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番茄CCCH类锌指蛋白家族的鉴定及其表达分析

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中国农业科技导报 2024年

作者：李贤国戴麒王泽鹏陈兆龙闫会转李宁新疆农业科学院园艺作物研究所新疆特色果蔬基因组研究与遗传改良重点实验室新疆农业大学园艺学院

CCCH（C3H）型锌指蛋白是进化上保守的RNA结合蛋白质，主要与DNA和RNA结合来调控基因表达，不仅参与植物的生长发育和激素调控过程，同时也响应生物和非生物胁迫。运用生物信息学方法，在番茄（Solanum Lycopersicum）中鉴定出47个SlC3... 详细信息

CCCH（C3H）型锌指蛋白是进化上保守的RNA结合蛋白质，主要与DNA和RNA结合来调控基因表达，不仅参与植物的生长发育和激素调控过程，同时也响应生物和非生物胁迫。运用生物信息学方法，在番茄（Solanum Lycopersicum）中鉴定出47个SlC3H基因，不均匀地分布在12条染色体上，主要定位于细胞核中。根据系统进化树将其分为3个亚族（Ⅰ～Ⅲ）。共线性分析发现，SlC3H基因家族存在基因复制现象，表明在进化过程中SlC3H基因可能通过复制进行家族成员扩增。番茄SlC3H基因含有1～14个外显子，其启动子区域存在与激素和非生物胁迫响应的元件。Ka/Ks分析表明，SlC3H基因家族成员和C3H基因在进化过程中经历了强烈的进化选择。qRT-PCR分析发现，在盐胁迫下，SlC3H基因家族有一半以上的基因表达上调，其中SlC3H1在8 h时表达量最高，是0 h的30倍；用0.1 mol·L-12,4-表油菜素内酯（2,4-epibrassinolide,EBR）处理后所有SlC3H基因在绿熟期都表达上调，表达量是对照组的8～150倍，尤其是SlC3H28在其他时期表达量几乎为0，但在绿熟期其表达量是对照组的150倍，推测EBR对果实绿熟期的发育有促进作用。上述研究结果为进一步揭示番茄C3H基因家族在响应非生物胁迫以及果实发育中的功能提供了参考依据。

关键词： CCCH 番茄生物信息学表达分析

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控水方式对2种簕杜鹃开花及生理特征的影响

中南民族大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 181-188页

作者：林瑞君罗炘武谢锐星蓝翠钰宫彦章雷江丽深圳文科园林股份有限公司广东深圳518026 中国科学院仙湖植物园广东深圳518004 中国科学院深圳市南亚热带植物多样性重点实验室广东深圳518004

以1.5年生的水红簕杜鹃(Bougainvillea buttiana'Miss Manila')和小叶紫簕杜鹃(Bougainvillea glabra'Sao Paulo')盆栽苗为试材,采用不同的控水方式(间隔控水和持续控水)研究2种簕杜鹃的开花情况和植物内源激素变化情况,以期为调控簕杜... 详细信息

以1.5年生的水红簕杜鹃(Bougainvillea buttiana'Miss Manila')和小叶紫簕杜鹃(Bougainvillea glabra'Sao Paulo')盆栽苗为试材,采用不同的控水方式(间隔控水和持续控水)研究2种簕杜鹃的开花情况和植物内源激素变化情况,以期为调控簕杜鹃花期提供技术参考.结果表明,间隔控水有利于水红簕杜鹃GA_(3)、ABA的升高、IAA的下降以及形成较小的ABA/GA_(3)峰值、较大的ABA/IAA峰值,并提高可溶性糖含量,促进植株开花,提高成花数量.小叶紫簕杜鹃采用间隔控水可促进GA_(3)、IAA、ABA的升高以及形成较大的ABA/GA_(3)峰值、较小的ABA/IAA峰值,并提高可溶性糖含量,促进植株开花并延长花期.可见,2种簕杜鹃的花期调控应采用间隔控水方式有较好的效果.

关键词：簕杜鹃水分控制内源激素花期调控

眠得乐方调控神经递质改善失眠大鼠睡眠行为的研究

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世界科学技术-中医药现代化 2024年第6期26卷 1574-1582页

作者：赵智茹祁建军吴汉涛付长庚曲华谭令贾凡龙霖梓中国中医科学院西苑医院老年病研究所北京100091 中国医学科学院中国协和医科大学药用植物研究所北京1100193 北京了未元中医药研究有限公司北京102600 国家中医心血管病临床医学研究中心北京100091 中山大学附属第八医院深圳518033

目的观察“眠得乐方”对失眠大鼠的行为学、脑组织及中枢神经递质的影响。方法将SD雄性大鼠随机分为对照组、模型组、眠得乐方组、艾司唑仑组,每组10只,采用腹腔注射氯苯丙氨酸(Pchlorophenylalanine,PCPA)的方法构建失眠模型。造模成功... 详细信息

目的观察“眠得乐方”对失眠大鼠的行为学、脑组织及中枢神经递质的影响。方法将SD雄性大鼠随机分为对照组、模型组、眠得乐方组、艾司唑仑组,每组10只,采用腹腔注射氯苯丙氨酸(Pchlorophenylalanine,PCPA)的方法构建失眠模型。造模成功后,对照组与模型组生理盐水灌胃,眠得乐方组与艾司唑仑组分别给予药物灌胃。通过戊巴比妥钠翻正实验和旷场实验评价各组大鼠失眠样行为,苏木精-伊红(Hematoxylin and eosin,HE)染色观察大鼠大脑皮质、海马、下丘脑组织的病理改变,酶联免疫吸附测定法(Enzyme-linked mmunosorbent assay,ELISA)测定大鼠大脑皮质、下丘脑、海马区的γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid,GABA)、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)的表达水平。结果模型组大鼠的睡眠潜伏期显著拉长(P组比较,眠得乐方组和艾司唑仑组大鼠的睡眠潜伏期显著缩短(P组大鼠总活动距离增加,平均速度和中心区域停留时间减少(P组和艾司唑仑组大鼠总活动距离显著减少(P组大鼠大脑皮质、海马、下丘脑神经元数量、形态结构、排列等均有不同程度受损,眠得乐方组及艾司唑仑组显著改善。ELISA结果显示模型组大鼠大脑皮质和下丘脑的5-HT和GABA表达量显著降低(P组织的GABA表达量亦显著降低(P组大脑皮质GABA和下丘脑GABA、5-HT的蛋白表达量均显著升高(P<0.01)。结论眠得乐方能够改善失眠大鼠的精神状态、恢复正常体质量、提高睡眠效率、减轻焦虑和紧张度。其机制可能与升高5-HT和GABA的含量,抑制下丘脑和脑干促觉醒核团的扩散及传导有关。

关键词：眠得乐方失眠旷场实验神经递质

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除虫链霉菌复制起始区克隆和功能初步分析

Acta Biochimica et Biophysica Sinica 2002年第6期34卷 712-718页

作者：卢捷马伟茅翔覃重军姜卫红焦瑞身中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所上海200032 中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所

真细菌在复制起始区附近的基因排布顺序相当保守。根据DnaA和DnaN的氨基酸保守序列及链霉菌对密码子的偏用性 ,设计简并引物 ,以除虫链霉菌基因组DNA为模板扩增出一条约 1.4kb的片段。序列分析表明该片段含有部分的dnaA及dnaN基因 ,并... 详细信息

真细菌在复制起始区附近的基因排布顺序相当保守。根据DnaA和DnaN的氨基酸保守序列及链霉菌对密码子的偏用性 ,设计简并引物 ,以除虫链霉菌基因组DNA为模板扩增出一条约 1.4kb的片段。序列分析表明该片段含有部分的dnaA及dnaN基因 ,并在这两个基因之间有一段非编码区 ,其上有 19个典型的DnaA盒 ,推测是除虫链霉菌的复制起始区 (oriC)。与其他链霉菌已知的oriC作比较后发现除虫链霉菌的DnaA盒在位置、方向及间隔区的长度上都高度保守 ,并归纳出其保守序列为 (T/C) (T/C) (G/A/C)TCCACA(有下划线的碱基在该位置出现频率较高 )。将这段oriC插入到仅能在大肠杆菌中复制的质粒pQC15 6中 ,重组质粒可以成功转化变铅青链霉菌ZX7。对oriC分段研究发现其 3′部分对质粒的稳定性及转化效率有促进作用。

关键词：除虫链霉菌复制起始区oriC DnaA盒复制

基于多光谱图像的小麦种子形态和成分性状的自动化检测算法开发

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植物生理学报 2024年第4期60卷 739-752页

作者：李鸿岩戴杰周洁闻桢杰 Phil Howell 周济南京农业大学前沿交叉研究院/工学院/作物表型组学交叉研究中心南京210095 英国国立农业植物研究所/剑桥作物研究中心英国剑桥CB3OLE

在全球气候变化加剧的背景下,小麦(Triticum aestivum)产量与中国粮食安全密切相关,因此,基于小麦种子外部形态与内部成分的快速、无损检测对高通量鉴定其品质和活力意义重大。针对当前种子检测通量及准确性的限制,本研究通过多学科融合... 详细信息

在全球气候变化加剧的背景下,小麦(Triticum aestivum)产量与中国粮食安全密切相关,因此,基于小麦种子外部形态与内部成分的快速、无损检测对高通量鉴定其品质和活力意义重大。针对当前种子检测通量及准确性的限制,本研究通过多学科融合,结合多光谱成像、计算机视觉、自动化图像处理等技术,开发了一种通过多光谱图像从近百粒种子中快速提取单粒、并在单粒尺度完成外部形态(如种子面积、长度、宽度与圆度等)和内部物质成分(如植物色素、淀粉、植物油脂与水分含量等)量化分析的算法。针对所选的15个小麦品种,算法对1 347粒种子形态性状的分析结果与人工测量结果间的决定系数(R2)为面积0.900 (RMSE=1.504)、长度0.981 (RMSE=0.188)、宽度0.911 (RMSE=0.795);对513粒种子的六个关键光谱波段的R2为0.973、0.970、0.983、0.953、0.891、0.893;以上P值均小于0.005。在此基础上,通过形态与光谱性状的聚类和主成分分析,本研究还构建了区分不同品种小麦种子的分类方法,进而探索了重要种子农艺性状(如种子破损区域及种胚检测等)的自动鉴选算法,为种子活力和品质的高通量检测研究提供了新思路和新方法。

关键词：种子形态分析种子成分表征多光谱成像技术自动化图像处理小麦

芥菜MAPK基因家族成员鉴定及其响应根肿菌侵染的表达分析

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生物工程学报 2024年

作者：徐楚王海平宋江萍张晓辉贾会霞韩嘉琪李芝洁李森阳文龙山西农业大学园艺学院中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室

近年来，芸薹属根肿菌(Plasmodiophora brassica)侵染引起的根肿病蔓延严重影响了芥菜(Brassica juncea (L.) Czern.)的产量和品质。丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPK或MPKs)级联作为一种高度保守的信号通路，在植物的生物和非生物胁迫中发挥重要作用。为了挖掘芥菜抗根肿病相关的MAPK基因，本研究通过对芥菜进行全基因组鉴定，并对芥菜MAPK基因家族的系统进化以及基因结构等进行生物信息学分析。筛选鉴定的66个BjuMAPK基因不均匀分布在17条染色体上。在基因组尺度上，我们发现基因的串联重复导致了芥菜MAPK基因数目增多。研究发现，同一亚族成员之间具有相似的基因结构，不同亚族间差异较大。预测的顺式作用元件与植物激素、抗逆性以及植物的生长发育相关，表达分析显示BjuMAPK02、BjuMAPK15、BjuMAPK17和BjuMAPK19等基因在根肿菌侵染芥菜后具有不同的响应模式。以上结果为进一步研究BjuMAPK基因在芥菜应对根肿病生物胁迫中的功能奠定了理论基础。

关键词：芥菜丝裂原活化蛋白激酶根肿病表达分析

养分及水分对少花蒺藜草光合特性及抗氧化酶活性的影响

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草地学报 2024年

作者：陈佳宁王舒琦罗亚勇周立业赵鑫宇夏咪王鹤松包金连内蒙古民族大学农学院中国科学院西北生态环境资源研究院内蒙古农业大学通辽市市场检验检测中心

为探究入侵植物少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）在异质养分及干旱复水条件下的光合特性及生理变化，本研究以少花蒺藜草为试验对象，设置对照（CK）、低养分、中养分和高养分4个养分水平，在施肥的基础上设置2种水分处理（干旱后浇... 详细信息

为探究入侵植物少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）在异质养分及干旱复水条件下的光合特性及生理变化，本研究以少花蒺藜草为试验对象，设置对照（CK）、低养分、中养分和高养分4个养分水平，在施肥的基础上设置2种水分处理（干旱后浇水与正常浇水），培育40 d后，开始3个周期的干旱复水试验（每个周期为7 d）。结果表明：1)在周期Ⅰ时，干旱组中养分的蒸腾速率（Transpiration rate， Tr）达到最大值2.950 mmol·m-2·s-1；2)在每次复水后，气孔导度（Stomatal conductance， Gs），胞间CO2浓度（Intercellular carbon dioxide concentration， Ci），Tr都有明显的回升，瞬时水分利用效率（Instantaneous water use efficiency， WUE）在第3次干旱复水周期时，水平明显提高；3)少花蒺藜草高养分干旱组超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase， SOD）活性达到最大值384.17 U·g-1FW。综合分析，在中养分水平，少花蒺藜草对水分胁迫的抗性更强，经历干旱复水后仍具有较强的干旱适应能力、较高的水分利用效率和复水恢复能力。

关键词：少花蒺藜草净光合速率瞬时水分利用率干旱复水

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氢气在现代农业应用中的研究进展

江苏农业科学 2024年第10期52卷 39-48页

作者：胡伟李正田王卓标陈奕羽唐中林佛山鲲鹏现代农业研究院广东佛山528226 中国农业科学院深圳农业基因组研究所广东深圳518120 曲靖师范学院生物资源与食品工程学院云南曲靖655011

绿色健康是现代农业的新要求,因此在现代农业生产中需要探索更多绿色健康生产的新技术、新工艺,氢农业便是其中一个重要的发展方向。氢气是一种具有生物学效应的信号分子,在动植物机体内已被证明具有选择性抗氧化、抗炎、抗凋亡等生理作... 详细信息

绿色健康是现代农业的新要求,因此在现代农业生产中需要探索更多绿色健康生产的新技术、新工艺,氢农业便是其中一个重要的发展方向。氢气是一种具有生物学效应的信号分子,在动植物机体内已被证明具有选择性抗氧化、抗炎、抗凋亡等生理作用,其分子作用机制研究已取得一些重要进展。氢生物学作为新兴的交叉学科,前期研究主要集中在氢医学的基础与临床医学领域。而随着基础理论与制氢技术、方法及设备的成熟与普及,氢生物学延伸至农业生产领域并逐步形成氢农学与氢农业,助力农业产业绿色健康发展。在介绍氢气生物学理论假说的基础上,归纳氢气在种子萌发、作物根系发育、作物茎叶花等器官发育等作物生长发育方面和农产品品质与贮藏保鲜方面的研究及应用。总结氢气对作物干旱胁迫、盐胁迫、高低温胁迫、光照胁迫、重金属胁迫等作物适应性方面的研究成果,以及综述富氢水在养鸡生产、养猪生产和水产养殖等畜禽养殖中的研究进展。进一步指出目前氢气在现代农业应用中存在的一些问题和挑战,并结合国家部委发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,对下一步氢气在未来农业中的发展趋势及研究重点进行科学展望,旨在为进一步的氢农业发展理清思路与方向。

关键词：氢农业粮食园艺畜牧水产

大豆DRT100全基因组鉴定及GmDRT100-6响应干旱和盐胁迫的功能分析

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分子植物育种 2024年第9期22卷 2810-2821页

作者：刘丹顾巧美赵云燕危文亮徐兆师长江大学农学院湿地生态与农业利用教育部工程研究中心荆州434000 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

DNA损伤修复/耐受性100(DNA-damage repair/tolerance 100,DRT100)编码一种富含亮氨酸重复序列的蛋白质,广泛参与植物生长发育与非生物胁迫响应过程。为鉴定大豆(Glycine max L.)中DRT100基因家族成员、揭示其进化关系及其与大豆抗旱耐... 详细信息

DNA损伤修复/耐受性100(DNA-damage repair/tolerance 100,DRT100)编码一种富含亮氨酸重复序列的蛋白质,广泛参与植物生长发育与非生物胁迫响应过程。为鉴定大豆(Glycine max L.)中DRT100基因家族成员、揭示其进化关系及其与大豆抗旱耐盐相关功能,本研究在大豆全基因组水平上鉴定出8个DRT100基因,对其基因结构特征、系统进化、启动子顺式作用元件、基因表达模式等进行了分析。结果表明:8个GmDRT100基因位于5条大豆染色体上,具有相对保守的基因结构和保守基序,同时还具有多种与激素和非生物胁迫相关的顺式作用元件。RT-qPCR分析揭示8个GmDRT100家族成员在盐旱胁迫下均不同程度的上调表达,且GmDRT100-6在干旱和盐胁迫下均显著上调。进一步研究GmDRT100-6的功能,结果表明GmDRT100-6蛋白位于细胞膜中,大豆毛状根中GmDRT100-6基因的过表达提高了植株的耐旱性和耐盐性。这些研究结果表明GmDRT100-6在大豆抗旱、抗盐胁迫中发挥了重要作用。

关键词：大豆(Glycine max L.) DRT100基因家族全基因组分析盐旱胁迫