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甜瓜HDM基因家族鉴定及特性分析

遗传 2024年第2期46卷 168-180页

作者：张治张婧张瑾哈斯阿古拉郝金凤内蒙古大学生命科学学院内蒙古自治区牧草与特色作物生物技术重点实验室呼和浩特010070

组蛋白去甲基化酶(histone demethylase,HDM)是生物生长过程中的重要调节因子之一,在植物的生长发育和环境适应过程中发挥着重要的调控作用。本研究通过生物信息学方法对甜瓜(Cucumis melo L.) HDM基因家族进行了鉴定,并通过转录组数据... 详细信息

组蛋白去甲基化酶(histone demethylase,HDM)是生物生长过程中的重要调节因子之一,在植物的生长发育和环境适应过程中发挥着重要的调控作用。本研究通过生物信息学方法对甜瓜(Cucumis melo L.) HDM基因家族进行了鉴定,并通过转录组数据检测了其成员在甜瓜组织的表达特性。结果显示,在甜瓜基因组中鉴定得到了20个CmHDM基因,在各条染色体上非均匀分布;其成员可以分成LSD1和JmjC两大类,而JmjC类群又可划分为5个亚群,各类群成员数量不等;种内和种间的共线性关系显示,甜瓜HDM基因仅存在一对片段重复,与番茄(Solanum lycopersicum) HDM基因共线性区域较多,亲缘关系较近;各成员所含保守结构域数量不等,且外显子和内含子在数量上有所差异;在启动子区域存在多种与激素和环境信号响应的顺式作用元件,表达特性分析显示各基因成员在甜瓜雄花、雌花、根、茎、叶、子房和成熟果实中均存在不同程度的表达。这些结果将有助于更好地理解HDM基因的潜在功能以及它们在参与调节甜瓜生长发育和环境自适中可能发挥的作用。

关键词：甜瓜 HDM家族基因鉴定表达分析

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螺旋藻的研究进展

内蒙古农业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：赵越王潇马晓彤许国新苏少锋尹俊内蒙古农业大学生命科学学院内蒙古农牧业科学院

螺旋藻作为一种重要的微藻资源，具有丰富的营养价值，在食品、饲料添加剂领域有广泛的应用前景。本文围绕螺旋藻的生物学特性，探讨了螺旋藻养殖与加工技术，以及营养成分与功能研究两大核心领域，并对其应用前景进行了展望。本文在归... 详细信息

螺旋藻作为一种重要的微藻资源，具有丰富的营养价值，在食品、饲料添加剂领域有广泛的应用前景。本文围绕螺旋藻的生物学特性，探讨了螺旋藻养殖与加工技术，以及营养成分与功能研究两大核心领域，并对其应用前景进行了展望。本文在归纳相关内容的基础上，旨在为全面认识螺旋藻提供有益的参考，同时为螺旋藻产业的持续发展提供坚实的理论基础，具有一定的理论和现实意义。

关键词：螺旋藻功能及营养成分食品应用饲料应用

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植物ABCG转运蛋白功能的研究进展

科学通报 2024年第14期69卷 1866-1880页

作者：孙洁婷敬雪皎赵丹妮潘烨鑫罗启哲向垒莫测辉侯学文华南农业大学生命科学学院光合作用与植物逆境生物学研究中心广州510642 华南农业大学生命科学学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广州510642 暨南大学生命科学技术学院广东省环境污染控制与修复材料工程中心广州510632

高等植物中细胞器及细胞之间是由生物膜分隔开来,但在植物的生理代谢及应对逆境胁迫的过程中,细胞器及细胞之间需要大量的信号与物质的交流.多数情况下,这些跨膜交流由膜上的转运蛋白来执行,其中以ABCG亚家族为代表的ABC转运蛋白家族是... 详细信息

高等植物中细胞器及细胞之间是由生物膜分隔开来,但在植物的生理代谢及应对逆境胁迫的过程中,细胞器及细胞之间需要大量的信号与物质的交流.多数情况下,这些跨膜交流由膜上的转运蛋白来执行,其中以ABCG亚家族为代表的ABC转运蛋白家族是一类介导多种不同类型物质的跨膜转运以完成相应功能的转运蛋白.植物比其他真核生物拥有数量更多的ABCG转运蛋白,表明植物中ABCG转运蛋白具有多样且重要的功能. ABCG转运蛋白不仅参与植物正常生长发育过程中许多物质的转运,执行诸多重要的生理功能,还广泛参与植物对干旱、重金属、温度、渗透和抗生素等非生物胁迫,以及病原菌、害虫和植物化感作用造成的生物胁迫响应过程中的信号与物质转运,说明ABCG既与植物的正常生长发育相关,也在植物抵抗逆境胁迫中发挥重要作用.本文对植物ABCG转运蛋白的结构、分类、生理功能及在抗生物与非生物逆境胁迫的功能进行系统总结,为深入了解植物ABCG转运蛋白多样化功能、研究趋势和利用植物分子育种技术对ABCG基因进行表达调控以获得具有优良特性的植物新种质提供重要借鉴和参考.

关键词： ABCG转运蛋白生理代谢生物胁迫非生物胁迫抗逆作用

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植物中长链非编码RNA在非生物与生物胁迫中的研究进展

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内蒙古农业大学学报(自然科学版) 2024年第1期 93-100页

作者：郝佳欣林睿白薇内蒙古农业大学生命科学学院内蒙古自治区旱寒区植物逆境适应与遗传修饰改良重点实验室

长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200 nt，不具备编码蛋白质的能力或编码能力极低的一类RNA。随着测序技术的发展，lncRNA在植物中越来越多的被发现和验证。近年来的研究表明，lncRNA是植物体内重要的调节因子，广泛地参与了很多生物学... 详细信息

长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200 nt，不具备编码蛋白质的能力或编码能力极低的一类RNA。随着测序技术的发展，lncRNA在植物中越来越多的被发现和验证。近年来的研究表明，lncRNA是植物体内重要的调节因子，广泛地参与了很多生物学过程，包括种子萌发、幼苗形成、营养生长、生殖生长以及逆境胁迫应答等。本文综述了植物中lncRNA的产生、分类和作用机制，讨论了植物lncRNA在参与逆境胁迫中的研究进展，为今后进一步研究植物中lncRNA参与非生物胁迫与生物胁迫提供了参考依据。

关键词：长链非编码RNA 植物生物胁迫非生物胁迫

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蓝莓不同硬度果实VcPLs基因克隆和功能研究

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果树学报 2024年第1期41卷 1-11页

作者：李晓谊陆晓莹黄巧玉李永强宗宇徐丽珊郭卫东浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江省特色经济植物生物技术重点实验室浙江金华321004

【目的】探究果胶裂解酶基因在蓝莓硬肉品种和软肉品种果实硬度差异中的作用,为选育高硬度蓝莓品种提供参考。【方法】以蓝莓硬肉品种Star和软肉品种O’Neal不同发育时期的果实为材料,测定果实硬度、细胞壁物质含量和果胶裂解酶活力,分... 详细信息

【目的】探究果胶裂解酶基因在蓝莓硬肉品种和软肉品种果实硬度差异中的作用,为选育高硬度蓝莓品种提供参考。【方法】以蓝莓硬肉品种Star和软肉品种O’Neal不同发育时期的果实为材料,测定果实硬度、细胞壁物质含量和果胶裂解酶活力,分析比较果肉细胞解剖结构,克隆果胶裂解酶基因并研究其表达模式,转化番茄验证VcPL的功能。【结果】S4(膨大期)到S6(红果期)时期是果实硬度快速下降关键时期,果肉细胞在发育初期细胞壁轮廓清晰,Star果肉细胞出现结构破损的时期晚于O’Neal,果实硬度与可溶性果胶含量、果胶裂解酶活力均呈极显著负相关,VcPL41和VcPL65编码区序列长度分别为1230 bp和1209 bp,Star和O’Neal中VcPL65氨基酸序列完全相同,VcPL41的序列在品种间有4个氨基酸差异。2个基因在Star中快速上调表达的时期晚于O’Neal。超表达VcPL41和VcPL65的番茄果实硬度显著小于对照组,可溶性果胶含量显著高于对照组。【结论】蓝莓硬肉品种Star和软肉品种O’Neal果实硬度差异受果胶裂解酶活力和可溶性果胶含量影响,VcPL41和VcPL65能够加速果实成熟软化进程。

关键词：蓝莓果实硬度果胶果胶裂解酶 VcPLs 基因克隆

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小麦细胞色素酶基因TaCYP71C1的克隆及耐盐功能验证

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吉林农业大学学报 2024年

作者：李佳音马倩青岛农业大学生命科学学院

细胞色素酶P450（CYPs）是一个含有血红素硫酸盐的蛋白质超家族，参与植物生长发育的多个过程。基于前期转录组信息和实时荧光定量分析，本研究发现小麦TaCYPs基因的表达响应盐胁迫，从中选出随着盐处理而表达量不断降低的TaCYP71C1基... 详细信息

细胞色素酶P450（CYPs）是一个含有血红素硫酸盐的蛋白质超家族，参与植物生长发育的多个过程。基于前期转录组信息和实时荧光定量分析，本研究发现小麦TaCYPs基因的表达响应盐胁迫，从中选出随着盐处理而表达量不断降低的TaCYP71C1基因，推测与作物耐盐呈负相关，并进行功能验证。创制以野生型拟南芥Col-0为背景的TaCYP71C1过表达株系，以及利用CRISPR-Cas9技术构建pLGYE-002-TaCYP71C1基因编辑载体，构建小麦TaCYP71C1基因敲除株系，并分别进行耐盐相关生理指标的鉴定。结果显示：TaCYP71C1过表达株系对盐胁迫更敏感；小麦TaCYP71C1基因敲除株系的耐盐性普遍高于野生型小麦。本研究验证了TaCYP71C1基因在小麦耐盐过程中发挥负调控作用，也为后续该类酶在植物抵御生物胁迫和非生物胁迫中的深入研究及小麦新品种培育提供了理论基础。

关键词： TaCYP71C1 细胞色素酶P450 盐胁迫小麦基因敲除

内蒙古和海南干旱地区芽孢杆菌和伯克霍德尔菌的耐旱性

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微生物学通报 2024年

作者：季翠骆晶晶刁琦王依嘉姜雪婷王一腾钱怡雯盛下放何琳燕南京农业大学生命科学学院农业农村部农业环境微生物重点实验室

【背景】世界旱灾的频发，对农作物的产量和品质都造成了严重的影响，亟需一种经济节约的方法来缓解。植物根际促生细菌有望直接用于农作物提高耐旱性。【目的】干旱环境中的微生物物种组成和分布格局具有独特性。研究从干旱土壤中筛选... 详细信息

【背景】世界旱灾的频发，对农作物的产量和品质都造成了严重的影响，亟需一种经济节约的方法来缓解。植物根际促生细菌有望直接用于农作物提高耐旱性。【目的】干旱环境中的微生物物种组成和分布格局具有独特性。研究从干旱土壤中筛选出的细菌遗传多样性和功能多样性是十分必要的。【方法】利用PEG-6000（聚乙二醇）模拟干旱胁迫，对内蒙古和海南干旱地区采集分离获得的30份芽孢杆菌和伯克霍德尔菌进行耐旱性分析以及生物学特性分析。【结果】通过聚类分析把30株供试菌株的耐旱能力分为三类群，并且不同胁迫条件下供试菌株表现为3种生长模式：在第一类生长模式中，渗透势-0.2 mPa与0 mPa的OD600值无显著差异；第二类生长模式中，随着渗透势的增加，菌株的OD600值也随之下降。这类菌占总体供试菌株的43.33%；第三类生长模式中，菌株在-0.6 mPa和-1.2 mPa渗透势下，OD600值无显著差异。对30株供试菌株进行生物学特性分析，发现每株菌都有IAA、铁载体、脲酶、精氨酸脱羧酶、生物膜中1到4种特性，即供试菌株都具有潜在的植物促生功能。【结论】基于耐旱性分析和生物学特性分析，最终筛选到2株优质耐旱芽孢杆菌NC51、NO89，均为第三类生长模式。为今后提高作物耐旱性和研发微生物菌剂提供菌种资源。

关键词：芽孢杆菌伯克霍德尔菌干旱胁迫耐旱性

灌丛斑块和草本斑块碳交换对季节性降水增加的响应——基于地上净初级生产力和叶面积指数标准化的比较分析

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植物生态学报 2024年

作者：张梦迪向官海文艺瑶王欢呼格吉勒白永飞王忠武郑淑霞内蒙古农业大学草原与资源环境学院中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室赤峰学院农学院江西师范大学生命科学学院山东农业大学生命科学学院正蓝旗草原工作站国家植物园

随着气候变化和人类活动干扰的加剧,干旱半干旱地区草地灌丛化现象普遍发生,严重影响了草地生态系统的碳汇功能。水分是内蒙古半干旱草原的主要限制因子,未来降水格局的变化对草原生态系统的碳交换具有重要影响。然而,目前关于降水变化... 详细信息

随着气候变化和人类活动干扰的加剧,干旱半干旱地区草地灌丛化现象普遍发生,严重影响了草地生态系统的碳汇功能。水分是内蒙古半干旱草原的主要限制因子,未来降水格局的变化对草原生态系统的碳交换具有重要影响。然而,目前关于降水变化对灌丛化草地生态系统,特别是异质斑块碳交换过程的影响研究较少,相关机制尚不清楚。为此,该研究利用内蒙古小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）灌丛化草地季节性降水增加（冬季增雪、夏季增雨）实验平台,系统观测了灌丛斑块和草本斑块的碳交换参数,即净生态系统碳交换（NEE）、总生态系统生产力（GEP）、生态系统呼吸（ER）,并结合基于地上净初级生产力（ANPP）和叶面积指数（LAI）标准化的参数比较分析,研究了季节性降水增加对灌丛化草地碳交换的影响以及异质斑块的响应差异。结果表明:1)夏季增雨显著提高了草本斑块|NEE|、GEP和ER值,而冬季增雪显著降低了草本斑块|NEE|ANPP、GEPANPP和ERANPP。夏季增雨显著增加了灌丛斑块GEP和ER值,但对NEE影响不明显,冬季增雪对灌丛斑块的碳交换过程有促进作用。总体而言,灌丛斑块的|NEE|、GEP、ER显著高于草本斑块。相较于湿润年份（2021年）,干旱年份（2020年）的碳交换对降水增加的响应更为敏感。2)灌丛斑块碳交换（|NEE|、GEP和ER）与土壤水分含量、叶片生物量呈正相关关系,夏季增雨主要通过增加深层土壤（40–80 cm）水分含量、降低土壤温度来促进碳交换。草本斑块碳交换与浅层土壤（0–20 cm）水分含量、ANPP呈正相关关系,与土壤温度、根冠比呈负相关关系;夏季增雨主要通过增加浅层土壤水分含量、降低土壤温度促进碳交换,而冬季增雪则通过增加深层土壤水分含量和减少地下生物量来抑制草本斑块碳交换。3)基于ANPP标准化后的碳交换参数能更好地揭示灌丛斑块和草本斑块对降水变化的响应差异。该研究结果为准确评估气候变化下干旱半干旱草地生态系统的碳汇功能和固碳潜力提供了重要科学依据。

关键词：净生态系统碳交换(NEE) 总生态系统生产力(GEP) 生态系统呼吸(ER) 灌丛斑块草本斑块冬季增雪夏季增雨灌丛化

中间锦鸡儿CiS40-11基因的克隆及表达模式分析

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分子植物育种 2024年第12期22卷 3905-3911页

作者：张敏娜杨天瑞李会园雷艳红李国婧王瑞刚内蒙古农业大学生命科学学院植物逆境生理与分子生物学自治区重点实验室呼和浩特010018 内蒙古农业大学园艺与植保学院呼和浩特010018 内蒙古赤峰市翁牛特旗农牧局赤峰024500

CiS40-11基因为中间锦鸡儿SnR基因家族的成员,为研究其在非生物胁迫中的功能,对CiS40-11基因ORF序列进行克隆,并进行组织特异性和非生物胁迫下表达模式的分析。结果表明,CiS40-11基因ORF长633 bp,编码了一个由210个氨基酸组成的亲水性蛋... 详细信息

CiS40-11基因为中间锦鸡儿SnR基因家族的成员,为研究其在非生物胁迫中的功能,对CiS40-11基因ORF序列进行克隆,并进行组织特异性和非生物胁迫下表达模式的分析。结果表明,CiS40-11基因ORF长633 bp,编码了一个由210个氨基酸组成的亲水性蛋白,其大小为23.06 kD,等电点为5.70。组织特异性分析表明CiS40-11在叶中的表达水平最高;非生物胁迫表达模式分析结果显示CiS40-11在冷和干旱胁迫的诱导下,表达水平会持续性的降低。本研究为进一步揭示CiS40-11在植物非生物胁迫调控过程中的功能及作用机理提供了初步基础。

关键词： CiS40-11 中间锦鸡儿基因克隆非生物胁迫表达分析

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