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细菌VI型分泌系统效应蛋白的装配及功能的研究进展

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微生物学报 2023年

作者：安影董涛南方科技大学生命科学学院

蛋白分泌作为细胞之间传递信号的途径之一，在微生物生存竞争中也扮演着重要的角色。革兰氏阴性菌可以通过VI型分泌系统（type VI secretion system， T6SS）将效应蛋白传递至胞外或原核和真核微生物中，从而介导微生物间的竞争或宿主-... 详细信息

蛋白分泌作为细胞之间传递信号的途径之一，在微生物生存竞争中也扮演着重要的角色。革兰氏阴性菌可以通过VI型分泌系统（type VI secretion system， T6SS）将效应蛋白传递至胞外或原核和真核微生物中，从而介导微生物间的竞争或宿主-细菌的相互作用，最终建立竞争优势。本文主要总结了T6SS的结构与组成，并重点对效应蛋白的装配以及其与免疫蛋白的作用机制的研究进展进行阐述，为以后靶向T6SS抗菌药物的研制提供新思路。

关键词： VI型分泌系统效应蛋白装载免疫蛋白抑制机制

5-IP_(7)小分子是神经调控胰岛素分泌和葡萄糖稳态过程中的胆碱能GPCR第二信使

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中国细胞生物学学报 2022年第2期44卷 233-238页

作者：李娜饶枫南方科技大学生命科学学院深圳518055

5-焦磷酸–五磷酸肌醇(5-IP_(7))是一种进化上保守的小分子代谢物,其作用模式尚不清楚。该研究揭示5-IP_(7)通过介导突触结合蛋白-7(Syt7)依赖性胰岛素释放的副交感刺激信号参与葡萄糖稳态的神经调控。迷走神经刺激通过毒蕈碱乙酰胆碱受... 详细信息

5-焦磷酸–五磷酸肌醇(5-IP_(7))是一种进化上保守的小分子代谢物,其作用模式尚不清楚。该研究揭示5-IP_(7)通过介导突触结合蛋白-7(Syt7)依赖性胰岛素释放的副交感刺激信号参与葡萄糖稳态的神经调控。迷走神经刺激通过毒蕈碱乙酰胆碱受体-G_(αq)-PLC-PKC/PKD磷酸化激活5-IP_(7)的合成酶IP6K1。5-IP_(7)及其前体IP_(6)都与PIP_(2)竞争Syt7。然而,Ca^(2+)以高亲和力选择性结合5-IP_(7),释放Syt7以促进囊泡膜相互作用。β细胞特异性IP6K1缺失可减少毒蕈碱刺激引起的胰岛素分泌和葡萄糖清除;而模拟IP6K1磷酸化活化的突变体表现出胰岛素释放能力增强、先天性高胰岛素血症和肥胖,这些表型在Syt7基因敲除后消失。此研究提出了一个新的概念框架来理解焦磷酸肌醇生理学:5-IP_(7)是外周神经系统和代谢器官之间联系的GPCR信号信使,它将G_(q)偶联的GPCR刺激传递给Syt7依赖性的生物学过程。

关键词： 5-IP_(7) G蛋白偶联受体突触结合蛋白-7 胰岛素分泌

小麦ABF/AREB/ABI5基因家族全基因组鉴定与表达分析

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农业生物技术学报 2023年第4期31卷 667-681页

作者：郭树娟孙月郑昊元赵惠贤马猛刘香利西北农林科技大学生命科学学院

脱落酸响应元件结合因子/脱落酸响应元件结合蛋白/脱落酸不敏感蛋白5(abscisic acid(ABA)-responsive element binding factors/ABA-responsive element binding proteins/ABA insensitive 5, ABF/AREB/ABI5)属于碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper, bZIP)转录因子A亚家族，参与植物ABA信号通路，调控下游基因表达，进而影响植物生长发育、逆境胁迫响应等。本研究对小麦(Triticum aestivum) ABF/AREB/ABI5基因进行了全基因组鉴定，并对其基因系统进化关系、理化性质、基因结构、基因复制、启动子顺式作用元件及表达模式进行了分析。在小麦全基因组范围内共鉴定到36个TaABF基因，分布在除了7B外的小麦所有染色体上，且在第Ⅲ部分同源群上存在串联复制和片段复制事件。TaABF编码区长度为672～1 191 bp，蛋白等电点为5.22～9.93，均为亲水性蛋白。根据系统进化分析可分为3组，每组中的TaABF基因在结构和保守基序上表现出高度相似性。启动子顺式作用元件分析表明，TaABF基因家族启动子具有多种响应激素和非生物胁迫相关的顺式作用元件。转录组表达模式分析显示，不同TaABF基因呈现组织和发育时期差异性表达，多数基因在种子发育时期高表达；与拟南芥AREB/ABF亚家族同源的GroupⅠ中基因TaABF17、TaABF18、TaABF19在干旱和盐胁迫下均上调表达。进一步利用q PCR对TaABF17、TaABF18、TaABF19基因在ABA和干旱、盐处理下的表达进行分析，结果表明，ABA处理后TaABF18显著上调表达，而TaABF17和TaABF19显著下调表达；干旱和盐处理后TaABF17、TaABF18、TaABF19基因都显著上调表达。本研究为小麦TaABF基因抗逆功能研究提供了基础资料。

关键词：小麦 ABF/AREB/ABI5亚家族生物信息学分析表达模式

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水稻D1基因新等位突变的鉴定与功能分析

中国水稻科学 2023年

作者：高郡茹权弘羽袁刘珍李钦颖乔磊李文强西北农林科技大学生命科学学院

【目的】株高是作物重要的农艺性状，挖掘株高控制基因并解析其分子功能，可为作物高产育种提供更多有用的基因资源。【方法】利用EMS诱变水稻日本晴获得的矮化突变体d1-11为材料，进行表型和细胞学观察，通过图位克隆的方法鉴定d1-11... 详细信息

【目的】株高是作物重要的农艺性状，挖掘株高控制基因并解析其分子功能，可为作物高产育种提供更多有用的基因资源。【方法】利用EMS诱变水稻日本晴获得的矮化突变体d1-11为材料，进行表型和细胞学观察，通过图位克隆的方法鉴定d1-11基因并对基因表达、激素含量和抗旱性进行了分析。【结果】 d1-11突变体表现为植株矮化、叶片变短变宽和籽粒形态变圆表型；d1-11突变体叶片中脉萎缩、大脉和小脉数量和面积减少，导致d1-11突变体叶形态变异。d1-11基因被定位到水稻第5号染色体R5M15.2和R5M15.8两个分子标记之间；图位克隆表明d1-11突变体中D1基因第11外显子和内含子交界处单碱基替换导致基因功能缺失。D1基因在苗期各组织中表达量较高，从分蘖期开始表达量降低；外源脱落酸 (ABA) 处理24小时后诱导D1基因表达，外源赤霉素 (GA) 处理抑制D1基因表达，盐胁迫处理24小时诱导D1基因剧烈上调表达。d1-11突变体植株GA、油菜素内酯 (BR) 和生长素 (IAA) 等激素含量均上升，叶片相对含水量上升、叶片失水速率降低，植株对干旱胁迫抗性显著增强。【结论】鉴定到水稻D1基因新等位突变d1-11，发现d1-11突变体多种内源激素水平上升、叶含水量增加、植株对干旱胁迫抗性增强。本研究进一步丰富了水稻矮化基因资源并揭示D1基因新的生物学功能。

关键词：株高矮化 D1基因 d1-11突变体植物激素干旱胁迫

北重楼潜在适生区对气候变化的响应及其主导气候因子

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应用生态学报 2020年第1期31卷 89-96页

作者：姬柳婷郑天义陈倩钟娇娇康冰西北农林科技大学生命科学学院

基于现有物种数据结合气候变量来预测物种的潜在地理分布,对于了解物种进化以及合理保护具有重要意义。本研究基于中国境内220个北重楼分布点和12个相关系数较低的气候因子,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测了北重楼在当前时期和未来时期... 详细信息

基于现有物种数据结合气候变量来预测物种的潜在地理分布,对于了解物种进化以及合理保护具有重要意义。本研究基于中国境内220个北重楼分布点和12个相关系数较低的气候因子,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测了北重楼在当前时期和未来时期(2050s、2070s)的潜在适生区,并分析了影响其地理分布的主导气候因子。结果表明:MaxEnt模型AUC值为0.940,预测结果准确性较高;当前时期,北重楼的总适生区面积占整个研究区域面积的18.1%,其中,高适生区和低适生区分别占7.0%和11.1%,主要位于大兴安岭、小兴安岭、长白山山脉、秦岭-大巴山区、河北、山西以及山东北部等地区;未来时期在RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0、RCP 8.5气候情景下,2050s和2070s中国境内北重楼的总适生区面积均呈现缩减趋势,其中,高适生区面积均减少,而低适生区面积则全部有所增加,且北重楼适生区的范围和几何中心逐渐向东北方向的高海拔地区扩散;影响北重楼地理分布的主导气候因子分别为最湿月降水量、年平均温度、等温性和1月降水量,累积贡献率高达89.2%,其适宜范围分别为100~275 mm、-0.1~16℃、21~35和3~14 mm。

关键词：北重楼气候变化 MaxEnt模型潜在适生区主导气候因子

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植物RNA聚合酶V的染色质滞留机制

科学通报 2023年第14期68卷 1723-1724页

作者：杜璇杜嘉木深圳大学医学部深圳518060 南方科技大学生命科学学院深圳518055

生命体遗传信息从DNA到RNA的传递需要由一类多亚基的RNA聚合酶来完成.在真核生物中,有3种保守的RNA聚合酶,即Pol Ⅰ (RNA Polymerase Ⅰ, RNA聚合酶I)、Pol Ⅱ和Pol Ⅲ,分别负责核糖体RNA、信使RNA以及转运RNA的合成[1].近年来,人们在... 详细信息

生命体遗传信息从DNA到RNA的传递需要由一类多亚基的RNA聚合酶来完成.在真核生物中,有3种保守的RNA聚合酶,即Pol Ⅰ (RNA Polymerase Ⅰ, RNA聚合酶I)、Pol Ⅱ和Pol Ⅲ,分别负责核糖体RNA、信使RNA以及转运RNA的合成[1].近年来,人们在植物中发现了另外两种植物特有的RNA聚合酶, Pol Ⅳ和Pol Ⅴ,丰富并扩展了人们对RNA聚合酶的认知[2,3].

关键词： RNA聚合酶 DNA甲基化核糖体RNA 信使RNA 滞留机制核心组分

秸秆还田、地膜覆盖及施氮对冬小麦田N_(2)O和N_(2)排放的影响

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环境科学 2022年第3期43卷 1668-1677页

作者：彭毅李惠通张少维阳婷王筱斐周春菊王林权西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 西北农林科技大学生命科学学院杨凌712100

为探究不同耕作方式及施氮水平下黄土高原地区旱地冬小麦田N_(2)O排放规律,运用静态箱-气相色谱法研究了冬小麦田N_(2)O排放动态.以冬小麦‘小偃22’为材料,采取双因素裂区试验设计,主区为3种耕作模式:常规耕作(CT)、秸秆还田(SM)和平... 详细信息

为探究不同耕作方式及施氮水平下黄土高原地区旱地冬小麦田N_(2)O排放规律,运用静态箱-气相色谱法研究了冬小麦田N_(2)O排放动态.以冬小麦‘小偃22’为材料,采取双因素裂区试验设计,主区为3种耕作模式:常规耕作(CT)、秸秆还田(SM)和平膜覆盖(FM);副区为3种氮水平处理:不施氮、减氮20%(144 kg·hm^(-2))和常规施氮(180 kg·hm^(-2)).以常规耕作(CT)为对照,探讨不同施氮水平下FM和SM对土壤N_(2)O排放产生的影响,同时分析环境因子与N_(2)O排放通量的相关性,并根据经验公式估算N_(2)排放量.结果表明,各施氮处理的土壤N_(2)O的排放主要集中在施肥后20 d内,且N_(2)O排放通量峰值出现在施肥后两周之内.冬小麦田的平均N_(2)O通量为1.92~22.75μg·(m^(2)·h)^(-1),累积排放量为0.10~0.46 kg·hm^(-2);肥料氮的N_(2)O排放系数为0.05%~0.28%,N_(2)O全球增温潜势为26.72~122.15 kg·hm^(-2),N_(2)年排放总量为0.70~1.82 kg·hm^(-2).施肥和覆膜可以显著提高土壤N_(2)O排放通量(P<0.05);SM有降低N_(2)O排放总量的趋势.FM下的肥料氮的N_(2)O排放系数和全球增温潜势均显著高于CT和SM(P<0.05).不施氮处理的N_(2)O排放只与土壤充水孔隙度(WFPS)显著正相关(P<0.05);施氮处理的N_(2)O排放与WFPS、ω(NO_(3)^(-)-N)、ω(NH_(4)^(+)-N)和5 cm地温均呈显著正相关(P<0.05).因此,不施肥条件下水分是控制旱地冬小麦田土壤氮素转化和N_(2)O排放的主要因素;施肥条件下硝化作用和反硝化作用均对N_(2)O排放有贡献.地膜覆盖和施氮显著增加了旱地N_(2)O排放、肥料氮排放系数和全球增温潜势,秸秆还田有降低N_(2)O排放的趋势.

关键词：冬小麦田秸秆还田覆膜栽培氮肥土壤N_(2)O和N_(2)排放

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蚯蚓粪与化肥配施对红小豆生长与品质的影响

干旱地区农业研究 2022年第2期40卷 181-188页

作者：刘祥周洁邓金华叶爱萍郑玺张立新西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100

为探究蚯蚓粪与化肥配施对陕西关中地区红小豆产量及品质的影响,以红小豆新品种保红947为研究对象,设置T1(纯化肥)、T2(20%蚯蚓粪+80%化肥)、T3(50%蚯蚓粪+50%化肥)、T4(80%蚯蚓粪+20%化肥)和CK(不施肥)5个处理,研究了不同处理下红小豆... 详细信息

为探究蚯蚓粪与化肥配施对陕西关中地区红小豆产量及品质的影响,以红小豆新品种保红947为研究对象,设置T1(纯化肥)、T2(20%蚯蚓粪+80%化肥)、T3(50%蚯蚓粪+50%化肥)、T4(80%蚯蚓粪+20%化肥)和CK(不施肥)5个处理,研究了不同处理下红小豆成熟期农艺性状、产量性状及品质性状的差异。结果表明:蚯蚓粪与化肥配施可显著提高红小豆株高、叶面积等农艺性状,以T2处理效果最佳,其株高和叶面积较CK分别提高了42.52%和20.54%,均优于纯化肥处理;各蚯蚓粪处理中,红小豆可溶性糖和可溶性蛋白总量均有所提升,其中T2处理的可溶性蛋白含量较CK和T1处理分别提高了71.87%和19.34%,T4处理的可溶性糖较CK和T1分别提高了47.93%和37.20%。蚯蚓粪处理对功效成分也有不同程度的提高,其中T2处理的总三萜和γ-氨基丁酸含量分别较CK提高了50.00%和96.44%,均高于纯化肥处理。T2处理在提高红小豆清除DPPH自由基和羟自由基能力及总抗氧化能力上表现最佳,总抗氧化能力较CK和T1处理分别提高了151.78%和135.76%。红小豆中总三萜含量、γ-氨基丁酸含量与DPPH自由基清除率、总抗氧化能力均呈极显著正相关(P<0.01);蚯蚓粪与化肥配施可在一定程度上提升红小豆氨基酸含量,其中T2处理的氨基酸含量较CK和T1处理分别提高了43.64%和7.30%。研究表明20%的蚯蚓粪与80%化肥配施对红小豆具有较好的增产和提质作用。

关键词：红小豆蚯蚓粪配施化肥产量籽粒品质抗氧化能力

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玉米幼苗WUE对光温耦合效应的响应模型

植物生理学报 2022年第7期58卷 1327-1334页

作者：孙偲聪魏永胜帅青柴娜楠徐静灵胡心泉西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100

水分利用效率(WUE)是研究作物固碳效率、生态变化的重要指标,对于实际生产灌溉及节水农业等方面均具有重要参考意义。本研究利用不同温度条件下玉米幼苗的光合光响应模型,评估不同温度下的最大光合速率及最大蒸腾速率,用以分析WUE (P_(n... 详细信息

水分利用效率(WUE)是研究作物固碳效率、生态变化的重要指标,对于实际生产灌溉及节水农业等方面均具有重要参考意义。本研究利用不同温度条件下玉米幼苗的光合光响应模型,评估不同温度下的最大光合速率及最大蒸腾速率,用以分析WUE (P_(n)/T_(t))对光强和温度的响应。结果表明,同一温度下或同一光照下,随光照或温度增加,P_(n)、T_(r)和WUE均呈指数增长,光强和温度对于玉米幼苗的光合、蒸腾等影响生长的因素存在明显的耦合效应,WUE获得最大值时光照强度大于200μmol·m^(-2)·s^(-1),温度为17.5°C,这一温度低于本研究中光合速率、蒸腾速率和呼吸速率最大时对应的温度(30.0、30.0和45.0°C)。因此,全球气候变暖条件下提高作物水分利用效率的研究与实践面临巨大挑战。

关键词： WUE 光照温度玉米