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植物执行者抗病基因研究进展

植物学报 2024年第4期59卷 671-680页

作者：何璐梅马伯军陈析丰浙江师范大学生命科学学院金华321004

在与病原菌的长期斗争过程中,植物进化出复杂而精细的免疫防御系统。抗病(resistant,R)基因的克隆和功能研究极大地促进了人们对植物免疫防御系统的理解。执行者(executor,E)基因作为一类新的植物抗病基因,具有独特的抗病特点,同时也是... 详细信息

在与病原菌的长期斗争过程中,植物进化出复杂而精细的免疫防御系统。抗病(resistant,R)基因的克隆和功能研究极大地促进了人们对植物免疫防御系统的理解。执行者(executor,E)基因作为一类新的植物抗病基因,具有独特的抗病特点,同时也是重要的抗病基因资源,因此成为植物免疫领域的研究热点。近年来,E基因的克隆和功能机制研究取得了一系列重要进展,但尚未见相关中文综述。该文全面总结了E基因的蛋白序列特征、与病原菌的互作机制、生物学功能及育种应用,以期为深入理解植物-病原菌互作机制和作物抗病育种提供重要参考。

关键词：植物-病原菌互作执行者基因基因克隆分子机制育种应用

向日葵ARF基因家族鉴定及其在花发育中的功能分析

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植物遗传资源学报 2024年

作者：邓玉萍王倩张敏慧王茜陈静杨军邹建西华师范大学生命科学学院西南野生动植物资源保护教育部重点实验室

生长素响应因子是一类生长素响应转录因子，在花发育调控中发挥重要作用，但其在向日葵花发育中的作用尚未见报道。本研究基于本实验室前期构建的向日葵转录组数据，筛选到39个向日葵ARF基因，分属于5个类群，且同一类群成员具有相似的... 详细信息

生长素响应因子是一类生长素响应转录因子，在花发育调控中发挥重要作用，但其在向日葵花发育中的作用尚未见报道。本研究基于本实验室前期构建的向日葵转录组数据，筛选到39个向日葵ARF基因，分属于5个类群，且同一类群成员具有相似的基因结构、保守结构域和保守基序。组织特异性表达模式分析发现，其中20个ARF基因可能与向日葵花发育调控相关。分析这20个ARF基因在WT和分生组织转变和花器官发育缺陷突变体cb1（cb1， crazy broccoli 1）中的表达差异，发现gene33195、gene34899、gene58924、gene2145和gene16681在WT花发育St2至St4时期（花原基起始期、花器官开始形成期和减数分裂期）高水平表达，在花发育后期几乎不表达；它们在cb1中表达水平被上调，且与WT花发育早期峰值水平相当。另一个ARF基因gene70445在cb1突变体的整个花发育时期的表达水平均远高于WT。这些结果说明，这6个ARF基因在花分生组织转变和花器官发生中发挥关键作用。启动子顺式作用元件分析发现，这6个基因的启动子区存在多个AP2/ERF、MIKC＿MADS和LFY识别元件，说明他们在向日葵花分生组织转变和花器官发生调控中，可能受到AP2/ERF、MIKC＿MADS和LFY家族基因的调节。本文的研究结果，将为深入探究向日葵ARF基因在花发育调控中的功能和分子机制提供重要线索，也为向日葵新品种选育提供参考。

关键词：向日葵 ARF家族生物信息学花发育表达分析

基于MaxEnt和ArcGIS预测濒危植物资源冷杉潜在适生区分析

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生态学杂志 2024年第2期43卷 533-541页

作者：李莎莫舜华胡兴华邓涛广西师范大学生命科学学院广西桂林541006 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006

资源冷杉(Abies ziyuanensis)是我国特有的珍稀濒危物种,全球气候变化导致其生境脆弱且生长不佳。本研究分析气候变化对该物种地理分布的影响,为该物种在全球气候变化背景下的种群保护及野外回归提供理论依据。本研究结合资源冷杉现有... 详细信息

资源冷杉(Abies ziyuanensis)是我国特有的珍稀濒危物种,全球气候变化导致其生境脆弱且生长不佳。本研究分析气候变化对该物种地理分布的影响,为该物种在全球气候变化背景下的种群保护及野外回归提供理论依据。本研究结合资源冷杉现有地理分布数据和环境变量,利用最大熵模型(MaxEnt 3.4.4)和地理信息系统(ArcGIS 10.2),通过模拟未来两个时期的3种气候情景,预测资源冷杉潜在分布区域及其变化特征。结果表明:MaxEnt模型的预测准确性较高,AUC值达到0.998;在当前气候情景下,除广西、湖南、江西现存分布区外,福建西北部与江西交界处、台湾中北部高山地区也是资源冷杉最适宜生境区;最适宜生长的主要气候因子有最冷季度降水量、等温性、最干月降水量、最湿季度平均温,其范围分别为231.99~433.06 mm、≤21.8%、50.38~83.57 mm和10.6~20.5℃,峰值分别为331.11 mm、21.8%、67.19 mm和15.6℃;未来气候情景下,资源冷杉总适生区面积总体上呈扩张趋势;SSP126情景下,2021—2040年总适生区面积最大,为24.47万km^(2),比当前气候情景下增加63.7%;在SSP126与SSP585未来情景下,高适生区明显收缩,中、低适生区呈现扩张趋势。

关键词：资源冷杉珍稀濒危植物 MaxEnt模型适生区

谷子GASA基因家族鉴定及其对非生物胁迫的响应

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植物生理学报 2024年第5期60卷 859-869页

作者：王东胜张小朵尚炫辰王振华刘维仲山西师范大学生命科学学院太原030031

谷子(Setaria italica)抗逆性强,是我国种植的主要小杂粮之一,但其抗逆机理尚不清楚。GASA(gibberellic acid–timulated Arabidopsis)是植物体内广泛存在的一类小分子多肽,参与植物生长发育及逆境胁迫响应等多个生理过程。探明谷子体内... 详细信息

谷子(Setaria italica)抗逆性强,是我国种植的主要小杂粮之一,但其抗逆机理尚不清楚。GASA(gibberellic acid–timulated Arabidopsis)是植物体内广泛存在的一类小分子多肽,参与植物生长发育及逆境胁迫响应等多个生理过程。探明谷子体内GASA的结构和功能可以为其抗逆机理的解析及品种选育提供理论依据。本研究采用生物信息学方法鉴定谷子中的GASA基因家族,对其序列、结构、进化地位及表达模式进行分析,同时利用实时定量PCR技术检测该家族基因在非生物胁迫下的表达特性。结果发现,谷子中存在12个GASA基因(SiGASA1~12),不均匀分布于6条基因支架(scaffold)上;SiGASAs启动子区含响应光照、逆境胁迫及多种激素的顺式作用元件;所编码蛋白为碱性、疏水性外泌蛋白,且均含GASA保守结构域;SiGASA基因家族成员组织表达模式存在差异,所有成员在芽和茎中的表达量均较低;SiGASA1~9参与谷子对干旱和盐胁迫的响应。研究结果为谷子中GASA生物功能的深入研究及遗传育种提供理论参考。

关键词：谷子 GASA基因家族胁迫响应生物信息学

西番莲中夜来香花叶病毒实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用

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植物保护 2024年第1期50卷 195-202页

作者：顾佩佩王莹杨之巽韩俊娜黄爱军赣南师范大学生命科学学院赣州341000

夜来香花叶病毒(telosma mosaic virus, TeMV)是对西番莲危害较大的一种病毒病原。根据病毒末端结合蛋白(VPg)序列设计引物,建立了以Vpg-334F/506R为特异性引物,退火温度54℃,引物浓度0.6μmol/L的SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR检测方法... 详细信息

夜来香花叶病毒(telosma mosaic virus, TeMV)是对西番莲危害较大的一种病毒病原。根据病毒末端结合蛋白(VPg)序列设计引物,建立了以Vpg-334F/506R为特异性引物,退火温度54℃,引物浓度0.6μmol/L的SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR检测方法。该方法可特异性扩增TeMV基因组6 483~6 675 nt区域,所得标准曲线扩增效率为10^(2).77%,决定系数为0.996 1,最低检测浓度为2.370×10^(2)拷贝/μL,灵敏度是普通PCR的1 000倍。应用该方法对接种TeMV的西番莲进行检测,发现接种3 d后可在叶片中检测到TeMV,定量分析不同温度下TeMV在叶片中的积累,发现26~28℃下病毒积累速度最快,且植株症状表现与病毒积累量密切相关。对赣南地区采集的76份西番莲田间样品进行检测,共检出71份阳性样品,检出率为93.4%。综上,本研究建立的实时荧光定量PCR方法特异性强,灵敏度高,适于TeMV的快速检测。

关键词：夜来香花叶病毒西番莲实时荧光定量PCR

植物ABA信号转导途径中选择性剪接的研究进展

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植物生理学报 2024年第9期60卷 1401-1412页

作者：周哲陈柳彤谢玉婷杜昶华南师范大学生命科学学院广州510631

选择性剪接(alternative splicing,AS)是真核细胞中一种重要的转录后调控方式。前体mRNA通过不同的剪接方式产生多样的成熟转录本,翻译成蛋白质,进而调节多种生命活动。脱落酸(abscisic acid,ABA)是一种重要的植物激素,主要参与调控种... 详细信息

选择性剪接(alternative splicing,AS)是真核细胞中一种重要的转录后调控方式。前体mRNA通过不同的剪接方式产生多样的成熟转录本,翻译成蛋白质,进而调节多种生命活动。脱落酸(abscisic acid,ABA)是一种重要的植物激素,主要参与调控种子休眠、根系发育、叶片衰老、器官脱落及对环境胁迫的反应等。之前的研究表明,选择性剪接在ABA信号转导过程中发挥着重要作用。本综述阐明了已鉴定的ABA信号通路中AS相关的剪接因子和ABA反应中经历AS的相关基因及其机制的最新进展,展示了它们如何与ABA敏感性、种子休眠等过程产生联系,并对未来的研究方向作出一定预测,以期为植物生产实践中培育抗逆优良性状的作物品种提供一定理论基础。

关键词： ABA 选择性剪接剪接因子可变转录本

山西壶关县草本药用植物生态位特征及种间联结性

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生态学杂志 2024年

作者：郝嘉鑫金山铁军山西师范大学生命科学学院长治学院生命科学系太行山生态与环境研究所

生态位特征和种间联结对了解植物群落的结构和分类以及判断群落稳定性和群落发展趋势具有重要意义。以山西长治市壶关县22个优势野生草本药用植物为研究对象，采用Levins(BL)和Shannon(BS)生态位宽度指数以及Pianka生态位重叠指数(Oik)... 详细信息

生态位特征和种间联结对了解植物群落的结构和分类以及判断群落稳定性和群落发展趋势具有重要意义。以山西长治市壶关县22个优势野生草本药用植物为研究对象，采用Levins(BL)和Shannon(BS)生态位宽度指数以及Pianka生态位重叠指数(Oik)方法，对研究区内的野生草本药用植物生态位特征进行分析；基于2×2列联表，利用种间联结系数（AC）、Jaccard指数（JD）、Ochiai指数（OI）、χ2检验以及Pearson相关系数检验等方法，对研究区内的野生草本药用植物种间联结性进行分析，进而了解壶关县野生草本药用植物资源的分布特征。结果表明：（1）在重要值前22种药用植物中，生态位宽度指数(BL)最大的为地榆（63.369），其次为白莲蒿（58.276），最小的为黄芪（2.489）；生态位宽度指数(BS)最大的为地榆（4.290），其次为沙参（4.247），最小的为黄芪（1.097）；生态位重叠指数(Oik)最大的为刺儿菜与甘菊（0.562），其次为白莲蒿与阴行草（0.534），最小的重叠值为0，有112个。这说明，山西壶关县草本药用植物的生态位重叠程度整体较低，种间竞争不激烈，草本药用植物物种分布极为分散。（2）种间联结系数AC显示，在231个物种对中，有77个正联结种对，其中强正联结种对有11个，有154个负联结种对，其中强负联结有116个；种间联结χ2检验显示，有77个正联结种对，其中极显著正联结有24个，有154个负联结种对，其中极显著负联结有7个；在Pearson相关系数中，有56个正联结种对，其中极显著正联结有17个，有175个负联结种对，其中极显著负联结有8个。（3）综合AC系数、JD指数、OI指数、χ2检验和Pearson相关系数来看，壶关县药用植物种对中，负联结种对多于正联结种对，不显著联结的种对数多于显著联结的种对数；这表明壶关县野生草本药用植物种对间相似度较低，物种逐渐表现出独立分布的特征，容易受到外界干扰。总体而言，壶关县野生草本药用植物资源丰富，物种出现较为随机，种间竞争较弱，物种独立性较强，受到外界干扰时群落结构存在不稳定。本研究结果将对了解当地药用植物分布规律以及可持续利用与发展提供重要依据。

关键词：药用植物重要值生态位宽度生态位重叠种间联结

基于3种原噬菌体基因的赣南地区黄龙病菌种群动态分析

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植物保护 2024年第2期50卷 144-152,162页

作者：王长宁易龙马家钰赣南师范大学生命科学学院赣州341000

柑橘黄龙病(citrus Huanglongbing,HLB)对全球柑橘产业造成了重大经济损失。为明确赣南地区柑橘黄龙病菌基因组上原噬菌体的分子特征和传播动态,本研究对采自赣南10个市县区的470份样品进行HLB检测,并对阳性样品中3种类型的原噬菌体(SC1... 详细信息

柑橘黄龙病(citrus Huanglongbing,HLB)对全球柑橘产业造成了重大经济损失。为明确赣南地区柑橘黄龙病菌基因组上原噬菌体的分子特征和传播动态,本研究对采自赣南10个市县区的470份样品进行HLB检测,并对阳性样品中3种类型的原噬菌体(SC1、SC2和P-JXGC-3)上的SC1_gp050、SC2_gp040和PJXGC_gp08基因序列进行遗传多样性分析和谱系地理学分析。结果显示,共检出74份HLB阳性样品,包括7种原噬菌体组合类型:SC1、SC2、P-JXGC-3、SC1+SC2、SC1+P-JXGC-3、SC2+P-JXGC-3和SC1+SC2+P-JXGC-3,含SC2类型的原噬菌体检出41份,检出率为55.41%,说明赣南地区含SC2类型的原噬菌体菌株最为普遍。遗传多样性分析结果表明,赣南地区的3种原噬菌体的基因交流频繁,遗传分化现象不明显。选择压力分析结果显示,SC1和P-JXGC-3类型的原噬菌体均处于负向选择,SC2类型的原噬菌体处于正向选择。基于3种原噬菌体上的基因构建的中介网络图和单倍型分布表结果显示,3种原噬菌体均存在1个祖先单倍型,其他独有单倍型均是由该祖先单倍型经多次突变而来,其中PJXGC_gp08基因产生的独有单倍型最多。时空动态分析结果显示,SC1类型原噬菌体存在2条传播路径,分别为安远和全南地区间的相互传播(3

关键词：柑橘黄龙病原噬菌体分子特征传播动态

生防放线菌Sc-7的分离、鉴定、抑菌活性及其对水稻的促生作用

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农药学学报 2024年第3期26卷 492-503页

作者：宋振温丽慧胡佳燕吴芷玥章雨君沈之涵蒋冬花浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004

为了筛选出能够显著抑制水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae (以下简称Xoo)和水稻细菌性条斑病菌X. oryzae pv. oryzicola (以下简称Xoc)的放线菌,本研究从不同植物根际采集土壤,采用稀释涂布法和平板划线法共分离得到60株放... 详细信息

为了筛选出能够显著抑制水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae (以下简称Xoo)和水稻细菌性条斑病菌X. oryzae pv. oryzicola (以下简称Xoc)的放线菌,本研究从不同植物根际采集土壤,采用稀释涂布法和平板划线法共分离得到60株放线菌,通过共培养法和牛津杯法筛选得到对Xoo和Xoc具有显著抑制作用的1株放线菌Sc-7。依据形态和显微结构观察、生理生化试验和多基因聚类分析,构建系统发育进化树,鉴定菌株Sc-7为淡紫灰链霉菌Streptomyces lavendulae。盆栽防效试验结果表明:先喷洒菌株Sc-7发酵稀释液(2倍),再接种病原菌对水稻白叶枯病和水稻细菌性条斑病的防治效果分别为74.57%和65.33%,并且病斑长度明显变短。Xoo和Xoc病菌经过菌株Sc-7发酵滤液处理后,细胞大面积溶胀、皱缩和穿孔,细胞膜通透性增加,胞外多糖分泌量减少。浸种促生试验结果表明:不同浓度的菌株Sc-7发酵稀释液皆能促进水稻种子的芽和根生长。与无菌水对照相比,菌株Sc-7发酵稀释液10倍和50倍处理,使芽长分别增加32.79%和37.70%,使根长分别增加75.00%和97.00%。试管促生试验结果表明:菌株Sc-7发酵稀释液10倍和50倍处理,使水稻幼苗株高增长幅度分别为16.68%和10.53%。盐胁迫缓解试验结果表明:菌株Sc-7发酵稀释液10倍处理,在一定程度上能够缓解水稻盐胁迫后的症状。上述结果表明,菌株Sc-7具有显著的促生和防病潜能,有望开发成为一种生物农药和生物肥料。

关键词：水稻细菌性病害生防放线菌水稻白叶枯病菌水稻细菌性条斑病菌抑菌活性根际促生菌