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专题:突破性/颠覆性技术识别

图书情报工作 2024年第15期68卷 3-3页

作者：汪雪锋周潇北京理工大学中国科学学与科技政策研究会佐治亚理工学院公共政策学院西安电子科技大学陕西省管理科学研究会

序随着全球新一轮科技革命和产业变革浪潮的到来,科技创新成为国际战略博弈的焦点,围绕未来科技制高点的竞争空前激烈。而不断涌现的颠覆性技术已成为国家实现跨越式、引领式创新发展的重要引擎。《第十四个五年规划和2035年远景目标纲... 详细信息

序随着全球新一轮科技革命和产业变革浪潮的到来,科技创新成为国际战略博弈的焦点,围绕未来科技制高点的竞争空前激烈。而不断涌现的颠覆性技术已成为国家实现跨越式、引领式创新发展的重要引擎。《第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》聚焦前沿科技和产业变革领域,明确指出关键核心技术创新方向,并重点强调加强颠覆性技术供给。在此情境下,突破性/颠覆性技术的研究应在充分揭示其内涵、特征和演化规律基础上,探索并优化其识别方案,助推我国在变革性技术领域前瞻布局,抢占科技制高点,加快培育和发展新质生产力。

关键词：产业变革前沿科技颠覆性技术变革性变革浪潮创新方向战略博弈五年规划

OfC3H49基因响应环境温度调控桂花成花的分子机制

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OfC3H49基因响应环境温度调控桂花成花的分子机制

作者：叶勇浙江农林大学

学位级别：硕士

桂花(Osmanthus fragrans)是中国十大传统名花之一,具有较高的观赏和经济价值。作为重要的园林观赏树种,桂花开花一直是研究热点。课题组前期研究发现,桂花的成花转变受到环境温度的显著影响。然而,关于环境温度调控木本花卉成花的详细... 详细信息

桂花(Osmanthus fragrans)是中国十大传统名花之一,具有较高的观赏和经济价值。作为重要的园林观赏树种,桂花开花一直是研究热点。课题组前期研究发现,桂花的成花转变受到环境温度的显著影响。然而,关于环境温度调控木本花卉成花的详细机制还知之甚少。本研究以桂花品种‘四季桂’(***‘Sijigui’)为研究对象,通过桂花C3H基因家族鉴定和不同环境温度处理转录组测序(RNA-seq),确定了参与环境温度介导的成花转变中的关键基因OfC3H49,并对其基因功能、上下游分子调控机制和互作蛋白进行研究,揭示了OfC3H49基因响应环境温度调控桂花成花的分子机制。主要研究内容和结论如下:1.桂花C3H基因家族鉴定和分析。使用C3H型锌指蛋白的隐马尔科夫模型(PF00642)和保守结构域在桂花全基因组中进行筛选,共鉴定出66个OfC3H基因家族成员,它们不均匀的分布在21条染色体上。系统进化发育分析表明,OfC3H家族成员可划分为9个亚组(group 1-9),同组成员之间基因和蛋白结构存在相似性。保守结构域分析显示,OfC3H家族成员包含1到7个典型的C3H型基序。OfC3Hs是由片段复制扩张而来,对比拟南芥(Arabidopsis thaliana)At C3Hs出现了基因成员扩增。启动子顺式作用元件(CREs)分析显示,OfC3H基因启动子序列中CREs种类丰富,包含较多激素响应元件,整体差异较大。组织特异性表达分析发现,OfC3H基因在不同组织中广泛表达,在桂花生长发育过程中起着重要调控作用。***3H49表达特征及功能分析。不同环境温度处理‘四季桂’植株发现,环境高温(25℃)完全抑制了桂花成花转变,使其处于营养生长状态。通过转录组测序和组织特异性表达分析,发现OfC3H49是响应环境高温抑制桂花成花转变的关键基因。OfC3H49蛋白包含1个C3H结构域和1个Ank结构域,与油橄榄(Olea europaea)Oe C3H30亲缘关系最近。时空表达分析表明,OfC3H49的表达受到环境高温的强烈诱导,且高表达于叶芽组织中。此外,环境高温还能直接激活OfC3H49基因启动子的活性。亚细胞定位结果显示,OfC3H49蛋白定位于细胞核、细胞质和细胞膜上。转录活性分析表明,OfC3H49蛋白同时具有转录激活和抑制活性。与野生型(WT)拟南芥相比,过表达OfC3H49基因显著增加了转基因拟南芥的开花所需时间,使下游开花促进因子At FT、At AP1、At LFY和At SOC1的表达显著下调。在桂花愈伤组织中瞬时过表达OfC3H49基因,显著抑制了下游开花促进因子Of FT、Of AP1a、Of LFY和Of SOC1B的表达。上述结果表明,OfC3H49基因响应环境高温通过下调开花促进因子的表达来抑制桂花成花转变。***3H49基因参与桂花成花调控的机理。时空表达分析发现,Of SOC1B基因受环境低温(19℃)诱导,且在成花转变过程中呈现高表达。基因功能研究表明,Of SOC1B基因为桂花开花促进因子。通过酵母单杂交(Y1H)和双荧光素酶(DualLUC)实验发现,OfC3H49可以直接结合到Of SOC1B基因的启动子上并抑制其转录,从而抑制桂花成花转变。另外,Of WRKY17作为一个核定位的转录激活因子,靶向调控OfC3H49基因并促进其表达。时空表达分析发现,Of WRKY17基因主要在叶芽组织中表达,且转录水平和启动子活性受到环境高温(25℃)的强烈诱导。Of WRKY17转基因拟南芥植株出现明显的晚花表型,下游开花促进因子At FT、At AP1、At LFY和At SOC1的表达显著下调。在桂花愈伤中瞬时过表达Of WRKY17基因,显著提高了下游靶基因OfC3H49的表达,而桂花开花促进因子Of FT、Of AP1a、Of LFY和Of SOC1B的表达显著下调。酵母双杂(Y2H)实验和荧光素酶蛋白互作分析(Split-LUC)实验表明,OfC3H49可以和Of SVP6形成复合蛋白,减弱OfC3H49对Of SOC1B基因启动子的调控功能。这些结果表明,Of WRKY17-OfC3H49-Of SOC1B模块在响应环境温度调控桂花成花过程中发挥着重要作用。

关键词：桂花成花转变环境温度 OfC3H49基因

全氟丁基磺酸对Anammox工艺脱氮效能和微生物种群的影响研究

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全氟丁基磺酸对Anammox工艺脱氮效能和微生物种群的影响研究

作者：郭锦林烟台大学

学位级别：硕士

厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonium Oxidation,Anammox)工艺是当前新型的污水处理技术之一,以其低碳、低能耗等优势而被广泛研究。该技术已成功应用于垃圾渗滤液、焦化废水和制药废水等多种污水处理领域。然而,这些废水中含有的大量难降解... 详细信息

厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonium Oxidation,Anammox)工艺是当前新型的污水处理技术之一,以其低碳、低能耗等优势而被广泛研究。该技术已成功应用于垃圾渗滤液、焦化废水和制药废水等多种污水处理领域。然而,这些废水中含有的大量难降解有机物和其他新污染物,成为制约该技术发展的主要挑战。近年来,随着全氟和多氟烷基物质(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)的广泛使用,这些物质在污水处理系统中的频繁检出引起了人们的关注。因此,研究PFAS对Anammox脱氮的影响及其作用机理具有重要意义。本研究选取了全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛基磺酸盐(Perfluorooctane sulfonate,PFOS)的替代品全氟丁基磺酸盐(Perfluorobutane sulfonate,PFBS)作为研究对象。PFBS因其出色的稳定性、疏水性和疏油性被广泛应用于各个行业。与PFOA和PFOS相比,PFBS的链长更短,工业使用量更大且不易被去除。本研究通过向Anammox脱氮系统内分别投加200 ng/L、100μg/L和50 mg/L的PFBS,系统探究其对系统生物脱氮效能的短期和长期影响。通过对Anammox系统性能、污泥组分、微生物群落结构和多样性及胞外聚合物(Extracellular polymeric substances,EPS)变化的分析,以期解释PFBS对Anammox的影响规律与机理。主要研究结果如下:(1)脱氮性能:短期实验结果表明,随着PFBS浓度的增加,Anammox的脱氮性能逐渐降低。当PFBS浓度低于100μg/L时,对Anammox系统脱氮效能无显著抑制效应,但当PFBS浓度>1 mg/L时,系统脱氮效能受到显著抑制。100μg/L被确定为PFBS对Anammox短期毒性的阈值。此外,PFBS对亚硝态氮去除的抑制效果弱于对氨态氮的去除。长期实验结果显示200 ng/L、100μg/L和50mg/L的PFBS对Anammox系统脱氮性能的抑制率分别为8%、20%和40%。PFBS抑制了Anammox污泥的脱氮过程,且随着浓度的增加而增强。(2)污泥理化性质:Anammox系统长期暴露于PFBS环境下,导致污泥的理化性质发生显著变化。具体表现为:从生物组分方面而言,50 mg/L PFBS使Anammox系统污泥量大幅下降,相较于空白组降低了约50%;Anammox系统微生物的量减少,会影响该系统的稳定性。非生物组方面来说,多糖(Polysaccharide,PS)和蛋白质(Protein,PN)的浓度随系统中PFBS浓度的升高而升高,且PS增大速度明显高于PN。上述结果表明PFBS会显著影响系统EPS的分泌情况,其加强了细胞间的团聚效应,进而使Anammox污泥的沉降性能增强。此外,高浓度的PFBS可破坏微生物的细胞膜,造成微生物死亡,进而导致污泥的表面形态的改变。(3)微生物群落:在PFBS作用下,系统内微生物的多样性发生了显著变化。随着PFBS浓度的增加,微生物Alpha多样性呈现先上升后下降的变化趋势,Bete多样性随PFBS浓度的升高而不断升高。门分类水平分析显示,PFBS会导致系统内微生物群落结构的组成改变。在本研究中,Nitrososphaerota是Anammox系统内丰度最高的菌门,其他丰度较高的菌门为Proteobacteria、Chrysiogenota、Nitrososphaerota和Myxococcota。其中,Anammox菌种所属的菌门Proteobacteria的相对丰度与系统中PFBS的浓度呈负相关关系。属分类水平的结果表明,高浓度的PFBS显著影响了微生物群落结构,导致大多数菌属受到了不同程度的抑制。其中,Anammox关键菌属Candidatus Kuenenia的相对丰度降低最为显著,其在PFBS浓度为50 mg/L时的丰度相较于空白组被降低了50%以上。

关键词： PFBS Anammox 脱氮效能微生物群落污泥理化性质

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国际投资法制和政策制度的未来:完善之路径

国际经济法学刊 2014年第3期 49-133页

作者：卡尔·P.萨文特费德里戈·欧迪诺陈欣哥伦比亚大学可持续性国际投资中心伦敦大学国王学院潘迪生法学院厦门大学法学院

目前,国际投资体系面临越来越多的挑战,这些挑战突出地反映在投资者—国家间仲裁机制,将国际投资体系的目标更多地转向对可持续发展的探索和加强对跨国公司行为的规制等。本文就该体系的完善提供了一系列的选择,包括:采取事实查证程序;... 详细信息

目前,国际投资体系面临越来越多的挑战,这些挑战突出地反映在投资者—国家间仲裁机制,将国际投资体系的目标更多地转向对可持续发展的探索和加强对跨国公司行为的规制等。本文就该体系的完善提供了一系列的选择,包括:采取事实查证程序;就关键议题成立工作组并达成共识;起草国际投资协定范本;建立具体机制以完善国际投资体系;以及启动政府间的进程。本文主张通过在国际投资领域达成共识的过程促进国际投资体系的完善。

关键词：国际投资共识挑战机制体系

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拒绝职场边缘化:模型与检验

南开管理评论 2012年第1期15卷 84-92页

作者：刘军王未吴隆增许浚李锦堃中国人民大学商学院加拿大英属哥伦比亚大学Sauder商学院上海财经大学国际工商管理学院香港大学商学院香港理工大学管理与营销学系美国东北大学

初入职场,大学生员工希望被组织接纳而不是被边缘化。本文试图建模表现在如同"政治舞台"的职场中员工努力避免被边缘化的过程。为达到以上研究目标,执行了两项研究:预研究在国务院11个部委机关的公务员群体中收集数据,开发了职场边缘化... 详细信息

初入职场,大学生员工希望被组织接纳而不是被边缘化。本文试图建模表现在如同"政治舞台"的职场中员工努力避免被边缘化的过程。为达到以上研究目标,执行了两项研究:预研究在国务院11个部委机关的公务员群体中收集数据,开发了职场边缘化的测量工具;主研究对16家制造型企业中的343个员工、662个同事及343个直接领导的配对数据进行实证分析,发现员工工作绩效、公民行为以及与上司的私人关系(Guanxi)与职场边缘化之间呈负向关联。相对而言,在政治氛围淡漠的企业中,上司关系与职场边缘化之间的负向关联更强。

关键词：职场边缘化工作绩效组织公民行为员工-领导关系组织政治氛围

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胍基金属配合物的合成及催化内酯聚合研究

胍基金属配合物的合成及催化内酯聚合研究

作者：刘娇玉烟台大学

学位级别：硕士

化石资源短缺、塑料污染等问题日益严重,不仅威胁到全球的能源安全和生态平衡,而且对社会可持续发展构成了巨大挑战。基于可再生资源的生物可降解材料的研发与使用成为了解决上述问题的重要选项。其中,聚乳酸（PLA）作为最具代表性的材... 详细信息

化石资源短缺、塑料污染等问题日益严重,不仅威胁到全球的能源安全和生态平衡,而且对社会可持续发展构成了巨大挑战。基于可再生资源的生物可降解材料的研发与使用成为了解决上述问题的重要选项。其中,聚乳酸（PLA）作为最具代表性的材料,广泛应用于生产生活中,如饮料吸管、食品包装袋等。此外,聚乳酸良好的可降解及其生物相容性也使其在生物医疗与农业生产等领域具有较大的应用潜力。经过多年的发展,聚乳酸已经实现规模化生产和应用,成为了极具代表性的环境友好高分子之一。但是关于聚乳酸合成、结构及其性能等基础性研究仍有许多问题待解。比如,对于聚乳酸合成过程中的结构控制,此前诸多研究表明在合成线性聚乳酸（l-PLA）的过程中通常会产生少量环状聚乳酸（c-PLA）。而环状聚合物由于结构中链末端的缺失而具有独特的物理特性,比如更小的流体动力学体积,更低的粘度等,使其便于熔体的热加工。此外,l-PLA和c-PLA的混合物具有更高的耐水解和热稳定性。这些特性使得环状聚合物在生物医学、纳米技术和材料科学等领域有着广泛的应用潜力,因此备受关注。无论是线性还是环状聚乳酸的合成,催化剂的选择都极为关键。目前,工业上聚乳酸的生产主要采用辛酸亚锡催化剂合成,但辛酸亚锡的潜在生物毒性限制了聚乳酸在生物医疗等领域的应用,研究和开发一种既高效又无毒的替代催化剂成为当务之急。目前,c-PLA合成催化剂的研究主要集中在金属催化剂、有机催化剂,有机催化剂又分为金属有机催化剂和无金属有机催化剂。其中金属有机催化剂结合了金属催化剂和无金属有机催化剂的优点,使得反应过程更高效可控,成为近年来该领域研究的热点。本文针对以上问题,设计合成了两种基于环境友好金属（金属锌、金属铈）的胍基配合物,并成功用于丙交酯的开环聚合制备c-PLA,研究内容如下:1)设计合成了双核胍基锌配合物,该配合物以环氧化物作为共引发剂,可在模拟工业条件下以较高的活性(TOF=7.50×10～3～3.45×10～4 h)催化丙交酯开环聚合,且在催化剂负载量极低的条件下仍可保持良好活性。聚合所得产物的GPC曲线呈单峰窄分布（1.25～1.49）,分子量为6.2～34.3 kg/mol。通过对低分子量聚合产物进行MALDI-TOF-MS表征分析,证实所得聚合产物以环状聚乳酸（c-PLA）为主,并提出可能的成环机理。此外,该双核胍基锌配合物具有较好的普适性,可实现ε-己内酯（ε-CL）和δ-戊内酯（δ-VL）等多种内酯单体的开环聚合。2)设计合成了胍基铈配合物,并探究了其在不同条件下催化丙交酯及其他内酯开环聚合的性能。通过对比有无环氧环己烷（CHO）的影响,深入分析了CHO对丙交酯及其它内酯开环聚合的影响。当LA/CHO/cat.=10,000/300/1时,30 min内单体转化率可达90%,聚合物分子量最高可达32.7 kg/mol,聚合物分子量分布为1.35。通过对聚合产物进行MALDI-TOF-MS表征分析,证实所得聚合产物全部为c-PLA,进而探讨了该体系催化聚合反应机理。此外,该催化剂可在低催化剂负载的情况下实现ε-己内酯（ε-CL）和δ-戊内酯（δ-VL）的高活性开环聚合。

关键词：胍基配合物丙交酯环状聚乳酸双核锌配合物胍基铈配合物

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胍基锌配合物催化聚乳酸合成及降解研究

胍基锌配合物催化聚乳酸合成及降解研究

作者：刘爽烟台大学

学位级别：硕士

脂肪族聚酯是一类环境友好的可降解材料,其中聚乳酸（PLA）由于其良好的生物相容性、可降解性和力学性能受到了广泛的关注。但是,目前工业上使用辛酸亚锡作为催化剂合成的PLA中残留锡金属,进而限制其在生物医药等领域的应用。为此,寻找... 详细信息

脂肪族聚酯是一类环境友好的可降解材料,其中聚乳酸（PLA）由于其良好的生物相容性、可降解性和力学性能受到了广泛的关注。但是,目前工业上使用辛酸亚锡作为催化剂合成的PLA中残留锡金属,进而限制其在生物医药等领域的应用。为此,寻找环境友好的催化剂催化丙交酯开环聚合以合成高分子量的“绿色”PLA已成为高分子合成中的研究热点。虽然PLA作为一种环境友好的可降解高分子材料,但废旧的PLA如若处理不当不仅会造成环境污染,还会造成资源的浪费。因此,有效回收和再利用废弃PLA,既能减轻环境压力,同时也有助于推动循环塑料经济的发展。本论文将胍基锌配合物与环氧化物组成催化体系,研究了该催化体系在模拟工业条件下催化丙交酯开环聚合的催化性能,并探讨了其开环聚合机理。进一步,选择胍基锌配合物作为催化剂,研究了其催化PLA醇解和胺解的活性。主要内容如下:（1）首先详细研究了胍基锌配合物在环氧化物作为助引发剂的条件下,催化丙交酯开环聚合的催化性能。在模拟工业条件下,该催化体系表现出卓越的聚合活性。具体来说,在高温（180°C）条件下,催化剂负载量极低（单体/催化剂=50,000/1）时,反应的TOF值最高可达到106,500 h,远超传统的锌类似物,并制备得到高分子量（32.2 kg/mol）、锌金属残留量极低（6.7 mg/kg）的PLA。根据动力学研究和质谱分析,我们提出了一种配位插入机制,活性中心是生成的锌醇盐活性物种。这一结果为开发高效的环境友好型催化体系提供了启示,可大幅提高工业上生产PLA的效率。（2）选择在丙交酯开环聚合中表现出高活性的胍基锌配合物作为催化剂,研究了其在温和条件下催化PLA醇解和胺解的催化性能。该催化体系在将PLA降解为增值小分子（乳酸烷基酯和羟基丙酰胺衍生物）的过程中表现出较高的转化率和产率。其中,胺解效率远超醇解,不仅在1小时内PLA的转化率可达99%,还能在2小时内完全选择性降解商品PLA（产率大于99%）。此外,首次选择二元醇和二元胺作为亲核试剂,可将PLA降解为可用于再聚合的新二元醇单体,通过与二元酸反应后可生成新型聚酯酰胺（PEA）。得到的PEA表现出可调节的玻璃化转变温度（T）,范围在12.8 ~oC到110.0 ~oC之间。本研究提出了一种回收废弃PLA的高效的醇解和胺解方案,成功实现了废弃PLA由“旧”到“新”的转变。

关键词：锌配合物环氧环己烷化学回收聚乳酸胺解

藜属及近缘属植物（苋科）叶绿体基因组比较分析及物种特异性分子标记开发

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藜属及近缘属植物（苋科）叶绿体基因组比较分析及物种特异性分子...

作者：魏子翔烟台大学

学位级别：硕士

藜属(Chenopodium)及其近缘属植物因其丰富的营养价值和耐盐性而备受关注。然而,物种之间高度相似的形态特征和有限的基因组资源,极大地限制了藜属及其近缘属植物的研究和利用。叶绿体基因组结构保守、进化速率慢、富含遗传信息,已被广... 详细信息

藜属(Chenopodium)及其近缘属植物因其丰富的营养价值和耐盐性而备受关注。然而,物种之间高度相似的形态特征和有限的基因组资源,极大地限制了藜属及其近缘属植物的研究和利用。叶绿体基因组结构保守、进化速率慢、富含遗传信息,已被广泛地应用于DNA条形码开发、物种鉴定、物种进化等研究领域。为此,本研究通过生物信息学手段对藜属及其近缘属物种的叶绿体基因组(chloroplast genome)进行了测序、组装和注释,解析藜属及近缘属植物叶绿体基因组结构及基本特征,并结合NCBI中已公布的数据进行一系列比较基因组学分析,同时,利用叶绿体基因组CDS序列、核基因组ITS序列等对藜属及其近缘属物种系统发育关系、分化时间进行分析并提出了新的观点。此外,基于叶绿体基因组间的变异位点开发了一套用于藜属及其近缘属物种鉴定的分子标记,并通过实验手段对其有效性进行了验证。主要研究结果如下:(1)经过测序和组装,本研究获得了烟台补血草(Limonium franchetii)、藜(Chenopodium album)、菱叶藜(***)、北藜麦(***)、滨藜(Atriplex patens)、戟叶滨藜(***)的完整叶绿体基因组序列,NCBI登陆号分别为OR374019至OR374024。它们的长度范围在151,850 bp至152,215 bp之间,总GC含量在37.25%至37.3%之间,均呈现典型的四分体结构。它们均编码131个基因(85个蛋白编码基因、1个假基因、37个t RNA基因和8个r RNA基因)。(2)藜属及近缘属16个物种的SSRs数量介于44～74之间。大部分物种均含有一到五个核苷酸为重复单元的SSR。散在重复数量在36～87之间,且以正向重复序列(Forward repeats)和回文重复序列(palindrome repeats)为主。基因编码序列由64个密码子组成,其中61个编码20个氨基酸,另外3个为终止密码子。在所有氨基酸中,亮氨酸出现的频率最高,半胱氨酸出现的频率最低。通过同义密码子使用度(RSCU)分析发现,高频使用密码子的第3位碱基具有强烈的A/T偏好性。有效密码子数(ENC-plot)、奇偶偏好性(PR2-plot)、中性绘图(Neutrality curve)等分析均表明,对于藜属及其近缘属物种而言,自然选择及其他非突变因素在其密码子使用偏好上起到了更为显著的作用。选择压力分析表明,藜属及近缘属物种绝大多数叶绿体基因受到纯化选择(Ka/Ks1),且这种情况仅存在于少数物种中。(3)通过对苋科(Amaranthaceae)118份完整叶绿体基因组和CDS序列进行的系统发育分析表明,除了猪毛菜属(Salsola)外,苋科下各属内部所有物种均以各自属为单位聚在一起,构成单系群(BS=100,PP=1)。在全部24属中,与藜属亲缘关系最近的有四个属(BS=100,PP=1),即红叶藜属(Oxybasis)、滨藜属(Atriplex)、腺毛藜属(Dysphania)和甜菜属(Beta)。通过对藜亚科(***)77份内转录间隔区(ITS)序列进行的系统发育分析显示,与基于完整叶绿体基因组和CDS序列构建的系统发育树不同,藜属被划分为4支,未成单系群。此外,与基于形态学的分类不同,猪毛菜族(***)和藜族(***)均被划分为多个分支,不构成单系群(BS=100,PP=1)。分子钟分析表明,苋科63个物种起源于距今89.60 Mya(95%HPD:81.24～97.24Mya)的白垩纪晚期,并于距今66.45Mya(95%HPD:57.64～73.43Mya)的白垩纪末期开始分化。苋亚科(***)与藜亚科在距今55.34Mya(95%HPD:49.34～59.95Mya)的古近纪始新世初期分化为两个亚科。藜(***)与尖头叶藜(***)的分化发生在距今2.53Mya(95%HPD:0～7.59Mya)的更新世早期,这也是藜属各物种到目前为止的最后的一次分化。(4)基于叶绿体基因组间的InDel及SNP,本研究设计了12对引物用于10个藜属及其近缘属物种的鉴定,经过实验证实它们可以完全区分10个近缘物种。

关键词：藜属叶绿体基因组 ITS序列密码子偏好性分歧时间分子标记

番茄SlMYB48基因的表达、定位及功能初探

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番茄SlMYB48基因的表达、定位及功能初探

作者：刘佳凤烟台大学

学位级别：硕士

番茄（Solanum lycopersicum L.）是世界栽培面积第二大的蔬菜作物,而且是蔬菜研究中重要的模式植物。在番茄的生长过程中,生物和非生物胁迫等严重影响番茄的产量和品质。MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,其中R2R3MYB转录因... 详细信息

番茄（Solanum lycopersicum L.）是世界栽培面积第二大的蔬菜作物,而且是蔬菜研究中重要的模式植物。在番茄的生长过程中,生物和非生物胁迫等严重影响番茄的产量和品质。MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,其中R2R3MYB转录因子亚家族是MYB转录因子家族中数目最多的一类,广泛参与了植物的生长发育、次生代谢产物合成和胁迫应答。本项试验研究中,在番茄Ailsa Craig中成功分离了一个MYB转录因子家族的基因SlMYB48,并通过对该基因的表达分析、定位及转基因研究,深入探究了SlMYB48基因在应对非生物胁迫下的作用。主要的研究成果包括以下几点:（1）从番茄叶片中分离得到SlMYB48（Solyc06g005310.2）基因,该基因的全长为1187 bp,编码区（CDS）长度为708 bp,编码了235个氨基酸,SlMYB48基因位于番茄基因组的第6条染色体上。SlMYB48蛋白化学分子式为CHNOS,分子量为27.8 k D,理论等电点p I为8.86,属于不稳定蛋白。SlMYB48蛋白进行亲水疏水性分析发现该蛋白为亲水性蛋白。进一步对其进行氨基酸的同源比对和进化树分析发现,SlMYB48基因属于R2R3型的MYB转录因子,SlMYB48蛋白与潘那利番茄MYB48、马铃薯MYB48、窄刀薯MYB48与辣椒MYB48有高度的同源性。（2）对SlMYB48基因启动子的分析发现,其中存在许多与非生物逆境胁迫与激素响应相关的顺式作用元件,包括ABRE、TCA-element、ARE等,表明SlMYB48可能参与相应生长发育与逆境胁迫响应过程。（3）通过对SlMYB48基因的组织表达模式分析发现,番茄SlMYB48基因在根部中的表达量最高,在叶片中的表达量次之,在花和茎段中表达量极低,在果实中几乎不表达。此外,高盐和模拟干旱分析表明SlMYB48基因受盐胁迫强烈诱导,高盐胁迫下,6 h后SlMYB48在番茄叶片中表达量迅速上升约为对照的4倍,并在48h达到最大值约为对照的9倍,之后略有下降,但表达量均显著高于对照。模拟干旱条件下,随处理时间延长,SlMYB48表达量有所下降。（4）构建SlMYB48-GFP表达载体,在本氏烟草表皮的叶片细胞中瞬时表达,利用激光扫描共聚焦显微镜观察发现SlMYB48蛋白定位在细胞核中。（5）在拟南芥中过表达SlMYB48,获得过表达株系。过表达株系种子萌发及生长速度均高于野生型,通过对过表达SlMYB48株系与野生型植株进行盐胁迫处理和激素处理,发现过表达SlMYB48株系生长状况优于野生型植株。100 m M Na Cl处理下,过表达SlMYB48拟南芥种子的萌发率约为野生型种子萌发率的5.8倍。不同浓度Na Cl、ABA和Me JA处理转基因拟南芥幼苗实验结果显示,常规条件下,转基因SlMYB48拟南芥幼苗长势强于野生型,100 m M和150 m M Na Cl处理下的转基因SlMYB48拟南芥幼苗根长分别是为野生型拟南芥幼苗的1.16倍和1.72倍;150μM Me JA处理下的转基因SlMYB48拟南芥幼苗根长约为野生型的1.7倍且侧根明显增多;在ABA处理下的转基因SlMYB48拟南芥幼苗的根长与野生型差异不明显。酶活结果显示,随着Na Cl处理浓度升高,各株系保护性酶活性（POD、CAT、SOD）及脯氨酸（Pro）含量均升高,且转基因SlMYB48拟南芥的增长幅度均大于野生型拟南芥,NBT染色结果显示转基因拟南芥受损伤程度明显低于野生型。

关键词：番茄 SlMYB48基因高盐胁迫定位启动子