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同源四倍体菜薹新材料的创制与品质分析

南京农业大学学报 2024年第4期 643-652页

作者：荆禹铭嵇乐乐肖栋胡春梅侯喜林李英胡君刘同坤南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺作物种质创新与利用教育部工程研究中心无锡市惠山区洛社镇农业农村局

[目的]本文旨在创制优质的菜薹四倍体新材料。[方法]用2 g·L-1秋水仙素溶液点滴二倍体菜薹LCX019幼苗的子叶生长点，通过形态学、解剖学、细胞学与流式细胞仪的方式筛选鉴定出同源四倍体植株，并对二、四倍体植株的农艺性状以及品质特... 详细信息

[目的]本文旨在创制优质的菜薹四倍体新材料。[方法]用2 g·L-1秋水仙素溶液点滴二倍体菜薹LCX019幼苗的子叶生长点，通过形态学、解剖学、细胞学与流式细胞仪的方式筛选鉴定出同源四倍体植株，并对二、四倍体植株的农艺性状以及品质特性进行分析比较。[结果]形态学与解剖学结果显示，同源四倍体菜薹在株型、叶片、花、种荚、菜薹等方面表现出“巨大性”的特点；气孔孔径变大，气孔密度下降；花粉粒体积相比二倍体增大，形状呈橄榄球形或不规则形状。细胞学结果显示，四倍体菜薹根尖染色体数目为二倍体的2倍；流式细胞仪的分析结果表明，四倍体的DNA荧光强度约为二倍体的2倍。四倍体菜薹的可溶性糖、有机酸及纤维素含量显著增加76.17%、13.71%和80.34%,叶绿素含量、硝态氮含量显著下降25.01%、45.10%,可溶性蛋白含量无显著变化。通过分析二、四倍体的光响应曲线与光合特性，发现四倍体菜薹LCX019对弱光的利用能力强于二倍体植株。[结论]获得了具有优良品质的菜薹同源四倍体新材料，为菜薹育种提供新的种质资源。

关键词：菜薹同源四倍体秋水仙素光合特性品质鉴定

茶树NAC转录因子CsNAC79和CsNAC9鉴定及其对非生物胁迫的响应

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西北植物学报 2024年

作者：孔洁玙杨妮罗微胡志航王雅慧庄静南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室南京农业大学园艺学院茶叶科学研究所农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室

[目的]鉴定茶树NAC转录因子基因CsNAC79和CsNAC9,并分析它们在干旱、盐、高温、低温、外施ABA和外施GA3胁迫下的表达模式,为进一步解析CsNAC79和CsNAC9转录因子的生物学功能提供参考。[方法]以茶树‘龙井43’为材料,用RT-PCR扩增NAC转... 详细信息

[目的]鉴定茶树NAC转录因子基因CsNAC79和CsNAC9,并分析它们在干旱、盐、高温、低温、外施ABA和外施GA3胁迫下的表达模式,为进一步解析CsNAC79和CsNAC9转录因子的生物学功能提供参考。[方法]以茶树‘龙井43’为材料,用RT-PCR扩增NAC转录因子家族基因CsNAC79和CsNAC9,并进行生物信息学分析;用qRT-PCR检测CsNAC79和CsNAC9在茶树6种非生物胁迫下的相对表达量。[结果](1)CsNAC79和CsNAC9分别编码409个和282个氨基酸,且分别在15—150氨基酸位点、11—134氨基酸位点含有NAC家族成员典型的NAM保守结构域。(2)CsNAC79蛋白与中华猕猴桃、柿、洋蓟亲缘关系较近,CsNAC9蛋白与桃、荔枝、榴莲亲缘关系较近;2个NAC转录因子均是亲水性蛋白,皆不含信号肽和跨膜结构;CsNAC79和CsNAC9的启动子区域都含有非生物胁迫响应元件;蛋白质空间结构分析显示,CsNAC79和CsNAC9蛋白主要是由不规则卷曲和α-螺旋组成。(3)表达分析表明:CsNAC79和CsNAC9基因在6种不同非生物胁迫下均上调表达。[结论]茶树CsNAC79和CsNAC9基因响应多种非生物胁迫。

关键词：茶树 NAC转录因子 ABA GA 非生物胁迫表达分析

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优质同源四倍体菜心新材料的创制及特性分析

核农学报 2024年第2期38卷 209-216页

作者：荆禹铭嵇乐乐李孟杰张彦文侯喜林李英刘照坤刘同坤南京农业大学作物遗传与种质创新全国重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺作物种质创新与利用教育部工程研究中心江苏南京210095 苏州市农业科学院江苏苏州215000

为获得优质的菜心同源四倍体新材料,本研究采用0.2%(W/V)的秋水仙素溶液点滴二倍体菜心LCX017幼苗子叶生长点,通过形态学、解剖学、细胞学以及流式细胞仪等方式鉴定到诱导成功的同源四倍体植株,并对二、四倍体的农艺性状、营养品质、光... 详细信息

为获得优质的菜心同源四倍体新材料,本研究采用0.2%(W/V)的秋水仙素溶液点滴二倍体菜心LCX017幼苗子叶生长点,通过形态学、解剖学、细胞学以及流式细胞仪等方式鉴定到诱导成功的同源四倍体植株,并对二、四倍体的农艺性状、营养品质、光合特性等方面进行分析比较。结果表明,形态学与农艺性状方面,四倍体植株在叶片、花器官、种荚等方面表现出“巨大性”,叶宽、叶厚增大,菜薹直径变粗,重量增大;解剖学方面,四倍体叶片气孔相对二倍体更大,气孔密度降低;花粉粒相比二倍体变大且呈现棒状或橄榄状;细胞学方面,四倍体植株的根尖染色体数目是二倍体的2倍;流式细胞仪鉴定结果显示,四倍体的DNA荧光强度是二倍体的2倍;营养品质方面,相较于二倍体,四倍体植株中可溶性糖、纤维素、有机酸以及叶绿素含量显著上升,硝态氮含量下降22.92%,可溶性蛋白含量无显著变化;此外,结合光响应曲线分析发现,四倍体在强光和弱光条件下的适应能力均强于二倍体。综上,本研究成功诱导出了优质的同源四倍体菜心新材料,丰富了不结球白菜的种质资源。

关键词：菜心秋水仙素同源四倍体品质鉴定光合特性

辣椒NRT基因家族的系统鉴定、进化与表达分析

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南京农业大学学报 2024年第4期 653-664页

作者：牛佳斌唐凯夏迎萌刘同坤孙小川段伟科黄志楠淮阴工学院生命科学与食品工程学院南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺学院

[目的]本研究旨在鉴定辣椒硝酸盐转运蛋白(NRT)基因家族成员，分析其基本性质、染色体定位、进化关系以及在不同组织、不同果实发育阶段和不同非生物胁迫下的表达特征。[方法]利用生物信息学方法在辣椒‘遵辣1号’基因组中鉴定NRT基因... 详细信息

[目的]本研究旨在鉴定辣椒硝酸盐转运蛋白(NRT)基因家族成员，分析其基本性质、染色体定位、进化关系以及在不同组织、不同果实发育阶段和不同非生物胁迫下的表达特征。[方法]利用生物信息学方法在辣椒‘遵辣1号’基因组中鉴定NRT基因家族并分析其理化性质、基因结构、染色体定位、共线性、顺式作用元件分布和进化关系等；利用转录组数据分析辣椒NRT(CaNRT)基因在不同组织和不同果实发育阶段中的表达特征，并利用RT-qPCR技术分析在不同非生物胁迫下的表达模式。[结果]辣椒中共包含73个CaNRT基因，不均匀分布在10条染色体上。系统进化分析表明，CaNRT基因可分为3个亚家族，同一亚家族具有相似基因结构和保守基序。顺式作用元件分析结果表明CaNRT可能受光、激素、逆境胁迫等多种因素调控。CaNRT1亚家族成员主要在根、茎、叶中表达量较高，CaNRT2亚家族在任何时期表达量都较低，CaNRT3亚家族存在组织表达差异性，主要在根中高表达。逆境胁迫数据表明，CaNRT1.18、CaNRT3.3、CaNRT3.1、CaNRT2.1、CaNRT1.23在低温、高温、干旱、盐和氧化处理下明显响应，所有CaNRT基因在低温处理时均有不同程度的正向响应。[结论]在辣椒基因组中共鉴定获得73个CaNRT基因，筛选出多个在辣椒生长发育和逆境胁迫中具有重要作用的关键基因。

关键词：辣椒硝酸盐转运蛋白(NRT) 系统进化表达分析非生物胁迫

不结球白菜GRAS基因家族鉴定及其在低温胁迫下的表达分析

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分子植物育种 2024年

作者：卢宏杰侯喜林南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺作物种质创新与利用教育部工程研究中心南京苏曼等离子工程研究院有限公司

通过对不结球白菜(Brassica campestris ssp. chinensis)GRAS基因(BcGRAS)家族成员进行全基因组的研究和鉴定，对其理化属性、保守序列、演化历程、启动子顺式作用元件以及染色体的位置进行了探讨，并利用已发表的RNA-Seq数据分析BcGRA... 详细信息

通过对不结球白菜(Brassica campestris ssp. chinensis)GRAS基因(BcGRAS)家族成员进行全基因组的研究和鉴定，对其理化属性、保守序列、演化历程、启动子顺式作用元件以及染色体的位置进行了探讨，并利用已发表的RNA-Seq数据分析BcGRAS在低温胁迫应答中的表达情况。结果表明：从不结球白菜基因组中鉴定出47个GRAS家族基因成员。系统进化树分析将不结球白菜GRAS家族基因分为8个组(LISCL， SHR， PAT1， HAM， SCR， SCL4/7， SCL3， DELLA)。对其基因结构分析发现，同一组中各成员的基因结构和蛋白功能域高度保守。除此之外，大多数成员只有少量内含子，且在10条染色体上分布不均。共线性分析显示，不结球白菜BcGRAS与拟南芥AtGRAS在进化过程中较为保守，同时两者具有较高的同源性。对启动子顺式作用元件的分析揭示，47个BcGRAS家族基因中有19个成员具有对低温的响应元件(CCGAAA)。转录组数据和qRT-PCR分析结果，BcGRAS3、BcGRAS7、BcGRAS19、BcGRAS22和BcGRAS24在受到低温胁迫后表达量显著上升，说明在不结球白菜响应低温胁迫的过程中这些基因可能起到重要作用。

关键词：不结球白菜 GRAS基因家族低温胁迫

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植物类黄酮转运与积累机制的研究进展

植物学报 2024年第3期59卷 463-480页

作者：谢靖雯曹晓云潘婉琪杜灵娟西北农林科技大学风景园林艺术学院杨凌712100 旱区作物逆境生物学国家重点实验室(西北农林科技大学)/农业部西北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室杨凌712100

类黄酮是植物次生代谢过程中产生的多酚类物质,在植物中广泛存在且功能多样。类黄酮的生物合成发生在内质网的细胞质侧,但最终积累在液泡腔内。因此,需要高效的类黄酮转运和积累系统将其从内质网转移至液泡内。几十年来,关于植物类黄酮... 详细信息

类黄酮是植物次生代谢过程中产生的多酚类物质,在植物中广泛存在且功能多样。类黄酮的生物合成发生在内质网的细胞质侧,但最终积累在液泡腔内。因此,需要高效的类黄酮转运和积累系统将其从内质网转移至液泡内。几十年来,关于植物类黄酮转运有诸多研究。目前的研究结果表明,植物体内存在3种类黄酮转运机制,包括谷胱甘肽转移酶介导的转运及膜转运蛋白和囊泡介导的转运。该文综述了这3种转运机制以及近年来植物类黄酮转运研究进展,分析总结了3种不同但具有非排它性机制在功能上的协同作用。虽然类黄酮生物合成途径在许多物种中得到很好的表征,但是关于其转运研究仍相对缺乏。类黄酮修饰与转运的关系、转运蛋白对底物的特异性和偏好性及类黄酮转运的转录调控仍需深入探索,以更好地解析类黄酮在植物细胞中的转运和积累机制。

关键词：类黄酮转运谷胱甘肽转移酶膜转运蛋白囊泡转运

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不同浓度EMS诱变不结球白菜的效果分析

中国蔬菜 2024年

作者：周玉彩肖栋李英何盈侯喜林南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室园艺作物种质创新与利用教育部工程研究中心南京苏曼等离子工程研究院有限公司

为创制不结球白菜新种质，发掘新基因，探索不同浓度甲基磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate,EMS）对不结球白菜的诱变效应。采用浓度为0.4%、0.6%和0.8%的EMS溶液对4个不结球白菜品种[黑塌菜（HTC）、香青菜（XQC）、JP241、XWZ]进行... 详细信息

为创制不结球白菜新种质，发掘新基因，探索不同浓度甲基磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate,EMS）对不结球白菜的诱变效应。采用浓度为0.4%、0.6%和0.8%的EMS溶液对4个不结球白菜品种[黑塌菜（HTC）、香青菜（XQC）、JP241、XWZ]进行种子诱变处理，调查种子发芽情况与田间植株农艺性状表现。结果表明：4个不结球白菜品种的种子发芽势、发芽率和相对成苗率均随着EMS浓度的升高而逐渐降低，且处理间差异显著。EMS诱变可以引起不结球白菜叶色、叶形、株型、花器官等性状发生变异。不同品种不结球白菜的EMS诱变半致死剂量有所不同，产生的变异种类和变异频率也有所不同，HTC的半致死剂量为0.8%，相对变异频率为23.83%;XQC的半致死剂量为0.8%，相对变异频率为17.61%;JP241的半致死剂量为0.6%，相对变异频率为38.45%;XWZ的半致死剂量为0.6%，相对变异频率16.69%。EMS的浓度越高，诱变的不结球白菜始花开放时间越晚，莲座叶叶片数越少，雄性不育率越高。

关键词：不结球白菜 EMS 变异频率变异类型

番茄自然群体磷利用效率分析及耐低磷种质筛选

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园艺学报 2024年第5期51卷 993-1004页

作者：李品甘宁陈家伟项思翔沈静漪欧阳波卢永恩华中农业大学园艺林学学院果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室武汉430070

以蛭石为基质,通过营养液控制,在幼苗期对包括196份材料的番茄自然群体进行了正常磷浓度及其10%和1%(830、83和8.3μmol·L^(-1)HPO_(4)^(2-))磷水平处理,并以幼苗地上部干、鲜质量、株高和叶绿素含量等指标为依据,对该自然群体进行了... 详细信息

以蛭石为基质,通过营养液控制,在幼苗期对包括196份材料的番茄自然群体进行了正常磷浓度及其10%和1%(830、83和8.3μmol·L^(-1)HPO_(4)^(2-))磷水平处理,并以幼苗地上部干、鲜质量、株高和叶绿素含量等指标为依据,对该自然群体进行了磷效率评估和耐低磷材料筛选。研究结果表明,地上部鲜质量和干质量在所检测指标中变异较大,材料间存在丰富的遗传变异。以低磷处理地上部鲜质量、干质量与正常磷处理的比值作为耐低磷评价指标,通过聚类分析,分别获得了1%磷水平下3个耐低磷番茄材料TS-653、yf4和pl1,和10%磷水平下3个耐低磷番茄材料TS-26、TS-643和TS-653,并分析了它们的相对磷含量以及地上部和地下部的磷含量比值。利用模糊隶属函数法计算各材料的磷效率综合值,基于散点图,筛选出在3个磷水平下均表现为高效的番茄种质TS-614。

关键词：番茄种质资源耐低磷磷高效磷效率综合值

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药食同源植物水芹的研究进展

植物遗传资源学报 2024年

作者：罗庆张新圻李梦瑶朱顺华熊爱生谭国飞贵州省农业科学院园艺研究所/贵州省园艺工程技术中心/农业农村部喀斯特山区作物基因资源与种质创新重点实验室贵州大学农学院四川农业大学园艺学院南京农业大学园艺学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室

水芹[Oenanthe javanica（Bl.）DC.]是伞形科水芹属多年生水生蔬菜植物，其营养成分丰富、富含多种功能性生物活性成分，也是一种具有保健功能的药食同源蔬菜。我国水芹种质资源丰富，其利用涉及食用、药用、污水净化、提取加工等方面... 详细信息

水芹[Oenanthe javanica（Bl.）DC.]是伞形科水芹属多年生水生蔬菜植物，其营养成分丰富、富含多种功能性生物活性成分，也是一种具有保健功能的药食同源蔬菜。我国水芹种质资源丰富，其利用涉及食用、药用、污水净化、提取加工等方面，但育种及其分子机理方面的研究较少。本文综述了近20年来水芹种质资源、营养品质、生理生化、育种、基因及组学研究的进展，具体内容包括：（1）伞形科植物及水芹种质资源研究；（2）水芹营养品质及生长调控研究；（3）水芹生理生化及次生代谢物质研究；（4）水芹功能基因及组学（包括基因组学、转录组学、代谢组学及蛋白质组学）研究，旨在为我国水芹在资源创新和保护、遗传育种、基因挖掘、加工、栽培及环境治理等方面的进一步研究利用提供理论依据。

关键词：水芹种质资源生理生化基因功能组学