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小麦PLC基因家族鉴定及其低温下的表达模式分析

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植物生理学报 2024年第2期60卷 339-352页

作者：娄贵成任治鹏姜云爽彭瞰看包雨卓王多佳苍晶东北农业大学生命科学学院哈尔滨150030

质体蓝素蛋白(PLC)是一种I型蓝色铜蛋白,在植物生长发育以及响应胁迫过程中具有重要作用,然而目前对小麦(Triticum aestivum) PLC基因家族的研究报道较少。为探究小麦PLC基因的特征,本研究对小麦全基因组进行了分析,共鉴定到74个小麦PL... 详细信息

质体蓝素蛋白(PLC)是一种I型蓝色铜蛋白,在植物生长发育以及响应胁迫过程中具有重要作用,然而目前对小麦(Triticum aestivum) PLC基因家族的研究报道较少。为探究小麦PLC基因的特征,本研究对小麦全基因组进行了分析,共鉴定到74个小麦PLC家族基因,系统发育树分析将其分为6组。将这些基因定位于小麦染色体上,并对它们的理化性质、基因结构、进化树以及共线性进行分析,结果表明:小麦PLC蛋白多数为弱碱性蛋白,亚细胞定位发现主要分布在细胞质和质膜中;小麦PLC蛋白结构域与核心基序排列有序稳定,高度保守。进一步以强抗寒冬小麦品种‘东农冬麦1号’为材料,对其转录组数据库中低温差异表达的12个PLC基因进行实时荧光定量PCR验证,发现这12个基因在不同组织(分蘖节和叶片)中表达量均有差异;在不同温度下,大多数PLC具有相似的表达模式。PLC在小麦抗寒过程中发挥重要作用。

关键词：小麦 PLC 系统发生分析低温胁迫

金属抗性促生细菌Burkholderia sp.减缓玉米幼苗镉毒害和阻抗镉转运

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农业环境科学学报 2024年第4期43卷 763-773页

作者：庄杰孙乐妮杨恩东欧阳文凯曹媛媛张夕红安徽农业大学生命科学学院合肥230036

为探明金属抗性促生细菌对减缓玉米镉毒害和阻抗镉转运的影响,本研究采用砂培试验向营养液中添加不同浓度重金属镉,研究接种镉抗性促生细菌YM3(Burkholderia sp.)对玉米苗干质量、生理指标、镉含量及金属转运基因表达情况的影响。结果表... 详细信息

为探明金属抗性促生细菌对减缓玉米镉毒害和阻抗镉转运的影响,本研究采用砂培试验向营养液中添加不同浓度重金属镉,研究接种镉抗性促生细菌YM3(Burkholderia sp.)对玉米苗干质量、生理指标、镉含量及金属转运基因表达情况的影响。结果表明,接种菌株YM3能促进玉米生长,且在镉胁迫环境中菌株促生效果更显著,使玉米根、茎、叶干质量分别增加9.09%~40.00%、63.33%~84.41%、48.50%~67.48%;接种处理玉米叶绿素总量增加1.70%~53.17%、根系活力增加7.40%~16.93%;游离脯氨酸降低3.04%~21.82%;当镉浓度为12 mg·L^(-1)时,丙二醛含量降低26.37%;接种菌株显著降低玉米地上部镉含量,使茎、叶镉含量分别降低13.64%~41.84%和17.85%~20.29%;q-PCR对金属转运相关基因HMA2、HMA3和Nramp5进行表达量的检测,结果表明接种菌株对重金属转运相关基因转录水平的表达调控受镉浓度影响。在0 mg·L^(-1)和8 mg·L^(-1)镉处理中,接菌处理HMA2、HMA3和Nramp5表达量在根中均表现为下调,在8 mg·L^(-1)和12 mg·L^(-1)镉处理中,接菌处理HMA2和Nramp5表达量在叶中均表现为下调。接菌处理通过不同程度影响基因HMA2、HMA3和Nramp5表达量来阻控玉米苗对镉的吸收转运。研究表明,在镉胁迫环境下接种镉抗性促生菌株Burkholderia ***3能促进玉米苗生长,减缓玉米苗镉毒害,并阻控镉从根部向地上部转运,这对于玉米安全生产具有重要应用潜力。

关键词：金属抗性促生细菌玉米镉转运基因生理特性

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低温处理对段殖黄线藻生长、油脂积累、光合及抗氧化酶活性的影响

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水生生物学报 2024年第4期48卷 653-664页

作者：邓仟朱瑞鸿高保燕于博涵唐子涵张成武暨南大学生命科学学院生态学系广州510632

以丝状产油微藻段殖黄线藻(Xanthonema hormidioides)作为实验材料,经过低温(5℃)预处理后的藻种与常温(25℃)条件下的藻种进行对比实验,研究段殖黄线藻在不同温度(5℃、10℃、15℃、20℃、25℃)和高、低氮浓度(18和3 mmol/L)条件下的... 详细信息

以丝状产油微藻段殖黄线藻(Xanthonema hormidioides)作为实验材料,经过低温(5℃)预处理后的藻种与常温(25℃)条件下的藻种进行对比实验,研究段殖黄线藻在不同温度(5℃、10℃、15℃、20℃、25℃)和高、低氮浓度(18和3 mmol/L)条件下的生长和油脂积累及低温(5℃)对这两种状态下的藻种光合活性和抗氧化酶系统的影响。结果显示:低温预处理后的段殖黄线藻在各温度下积累的生物量要高于常温条件下的段殖黄线藻,在15℃时可达到最高生物量为10.1 g/L,20℃条件下可获得最高油脂和脂肪酸绝对含量,分别占干重的64.20%和49.05%(3 mmol/L),蛋白质含量在15℃时达到最高为43.5%(18 mmol/L),总碳水化合物则基本维持在10%—25%。5℃下段殖黄线藻对光的利用率(α)及最大电子传递速率(ETRmax)均受到明显抑制,低温预处理后的段殖黄线藻叶绿素a含量、Fv/Fm和Fv/Fo值均在第9天后超过常温实验组,最高分别可达9.98 mg/g、2.99和0.75(3 mmol/L)。与常温实验组相反,低温预处理后段殖黄线藻在5℃下ETRmax和对强光的耐受能力(IK)均有所升高。此外,低温预处理后段殖黄线藻超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的最大活性可达65.6和0.56 U/mg protein,均显著高于常温段殖黄线藻(P<0.05)。综上,低温预处理后的段殖黄线藻生长和代谢产物的积累更具优势,并且在低温适应性、光合效率及抗氧化应激方面的能力也得到显著提升。

关键词：低温预处理生长油脂积累光合活性抗氧化酶段殖黄线藻

饲粮中添加膳食纤维对肉鸡生长性能和肠道健康影响的Meta分析

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动物营养学报 2024年第3期36卷 1927-1941页

作者：何文锋张咪杨亚晋范萧刘莉莉郭爱伟西南林业大学生命科学学院昆明650224

本研究旨在通过Meta分析探讨饲粮中添加膳食纤维对肉鸡生长性能和肠道健康的影响。通过检索Web of Science、PubMed、中国知网、万方等数据库中2007—2022年关于膳食纤维对肉鸡生长性能和肠道形态影响的试验研究,共筛选到27篇文献,共计5... 详细信息

本研究旨在通过Meta分析探讨饲粮中添加膳食纤维对肉鸡生长性能和肠道健康的影响。通过检索Web of Science、PubMed、中国知网、万方等数据库中2007—2022年关于膳食纤维对肉鸡生长性能和肠道形态影响的试验研究,共筛选到27篇文献,共计5310羽肉鸡。采用Re⁃view Manager 5.3软件对肉鸡平均日增重(ADG)、终末体重(FBW)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)和回肠绒毛高度(VH)、隐窝深度(CD)、绒毛高度/隐窝深度(VH/CD)及肌胃相对重量(GRW)进行分析。结果表明:与对照组相比,饲粮中添加膳食纤维显著提高了肉鸡ADG[合并效应值(MD)=1.01,95%置信区间(95%CI)为0.29~1.72,P=0.00600]、FBW(MD=45.05,95%CI为16.68~73.42,P=0.00200)和回肠VH(MD=36.58,95%CI为14.22~58.94,P=0.00100)及GRW(MD=0.16,95%CI为0.11~0.21,P<0.00001);显著降低了肉鸡F/G(MD=-0.04,95%CI为-0.06~-0.01,P=0.00800);而饲粮中添加膳食纤维对肉鸡ADF(MD=0.29,95%CI为-0.59~1.17,P=0.52000)及回肠CD(MD=5.51,95%CI为-1.83~12.86,P=0.14000)、VH/CD(MD=0.06,95%CI为-0.01~0.14,P=0.09000)的影响不显著。亚组分析表明,饲粮中添加不溶性膳食纤维(IDF)可显著提高肉鸡ADG(MD=1.34,95%CI为0.56~2.12,P=0.00070)及回肠VH(MD=50.37,95%CI为24.22~76.51,P=0.00020)、VH/CD(MD=0.25,95%CI为0.17~0.32,P<0.00001),显著降低了F/G(MD=-0.04,95%CI为-0.06~-0.02,P=0.00060);饲粮中添加可溶性膳食纤维(SDF)对肉鸡ADFI(MD=0.71,95%CI为-0.68~2.10,P=0.32000)、ADG(MD=0.69,95%CI为-0.65~2.03,P=0.31000]、F/G(MD=-0.04,95%CI为-0.09~0.01,P=0.09000)及回肠VH(MD=17.00,95%CI为-5.51~39.50,P=0.14000]、CD(MD=3.01,95%CI为-3.10~9.13,P=0.33000)、VH/CD(MD=-0.27,95%CI为-0.79~0.29,P=0.36000)的影响不显著。由此可见,肉鸡饲粮粗纤维含量在1.43%~6.17%时,添加膳食纤维具有改善肉鸡生长性能和肠道健康的作用。与SDF相比,IDF具有更好的提高肉鸡生长性能和肠道健康的作用。

关键词：膳食纤维肉鸡生长性能肠道健康 Meta分析

转录组分析拟南芥对锰胁迫及恢复过程中的分子响应

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生物工程学报 2024年第4期40卷 1138-1156页

作者：杨丽彭佳师唐婷湖南科技大学生命科学与健康学院湖南湘潭411100

锰是植物必需元素,参与多种代谢过程,然而,锰过量会对植物造成毒害。为探究植物在锰胁迫和恢复期的各种生理生化活动规律,本研究以拟南芥(Arabidopsis)为实验对象,将在MS培养基上生长5 d的幼苗,分别置于含1 mmol/L MnCl2的MS培养基上1 d... 详细信息

锰是植物必需元素,参与多种代谢过程,然而,锰过量会对植物造成毒害。为探究植物在锰胁迫和恢复期的各种生理生化活动规律,本研究以拟南芥(Arabidopsis)为实验对象,将在MS培养基上生长5 d的幼苗,分别置于含1 mmol/L MnCl2的MS培养基上1 d和3 d,随后将锰处理3 d的幼苗转移到MS培养基上恢复1 d进行各种生理指标检测及转录组分析。结果显示,拟南芥在恢复阶段叶片出现轻微变黄症状,叶绿素和类胡萝卜素浓度显著减少,而丙二醛(malondialdehyde,MDA)和可溶性糖含量在恢复阶段增加。转录组测序数据显示,差异基因的表达模式呈现三大类型:早期响应、晚期响应和恢复期响应。京都基因与基因组百科全书(Kyoto encylopaedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析发现,差异代谢通路包括植物激素信号传导(plant hormone signal transduction)、丝裂原活化蛋白激酶(mitosolysis activates protein kinase,MAPK)信号通路、苯丙烷合成代谢途径(phenylpropanoid biosynthesis)、ABC转运蛋白(ATP binding cassette transporters)和甘油磷脂代谢(glycosphingolipid biosynthesis)等。在锰胁迫及恢复阶段,筛选到了与苯丙烷合成代谢途径、ABC转运蛋白和甘油磷脂代谢相关的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),随机选取16个差异基因进行qRT-PCR验证,结果与RNA-seq数据表达趋势一致。结果表明,植物可能通过调节苯丙烷类合成代谢途径,促进多酚类物质的积累以清除在恢复阶段产生的过氧化物;激活ABC转运蛋白,提高锰离子在植物体内的运输,减轻锰离子对植物的毒害作用;通过启动甘油磷脂代谢,调整细胞膜脂组成和含量,以适应锰胁迫。本研究结果为拟南芥应对锰胁迫并恢复时作出反应的分子机理提供了新见解,也为植物耐锰新品种培育提供了参考。

关键词：拟南芥锰胁迫转录组分析甘油磷脂 ABC转运蛋白

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江苏省蛇类新纪录——东亚腹链蛇

野生动物学报 2024年第1期45卷 216-221页

作者：叶琳朱文启章铁睿虞磊高国富包浩然南京农业大学生命科学学院南京210095 南京八三医院南京211131 安徽师范大学生命科学学院芜湖241000 安徽大学生命科学学院合肥230601

2022年7—9月,在江苏省宁镇山脉的南京汤山(32°3’59’’N,119°1’2’’E;海拔179 m)和句容市宝华山(32°7’40’’N,119°5’33’’E;海拔288 m)共采集到蛇类标本5号。通过形态学比对和分子系统学分析,确认标本均为水游蛇科(Natricid... 详细信息

2022年7—9月,在江苏省宁镇山脉的南京汤山(32°3’59’’N,119°1’2’’E;海拔179 m)和句容市宝华山(32°7’40’’N,119°5’33’’E;海拔288 m)共采集到蛇类标本5号。通过形态学比对和分子系统学分析,确认标本均为水游蛇科(Natricidae)东亚腹链蛇属(Hebius)东亚腹链蛇[***(Boie,1826)],为江苏省蛇类分布新纪录,也是本种在长江以南地区的首次发现。

关键词：东亚腹链蛇新分布纪录系统发生分析江苏省宁镇山脉

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大别山黏菌的物种多样性调查

生物多样性 2024年第2期32卷 81-90页

作者：林迪陈双林杜榷宋文龙饶固闫淑珍南京师范大学生命科学学院南京210023

为揭示大别山黏菌的物种组成和分布特征,在2020年8月至2022年9月期间,作者先后对大别山21个自然保护区和国家森林公园进行了黏菌物种调查。通过野外采集和基物湿室培养,获得黏菌标本984份。按照形态分类学鉴定为6目13科32属93种,其中,1... 详细信息

为揭示大别山黏菌的物种组成和分布特征,在2020年8月至2022年9月期间,作者先后对大别山21个自然保护区和国家森林公园进行了黏菌物种调查。通过野外采集和基物湿室培养,获得黏菌标本984份。按照形态分类学鉴定为6目13科32属93种,其中,11种为丰富种(相对多度RA>3%),8种为常见种(RA=1.5%–3%),30种为偶见种(RA=0.5%–1.5%),44种为稀有种(RA<0.5%)。苔生高杯菌(Crateriummuscorum)和易碎双皮菌(Didermafragile)在我国现仅知分布于大别山,掌状夹被菌(Ophiothecapedata)、草生发网菌(Stemonitisherbatica)、环壁团毛菌(Trichiavaria)等48种首次在大别山报道。丰富度分析表明,大别山不同调查地点、林型和基物类型的黏菌物种数量和种属比存在差异,大别山区域的河南董寨自然保护区黏菌物种数量高于其他地点,发现黏菌41种,种属比为1.95,特有种为3种;针阔混交林中的黏菌物种数量高于针叶林和阔叶林两种单一林型,生长黏菌81种,种属比为2.89,独有种有28种;生长于腐木上的黏菌77种,物种数量高于凋落物、活草和树皮等基物,种属比为2.75,腐木上特有种有42种。研究结果表明,黏菌在大别山21个自然保护区和国家森林公园具有不同的物种组成和丰富度,从而形成了不同的分布格局,且物种多样性在腐木上和针阔混交林中高于其他生长基物和单一林型,为全面认识大别山的黏菌生物多样性奠定了良好基础。

关键词：华中地区黏菌物种组成相对多度分布格局

谷氨酰胺转氨酶介导的荞麦蛋白-花生蛋白交联及其功能特性研究

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中国粮油学报 2024年第2期39卷 104-112页

作者：陈方圆金建蓝许诺西南科技大学生命科学与工程学院绵阳621010

以谷氨酰胺转氨酶(TGase)为交联酶制剂,对荞麦蛋白与花生蛋白进行交联,通过单因素实验对2种蛋白的比例、总蛋白质质量浓度、TG酶添加量、交联温度、交联时间和pH进行了参数优化,并研究了最佳交联工艺条件下制备得到的交联产物的功能特... 详细信息

以谷氨酰胺转氨酶(TGase)为交联酶制剂,对荞麦蛋白与花生蛋白进行交联,通过单因素实验对2种蛋白的比例、总蛋白质质量浓度、TG酶添加量、交联温度、交联时间和pH进行了参数优化,并研究了最佳交联工艺条件下制备得到的交联产物的功能特性。结果表明,荞麦蛋白与花生蛋白的质量比1∶1、总蛋白质量浓度4 g/100 mL、酶质量分数1.25%、反应温度40℃、反应时间120 min、pH 8.0时的交联反应效果最佳,交联度为63.1%。功能特性测定结果表明,与未交联的蛋白质相比,交联后的蛋白质的持水性、持油性和乳化稳定性有所提高,但乳化性、起泡性和起泡稳定性降低;在pH 3~12范围,交联蛋白质的溶解度逐渐升高,尤其在pI 4.0处,溶解度提高最为显著。

关键词：谷氨酰胺转氨酶蛋白质交联功能特性荞麦蛋白花生蛋白

青藏高原东缘两种马先蒿植物花性状与报酬的遗传力和遗传相关

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1646-1654页

作者：路宁娜杨海年陈小爽卢颖蔡维陈洋洋何灏城蒋芩王银银李亚洁张颖西北师范大学生命科学学院兰州730000

与报酬质量信息相关的花性状通常受到传粉者的偏好和选择,而遗传变异和遗传相关可反映这些性状的进化潜能。青藏高原广泛分布的马先蒿属植物具有多样的花冠类型,其演化已被证明与传粉者选择作用密切相关。本研究以青藏高原东缘分布的无... 详细信息

与报酬质量信息相关的花性状通常受到传粉者的偏好和选择,而遗传变异和遗传相关可反映这些性状的进化潜能。青藏高原广泛分布的马先蒿属植物具有多样的花冠类型,其演化已被证明与传粉者选择作用密切相关。本研究以青藏高原东缘分布的无蜜的半扭卷马先蒿(Pedicularis semitorta)和有蜜的甘肃马先蒿(***)为对象,通过数量遗传实验分析花吸引性状和报酬(花粉、花蜜)的遗传力及两者间的遗传相关大小。结果表明:半扭卷马先蒿的花高、花大小和花粉量遗传力较高,但花序数和花数目遗传力较低;甘肃马先蒿的花高、盔高和糖含量遗传力较高,而花大小、花序数、花数目、糖浓度和花蜜量遗传力较低;半扭卷马先蒿的花粉量与花性状间无显著相关性,说明花吸引性状不能反映其报酬量;甘肃马先蒿的糖浓度与花序数、花数目之间具有显著正的表型相关,但遗传相关不显著;花蜜量与花大小、花高、花数目等具有显著正的表型相关,花蜜量与花大小和花高具有显著正的遗传相关,糖含量与所测花性状的表型与遗传相关均为显著正的关系;这说明多个花性状可作为甘肃马先蒿报酬的诚实信号;甘肃马先蒿花性状和报酬之间的表型和遗传相关大小显著高于半扭卷马先蒿;这可能与马先蒿属植物花冠形态演化有关;较强的遗传相关可能限制甘肃马先蒿花性状与报酬的独立进化,而半扭卷马先蒿的花性状具有较高的独立进化的潜能。本研究有助于更好理解青藏高原植物多样性的形成与维持。

关键词：花性状报酬遗传力遗传相关半扭卷马先蒿甘肃马先蒿