃期)取样,测定芍药根际土壤理化性质、微生物数量、根系生理及生长发育等指标,结合芍药形态指标,综合分析外源乳酸菌对芍药生长发育及根际土壤的影响。主要研究结果如下:1、外源乳酸菌处理可以促进芍药植株的生长发育,增加开花率,‘红绣球’的株高、茎粗、开花率、叶长、叶宽等指标均增加,对其植株的促进作用优于‘大富贵’‘紫凤羽’。2、外源乳酸菌处理提高根际土壤中的养分含量及酶活性,改善土壤的微环境,对‘大富贵’的促进作用较好,铵态氮、硝态氮、有效磷、有效钾及有机质的含量较对照组相比均增加,脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶及脱氢酶的活性提高,‘红绣球’‘紫凤羽’次之;处理后‘大富贵’根际土壤中细菌、真菌、放线菌数量增加,‘红绣球’根际土壤中细菌和放线菌的数量增加,真菌的数量降低,‘紫凤羽’根际土壤中放线菌的数量增加,细菌、真菌的数量降低;三个品种根际土壤中游离水杨酸的含量均降低。3、施加外源乳酸菌后,提高了芍药对逆境的抵抗能力。‘大富贵’‘红绣球’‘紫凤羽’根系的抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)活性均增加;不同品种芍药根系中渗透调节物质的种类变化不同;三个品种根系中芍药苷的含量均增加,脱落酸的含量均降低。外源乳酸菌可以促进芍药的生长,提高土壤养分利用率,对不同品种的影响也存在一定差异。在生产中施用外源乳酸菌成本较低,适宜推广。后期需进一步扩大品种数量、优化外源乳酸菌的施用浓度及次数,为解决芍药生产中的回植障碍提供新的途径及参考。

关键词：外源乳酸菌芍药根际土壤回植障碍

芍药转录因子PlWRKY40的克隆及表达分析

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植物生理学报 2017年第4期53卷 609-618页

作者：李俊杰韩璐璐马燕姚汪劲松国静郭先锋山东农业大学林学院山东泰安271018 山东农业大学生命科学学院山东泰安271018

WRKY转录因子在植物休眠等生长发育过程中具有重要作用。本研究基于芍药芽转录组数据,对芽休眠解除前后显著下调的编号为c22608.graph_c0的序列进行了q PCR验证分析,结果表明其表达模式与转录组一致,说明其与芍药芽休眠解除密切相关。... 详细信息

WRKY转录因子在植物休眠等生长发育过程中具有重要作用。本研究基于芍药芽转录组数据,对芽休眠解除前后显著下调的编号为c22608.graph_c0的序列进行了q PCR验证分析,结果表明其表达模式与转录组一致,说明其与芍药芽休眠解除密切相关。为进一步挖掘和利用该基因,从芍药‘大富贵’芽中克隆了该基因,命名为Pl WRKY40(Gen Bank登录号:KU891820)。其c DNA全长1 347 bp,开放阅读框882 bp,编码293个氨基酸,含有1个典型的WRKY结构域;基因结构分析表明,Pl WRKY40具有4个外显子和3个内含子,其内含子具有特殊结构,可能调控该基因表达;以拟南芥WRKY蛋白的分类为参照,聚类分析结果表明,Pl WRKY40属于Group IIa亚族;系统进化树分析表明,Pl WRKY40与可可Tc WRKY40具有最高的同源性;亚细胞定位观测结果显示,Pl WRKY40转录因子定位在细胞核上;半定量PCR分析显示,Pl WRKY40在芍药的不同组织器官中泛表达,其中芽表达量最高。本研究为深入探索Pl WRKY40的生理学功能奠定了基础。

关键词：芍药 PlWRKY40 克隆表达分析亚细胞定位

基于数据挖掘的芍药治疗心系疾病“成分-靶标-通路”分析

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中国中药杂志 2018年第7期43卷 1310-1316页

作者：刘杨张方博唐仕欢王萍李森苏瑾周荣荣张佳琪孙慧峰黑龙江中医药大学黑龙江哈尔滨150040 中国中医科学院中药研究所北京100700 湖南中医药大学药学院湖南长沙410208 山西中医药大学基础医学院山西太原030000

该文在总结芍药在心系疾病应用的文献记载和现代应用的基础上,通过中药整合药理学计算平台对其药物与疾病的作用靶点进行预测,进而阐述芍药治疗心系疾病的分子机制,为芍药后续研究提供理论依据与方法参考。古籍有载芍药具有＂除血痹,破... 详细信息

该文在总结芍药在心系疾病应用的文献记载和现代应用的基础上,通过中药整合药理学计算平台对其药物与疾病的作用靶点进行预测,进而阐述芍药治疗心系疾病的分子机制,为芍药后续研究提供理论依据与方法参考。古籍有载芍药具有＂除血痹,破坚积,止痛,利小便,利营气＂等功效,多次被用于治疗心系疾病,有些组方流传至今仍被医者青睐;随着科学发展,芍药治疗心系疾病真正发挥作用的化学成分和这些成分与机体之间的相互关系成为研究热点。为了进一步揭示芍药治疗此类疾病的药效物质基础及其分子机制,借助整合药理学平台分析得到芍药治疗心系疾病的多个靶标以及通路。其中药物和疾病的共性靶标ATP1A1与能量相关、HDAC2与心肌肥厚相关,主要的药物靶标GCK,CHUK,PRKAA2间接调控心血管疾病;得到的多个疾病通路,通过影响能量代谢、酶活性和基因表达等途径干预冠心病、心肌缺血、心肌肥大等多种疾病。综上所述芍药既能通过直接作用心肌细胞调控其基因表达,保护心脏;又可以干预其他疾病通路间接影响心功能,发挥治疗作用。该文对芍药治疗心系疾病的分子机制探讨在计算机预测分析水平,具体作用机制需进一步实验验证。

关键词：芍药心系疾病整合药理学分子机制

芍药属远缘杂交不亲和PlABCF3基因克隆及表达分析

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华北农学报 2020年第6期35卷 81-89页

作者：贺丹张佼蕊何松林刘红利王政刘艺平河南农业大学风景园林与艺术学院河南郑州450002 河南科技学院园艺园林学院河南新乡453000

为进一步研究PlABCF3基因在芍药属远缘杂交不亲和中的作用机制,根据转录组测序结果,采用RT-PCR技术在芍药粉玉奴自交和芍药粉玉奴×牡丹凤丹白杂交24,36 h的柱头中克隆到1个ABCF3基因(PlABCF3)。生物信息学和表达特性分析表明,PlABCF3的... 详细信息

为进一步研究PlABCF3基因在芍药属远缘杂交不亲和中的作用机制,根据转录组测序结果,采用RT-PCR技术在芍药粉玉奴自交和芍药粉玉奴×牡丹凤丹白杂交24,36 h的柱头中克隆到1个ABCF3基因(PlABCF3)。生物信息学和表达特性分析表明,PlABCF3的CDS全长为2151 bp,编码716个氨基酸。芍药ABCF3的碱基序列与拟南芥ABCFs进行同源序列分析表明,其与AtABCF3具有较高的同源性。系统进化分析表明,PlABCF3与博落回的ABCF3同源性最高,PlABCF3氨基酸序列与博落回的ABCF3的相似性最高,故命名为PlABCF3(GenBank登录号:MT123594)。RT-qPCR分析表明,在不同时期的自交、杂交柱头中,PlABCF3基因在相同处理条件下,36 h的相对表达量均低于24 h,杂交36 h相对表达量最低。PlABCF3的相对表达量与脱落酸(ABA)、玉米素核苷(ZR)含量显著负相关(R分别为-0.837,-0.565,P芍药属远缘杂交中与内源激素有着密切的关系。

关键词：牡丹芍药 PlABCF3基因 RT-PCR 远缘杂交

PlWRKY47转录因子调控芍药耐高温能力的分子机制研究

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PlWRKY47转录因子调控芍药耐高温能力的分子机制研究

作者：程卓雅扬州大学

学位级别：硕士

芍药(Paeonia lactiflora Pall.)是我国的传统名花,性喜冷凉干燥,常在我国北方地区栽植。随着芍药在园林中的推广应用以及近些年切花产业的快速发展,我国长江中下游及以南地区大量引种芍药。这些地区夏季高温酷暑时间长、强度大,常导致... 详细信息

芍药(Paeonia lactiflora Pall.)是我国的传统名花,性喜冷凉干燥,常在我国北方地区栽植。随着芍药在园林中的推广应用以及近些年切花产业的快速发展,我国长江中下游及以南地区大量引种芍药。这些地区夏季高温酷暑时间长、强度大,常导致芍药表现出茎叶灼伤、萎蔫,叶片黄化、边缘焦枯等现象,还会使其地下根系发育不良,严重影响植株观赏效果和来年开花。WRKY转录因子在植物响应高温胁迫方面发挥着至关重要的作用,但有关WRKY转录因子调控芍药耐高温能力方面的研究一直未见报道。为了探究芍药WRKY转录因子应答高温胁迫的分子机制,本研究基于课题组前期结果,以PlWRKY47为研究对象,首先采用病毒诱导基因沉默(VIGS)和烟草遗传转化技术明确PlWRKY47是否具有应答高温胁迫的功能;其次,基于文献报道结合转录组测序(RNA-seq)结果筛选PlWRKY47的下游靶基因,并对靶基因开展表达特性和功能验证研究;此外,寻找到与PlWRKY47互作的调控蛋白,探究蛋白互作对下游靶基因的调控作用,并对互作蛋白基因进一步开展表达特性与功能验证研究。主要研究结果如下:(1)芍药PlWRKY47可以正向调控植株耐高温能力。采用RACE技术克隆获得了PlWRKY47基因全长序列,共有1935 bp,其中开放阅读框(ORF)为1524 bp,编码507个氨基酸,属于WRKY Ⅱb亚族蛋白。高温能够诱导PlWRKY47表达,并且PlWRKY47在芍药耐高温能力强品种中表达水平高于耐高温能力弱品种。PlWRKY47定位于细胞核中,具有转录激活活性。高温胁迫导致瞬时沉默PlWRKY47基因芍药植株的生长状态变差,细胞膜系统受损,光合能力受到抑制,大量活性氧(ROS)积累,抗氧化酶活性降低。过量表达PlWRKY47基因烟草植株较野生型烟草能够保持良好的生长状态,细胞膜系统更为完整,光合能力较强,ROS积累水平降低,抗氧化酶活性显著提高。(2)芍药PlWRKY47能够直接激活靶基因PlGAPC2表达。将高温处理后的对照(WT)和瞬时沉默PlWRKY47基因的芍药植株(TRV-L1)进行RNA-seq,基于测序结果和前人文献报道,筛选到1个PlWRKY47的候选靶基因PlGAPC2,该基因表达受到高温诱导,定位于细胞质中。PlGAPC2启动子序列中含有5个W-box元件和1个STRE热诱导顺式作用元件。酵母单杂交和双荧光素酶系统验证了 PlWRKY47与PlGAPC2启动子存在调控关系。进一步对PlGAPC2基因进行功能验证,发现高温胁迫导致瞬时沉默PlGAPC2基因芍药植株的生长状态变差,细胞膜系统受损,光合能力受到抑制,大量ROS积累,抗氧化酶活性降低。在高温胁迫下,过量表达PlGAPC2基因烟草植株较与野生型烟草能够保持更好的生长状态,细胞膜系统更加完整,光合能力更强,ROS积累较少,抗氧化酶活性提高,维持了细胞氧化还原稳态。(3)芍药PlWRKY47与PlWRKY47自身及PlWRKY72互作均能增强对PlGAPC2基因的靶向调控作用。基于前人文献报道和课题组前期转录组数据,筛选到2个候选互作蛋白,分别为PlWRKY47自身和PlWRKY72。PlWRKY72的ORF为1797 bp,编码598个氨基酸,属于WRKY Ⅱb亚族。进一步利用酵母双杂交、双分子荧光互补和双荧光素酶系统验证了 PlWRKY47与PlWRKY47自身及PlWRKY72均能互作,接着利用双荧光素酶系统检测到PlWRKY47可通过与PlWRKY47自身及PlWRKY72互作增强对PlGAPC2基因的表达调控。(4)芍药PlWRKY72可以提高植株耐高温能力。PlWRKY72的表达受高温诱导,定位于细胞核中,具有转录激活活性。与对照相比,瞬时沉默PlWRKY72基因芍药植株在高温胁迫后表现为叶片萎蔫、下垂,相对电导率(REC)与丙二醛(MDA)含量显著升高,ROS积累水平增加,光合能力减弱,抗氧化酶活性降低。与对照对比,过量表达PlWRKY72基因烟草植株在高温胁迫后依然保持良好的生长状态,细胞膜系统较为完整,ROS积累水平降低,光合能力增强,抗氧化酶活性增加。

关键词：芍药高温胁迫 PlWRKY47 功能验证蛋白互作

芍药等8种植物COMT基因的生物信息学分析

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分子植物育种 2020年第8期18卷 2468-2474页

作者：许聪石文波高天祥胡蕴钰陶俊赵大球扬州大学园艺与植物保护学院扬州225009

植物咖啡酸-O-甲基转移酶(caffeic acid O-methyltransferase,COMT)基因对木质素的合成具有重要的调控作用。本研究采用生物信息学方法对芍药等8种植物COMT基因编码的氨基酸序列进行比对,进而对其蛋白理化性质、信号肽、跨膜结构域、磷... 详细信息

植物咖啡酸-O-甲基转移酶(caffeic acid O-methyltransferase,COMT)基因对木质素的合成具有重要的调控作用。本研究采用生物信息学方法对芍药等8种植物COMT基因编码的氨基酸序列进行比对,进而对其蛋白理化性质、信号肽、跨膜结构域、磷酸化位点、亚细胞定位、二级结构与三级结构进行了预测与分析。结果表明,芍药等8种植物COMT基因编码氨基酸的一致性可达65.91%,平均相对分子量为39437.79 Da,带有酸性等电点,含量最丰富的氨基酸为亮氨酸(Leu)和丙氨酸(Ala),无信号肽,无跨膜结构域,磷酸化位点数量最多的为丝氨酸和苏氨酸,定位于细胞骨架和细胞质中可能性最大,二级结构则以α-螺旋和无规则卷曲为主,三维结构具有一定的相似性。这一结果为今后深入开展植物COMT基因功能研究提供了科学依据。

关键词：芍药咖啡酸-O- 甲基转移酶生物信息学木质素

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乌头配伍芍药干预骨性关节炎的机制研究进展

中华中医药学刊 2023年第1期41卷 58-62页

作者：虞跃跃崔建美王萌杨雨旸武淑娟李继安华北理工大学中医学院河北唐山063210 河北中医学院第一附属医院河北石家庄050091

骨性关节炎(osteoarthritis,OA)是以关节软骨的退行性改变为核心,以疼痛为主要表现,严重时可导致关节畸形和活动障碍的临床常见病。乌头配伍芍药作为张仲景治疗本病的经典药物组合,广泛应用于临床和实验研究。通过查阅大量的相关文献,... 详细信息

骨性关节炎(osteoarthritis,OA)是以关节软骨的退行性改变为核心,以疼痛为主要表现,严重时可导致关节畸形和活动障碍的临床常见病。乌头配伍芍药作为张仲景治疗本病的经典药物组合,广泛应用于临床和实验研究。通过查阅大量的相关文献,重点对乌头与芍药配伍的药效学机制及其治疗OA的可能作用途径进行梳理,分析并总结乌头配伍芍药干预OA的机制研究现状及未来展望。总结出乌头配伍芍药的增效减毒作用及其配伍的抗炎镇痛机制,展望乌头配伍芍药调整关节稳态失衡可能涉及到NF-κB信号通路和Ihh-Gli信号通路,提出乌头配伍芍药干预OA可能与其调节关节免疫紊乱有关,以期对于揭示乌头配伍芍药治疗OA的客观内在规律,阐明乌头配伍芍药治疗OA的作用机制提供参考意见,同时为更好地指导临床应用、增加事实依据。

关键词：乌头芍药骨性关节炎综述