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假俭草WRKY基因家族鉴定及其响应干旱胁迫表达分析

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草地学报 2024年

作者：于元平蒋宇佳孙向一吴春妍周敏刘明稀湖南省草地研究中心湖南农业大学农学院草业科学系

WRKY家族是高等植物特有且最大的一类转录因子。本研究利用生物信息学技术，在假俭草（Eremochloa ophiuroides（Munro.））全基因组中鉴定92个WRKY家族基因，命名为EoWRKY1～EoWRKY92，分布在9条染色体上。对其序列特性、基因结构、顺... 详细信息

WRKY家族是高等植物特有且最大的一类转录因子。本研究利用生物信息学技术，在假俭草（Eremochloa ophiuroides（Munro.））全基因组中鉴定92个WRKY家族基因，命名为EoWRKY1～EoWRKY92，分布在9条染色体上。对其序列特性、基因结构、顺式作用元件等进行分析，并基于假俭草相关转录组数据，分析了EoWRKYs在干旱胁迫下的表达模式，最后基于qRT-PCR解析其在干旱胁迫下的瞬时表达特征。结果表明：根据系统发育特征可将EoWRKYs分为三组，GroupⅠ含有完整的WRKY结构域和锌指基序，GroupII～III存在结构域和锌指基序丢失和变异现象。EoWRKYs在干旱胁迫下的转录组分析结果表明：在假俭草叶片和根干旱胁迫不同时期，各基因表达量存在差异。qRT-PCR结果表明：干旱处理不同时间后，EoWRKY77，EoWRKY28，EoWRKY30和EoWRKY2在胁迫下表达量显著升高，具有正向调控作用；EoWRKY33，EoWRKY62，EoWRKY9和EoWRKY60表达量下降，这8个基因在干旱胁迫下表达量显著变化，与转录组数据一致。本研究为假俭草WRKY转录因子的进一步功能研究奠定了基础。

关键词：假俭草 WRKY基因家族生物信息学干旱胁迫

假俭草WRKY家族基因鉴定及其响应干旱胁迫表达分析

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草地学报 2024年第5期32卷 1378-1391页

作者：于元平蒋宇佳孙向一吴春妍周敏刘明稀湖南农业大学农学院草业科学系湖南长沙410128 湖南省草地研究中心湖南长沙410128

WRKY家族是高等植物特有且最大的一类转录因子。本研究利用生物信息学技术,在假俭草(Eremochloa ophiuroides(Munro.))全基因组中鉴定92个WRKY家族基因,命名为EoWRKY1~EoWRKY92,分布在9条染色体上。对其序列特性、基因结构、顺式作用元... 详细信息

WRKY家族是高等植物特有且最大的一类转录因子。本研究利用生物信息学技术,在假俭草(Eremochloa ophiuroides(Munro.))全基因组中鉴定92个WRKY家族基因,命名为EoWRKY1~EoWRKY92,分布在9条染色体上。对其序列特性、基因结构、顺式作用元件等进行分析,并基于假俭草相关转录组数据,分析了EoWRKYs在干旱胁迫下的表达模式,最后基于qRT-PCR解析其在干旱胁迫下的瞬时表达特征。结果表明:根据系统发育特征可将EoWRKYs分为三组,GroupⅠ含有完整的WRKY结构域和锌指基序,Group II~III存在结构域和锌指基序丢失和变异现象。EoWRKYs在干旱胁迫下的转录组分析结果表明:在假俭草叶片和根干旱胁迫不同时期,各基因表达量存在差异。qRT-PCR结果表明:干旱处理不同时间后,EoWRKY77,EoWRKY28,EoWRKY30和EoWRKY2在胁迫下表达量显著升高,具有正向调控作用;EoWRKY33,EoWRKY62,EoWRKY9和EoWRKY60表达量下降,这8个基因在干旱胁迫下表达量显著变化,与转录组数据一致。本研究为假俭草WRKY转录因子的进一步功能研究奠定了基础。

关键词：假俭草 WRKY基因家族生物信息学干旱胁迫

紫花苜蓿、白三叶硒蛋白的提取方法筛选及工艺优化

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草地学报 2024年第2期32卷 654-660页

作者：吴倩倩苏娅曾祥明李栋恒程巍郝俊贵州大学动物科学学院草业科学系贵州贵阳550025

硒蛋白是微量元素硒(Se)在生物体内发挥生物学作用的主要形式,对宿主在抗氧化、抗炎、提高免疫力等方面有重要意义。为探究不同豆科牧草硒蛋白提取方法筛选及其工艺优化,本研究以紫花苜蓿(Medicago sativa)和白三叶(Trifolium repens)... 详细信息

硒蛋白是微量元素硒(Se)在生物体内发挥生物学作用的主要形式,对宿主在抗氧化、抗炎、提高免疫力等方面有重要意义。为探究不同豆科牧草硒蛋白提取方法筛选及其工艺优化,本研究以紫花苜蓿(Medicago sativa)和白三叶(Trifolium repens)为原材料,采用碱提法(NaOH)、盐提法(NaCl)、酸提法(HCl)和水提法(H2O)4种溶剂提取法获得牧草硒蛋白,并在单因素试验基础上进行正交试验优化硒蛋白提取工艺。结果表明:碱提法提取紫花苜蓿和白三叶硒蛋白效果最好。紫花苜蓿最佳工艺条件为温度40℃、料液比1∶20 g·mL^(-1)、碱浓度0.15 mol·L^(-1),硒蛋白提取率为35.39%。白三叶最佳工艺条件为温度50℃、料液比1∶40 g·mL^(-1)、碱浓度0.15 mol·L^(-1),硒蛋白提取率为35.52%。本研究可为从豆科牧草中提取硒蛋白提供重要的技术支持和实践指导。

关键词：紫花苜蓿白三叶硒蛋白提取工艺优化

光伏电板对草甸草原植物群落特征及物种多样性的影响

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生态学杂志 2024年第3期43卷 766-772页

作者：任乃芃李一坤朱柏全王一帆梁文超刘香萍黑龙江八一农垦大学农学院草业科学实验室黑龙江大庆163319

为了探究黑龙江省大庆市大同区国家光伏、储能实证实验平台草甸草原的植物群落特征及物种多样性,并分析光伏电场不同生境(光伏电板间与光伏电板下)对植物群落的影响,采用样方调查法开展植物群落特征调查,对比光伏板下及光伏板间物种组... 详细信息

为了探究黑龙江省大庆市大同区国家光伏、储能实证实验平台草甸草原的植物群落特征及物种多样性,并分析光伏电场不同生境(光伏电板间与光伏电板下)对植物群落的影响,采用样方调查法开展植物群落特征调查,对比光伏板下及光伏板间物种组成及重要值、群落数量特征值及群落物种多样性等差异。结果表明,光伏电场中重要值最高的植物种为羊草(Leymus chinensis),其次为星星草(Puccinellia tenuiflora)。羊草、星星草、芦苇(Phragmites australis)、盐地碱蓬(Suaeda glauca)、中间型荸荠(Eleocharis intersita)的光伏电板间生境植物群落数量特征值高于板下生境,鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)的光伏电板下生境植物群落数量特征值高于光伏电板间生境。板间群落的Shannon指数、Margalef指数、Simpson指数均高于板下植物群落,Shannon指数、Margalef指数、Simpson指数间呈显著正相关(P<0.05),Pielou指数与其他3个指数均呈不显著负相关,Simpson指数与Margalef指数相关系数最高。光伏电板间生境中多数植物群落数量特征值高于光伏电板下,且物种数更多,群落结构更稳定。

关键词：草甸草原光伏电场群落特征群落多样性

褪黑素引发对Na_(2)SO_(4)胁迫下紫花苜蓿种子发芽特性的影响

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草地学报 2024年第2期32卷 378-385页

作者：刘婧禹赵海君欧成明贾志程毛培胜中国农业大学草业科学与技术学院/草业科学北京市重点实验室北京100193

试验以紫花苜蓿(Medicago sativa)种子为材料,采用不同浓度的褪黑素(0.05,0.1和0.2 mmol·L^(-1))分别引发种子6 h(记为ML6,MM6和MT6)和12 h(记为ML12,MM12和MT12),以不引发、蒸馏水引发6 h和12 h为对照(记为CK1,CK2-6和CK2-12),探究在Na_(2)SO_(4)胁迫下,褪黑素引发对紫花苜蓿种子发芽和幼苗生长特性的影响,以期筛选有效缓解Na_(2)SO_(4)胁迫的褪黑素引发处理。结果表明,75 mmol·L^(-1)Na_(2)SO_(4)(pH=8.5)胁迫下种子发芽率、发芽势和发芽指数显著下降(P<0.05)。该条件下,与CK1相比,褪黑素引发后苜蓿种子的发芽和幼苗生长能力均有不同程度提高。MT6处理下种子发芽率、发芽势及幼苗根长、苗长和活力指数最高。对MT6幼苗的抗氧化酶活性分析发现,过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性显著提高(P<0.05),种子可溶性糖含量显著下降(P<0.05)。综上,0.2 mmol·L^(-1)褪黑素引发6 h紫花苜蓿种子对盐碱胁迫的缓解效应最佳,促进种子发芽和提高幼苗耐盐碱能力。

关键词：紫花苜蓿种子引发褪黑素 Na_(2)SO_(4)胁迫

定向驯化罗伊氏粘液乳杆菌F22A089尿酸降解能力研究

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中国食品学报 2024年第4期24卷 9-21页

作者：刘欣蕾甄冬玉张家超海南大学食品科学与工程学院海口570100

以罗伊氏粘液乳杆菌F22A089对核苷降解能力为例,探究增强其核苷降解能力的驯化策略,为获得高降尿酸能力菌株及对益生菌特定功能的定向驯化提供理论依据。采用体外驯化和体内驯化两种方法对益生菌降解核苷的能力进行驯化。结果发现,体外... 详细信息

以罗伊氏粘液乳杆菌F22A089对核苷降解能力为例,探究增强其核苷降解能力的驯化策略,为获得高降尿酸能力菌株及对益生菌特定功能的定向驯化提供理论依据。采用体外驯化和体内驯化两种方法对益生菌降解核苷的能力进行驯化。结果发现,体外驯化无法快速增强益生菌株的核苷降解能力,驯化3周后,菌株降解核苷的能力仍无显著变化。而通过饮食驱动小鼠体内的高尿酸肠道环境对益生菌株进行体内驯化的研究表明,罗伊氏粘液乳杆菌F22A089驯化株增强了对核苷的降解能力,部分菌株对鸟苷的降解率达到原始菌株的2倍,说明通过宿主肠道选择压力对益生菌株定向驯化具有可行性。对驯化菌株进行全基因组及转录组测序及突变位点分析,共注释到3个与降尿酸能力相关的突变基因(pbuG_1,rihB和yusV),这些功能基因的突变与驯化菌株降尿酸能力增强密切相关。本研究率先通过体内驯化的方式定向驯化菌株并提高其对尿酸的降解能力,为通过宿主肠道定向驯化益生菌,增强其益生功效,提供了切实可行的驯化方法。

关键词：益生菌定向驯化体内驯化降尿酸罗伊氏粘液乳杆菌F22A089

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不同温度条件下老芒麦种子萌发特性和抗氧化生理研究

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草地学报 2024年

作者：石金玉孙守江马馼毛培胜中国农业大学草业科学与技术学院草业科学北京市重点实验室

研究温度影响种子吸胀过程中抗氧化生理的变化规律，对于揭示种子的萌发机制具有积极意义。本研究以老芒麦（Elymus sibiricus）种子为材料，探索在不同温度（10℃，25℃和30℃）下种子萌发特性和吸胀过程中抗氧化生理变化。结果表明，... 详细信息

研究温度影响种子吸胀过程中抗氧化生理的变化规律，对于揭示种子的萌发机制具有积极意义。本研究以老芒麦（Elymus sibiricus）种子为材料，探索在不同温度（10℃，25℃和30℃）下种子萌发特性和吸胀过程中抗氧化生理变化。结果表明，与25℃相比，在10℃和30℃胁迫下，老芒麦种子的萌发率、发芽指数以及幼苗根长均显著（P<0.05）降低。10℃对种子的影响更大，种子中过氧化物酶（Peroxidase，POD）、谷胱甘肽还原酶（Glutathione reductase，GR）、单脱氢抗坏血酸还原酶（Monodehydroascorbate reductase，MDHAR）活性和线粒体氧化型谷胱甘肽（Oxidized glutathione，GSSG）含量下降，发芽被抑制，萌发时间延迟。而30℃下种子中过氧化氢酶（Catalase，CAT）、POD，GR的活性和线粒体抗坏血酸（Ascorbic acid，AsA）、谷胱甘肽（Glutathione，GSH）、GSSG含量升高，继而保证了种子的正常萌发进程。试验结果为掌握种子吸胀过程中抗氧化生理的变化规律提供参考依据。

关键词：老芒麦温度种子吸胀线粒体抗氧化系统

接种丛枝菌根真菌对不同生育期牧草生长的影响

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草地学报 2024年第4期32卷 1012-1020页

作者：李春玥秘一先杨高文刘楠张英俊中国农业大学草业科学与技术学院北京100193

为探究接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对不同生育期牧草生长的影响,本研究选取无芒雀麦(Bromus inermis)、冰草(Agropyron cristatum)、羊草(Leymus chinensis)和草地早熟禾(Poa pratensis)4种牧草进行盆栽试验,分别在苗期、拔节期和刈割后拔节期进行取样,测定植物生物量、菌根侵染率和菌丝密度等指标。结果表明:与不接种AMF相比,接种AMF显著提高了无芒雀麦和羊草的地上与地下生物量,但对刈割后拔节期冰草和草地早熟禾的地上和地下生物量无显著影响;4种牧草在不同生育期下菌根响应均为正效应,但是刈割后拔节期冰草、羊草和早熟禾菌根生长响应显著降低;4种牧草根系的菌根侵染率随生育期均呈增加趋势;刈割后拔节期土壤菌丝密度达到最高。因此,AMF与植物的共生关系具有物种特异性,共生作用随着生育期发生改变,随着生育期根内和根外AMF丰度增加,但菌根生长响应下降,说明AMF对植物幼苗有更强的促生作用,而这种促生作用与AMF丰度无关。

关键词：丛枝菌根真菌退化草地草地修复无芒雀麦冰草羊草草地早熟禾

根癌农杆菌介导的紫花苜蓿遗传转化体系的优化

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草地学报 2024年第6期32卷 1665-1671页

作者：王之杰李明序张万军中国农业大学草业科学与技术学院北京100193

为进一步提高根癌农杆菌介导的紫花苜蓿遗传转化效率,本试验以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种‘中苜1号’为试验材料,通过筛选高效再生的植株,以筛选出的植株叶片为外植体,并通过调节培养基激素配比,在农杆菌侵染过程中添加谷氨酰胺... 详细信息

为进一步提高根癌农杆菌介导的紫花苜蓿遗传转化效率,本试验以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种‘中苜1号’为试验材料,通过筛选高效再生的植株,以筛选出的植株叶片为外植体,并通过调节培养基激素配比,在农杆菌侵染过程中添加谷氨酰胺、进行冷处理等措施优化苜蓿由农杆菌介导的遗传转化体系。试验结果表明:转化过程中以嫩叶作为外植体,菌液和重悬液中添加150μmol·L^(-1)乙酰丁香酮,侵染过程中使用300μmol·L^(-1)的谷氨酰胺将瞬时转化效率从32%提高至92%,转化效率提高到31%。研究紫花苜蓿的遗传转化体系可为紫花苜蓿高效遗传改良及基因功能研究提供了技术支持。

关键词：紫花苜蓿根癌农杆菌遗传转化体系优化

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