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北陵鸢尾的传粉生物学研究

草地学报 2024年第6期32卷 1953-1961页

作者：钟佩含张曦月陈丽飞卢曦周蕴薇吉林农业大学园艺学院吉林长春130118 吉林农业大学林学与草学学院吉林长春130118

本研究采用定点观察和人工授粉的方法,以北陵鸢尾(Iris typhifolia)为试验材料,对其开花物候、花部形态特征及繁育系统等方面进行深入研究,揭示了北陵鸢尾的传粉机制,为其繁殖应用及保育工作提供理论基础。北陵鸢尾5月中旬进入现蕾期,5... 详细信息

本研究采用定点观察和人工授粉的方法,以北陵鸢尾(Iris typhifolia)为试验材料,对其开花物候、花部形态特征及繁育系统等方面进行深入研究,揭示了北陵鸢尾的传粉机制,为其繁殖应用及保育工作提供理论基础。北陵鸢尾5月中旬进入现蕾期,5月末进入始花期,6月初进入盛花期,6月末进入末花期。单花花期3~4 d,单株花期12~16 d。花药外向开裂,紧贴花柱分支外侧,雌雄异位,在花朵开放过程中花药、柱头相对位置不变;雄蕊先熟,在开花当天,花粉活力及柱头可授性最强;杂交指数为4,花粉胚珠比为322.15,有性繁育系统为自交亲和,异交,需要传粉者,不存在无融合生殖现象,主要访花昆虫有西方蜜蜂(Apis mellifera)、东方蜜蜂(***)、切叶蜂属(Megachile sp.)、黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)和大灰优食蚜蝇(Syrphus corollae)。

关键词：北陵鸢尾开花特性繁育系统访花昆虫

蓝花耧斗菜果胶甲酯酶和果胶甲酯酶抑制剂基因家族成员鉴定及盐胁迫下的表达分析

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吉林农业大学学报 2024年

作者：李卓林孟缘司文张悦白云吉林农业大学林学与草学学院吉林农业大学园艺学院

果胶甲酯酶（PME）对植物细胞壁主要成分果胶的催化作用在盐胁迫响应中具有重要意义，而果胶甲酯酶抑制剂（PMEI）可通过抑制PME的脱酯化作用来调控其活性。为解析PME/PMEI基因家族成员在蓝花耧斗菜抗盐胁迫中的作用，本研究基于蓝花耧... 详细信息

果胶甲酯酶（PME）对植物细胞壁主要成分果胶的催化作用在盐胁迫响应中具有重要意义，而果胶甲酯酶抑制剂（PMEI）可通过抑制PME的脱酯化作用来调控其活性。为解析PME/PMEI基因家族成员在蓝花耧斗菜抗盐胁迫中的作用，本研究基于蓝花耧斗菜基因组，利用生物信息学技术鉴定AcPME/AcPMEI家族成员，并分析其响应盐胁迫的表达模式。结果表明，蓝花耧斗菜中有58个AcPME和24个AcPMEI，多为碱性分泌蛋白；在染色体分布不均匀，共线性分析发现AcPME/AcPMEI分别与多个AtPME/AtPMEI相匹配，表明这些基因在蓝花耧斗菜中的功能具有多样性；系统进化分析显示AcPME分为4个亚家族，且同一亚家族具有相似的基因结构和蛋白保守基序。AcPME/AcPMEI启动子区域均富含与植物激素响应、生物和非生物胁迫和植物生长发育元件。对耧斗菜盐胁迫转录组数据分析，叶片中1个AcPME和5个AcPMEI表达量显著上调，13个AcPME和1个AcPMEI显著下调；根系中5个AcPME和1个AcPMEI显著上调，8个AcPME和1个AcPMEI显著下调。对差异基因编码蛋白进行互作网络分析发现，AcPMEI16处于中心位置，与其互作关系最紧密的是AcPME22。综上，蓝花耧斗菜AcPME和AcPMEI在盐胁迫下表达量发生变化，通过蛋白互作动态调节细胞壁成分及结构，从而响应盐胁迫。

关键词：蓝花耧斗菜生物信息学果胶甲酯酶果胶甲酯酶抑制剂盐胁迫

紫花苜蓿不育系与保持系线粒体全基因组比较分析

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草地学报 2024年第9期32卷 2737-2748页

作者：贾雪蔡回彩于澜李沛徐博吉林农业大学林学与草学学院吉林长春130118

细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS),它可以极大地减少人工去雄所带来的人工成本。本试验以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)不育系MSGN-1A及其保持系MSGN-1B为试验材料,采用二代Illumina Hiseq测序技术结合三代PacBio测序技... 详细信息

细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS),它可以极大地减少人工去雄所带来的人工成本。本试验以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)不育系MSGN-1A及其保持系MSGN-1B为试验材料,采用二代Illumina Hiseq测序技术结合三代PacBio测序技术,并以三代Naopore测序作为辅助进行gap补平,对2份材料的线粒体基因组测序后进行组装,并比较分析不育系和保持系的线粒体基因组结构和基因差异。结果显示紫花苜蓿MSGN-1A和MSGN-1B线粒体基因组大小分别为297940 bp和310534 bp,两份材料均注释到蛋白编码基因31个,tRNA基因分别为18个和17个,均注释到3个rRNA基因。不育系和保持系对比发现存在大量的SNPs和InDels,导致部分蛋白编码基因的编码产物发生变化。预测编码开放阅读框(Open reading frame,ORFs)分别为67个和71个,预测到不育系特有的ORFs为20个,其中8个含有跨膜结构域。最终筛选出atp8,nad4,rps3,ccmFn四个蛋白编码基因和orf145a,orf135b两个ORFs,可能与紫花苜蓿细胞质雄性不育有关。

关键词：紫花苜蓿细胞质雄性不育线粒体基因组差异基因

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尖萼耧斗菜UGT基因家族成员鉴定及表达分析

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西南农业学报 2024年第8期37卷 1690-1704页

作者：司文孟缘李卓林樊川钰苑一超周蕴薇白云吉林农业大学林学与草学学院长春130118 吉林农业大学园艺学院长春130118

【目的】明确尖萼耧斗菜和黄花尖萼耧斗菜中UGT家族成员的结构特性,挖掘合成花青素的关键UGT基因。【方法】基于尖萼耧斗菜花色转录组,筛选与鉴定UGT家族基因成员并分析其理化性质、保守基序、系统进化和顺式作用元件等,结合UGT基因在2... 详细信息

【目的】明确尖萼耧斗菜和黄花尖萼耧斗菜中UGT家族成员的结构特性,挖掘合成花青素的关键UGT基因。【方法】基于尖萼耧斗菜花色转录组,筛选与鉴定UGT家族基因成员并分析其理化性质、保守基序、系统进化和顺式作用元件等,结合UGT基因在2种尖萼耧斗菜萼片中不同时期的表达模式,筛选出合成花青素的候选基因。【结果】共鉴定出154个AoUGT基因成员,编码蛋白质含有52~1293个氨基酸,相对分子量为5.897~144.174 kDa,其理论等电点范围为3.21~7.14之间,偏酸性蛋白较多,均为亲水性蛋白;二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,均具有UGT保守结构域。尖萼耧斗菜UGT基因家族成员共分为14个亚家族,A组UGT基因成员数量最多,G和J组的UGT基因成员数量最少。MEME保守基序分析显示UGT基因家族均含有2个高度保守的基序Motif 1和Motif 4,这2个保守基序共同组成UGT基因家族的PSPG保守结构域。启动子顺式作用元件分析发现,AoUGT家族成员启动子的顺式作用元件涉及光响应、激素、胁迫及MYB结合位点等。AoUGT147/127/45/143在尖萼耧斗菜的开花前期(S2)中处于高表达水平,而在黄花尖萼耧斗菜中始终处于低表达水平。【结论】AoUGT147/127/45/143是尖萼耧斗菜花色差异的关键基因,在花色的形成过程中发挥重要作用,为后续花色研究提供了重要线索。

关键词：尖萼耧斗菜 UGT 基因家族生物信息学分析表达分析

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单宁种类和剂量效应在反刍动物生产中的应用

草地学报 2024年第8期32卷 2337-2345页

作者：张家轩葛振影刘汝杰仲庆振孙泽威吉林农业大学林学与草学学院吉林长春130118 吉林农业大学动物科学技术学院吉林长春130118

单宁是一类广泛分布于植物体内的多酚类物质,是植物自身产生的一种次级代谢产物。因其具有结合蛋白质和碳水化合物的特性,适宜剂量的单宁反而有利于反刍动物对营养物质的利用。但因不同植物分子量以及分子结构存在的差异导致不同单宁的... 详细信息

单宁是一类广泛分布于植物体内的多酚类物质,是植物自身产生的一种次级代谢产物。因其具有结合蛋白质和碳水化合物的特性,适宜剂量的单宁反而有利于反刍动物对营养物质的利用。但因不同植物分子量以及分子结构存在的差异导致不同单宁的特性也不尽相同。本文总结了单宁的化学性质以及结合蛋白质和碳水化合物的特性,重点阐明了不同特性及剂量的单宁在瘤胃内作用效果的差异,为日后合理利用单宁提供科学参考,为未来精准调控反刍动物营养提供新思路。

关键词：植物单宁反刍动物瘤胃蛋白质降解碳水化合物发酵微生物区系生物氢化

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凹凸棒土与氮源对秸秆腐解的影响

吉林农业大学学报 2024年

作者：蒲欢王洪阶赵重阳陈星言冯严辉李明堂周旭丹吉林农业大学资源与环境学院吉林农业大学林学与草学学院吉林省草木遗传育种重点实验室

寒冷地区直接还田的秸秆存在腐解慢、腐解产物质量不高影响作物生长和粮食产量的问题，研究凹凸棒土与氮源单一和联合施用对秸秆腐解的影响。结果表明：凹凸棒土与氮源联合比单一施用的促腐效果更好，凹凸棒土和羽毛或尿素联合施用与对... 详细信息

寒冷地区直接还田的秸秆存在腐解慢、腐解产物质量不高影响作物生长和粮食产量的问题，研究凹凸棒土与氮源单一和联合施用对秸秆腐解的影响。结果表明：凹凸棒土与氮源联合比单一施用的促腐效果更好，凹凸棒土和羽毛或尿素联合施用与对照相比腐解率增加了11.4%、8.4%；氮释放率提高10.47%、9.71%；磷释放率提高6.79%、5.94%；钾释放率提高5.06%、3.43%；碳释放率提高10.4%、8.94%。凹凸棒土与氮源联合比单一施用显著提高胡敏酸在腐殖酸中的占比（PQ），凹凸棒土和羽毛或尿素联合施用比对照增加了20%、17%；凹凸棒土、氮源单一施用有利于玉米秸秆腐解物中细菌群落里变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）相对丰度的提高，凹凸棒土与氮源联合施用提高变形菌门、酸杆菌门（Acidobacteriota）、芽单胞菌门（Gemmatimonadota）、疣微菌门（Verrucomicrobia）、浮霉菌门（Planctomycetota）相对丰度；真菌群落中，羽毛单一施用提高担子菌门（Basidiomycota）相对丰度，其他处理皆促进子囊菌门（Ascomycota）相对丰度的提高，凹凸棒土和羽毛联合施用还显著提高被孢霉菌（Mortierellomycota）的相对丰度。凹凸棒土和羽毛联合施用更有利于细菌和真菌优势菌属种类的增加，玉米秸秆腐解物养分及腐殖酸含量是引起微生物结构变化的重要因素。研究表明，凹凸棒土与氮源联合施用不仅能够促进秸秆降解，还能提高秸秆腐殖化程度，其中凹凸棒土与羽毛联合施用效果更好，对促进寒冷地区秸秆腐解有重要意义。

关键词：玉米秸秆凹凸棒土秸秆还田秸秆腐解

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镉胁迫对黄秋英生理及富集特性的影响

山东农业科学 2024年第1期56卷 81-90页

作者：李源恒赵春莉郭宏亮陈元晖刘翰升王晟旭吉林农业大学林学与草学学院吉林长春130118 吉林农业大学信息技术学院吉林长春130118 吉林农业大学资源与环境学院吉林长春130118

为给土壤镉(Cd)污染地区提供具有景观修复性的植物修复材料,本试验采用盆栽方法,研究不同质量浓度镉(0、0.3、3、30、60、120、180 mg/kg)对黄秋英(Cosmos sulphureus)植株生理及富集特性的影响。结果表明:胁迫15 d时,随着镉浓度增加,... 详细信息

为给土壤镉(Cd)污染地区提供具有景观修复性的植物修复材料,本试验采用盆栽方法,研究不同质量浓度镉(0、0.3、3、30、60、120、180 mg/kg)对黄秋英(Cosmos sulphureus)植株生理及富集特性的影响。结果表明:胁迫15 d时,随着镉浓度增加,黄秋英叶片可溶性蛋白、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和SOD活性均呈先升后降趋势,MDA含量逐渐下降,POD活性先降后升;ETR、qP、Tr在镉浓度0.3 mg/kg时达到最高,Pn与Gs在镉浓度3 mg/kg时达到最高,NPQ在镉浓度30 mg/kg时降到最低,Fv/Fm在镉浓度60 mg/kg时达到最高,Fo在镉浓度180 mg/kg时降到最低。胁迫30 d时,其可溶性蛋白含量、SOD活性先升后降,MDA含量先升后降再升高,POD活性先降后升再下降,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量先降后升;镉浓度0.3 mg/kg时Fv/Fm达到最高,镉浓度3 mg/kg时NPQ达到最高,而Tr、Pn、Gs降到最低,镉浓度30 mg/kg时qP达到最高、Fv/Fm降到最低,镉浓度60 mg/kg时Pn、Gs达到最高,而Fo、NPQ降到最低,镉浓度120 mg/kg时Ci降到最低,镉浓度180 mg/kg时Tr、ETR达到最高。镉浓度根>叶;镉浓度≥180 mg/kg时为根>茎>叶。镉浓度≥120 mg/kg时黄秋英根、茎及地上部镉含量均超过镉超富集植物的临界值。综上看出,黄秋英在高浓度镉胁迫下具有较高的耐受力,同时具备较强的镉富集能力,可作为具有景观修复性的植物修复材料。

关键词：黄秋英镉胁迫光合生理光响应叶绿素荧光富集特性

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野生朝鲜碱茅光合特性和农艺性状的综合评价

黑龙江畜牧兽医 2024年第10期 71-75,115页

作者：于澜李沛蔡回彩王英哲贾雪金旭徐博吉林农业大学林学与草学学院长春130118 吉林省农业科学院长春130033

为了筛选适合吉林省西部地区草原栽培的优质朝鲜碱茅材料,试验于白城市、洮南市、通榆县、大安市等的主要盐碱地采集11份(编号为J01~J11)野生朝鲜碱茅(Puccinellia chinampoensis Ohwi)种子,在吉林农业大学温室内育苗后移栽至大田,测定... 详细信息

为了筛选适合吉林省西部地区草原栽培的优质朝鲜碱茅材料,试验于白城市、洮南市、通榆县、大安市等的主要盐碱地采集11份(编号为J01~J11)野生朝鲜碱茅(Puccinellia chinampoensis Ohwi)种子,在吉林农业大学温室内育苗后移栽至大田,测定其光合特性指标(净光合速率、胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度)、农艺性状指标(叶长、叶宽、叶面积和株高)及单株干草产量,并对以上10个指标进行单因素方差分析、相关性分析、灰色关联分析和主成分分析,根据主成分得分建立综合评价模型对11份材料进行综合排名。结果表明:J03和J10的水分利用效率与单株干草产量均较高,且水分利用效率与叶长、叶面积呈显著正相关(P吉林省西部地区推广。

关键词：朝鲜碱茅光合特性农艺性状主成分分析综合评价

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红松种实性状及营养成分动态变化分析

北京林业大学学报 2024年第7期46卷 67-76页

作者：徐玉金李翔李岩蒋路平张非凡王淇王立兴赵曦阳东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040 吉林农业大学林学与草学学院吉林长春130118 吉林省临江林业局吉林临江134600

【目的】研究红松种实不同发育时期的表型性状和营养成分的变化及相关性,以期为红松球果产量和品质的改良提供理论依据和数据支撑。【方法】以红松球果为材料,通过采集球果不同发育时期的样品,对发育过程中的形态变化进行观察,同时进行... 详细信息

【目的】研究红松种实不同发育时期的表型性状和营养成分的变化及相关性,以期为红松球果产量和品质的改良提供理论依据和数据支撑。【方法】以红松球果为材料,通过采集球果不同发育时期的样品,对发育过程中的形态变化进行观察,同时进行表型性状以及营养物质含量的测定;通过分析各指标的变化规律和指标之间的相关性,发掘球果发育以及营养物质积累的关键时期。【结果】(1)红松球果的生长周期为15个月,球果发育的速生期为翌年5月中旬至7月初,种子发育的速生期为翌年6月20日至7月初,种仁在翌年7月20日后出现一次快速增长期。(2)球果发育当年形状为长卵形,翌年为卵圆形;种仁颜色在发育初期为无色透明状,成熟时为浅黄色倒卵三角形。(3)红松种仁成熟时,含水率约为20.46%,含油率约为70.96%,蛋白质含量约为104.71 mg/g,总多糖含量约为3.48 mg/g。(4)相关性分析表明:球果长、球果宽、球果质量、种子长、种子宽和种子百粒质量等6个指标间均达极显著正相关(P<0.01),种仁的含油率与含水率达极显著负相关(P<0.01),与总多糖含量达极显著正相关(P<0.01)。【结论】红松果实的生长发育以及营养成分的动态变化,为红松果用优良无性系的选择提供了科学依据,对于改良红松坚果的品质,保障其高产、稳产具有重要意义。

关键词：红松球果种子生长动态营养成分