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过表达杜仲EuDIR1基因对番茄灰霉病的抗性影响研究

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种子 2024年第2期43卷 10-17,29页

作者：徐艳杨金玉陈炳竹赵德刚赵懿琛贵州大学生命科学学院/茶学院/山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵阳550025 贵州省农业生物工程重点实验室贵阳550025 喀斯特山区植物资源利用与育种国家地方联合工程研究中心(贵州) 贵阳550025 贵州省农业科学院农业生物技术重点实验室/植物保育技术应用工程研究中心贵阳550025

Dirigent(DIR)蛋白在木质素的合成中发挥重要作用,同时还能提高植物对各种病原体的抗性。本研究以克隆的杜仲Dirigent1基因(EuDIR1)为基础,构建EuDIR1过表达载体遗传转化番茄,获得转基因植株后分析EuDIR1基因在番茄抗灰霉病中的作用。... 详细信息

Dirigent(DIR)蛋白在木质素的合成中发挥重要作用,同时还能提高植物对各种病原体的抗性。本研究以克隆的杜仲Dirigent1基因(EuDIR1)为基础,构建EuDIR1过表达载体遗传转化番茄,获得转基因植株后分析EuDIR1基因在番茄抗灰霉病中的作用。结果表明,与野生型和转空载番茄相比,接种灰霉菌后过表达EuDIR1基因的番茄发病更晚,病斑直径显著小于野生型与转空载植株,说明EuDIR1显著提高了番茄植株对灰霉病的抗性。过表达EuDIR1基因还可提高番茄植株接菌前后的保护酶活性与番茄病程相关蛋白(PRs)的基因表达,从而增强植株对灰霉病的抗性。此外,EuDIR1基因过表达后番茄叶片和茎的木质素含量都显著增加,且木质部导管附近的细胞壁显著增厚,推测EuDIR1基因可能通过增加番茄中木质素的含量,增厚番茄木质部导管附近的细胞壁来增强番茄对灰霉病的抗性。本研究揭示EuDIR1基因在番茄抗灰霉病中的功能,可为番茄抗病育种提供理论依据和利用途径。

关键词： EuDIR1基因番茄灰霉病木质素抗病

杜仲翅果果实形态和含胶量与产地环境相关性分析

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林业科技情报 2024年第2期56卷 60-63页

作者：曲鹏坤陈锡赵德刚贵州省农业科学院植物保育技术应用工程中心、贵州省农业生物技术重点实验室贵阳550006 贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院喀斯特山区植物资源利用与育种国家地方联合工程研究中心(贵州)贵阳550025

该研究选择我国7个杜仲产地的杜仲为研究对象,采用随机取样的方法,利用SPSS软件进行统计分析。结果表明:不同产地果实形态和含胶量存在显著差异,贵州剑河最高为13.16%,河北保定最低为9.34%,含胶量与所在环境气候条件密切相关,纬度越高,... 详细信息

该研究选择我国7个杜仲产地的杜仲为研究对象,采用随机取样的方法,利用SPSS软件进行统计分析。结果表明:不同产地果实形态和含胶量存在显著差异,贵州剑河最高为13.16%,河北保定最低为9.34%,含胶量与所在环境气候条件密切相关,纬度越高,年日照时数越长,翅果含胶量越低;无霜期越长,翅果含胶率越高。

关键词：杜仲翅果杜仲胶差异性分析

新型双螺环[吡咯啉酮-氧化吲哚-六氢山酮素]拼接化合物的合成及其抗人白血病细胞活性

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合成化学 2024年第10期32卷 866-873页

作者：王希瑞徐客兰石庆辉张敏刘雄利邓国栋贵州大学西南药食两用资源开发利用技术国家地方联合工程研究中心贵州贵阳550025

天然产物优势骨架多样性衍生物库的构建是植物化学领域的一个重要课题。本文基于新的方法学策略,以不同取代基的底物色原酮-氧化吲哚合成子(1)和3-烯-2-羰基吡咯烷(2)发生[4+2]环加成反应,合成了10个未见文献报道的双螺环[吡咯啉酮-氧... 详细信息

天然产物优势骨架多样性衍生物库的构建是植物化学领域的一个重要课题。本文基于新的方法学策略,以不同取代基的底物色原酮-氧化吲哚合成子(1)和3-烯-2-羰基吡咯烷(2)发生[4+2]环加成反应,合成了10个未见文献报道的双螺环[吡咯啉酮-氧化吲哚-六氢山酮素]拼接化合物(3a~3j),产率73%~85%,dr>20∶1。化合物3的结构经^(1)H NMR,^(13)C NMR和HR-MS(ESI-TOF)表征,化合物3j的相对构型通过单晶X-射线衍射进行了确定。采用MTT法研究了化合物3对人白血病细胞(K562)的体外抗肿瘤活性。结果表明:双螺环[吡咯啉酮-氧化吲哚-六氢山酮素]拼接化合物3b,3e,3g和3i对K562具有一定的抑制活性。

关键词：六氢山酮素 3-烯-2-羰基吡咯烷色原酮-氧化吲哚合成子 [4+2]环加成反应抗人白血病活性

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基于元宝枫转录组的SSR和SNP特征分析

分子植物育种 2024年

作者：龙婧羽龙亭宇令狐楚刘庆灵肖建芬谷荣辉贵州大学生命科学学院农业生物工程研究院山地植物资源保护与保护种质创新教育部重点实验室山地生态与农业生物工程协同创新中心贵州大学西南药食两用资源开发利用技术国家地方联合工程中心贵州大学酿酒与食品工程学院

元宝枫(Acer truncatum)为中国特有树种，具有较高的药食价值。而选育出优质高产的元宝枫品种，对推进其产业化发展尤为重要。DNA分子标记是研究种质资源遗传多样性及分子辅助育种的重要手段，因此，开发元宝枫分子标记对加快其优良品... 详细信息

元宝枫(Acer truncatum)为中国特有树种，具有较高的药食价值。而选育出优质高产的元宝枫品种，对推进其产业化发展尤为重要。DNA分子标记是研究种质资源遗传多样性及分子辅助育种的重要手段，因此，开发元宝枫分子标记对加快其优良品种的选育有现实意义。为开发高效实用的分子标记，本研究对元宝枫进行转录组测序，共获得71 259条unigene序列，检测出24 207个SSR位点分布于16 494条转录本上，SSR出现频率达33.97%，重复类型以单核苷酸重复为主，A/T为优势基元(51.56%)。SSR位点的重复次数范围为5～60次，序列长度大于20 bp的SSR位点占SSR总数的22.65%。根据SSR序列批量设计出42 168对SSR引物，随机挑选18对引物对3份不同地区的元宝枫DNA进行扩增，引物扩增率为77.78%。对SNP位点查找，共获得835 358个SNP位点，主要变异类型是转换型，转换型与颠换型的比值为1.66。本研究开发的分子标记分布频率高，类型丰富，可为今后开展元宝枫种质资源的分子标记、分子辅助育种及遗传多样性等研究提供支持。

关键词：元宝枫单核苷酸多态性简单重复序列转录组测序

基于小孢子培养创制DW871矮秆彩色油菜新种质

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中国油料作物学报 2024年第4期46卷 762-771页

作者：杨元雨张瑞茂黄莎李杨高志宏王芳王转转王敏赵德刚宋莉李超贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院山地植物资源保护与种质创制教育部重点实验室贵州贵阳550025 贵州省农业科学院/油料研究所/油菜研究所/贵州省植物保育技术应用工程研究中心贵州贵阳550006 贵州师范大学生命科学学院贵州贵阳550025

彩色油菜具有油用和观赏价值,因易种植、花色鲜艳和开花时间长等特点备受关注。然而,目前报道彩色油菜多为高芥酸、高硫甙的高秆株型,不满足兼作观赏和油用推广应用要求。因此,选育品质优良、株型适宜的彩色油菜新种质是观赏油菜的育种... 详细信息

彩色油菜具有油用和观赏价值,因易种植、花色鲜艳和开花时间长等特点备受关注。然而,目前报道彩色油菜多为高芥酸、高硫甙的高秆株型,不满足兼作观赏和油用推广应用要求。因此,选育品质优良、株型适宜的彩色油菜新种质是观赏油菜的育种目标之一。本研究中以具有特异花序性状、观赏价值大的DW871为基础材料,与普通彩色高秆油菜杂交后,F1代利用小孢子培养技术创制具有DW871特性同时品质优良的彩色花新种质。研究表明,采用前期集成的油菜小孢子培养技术,产胚率达到了312~507胚/蕾,共纯合到14株彩色花油菜,其中白色花5株,橘红色花4株,金桔色花5株。经过农艺性状调查和品质分析,从DH植株中筛选出的Y57是一株含有DW871特异花序、矮杆、金桔色花、品质“双低”的优良新种质,株高88 cm,一次分支数18个,含油量39%,蛋白质含量25.96%,芥酸为0.95%,硫苷为28.15μmol/g饼,是培育集观赏和油用价值的甘蓝型彩色油菜新种质,具有较高的利用价值和广阔的应用前景。

关键词：甘蓝型油菜小孢子培养产胚率彩色油菜种质 DW871

郁金香素A拼接双螺环恶嗪啉-氧化吲哚的合成

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合成化学 2024年第2期32卷 101-107页

作者：任娜石庆辉王慧娟姜维艳刘雄利邓国栋贵州大学西南药食两用资源开发利用技术国家地方联合工程研究中心贵州贵阳550025 贵州装备制造职业学院贵州贵阳550025

开发一种有效而直接的方法提高螺环氧化吲哚的结构多样性,对于进一步进行生物测试具有重要的研究意义。以靛红、脯氨酸和郁金香素A为起始原料,通过[3+2]环加成反应,N-氧化反应和分子内1,2-迁移和扩环反应,得到8个新型目标产物郁金香素A... 详细信息

开发一种有效而直接的方法提高螺环氧化吲哚的结构多样性,对于进一步进行生物测试具有重要的研究意义。以靛红、脯氨酸和郁金香素A为起始原料,通过[3+2]环加成反应,N-氧化反应和分子内1,2-迁移和扩环反应,得到8个新型目标产物郁金香素A拼接恶嗪啉双螺环氧化吲哚(4a~4h),总产率为50%~62%,dr>20∶1,产物结构经^(1)H NMR,^(13)C NMR和HR-MS(ESI-TOF)表征,化合物4g的相对构型通过单晶X-射线衍射进行了进一步确定。化合物4g属Monoclinic晶系,P 21/n空间群。反应机理表明:靛红和脯氨酸先与郁金香素A发生[3+2]环加成反应,生成环加成中间体3;中间体3中的氮原子在氧化剂间氯过氧苯甲酸的作用下发生N-氧化反应,得到不稳定的中间体3′;中间体3′再发生分子内1,2-迁移和扩环反应,得到目标产物4。结果表明:该类新型拼接衍生物4可为生物活性测试提供新化合物筛选。

关键词：郁金香素A 恶嗪啉螺环氧化吲哚 [3+2]环加成反应 N-氧化反应

马缨杜鹃RdNAC72基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

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广西植物 2024年

作者：周平王洪飞韦云凤胡晓玉周玉梅王孝敬贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵州大学林学院贵州大学茶学院

NAC转录因子在植物生长发育和逆境胁迫中起着重要作用，然而，马缨杜鹃RdNAC72基因是否参与调控高温胁迫响应的机制尚未见报道。为了研究RdNAC72基因与高温胁迫的相关性及其潜在的调控机制，该研究对马缨杜鹃RdNAC72基因CDS序列进行引... 详细信息

NAC转录因子在植物生长发育和逆境胁迫中起着重要作用，然而，马缨杜鹃RdNAC72基因是否参与调控高温胁迫响应的机制尚未见报道。为了研究RdNAC72基因与高温胁迫的相关性及其潜在的调控机制，该研究对马缨杜鹃RdNAC72基因CDS序列进行引物设计，通过PCR技术克隆RdNAC72基因全长编码序列。通过生物信息学对基因的结构、功能和蛋白理化性质等进行分析和预测，并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对该基因在高温胁迫下的时空表达特征及在ABA胁迫下的表达模式进行分析。结果表明：（1）该基因全长1 005bp，编码334个氨基酸，相对分子量为37.415 kDa。亚细胞定位显示RdNAC72蛋白定位于细胞核。（2）多序列比对及系统发育分析表明，RdNAC72与圆叶杜鹃的RwNAC72亲缘关系最近，顺式作用元件分析发现该基因启动子区具有参与激素、光响应、厌氧响应、低温和热应激响应元件。（3）高温胁迫可诱导RdNAC72表达且具有时空表达特异性，高温胁迫处理3 d时叶片中的RdNAC72相对表达量显著上调了31.16倍，但茎和根中该基因没有显著变化，高温胁迫处理6 d时，根、茎、叶中的RdNAC72相对表达量均显著上调，其中叶片最高，显著上调了61.56倍，其次是茎，显著上调了50.14倍，根中则显著上调了17.42倍；此外，还发现ABA可诱导RdNAC72表达。（4）RT-qPCR结果显示RdHSP17.2与RdNAC72基因有协同的表达模式，且RdHSP17.2启动子区含有多个NAC识别基序CATGTG和核心结合序列CACG，推测RdHSP17.2可能是RdNAC72的下游靶基因。该研究丰富了逆境胁迫下NAC转录因子的生物学功能，并可为今后该植物的遗传育种提供依据。

关键词：马缨杜鹃 RdNAC72 基因克隆亚细胞定位表达分析高温胁迫

超声强化有机酸联合去除制革污泥中典型重金属

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环境工程学报 2024年第8期18卷 2289-2299页

作者：李自然吴永贵鲁鸿霈梁婉马幸贵州大学资源与环境工程学院贵州省劣境生态修复技术工程研究中心贵州喀斯特环境生态系统教育部野外科学观测研究站上海国惠环境科技股份有限公司

快速发展的制革业使得制革污泥产量剧增，处置不当则将会导致制革污泥中大量含有重金属和氮磷元素的渗滤液进入周边环境而危害生态环境及人类健康。因此，制革污泥的合理处置问题已成为制约行业发展的严重障碍。在固废处置方法中，化学... 详细信息

快速发展的制革业使得制革污泥产量剧增，处置不当则将会导致制革污泥中大量含有重金属和氮磷元素的渗滤液进入周边环境而危害生态环境及人类健康。因此，制革污泥的合理处置问题已成为制约行业发展的严重障碍。在固废处置方法中，化学淋洗是去除固废中重金属的一种常用方法，但其对制革污泥中多种重金属复合污染的去除效果往往不佳。针对制革污泥中的特征重金属(Cr、Zn、Pb)及主要植物营养物(碱解氮、速效钾、有机质)的种类和含量，使用两类典型有机酸如聚羧酸(柠檬酸)、二羧酸(草酸和酒石酸)作为淋洗剂，并结合超声强化对制革污泥中的多种特征重金属(Cr、Zn和Pb)进行针对性的淋洗，探究化学-物理联合淋洗过程对制革污泥中重金属去除效果的主要影响因素(淋洗剂浓度、pH值、固液比、超声强化)及制革污泥中植物养分的流失情况。实验结果表明：超声强化条件下，不同类型的有机酸对制革污泥中不同种类重金属的去除效果存在显著差异，其中，柠檬酸(CA)对制革污泥中Cr、Zn和Pb的最佳去除率分别为49.11%、63.74%和31.88%，草酸(OA)为76.25%、65.24%和9.98%，酒石酸(TA)为32.79%、67.53%和18.34%。同时，与传统重金属淋洗方法相比，使用超声强化去除制革污泥可显著提高重金属去除效率(提高8.75%～22.67%)和极显著地降低反应平衡时间(从720 min缩短至90 min)。经3种有机酸淋洗后，残余在制革污泥的重金属化学形态仍处于较为稳定的形态(残渣态和氧化态)。傅里叶变换红外光谱分析结果表明，制革污泥中的重金属可通过添加含有羧基和羰基的有机酸以离子交换、螯合和静电吸附等机制从制革污泥中去除。有机酸淋洗后仍保留了制革污泥中绝大部分的植物养分。其中，淋洗后的pH值、碱解氮(AN)和速效钾(AK)含量虽有所降低，但有机质(OM)和速效磷(AP)含量或比例则相对有所增加。实验证实，通过优化的化学-物理联合淋洗可达到重金属去除率高、养分流失率低、不易产生二次污染的目的，相关研究结果可为制革污泥中重金属的高效去除及淋洗后作为植物基质利用提供参考。

关键词：制革污泥重金属植物营养物质超声强化有机酸淋洗

玉米雄性不育突变体ms20s2的表型鉴定与基因定位

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植物遗传资源学报 2024年第2期25卷 171-183页

作者：周玉强曹枭雄王婧刘伊凡王红武李坤刘小刚黄长玲李树强刘小龙张亚男于飞荣马庆胡小娇安徽农业大学生命科学院/作物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室合肥230036 中国农业科学院作物科学研究所/作物分子育种国家工程研究中心北京100081 新疆华夏农业有限公司乌鲁木齐830000

玉米突变体male-sterile 20s2(ms20s2)是在玉米自交系KWS49中发现的一个无花粉型雄性不育突变体。与野生型相比,ms20s2突变体花药细小且颜色偏浅,花药内未观察到花粉。扫描电镜观察表明,与野生型相比,9叶期突变体ms20s2的花药中未观察... 详细信息

玉米突变体male-sterile 20s2(ms20s2)是在玉米自交系KWS49中发现的一个无花粉型雄性不育突变体。与野生型相比,ms20s2突变体花药细小且颜色偏浅,花药内未观察到花粉。扫描电镜观察表明,与野生型相比,9叶期突变体ms20s2的花药中未观察到正在减数分裂的花粉母细胞;抽雄后突变体花药壁外部角质层形成异常,内部未观察到乌式体结构。观察不同发育阶段花药的石蜡切片发现,在S6-S7时期,与野生型相比,ms20s2突变体花药部分中间层和绒毡层细胞发生异常分裂,导致花药壁萎缩,花粉母细胞无法正常进行减数分裂,最终造成花粉母细胞死亡,产生雄性不育表型。遗传分析表明,突变体ms20s2的雄性不育表型受单个隐性核基因控制。利用玉米10K SNP芯片对F2定位群体进行基因型分析,初步将该突变位点定位在玉米2号染色体长臂上6.21 Mb区段内。进一步精细定位将该区间缩小到了590 kb,区间包含一个已知的蛋白编码基因MS32(Zm00001eb106620)。对MS32基因进行测序分析,在突变体MS32基因4号外显子上发现了一段3166 bp的大片段插入,可能影响了MS32蛋白功能,造成ms20s2的花药发育异常和雄性不育的表型。等位测验结果表明,突变体ms20s2是雄性不育基因MS32的新等位突变体。组织表达分析发现该基因在玉米花药中特异表达,且仅在花药发育的S6和S7时期表达量较高,进一步验证了该基因在玉米花药绒毡层和中间层细胞发育过程中的重要作用。

关键词：玉米突变体ms20s2 雄性不育基因定位表型分析

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