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马铃薯野生种烯酰水合酶超家族基因ScDHNS的克隆与功能分析

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生物技术通报 2024年第9期40卷 92-103页

作者：乔岩杨芳任盼荣祁伟亮安沛沛李茜李丹肖俊飞陇东学院农业与生物工程学院庆阳745000 陇东旱地作物种质改良及产业化协同创新中心庆阳745000 甘肃省陇东生物资源保护利用与生态修复重点实验室庆阳745000 甘肃农业大学农学院兰州730000

【目的】1,4-二氢氧-2-石脑-CoA合成酶(1,4-dihydroxy-2-naphthoyl-CoA synthase,DHNS)基因是茄科植物糖苷生物碱合成代谢的潜在重要基因,开展马铃薯DHNS基因功能研究与验证,为低糖苷生物碱马铃薯品种(系)的选育提供基因和材料来源。【... 详细信息

【目的】1,4-二氢氧-2-石脑-CoA合成酶(1,4-dihydroxy-2-naphthoyl-CoA synthase,DHNS)基因是茄科植物糖苷生物碱合成代谢的潜在重要基因,开展马铃薯DHNS基因功能研究与验证,为低糖苷生物碱马铃薯品种(系)的选育提供基因和材料来源。【方法】利用RACE方法克隆得到马铃薯野生种恰柯薯(Solanum chacoense)ScDHNS基因,对其进行生物信息学分析和亚细胞定位,通过构建过表达载体pBWA(V)HS-DHNS转化马铃薯栽培种进行功能验证。【结果】ScDHNS cDNA序列开放阅读框1023 bp,编码340个氨基酸,分子量为37.34 kD,等电点pI为8.592,具有典型的ECH保守结构域,属于烯酰水合酶超家族成员,在二穗短柄草(Brachypodium distachyon)、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)等植物基因组中都有其同源基因,且存在基因扩张和收缩事件。过表达ScDHNS基因后发现转化株ScDHNS和SGT1基因表达量显著上调,且表达量显著高于马铃薯WT植株。且对应转化植株的总糖苷生物碱含量显著高于马铃薯WT植株,最高可达到364.3 mg/kg,是对照的2.4倍。亚细胞定位结果显示ScDHNS定位于过氧化物酶体。【结论】马铃薯ScDHNS基因可能参与调控糖苷生物碱合成关键基因SGT1的表达,通过β-氧化途径和甲羟戊酸通路协同影响糖苷生物碱的合成,该基因与糖苷生物碱在亚细胞水平上的区室化有重要关系,对于培育低糖苷生物碱的马铃薯品种(系)具有重要的应用价值。

关键词：马铃薯野生种恰柯薯 ScDHNS 基因克隆亚细胞定位

适宜陇中盐碱地改良的藜科植物材料筛选与效果评价

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中国草地学报 2024年第8期46卷 53-62页

作者：徐娜鱼小军狄多玉刘雯雯侯青青陈艳段国琴罗鑫萍马凯凯甘肃农业大学草业学院/农业农村部饲草种质创新与新品种选育重点实验室/草业生态系统教育部重点实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心/甘肃省草业工程实验室甘肃兰州730070 兰州市园林绿化服务中心甘肃兰州730000

在甘肃省兰州市七里河区种植4种13份乡土藜科植物材料并观测其田间农艺性状和土壤化学性质,筛选适宜陇中地区的减盐植物和土壤改良植物。结果表明,盐生草、猪毛菜、中亚滨藜、角果碱蓬4种乡土藜科植物中,材料203(猪毛菜)的生物量最大,材... 详细信息

在甘肃省兰州市七里河区种植4种13份乡土藜科植物材料并观测其田间农艺性状和土壤化学性质,筛选适宜陇中地区的减盐植物和土壤改良植物。结果表明,盐生草、猪毛菜、中亚滨藜、角果碱蓬4种乡土藜科植物中,材料203(猪毛菜)的生物量最大,材料109(角果碱蓬)的株高最高。与未种植藜科植物的土壤相比,多数藜科植物材料的种植能提高土壤浅层(0~10 cm)的有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮和全磷含量,提高了土壤(0~30 cm)的全钾含量,同时,降低了0~30 cm土层的pH值和0~20 cm土壤溶液的电导率。13份材料中,材料95(盐生草)对0~20 cm土层有明显的降盐作用。综合评价结果表明,材料303(角果碱蓬)得分最高,是陇中地区适宜的盐碱地改良植物。

关键词：藜科植物盐碱地改良农艺性状土壤化学性质土壤溶液电导率

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6个饲用燕麦品种核型分析

草业科学 2021年第12期38卷 2390-2396页

作者：穆巴拉克·库尔帮雷映霞汪辉周青平西南民族大学青藏高原研究院/四川省抗逆牧草种质创新及生态修复工程实验室四川成都610041 成都医学院四川成都610500

为较直观地鉴定燕麦(Avena sativa)品种染色体的数目、大小、形态,采用根尖染色体制片法开展6个不同燕麦品种的核型分析研究。结果表明:6个燕麦品种的染色体数量相同,即均为2n=42,为六倍体。其中,‘燕王’的核型公式为2n=6X=26m+16sm(6s... 详细信息

为较直观地鉴定燕麦(Avena sativa)品种染色体的数目、大小、形态,采用根尖染色体制片法开展6个不同燕麦品种的核型分析研究。结果表明:6个燕麦品种的染色体数量相同,即均为2n=42,为六倍体。其中,‘燕王’的核型公式为2n=6X=26m+16sm(6sat),‘莫妮卡’的核型公式为2n=6X=22m+20sm(4sat),‘枪手’的核型公式为2n=6X=22m(2sat)+20sm(4sat),核型类型属于2B型;‘青海444’的核型公式为2n=6X=28m(4sat)+14sm,‘牧王’的核型公式为2n=6X=22m(2sat)+20sm(2sat),‘骏马’的核型公式为2n=6X=22m(2sat)+20sm(4sat),核型类型属于2A型。6个燕麦品种均含随体。本研究结果可为燕麦种质资源鉴定和遗传育种研究提供细胞学依据。

关键词：禾本科染色体细胞学随体着丝点臂比六倍体

湖北省巴东县古树资源组成及其空间分布特征研究

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中国园林 2024年第5期40卷 138-144页

作者：王沛然游桂璇诸葛名名达良俊胡远东东北林业大学园林学院哈尔滨150040 西安建筑科技大学交叉院干旱区与半干旱区生态科学与工程研究院西安710055 华东师范大学上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室华东师范大学上海崇明生态研究院生态保育与恢复中心华东师范大学自然资源部大都市区国士空间生态修复工程技术创新中心东北林业大学黑龙江省园林植物种质资源开发与景观生态修复重点实验室

古树是全球生物多样性的重要组成部分,也是地方文化的重要载体。在全球生物多样性不断丧失尤其是古树资源持续减少的背景下,研究现存古树资源的组成和空间分布特征对古树的保育和生物多样性维持具有重要意义,同时为地区发展规划提供物... 详细信息

古树是全球生物多样性的重要组成部分,也是地方文化的重要载体。在全球生物多样性不断丧失尤其是古树资源持续减少的背景下,研究现存古树资源的组成和空间分布特征对古树的保育和生物多样性维持具有重要意义,同时为地区发展规划提供物种资源。以中国典型少数民族聚居地湖北省巴东县的古树资源为研究对象,结合野外调查和历史文献查阅,分析了巴东县古树的物种多样性、空间分布格局及其影响因素,探讨了巴东县古树保护面临的挑战与策略。结果表明,共记录古树2192株,隶属41科85属121种,所含物种数量较多的是壳斗科、松科、蔷薇科、木兰科和樟科,地理分布区系整体呈现由热带向温带过渡的特点;优势物种包括核桃、银杏和油杉;包含国家级保护物种17种;三级古树的个体数和物种数均超过一级和二级古树;古树胸径主要介于40~100cm,冠幅集中于10~17m,树高大多为15~25m;不同乡镇内分布的古树数量和物种数的差异显著,且大多分布在林地、耕地和未利用土地内。巴东县古树保护总体较好,95%以上的古树长势良好;海拔高度、坡度、人口密度、土地利用方式和文化习俗是影响巴东县古树资源组成和分布的主要因素;分级保护、分类保护、环境保护教育和差异性保护性有利于古树资源的留存和合理利用。

关键词：园林植物古树资源物种多样性分布格局留存机制巴东县

草地生态系统保护、修复与功能提升的关键科学问题

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中国科学基金 2024年第4期 658-667页

作者：朱剑霄尚占环蒋胜竞师研冯琦胜赵新全辛晓平闫玉春苏艳军贺金生兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室草地农业科技学院兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室生态学院青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室中国农业科学院农业资源与农业区划研究所中国科学院植物研究所

草地占我国国土面积的27.6%,在保障我国生态安全中发挥着重要作用。本文梳理了我国从单一追求草地资源的物质生产功能，到生产和生态兼顾，再到目前的生态优先、多功能目标管理的发展历程，分析了草地保护与修复政策施力点及其在遏制草... 详细信息

草地占我国国土面积的27.6%,在保障我国生态安全中发挥着重要作用。本文梳理了我国从单一追求草地资源的物质生产功能，到生产和生态兼顾，再到目前的生态优先、多功能目标管理的发展历程，分析了草地保护与修复政策施力点及其在遏制草地退化中的作用，分析了我国草地修复过程中的乡土草种质资源、土壤养分和土壤微生物等制约因素，介绍了依靠自然过程，将退化草地恢复到生物多样性、稳定性与地带性群落接近的草地近自然恢复理念与途径；凝练了我国草地保护和修复亟需解决的关键科学问题。建议在新时代草地保护与修复政策的保障下，尊重自然、顺应自然、践行近自然恢复理念，引领新时代由植被到生态系统的草地保护与修复工作。

关键词：重点生态保护和修复工程退化草地乡土草种土壤养分土壤微生物近自然恢复

外源GABA对盐胁迫下金花菜种子萌发及幼苗抗氧化能力的影响

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江苏农业学报 2021年第2期37卷 310-316页

作者：赵嫚陈仕勇李亚萍周青平陈有军常馨丹西南民族大学畜牧兽医学院四川成都610041 四川省抗逆牧草种质资源创新及生态修复工程实验室四川成都610041

以楚雄金花菜种子为研究材料,通过测定种子萌发特性、胚芽鲜质量、胚芽干质量、胚根鲜质量、胚根干质量、胚根长、超氧阴离子(O2·-)含量、过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶活性,研究外源GABA(γ-氨基丁酸)对盐胁迫下... 详细信息

以楚雄金花菜种子为研究材料,通过测定种子萌发特性、胚芽鲜质量、胚芽干质量、胚根鲜质量、胚根干质量、胚根长、超氧阴离子(O2·-)含量、过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶活性,研究外源GABA(γ-氨基丁酸)对盐胁迫下金花菜种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,0.5~2.0μmol/L GABA预处理提高了盐胁迫下金花菜种子的发芽势、活力指数,并显著缩短了平均萌发时间。100 mmol/L盐胁迫对幼苗胚芽鲜质量无影响,但显著降低了胚芽干质量、胚根干质量、胚根鲜质量及胚根长,而0.5~2.0μmol/L GABA预处理诱导了胚芽和胚根鲜质量、干质量及胚根长的增加。GABA预处理不同程度地提高了盐胁迫下金花菜幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低了O2·-、H2O2以及MDA含量。GABA能够激活抗氧化酶活性,降低盐胁迫诱导的氧化伤害和膜损伤,改善了金花菜在种子萌发阶段的抗盐性,且在0.5~2.0μmol/L浓度范围内均有效果。

关键词：金花菜盐胁迫种子萌发 GABA 抗氧化保护

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植物非叶绿色器官光合贡献研究进展

植物科学学报 2022年第2期40卷 269-280页

作者：魏露萍周青平陈有军邵雨乔田浩琦汪辉西南民族大学四川省抗逆牧草种质创新及生态修复工程实验室成都610041 西南民族大学青藏高原研究院成都610041

植物光合作用是生物界赖以生存的基础。长期以来,叶片被认为是植物进行光合作用的重要器官。然而在逆境条件下,植物非叶绿色器官的光合贡献也具有巨大的潜力。近年来,为了探究植物增产的新途径,科研工作者纷纷把目光投向了植物非叶绿色... 详细信息

植物光合作用是生物界赖以生存的基础。长期以来,叶片被认为是植物进行光合作用的重要器官。然而在逆境条件下,植物非叶绿色器官的光合贡献也具有巨大的潜力。近年来,为了探究植物增产的新途径,科研工作者纷纷把目光投向了植物非叶绿色器官。本文简述了植物非叶绿色器官中能够进行光合作用的器官类型、非叶绿色器官光合贡献率及其光合贡献率的测量方法。通过探究不同类型非叶绿色器官光合贡献的差异,比较不同光合贡献率的测量方法,旨在为探索提高非叶绿色器官光合性能的途径提供参考。

关键词：非叶绿色器官光合作用繁殖器官光合贡献率茎

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气候变化情景下大花杓兰在中国的适生区预测

生态学报 2024年第1期44卷 209-223页

作者：吴齐董树斌杨蕾亓秀金张毓杨明琪任志河刘青昊程瑾北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室北京100083 国家植物园北京100093 北京林大林业科技股份有限公司北京100083 河北省大海陀国家级自然保护区管理处张家口075500

大花杓兰(Cypripedium macranthos)隶属兰科杓兰属,是国家二级重点保护野生植物,与大多数杓兰属植物分布在我国西南山区不同,主要分布于我国的华北、东北和台湾等地区。多年来,过渡采挖等导致了大花杓兰种群数量和个体数目急剧下降。鉴... 详细信息

大花杓兰(Cypripedium macranthos)隶属兰科杓兰属,是国家二级重点保护野生植物,与大多数杓兰属植物分布在我国西南山区不同,主要分布于我国的华北、东北和台湾等地区。多年来,过渡采挖等导致了大花杓兰种群数量和个体数目急剧下降。鉴于大花杓兰特殊的分布格局和濒危现状,选择过去、当前和未来8个气候情景,利用MaxEnt物种分布模型结合38个环境变量及来源于数据库和最新实地调查的80个分布位点进行建模,分析了影响大花杓兰分布的关键环境变量,预测了其在当前、过去和未来气候情景下的适生区及其分布中心和迁移趋势。结果表明:当前情景下,大花杓兰适生区主要分布在我国东北和华北地区。影响其分布的5个关键环境变量分别是:UV-B最强月份均值(UV-B3,贡献率:54.0%)、森林覆盖率(FOR,贡献率:14.3%)、降水量季节性变化(BIO15,贡献率:7.4%)、温度季节性变动系数(BIO4,贡献率:6.8%)和草/灌木/林地(GRS,贡献率:4.6%)。其中,紫外辐射相关变量是首次被运用在杓兰属植物的适生区分布预测中,并被证实对大花杓兰的分布具有重要影响。过去3个气候情景下大花杓兰总适生区面积受冰期影响呈现先减少后增加的状态,未来4个气候情景与当前情景相比有增加的趋势。大花杓兰适生区分布中心除末次盛冰期位于河北省外,其余7个气候情景下均位于与辽宁省相近的内蒙古自治区东南部区域。气候变化背景下,采取对预测的适生区全面资源调查、生境和生长监测、科普宣教等策略对大花杓兰的保护至关重要。本研究的预测结果能够为大花杓兰甚至杓兰属植物的保育策略的制定提供理论性参考。

关键词：大花杓兰气候变化适生区最大熵(MaxEnt)模型

西北干旱区10份披碱草属种质表型遗传多样性分析

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草地学报 2024年第8期32卷 2531-2539页

作者：张秀山祁娟孟祥君沈李瑜独双双杜旺毅路欣祁希明甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续研究中心甘肃兰州730070 甘肃省草原技术推广总站甘肃兰州730050

测定10份不同生境来源野生披碱草属(Elymus L.)种质24个表型性状,探究其表型性状的遗传变异规律,为西北干旱区优异种质材料的选育提供理论依据。结果表明:供试材料表型性状的遗传多样性指数介于1.17~1.89,其中种子长、株高和千粒重的遗... 详细信息

测定10份不同生境来源野生披碱草属(Elymus L.)种质24个表型性状,探究其表型性状的遗传变异规律,为西北干旱区优异种质材料的选育提供理论依据。结果表明:供试材料表型性状的遗传多样性指数介于1.17~1.89,其中种子长、株高和千粒重的遗传多样性指数较大,分别为1.89,1.83和1.75。24个表型性状的变异系数介于5.23%~51.98%,整体表现为茎叶部性状变异大于穗部和种子性状。相关性分析表明,表型性状与经度有一定的相关性,其中茎粗、穗下茎长、小穗长、种子长和千粒重受显著影响(P种质保存;第Ⅱ类群作为饲草育种材料保存,第Ⅳ类群作为抗倒伏和生产种子材料保存。利用主成分综合分析发现,E8,E7,E6和E5四份种质在甘肃河西地区综合表现优良,可进一步引种驯化。

关键词：披碱草属表型性状遗传多样性种质资源

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