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薄荷茉莉酸信号抑制子McJAZ8基因的鉴定与功能分析

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中国中药杂志 2024年第3期49卷 691-701页

作者：张桂林唐伟林康琴谌明洋徐静天彭丹丹侯凯吴卫徐东北四川农业大学农学院四川成都611130

薄荷作为药食同源植物,具有重要经济价值。茉莉酸信号抑制子JAZ蛋白在调节植物应答逆境胁迫方面具有重要作用。克隆薄荷McJAZ8基因,并分析其蛋白特征、蛋白互作和表达模式,为薄荷抗逆分子育种提供基因资源。该实验将通过生物信息学、酵... 详细信息

薄荷作为药食同源植物,具有重要经济价值。茉莉酸信号抑制子JAZ蛋白在调节植物应答逆境胁迫方面具有重要作用。克隆薄荷McJAZ8基因,并分析其蛋白特征、蛋白互作和表达模式,为薄荷抗逆分子育种提供基因资源。该实验将通过生物信息学、酵母双杂交、烟草叶片瞬时表达、qRT-PCR等技术对McJAZ8的蛋白结构特征、亚细胞定位、蛋白互作与基因表达进行分析。结果显示:①McJAZ8基因全长543 bp,编码180个氨基酸,McJAZ8蛋白具有保守的TIFY和Jas结构域,与拟南芥AtJAZ1和AtJAZ2同源性较高。②McJAZ8蛋白定位于细胞核和细胞质。③酵母双杂交结果显示,McJAZ8与其自身或McJAZ1/3/4/5蛋白互作形成同源或异源二聚体。④McJAZ8在不同组织中均有表达,幼叶中表达量最高。在叶序中,McJAZ8在第4片叶中表达量最高,而第2片叶中表达量最低。⑤在叶片和根中,McJAZ8在茉莉酸甲酯(MeJA)、干旱、NaCl处理下的表达呈不同程度地上调;McJAZ8的表达在CdCl2处理下呈先上调而后下调的模式;在叶片中,McJAZ8的表达在CuCl2处理下呈逐渐下调的趋势,而在根中呈先下调后上调再下调的趋势;在叶片和根中,McJAZ8在AlCl3处理下的表达均呈不同程度的下调。该研究丰富了薄荷中茉莉酸信号抑制子JAZ基因的研究,并为薄荷分子育种提供了基因资源。

关键词：薄荷 McJAZ8基因蛋白特征蛋白互作非生物胁迫表达分析

薄荷脱落酸受体基因McPYL4的克隆与表达模式分析

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中国中药杂志 2024年第6期49卷 1494-1505页

作者：唐伟林汪霞康琴王棵彭丹丹孙义凯吴卫侯凯冯冬菊徐东北四川农业大学农学院四川成都611100 四川农业大学草业科技学院四川成都611100

薄荷是我国传统中草药,具有极大的药用和经济价值。脱落酸(ABA)受体PYLs在植物生长发育及逆境响应方面具有重要作用。克隆薄荷McPYL4基因,对其蛋白特征、基因表达和蛋白互作进行分析,将为薄荷抗逆遗传改良和分子设计育种提供基因资源。... 详细信息

薄荷是我国传统中草药,具有极大的药用和经济价值。脱落酸(ABA)受体PYLs在植物生长发育及逆境响应方面具有重要作用。克隆薄荷McPYL4基因,对其蛋白特征、基因表达和蛋白互作进行分析,将为薄荷抗逆遗传改良和分子设计育种提供基因资源。故而通过生物信息学分析、烟草叶片瞬时表达、RT⁃qPCR、Y2H技术对McPYL4的蛋白特性、亚细胞定位、基因表达模式和蛋白互作进行分析。结果显示,McPYL4基因全长621 bp,编码206个氨基酸,其蛋白具有SRPBCC保守结构域,与丹参SmPYL4最同源;McPYL4蛋白定位于细胞膜和细胞核;McPYL4基因在薄荷的各个组织中均有表达,根中表达最高,叶片次之,叶1至叶8呈现先上后下的表达模式;在叶片和根中,McPYL4基因均响应外源激素ABA、茉莉酸甲酯(MeJA)以及干旱、AlCl_(3)、NaCl、CdCl_(2)和CuCl_(2)处理,并且,McPYL4在MeJA处理下的叶片和根中,以及AlCl_(3)胁迫处理1 h的叶片中上调表达,而其他处理下McPYL4在叶片和根中均呈现下调的趋势;蛋白互作结果显示,McPYL4以ABA不依赖的形式与AtABIs蛋白相互作用。该研究表明McPYL4响应ABA、茉莉酸(JA)以及多个非生物胁迫处理,并且McPYL4参与薄荷中ABA信号转导,从而参与薄荷的叶片发育及各种非生物胁迫的调控。

关键词：薄荷 McPYL4基因蛋白特征表达分析蛋白互作

薄荷茉莉酸受体McCOI1a基因的克隆与表达模式分析

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生物技术通报 2024年第1期40卷 270-280页

作者：唐伟林康琴汪霞谌明洋孙欣江王棵侯凯吴卫徐东北四川农业大学农学院成都611100 四川农业大学草业科技学院成都611100

【目的】茉莉酸(jasmonic acid,JA)受体COI1在调节植物生长发育、逆境响应方面具有重要作用。克隆薄荷McCOI1a基因,并分析其蛋白特征与表达模式,为薄荷分子育种提供基因资源。【方法】基于转录组数据从薄荷叶片中克隆McCOI1a,并通过生... 详细信息

【目的】茉莉酸(jasmonic acid,JA)受体COI1在调节植物生长发育、逆境响应方面具有重要作用。克隆薄荷McCOI1a基因,并分析其蛋白特征与表达模式,为薄荷分子育种提供基因资源。【方法】基于转录组数据从薄荷叶片中克隆McCOI1a,并通过生物信息学分析、烟草叶片瞬时表达、实时荧光定量PCR技术对McCOI1a的蛋白特性、亚细胞定位、基因表达模式进行分析。【结果】McCOI1a基因全长1842 bp,编码613个氨基酸;McCOI1a蛋白具有保守的F-box和LRR结构域,与丹参SmCOI1蛋白同源性最高;亚细胞定位结果显示McCOI1a蛋白定位于细胞核;McCOI1a在不同组织中均有表达,在根中表达量最高,在叶序中表达呈逐渐上升的趋势;在叶片中,McCOI1a在MeJA、干旱、NaCl、AlCl3、CdCl2、CuCl2处理下的表达呈不同程度的上调,并且AlCl3处理下其上调最明显,表达量最高可达1206倍;在根中,McCOI1a的表达在CuCl2处理下呈先下调而后上调的模式,在其余处理下,McCOI1a的表达都呈现出不同程度的下调。【结论】McCOI1a响应MeJA和非生物逆境胁迫,可能在调控薄荷生长发育、逆境响应方面发挥重要作用。

关键词：薄荷 McCOI1a基因蛋白特征胁迫响应表达分析

64份小麦种质的赤霉素响应评价及矮秆基因分子鉴定

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麦类作物学报 2024年第1期44卷 16-25页

作者：冷君娇周雨婷杨帅叶映彤王林熊琴琴李佳敏马建蒲至恩陈国跃李伟四川农业大学农学院四川成都611130 四川农业大学小麦研究所四川成都611130

为深入了解小麦矮秆种质资源的性状表现和遗传组成,研究了64份小麦品种(系)的株高和节间长度对外施赤霉素的响应,并利用分子标记对矮秆基因组成等进行了鉴定。结果表明,不同材料的株高、节间数量和节间长度对赤霉素响应存在差异。节间... 详细信息

为深入了解小麦矮秆种质资源的性状表现和遗传组成,研究了64份小麦品种(系)的株高和节间长度对外施赤霉素的响应,并利用分子标记对矮秆基因组成等进行了鉴定。结果表明,不同材料的株高、节间数量和节间长度对赤霉素响应存在差异。节间长对赤霉素的响应集中在倒二节、倒三节和倒四节。供试材料可以通过增加穗长和穗颈长弥补节间数量减少对株高的影响。赤霉素浓度对供试材料株高构成指数影响较小。通过对不同材料株高构成指数分析发现,SH-04和川麦86两份材料具有良好的株高构成比例。分子标记鉴定表明,供试材料中Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8的分布频率为31.25%、10.94%和65.63%。矮秆基因的降秆效应表现为Rht-B1b>Rht8、Rht9和Rht13。本研究得出Rht9+Rht13的株高构成指数为0.613,最接近于0.618,含有该基因组合的材料可以在株型育种中加以利用。

关键词：小麦矮秆节间株高构成指数赤霉素敏感指数

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城市绿道生态系统大型土壤动物群落特征研究

长江流域资源与环境 2024年第3期33卷 561-571页

作者：黄玉梅徐卫超曾倩张丹桔肖菲菲肖玖金解文峰四川农业大学风景园林学院四川成都611130 四川农业大学林学院四川成都611130

绿道,作为城市一种开放的绿色线性空间,不仅具有景观、游憩等社会功能,还具有重要的生态价值,是城市生态环境保护和生物多样性保育的重要绿色基础设施。通过野外调查、室内分析等手段,对不同城市绿道生境大型土壤动物群落特征进行研究,... 详细信息

绿道,作为城市一种开放的绿色线性空间,不仅具有景观、游憩等社会功能,还具有重要的生态价值,是城市生态环境保护和生物多样性保育的重要绿色基础设施。通过野外调查、室内分析等手段,对不同城市绿道生境大型土壤动物群落特征进行研究,探讨生境类型、廊道宽度、植物配置及土壤理化性质对土壤动物多样性保育的影响。结果显示:滨水绿道生境大型土壤动物群落个体密度、类群数、多样性指数显著高于道路绿道生境(P<0.05);滨水绿道生境大型土壤动物指示种为喜湿的地蜈蚣属(Geophilus)和鼠妇虫属(Porcellio),而道路绿道生境指示种为喜热的短猛蚁属(Brachyponera);土壤温度(ST)、土壤容重(SBD)、土壤含水量(SWC)、铵态氮(AN)、速效钾(AK)、乔木层丰富度指数(TR)、落叶乔木占比(DTR)等环境因素,对大型土壤动物群落分布有显著影响。未来可以通过增加生态廊道宽度、提高落叶乔木占比、增施有机肥、适当保留凋落物等途径,提高城市绿道系统土壤生物多样性保育功能。研究结果为探索构建生态、高效城市绿道的近自然途径提供一定的理论依据。

关键词：城市绿道生物多样性保育大型土壤动物生态廊道

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低温和荫蔽双重胁迫对大豆光合特性的影响

西南大学学报（自然科学版） 2024年第8期46卷 22-30页

作者：赵丝雨王思宇王文艳许梅肖启银刘卫国四川农业大学农学院成都611130

为了探究低温和荫蔽双重胁迫对大豆苗期生长及光合特性的影响,设计T_(1)L_(1)(正常温度、正常光)、T_(1)L_(2)(正常温度、荫蔽)、T_(2)L_(1)(低温、正常光)、T_(2)L_(2)(低温、荫蔽)4种处理,对川西高原地区种植玉米、大豆带状间作进行研... 详细信息

为了探究低温和荫蔽双重胁迫对大豆苗期生长及光合特性的影响,设计T_(1)L_(1)(正常温度、正常光)、T_(1)L_(2)(正常温度、荫蔽)、T_(2)L_(1)(低温、正常光)、T_(2)L_(2)(低温、荫蔽)4种处理,对川西高原地区种植玉米、大豆带状间作进行研究.结果表明:低温和荫蔽双重胁迫显著影响大豆幼苗的生长和光合特性,T_(2)L_(2)处理的株高、茎粗、叶面积和干物质积累量较T_(1)L_(1)、T_(1)L_(2)和T_(2)L_(1)处理减小.且T_(2)L_(2)处理大豆叶片的净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))和蒸腾速率(T r)较T_(1)L_(1)、T_(1)L_(2)和T_(2)L_(1)处理减小,胞间二氧化碳浓度(C_(i))增加,其中,较T_(1)L_(1)处理变化最显著(p<0.05).双重胁迫条件下,T_(2)L_(2)处理的PSII最大光化学量子产量(F v/F m)、光化学荧光猝灭系数(qP)和PSII实际光化学效率(F′q/F′m)较T_(1)L_(1)处理下降了25.97%、60.87%和50.00%,较T_(1)L_(2)处理下降了19.72%、31.82%和10.00%,较T_(2)L_(1)处理下降了17.39%、33.33%和25.00%;非光化学荧光猝灭系数(NPQ)较T_(1)L_(1)处理上升了89.05%,较T_(1)L_(2)处理上升了26.43%,较T_(2)L_(1)处理上升了16.42%.叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和类胡萝卜素(Car)较T_(1)L_(1)、T_(1)L_(2)和T_(2)L_(1)处理减小,叶绿素a/b(Chla/b)增加.综上,低温和荫蔽双重胁迫会抑制大豆幼苗的生长和光合特性,且相比于低温和荫蔽单因素胁迫,抑制作用更显著.

关键词：低温荫蔽大豆光合特性

基于^(31)P核磁共振探究退化高寒湿地土壤磷素演变特征及影响因素

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草业学报 2024年第2期33卷 1-12页

作者：罗原骏蒲玉琳袁大刚李亚丽钱虹宇四川农业大学资源学院四川成都611130

探明高寒湿地不同退化程度土壤磷素组成特征及其形态演变的驱动机制对于湿地生态恢复过程中养分和碳汇的科学管理具有重要意义。以若尔盖自然保护区内相对原生沼泽(RPM)、轻度退化沼泽(LDM)、中度退化沼泽(MDM)、重度退化沼泽(HDM)为对... 详细信息

探明高寒湿地不同退化程度土壤磷素组成特征及其形态演变的驱动机制对于湿地生态恢复过程中养分和碳汇的科学管理具有重要意义。以若尔盖自然保护区内相对原生沼泽(RPM)、轻度退化沼泽(LDM)、中度退化沼泽(MDM)、重度退化沼泽(HDM)为对象,采用液相31P核磁共振波谱技术、分段式结构方程模型研究了高寒湿地退化过程中土壤磷素演变特征及主要影响因素。结果表明,高寒湿地退化导致植物群落组成由湿生向中生演替,土壤有机质与氮含量降低。正磷酸盐和磷酸单酯含量随湿地退化呈先增加后降低的趋势,其中正磷酸盐在HDM中相较于RPM降低46.45%,磷酸单酯在LDM、MDM和HDM中相较于RPM分别增加27.02%、54.96%和41.74%;焦磷酸盐和磷酸二酯含量随湿地退化逐渐降低。分段式结构方程模型的拟合结果显示,植被生物量、土壤养分和微生物活性是影响湿地土壤磷素演变的主要因素,其中微生物活性是正磷酸盐、焦磷酸盐和磷酸二酯的正向影响因子,是磷酸单酯的负向影响因子,植物生物量是正磷酸盐和磷酸二酯的正向影响因子,土壤养分虽对各形态磷没有直接影响,但可通过调控微生物活性间接影响焦磷酸盐和磷酸二酯含量。综上所述,湿地退化通过改变植物群落组成、降低土壤养分含量和微生物活性,促进了土壤磷酸二酯分解;重度退化湿地土壤磷有效性因磷酸单酯矿化能力减弱、正磷酸盐含量降低而减小。

关键词：若尔盖高原高寒湿地退化液相^(31)P核磁共振磷形态

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成都平原成土母质和农地利用方式对土壤剖面氮素分布的影响

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生态与农村环境学报 2024年第3期40卷 398-407页

作者：冉敏宋靓颖薛晶玲张元媛张浩吴德勇李启权四川农业大学资源学院四川成都611130

揭示农地土壤剖面氮素分布特征及其影响因素有助于区域氮肥管理和氮素面源污染防治。基于173个土壤剖面的1356个采样数据,运用地统计学和方差分析方法,分析成都平原农地土壤剖面氮素空间变异特征,探讨农地利用方式和成土母质对土壤氮素... 详细信息

揭示农地土壤剖面氮素分布特征及其影响因素有助于区域氮肥管理和氮素面源污染防治。基于173个土壤剖面的1356个采样数据,运用地统计学和方差分析方法,分析成都平原农地土壤剖面氮素空间变异特征,探讨农地利用方式和成土母质对土壤氮素剖面分布的影响。结果表明,在垂直方向上,0~100 cm土层全氮和碱解氮含量随土壤深度增加从1.91 g·kg^(-1)和138.48 mg·kg^(-1)分别显著降低至0.55 g·kg^(-1)和25.39 mg·kg^(-1)。在水平空间上,各土层全氮和碱解氮含量空间分布格局一致,总体呈现出由中部向东北部和西南部递增的趋势。稻-蔬轮作地和稻-麦/油轮作地各土层全氮和碱解氮含量之间均无显著差异,而园林地表层(0~20 cm)土壤全氮和碱解氮含量较稻-麦/油轮作地和稻-蔬轮作地2种方式低11.23%~15.78%(P60~100 cm土层全氮含量仅为其0.89倍(P0.05)。园林地的Q4灰色冲积物和Q4灰棕冲积物发育表层土壤全氮和碱解氮含量低于其他2种用地方式,而>20~40 cm土层土壤整体高于其他2种用地方式。以上结果说明土壤氮素剖面分布特征受农地利用方式的影响,且这种影响与土壤母质类型有关。

关键词：土壤氮素土壤剖面空间分布农地利用方式成土母质

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农田土壤团聚体有机碳对秸秆还田响应的Meta分析

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第1期32卷 41-52页

作者：李怡燃王秀薪梁耀文周海峰周南丁蒲玉琳四川农业大学资源学院成都611130

秸秆还田是一种增加土壤有机质的有效途径,因其操作简单、经济节约而备受青睐。本文筛选了有关秸秆还田对农田土壤团聚体有机碳含量(团聚体碳)影响的35篇田间试验文献,利用Meta分析方法和随机森林模型,评估了地理位置、还田方式、还田... 详细信息

秸秆还田是一种增加土壤有机质的有效途径,因其操作简单、经济节约而备受青睐。本文筛选了有关秸秆还田对农田土壤团聚体有机碳含量(团聚体碳)影响的35篇田间试验文献,利用Meta分析方法和随机森林模型,评估了地理位置、还田方式、还田数量及还田年限对农田土壤团聚体碳的影响效应,以期为提升土壤质量及固碳减排提供理论依据。结果表明,与不还田相比,秸秆还田总体上提高了农田土壤团聚体碳含量,这一正向效应在西南地区最高(26.5%~43.4%),华北地区最低(2.0%~10.8%),东北、西北、华东和华中地区居中。在留高茬、覆盖、深翻耕、旋耕4种秸秆还田方式中,旋耕对土壤大、小团聚体碳的增加效应最大,增幅达13.5%~18.7%;留高茬对土壤微团聚体碳的提升效应最高,约为19.5%。总体来看,秸秆还田提升土壤团聚体碳的正效应随秸秆还田量及还田年限的增加而增大,且在还田>8年后的提升效应最显著。地理区域和还田方式是影响秸秆还田条件下土壤各粒径团聚体碳的重要因素,其贡献率分别为16.2%~28.1%和8.0%~22.4%。秸秆还田提升土壤有机碳含量的物理机制是增加了土壤团聚体的物理固碳量;建议将秸秆粉碎后以旋耕方式还入土壤15 cm土层内,同时配施适量化肥(如氮肥和磷肥)增强土壤团聚体的固碳潜力。

关键词：秸秆还田 Meta分析农田土壤团聚体有机碳效应值

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