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铁线莲属萼片荧光定量PCR内参基因的筛选和评价

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分子植物育种 2024年第8期22卷 2575-2582页

作者：李桥王淑安王鹏吕芬妮汪庆李林芳李亚江苏省中国科学院植物研究所南京中山植物园南京210014

以不同花色的铁线莲属(Clematis L.)栽培品种‘恬美’(C.‘Sympatia’)、‘罗兰’(C.‘Rooran’)、‘仙女座’(C.‘Andromeda’)、‘阿拉贝拉’(C.‘Arabella’)、‘普鲁吐斯’(C.‘Proteus’)以及‘路易斯罗维’(C.‘Louise Rowe’)初... 详细信息

以不同花色的铁线莲属(Clematis L.)栽培品种‘恬美’(C.‘Sympatia’)、‘罗兰’(C.‘Rooran’)、‘仙女座’(C.‘Andromeda’)、‘阿拉贝拉’(C.‘Arabella’)、‘普鲁吐斯’(C.‘Proteus’)以及‘路易斯罗维’(C.‘Louise Rowe’)初花时期的萼片为研究材料,利用RT-qPCR技术检测Atpb、Arp7、Ubc34、Wit1、Cxip4、Cyp71a1和Cyp35a1等7个候选内参基因的mRNA表达情况,并利用软件geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder对7个候选内参基因的稳定性进行综合评估。结果表明,内参基因表达差异显著;利用geNorm软件计算结果为基因Atpb与Cxip4最稳定;利用NormFinder软件计算结果为基因Cxip4最稳定;而BestKeeper软件计算出的最稳定的候选内参基因为Arp7,其次为Atpb;按这3个软件的计算结果,Cyp71a1与Cyp35a1的稳定性均最差,不适合作为内参基因;RefFinder软件分析的最佳的候选内参基因为Arp7。经综合分析,这几个铁线莲品种萼片基因表达的适宜内参基因是Arp7和Atpb。

关键词：铁线莲属实时荧光定量PCR 内参基因

狗牙根诱变后代生长速度评价及DNA指纹图谱构建

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草地学报 2024年第2期32卷 419-425页

作者：陈静波张笑笑李丹丹李建建王浩然刘建秀郭海林江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园) 江苏南京210014 江苏省植物资源研究与利用重点实验室江苏南京210014

狗牙根(Cynodon dactylon)是一种常见的暖季型草,利用诱变技术处理现有品种进行改良,是快速选育优良新品种的一种途径。本研究以国审品种‘阳江’狗牙根通过60Co-γ辐射处理获得的12个诱变后代为材料,进行生长速度评价和基于序列相关的... 详细信息

狗牙根(Cynodon dactylon)是一种常见的暖季型草,利用诱变技术处理现有品种进行改良,是快速选育优良新品种的一种途径。本研究以国审品种‘阳江’狗牙根通过60Co-γ辐射处理获得的12个诱变后代为材料,进行生长速度评价和基于序列相关的扩增多态性(SRAP)分子标记技术的DNA指纹图谱构建。结果表明,诱变后代间匍匐茎总长度、地上部分干重、匍匐茎数量、地下部分干重等4个指标均存在显著的变异。对这4个指标进行隶属函数分析,对诱变后代的生长速度进行综合评价,认为其生长速度由快到慢依次为M37>M16>M1>M25>M10>M18>M28>M29>M26>‘阳江’>M22>M31>M4。利用12对SRAP引物对12个诱变后代和6个狗牙根主栽品种进行指纹图谱构建,其中7对引物组合可以直接对18份参试材料进行准确鉴定。本研究为进一步国产狗牙根新品种的选育和保护提供了可靠的实验依据。

关键词：狗牙根 60Co-γ辐射诱变生长速度 SRAP 指纹图谱

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薄荷McZFP1基因克隆及表达分析

植物资源与环境学报 2024年第1期33卷 35-46,58页

作者：郑晓薇柏杨亓希武于盱房海灵李莉刘冬梅梁呈元江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园) 江苏省植物资源研究与利用重点实验室江苏南京210014

根据前期茉莉酸甲酯处理的薄荷(Mentha canadensis Linn.)转录组数据分析结果,从薄荷中克隆到McZFP1,并进行了基因和蛋白质特性、组织表达、非生物胁迫处理下的表达、亚细胞定位以及转录自激活活性分析。结果显示:薄荷McZFP1的开放阅读... 详细信息

根据前期茉莉酸甲酯处理的薄荷(Mentha canadensis Linn.)转录组数据分析结果,从薄荷中克隆到McZFP1,并进行了基因和蛋白质特性、组织表达、非生物胁迫处理下的表达、亚细胞定位以及转录自激活活性分析。结果显示:薄荷McZFP1的开放阅读框长度为558 bp,编码185个氨基酸。McZFP1具亲水性,无跨膜结构域,属于不稳定蛋白,包含C2H2保守结构域,含有13个丝氨酸、3个酪氨酸和3个苏氨酸的磷酸化位点。进化树分析结果表明McZFP1与一串红(Salvia splendens Ker-Gawler)SsZFP7的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明:McZFP1在薄荷不定根、茎、根状茎、幼叶、成熟叶和花中均有表达,在根状茎中的相对表达量最高,且受150 mmol·L^(-1)NaCl、300 mmol·L^(-1)甘露醇、200μmol·L^(-1)脱落酸和200μmol·L^(-1)茉莉酸甲酯处理诱导表达。McZFP1定位于细胞核,无转录自激活活性。综上所述,薄荷McZFP1在不同组织中存在表达差异,参与调节激素和非生物胁迫响应过程。

关键词：薄荷锌指蛋白(ZFP)转录因子生物信息学亚细胞定位表达

NaCl胁迫下pH值和氮素形态对狗牙根生长及钠钾离子调控的影响

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植物资源与环境学报 2024年第2期33卷 30-40页

作者：陈静波李丹丹郝东利宗俊勤姚祥刘建秀郭海林江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园)江苏省植物资源研究与利用重点实验室江苏南京210014

以狗牙根〔Cynodon dactylon(Linn.)Pers.〕品种‘阳江’(‘Yangjiang’)为实验材料、2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)为pH缓冲剂,采用水培法研究NaCl胁迫下pH值和氮素形态(铵态氮和硝态氮)对狗牙根生长和钠钾离子调控的影响。结果表明:处理1周... 详细信息

以狗牙根〔Cynodon dactylon(Linn.)Pers.〕品种‘阳江’(‘Yangjiang’)为实验材料、2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)为pH缓冲剂,采用水培法研究NaCl胁迫下pH值和氮素形态(铵态氮和硝态氮)对狗牙根生长和钠钾离子调控的影响。结果表明:处理1周后,若不添加MES,铵态氮处理组培养液的pH值下降到pH 4.0左右,而硝态氮处理组培养液的pH值则上升到pH 9.0左右;添加20 mmol·L^(-1)MES的铵态氮处理组培养液的pH值也下降到pH 4.0左右,而硝态氮处理组培养液的pH值则接近pH 7.0。与0 mmol·L^(-1)NaCl处理组相比,300 mmol·L^(-1)NaCl处理组狗牙根的枝条长度和枝条干质量显著(P研究结果显示:硝态氮能缓解NaCl胁迫对狗牙根的伤害,而用MES缓冲根际酸碱环境对NaCl胁迫下狗牙根生长有一定的促进作用,因此,施用硝态氮或添加MES均有利于提高狗牙根的抗盐性。

关键词：狗牙根 NaCl胁迫氮素形态 pH值离子调控三因素方差分析

不同营养条件对凤眼蓝生长及根际微生物群落的影响

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植物资源与环境学报 2024年第1期33卷 14-25页

作者：刘芳宇孙林鹤常雅军刘吉祥刘晓静徐迎春姚东瑞南京农业大学园艺学院江苏南京210095 江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园)江苏省水生植物资源与水环境修复工程研究中心江苏南京210014 江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园)江苏省植物资源研究与利用重点实验室江苏南京210014

以全营养处理为对照,设计缺氮和缺磷2种缺素处理,分析不同营养条件下凤眼蓝〔Eichhornia crassipes(Mart.)Solms〕形态、光合作用、抗氧化系统、氮含量、磷含量及根际微生物群落的变化。结果显示:总体上看,缺氮和缺磷处理可显著抑制凤... 详细信息

以全营养处理为对照,设计缺氮和缺磷2种缺素处理,分析不同营养条件下凤眼蓝〔Eichhornia crassipes(Mart.)Solms〕形态、光合作用、抗氧化系统、氮含量、磷含量及根际微生物群落的变化。结果显示:总体上看,缺氮和缺磷处理可显著抑制凤眼蓝鲜质量、叶数、叶宽、分株数和匍匐茎总长,减弱叶发育,增强根发育,且缺磷处理对植株生长和繁殖的抑制作用更明显;缺氮和缺磷处理可显著抑制凤眼蓝叶片的净光合速率和气孔导度,缺氮处理可显著降低叶片叶绿素相对含量,缺氮处理对凤眼蓝叶片光合作用的抑制效果强于缺磷处理。缺磷处理使凤眼蓝叶片中过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性以及丙二醛含量明显上升,而缺氮处理对叶片和根中上述3种酶活性和丙二醛含量总体无明显影响。缺氮和缺磷处理使凤眼蓝叶片中氮、磷含量降低,且氮、磷元素优先分配向根部,缺磷处理引起的磷含量的降幅明显高于缺氮处理引起的氮含量的降幅。缺氮和缺磷处理使凤眼蓝根际微生物群落组成多样性降低,其中氮代谢相关(硝酸盐还原、固氮、氮呼吸和硝酸盐呼吸)微生物的相对丰度显著降低,且在氮元素充足时,缺乏磷元素会降低凤眼蓝根际氮代谢相关微生物的富集。综合研究结果显示:缺氮和缺磷处理均能通过抑制光合作用、限制氮代谢相关微生物富集等方式抑制凤眼蓝生长和繁殖,且缺磷处理对凤眼蓝产生的非生物胁迫更强、对凤眼蓝生长的抑制作用更显著。通过控制凤眼蓝对磷元素的吸收防控凤眼蓝爆发具有较大的应用潜力。

关键词：凤眼蓝营养元素根际微生物生物多样性生物安全

梓树成熟种子的胚性愈伤诱导及体细胞胚的发生

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分子植物育种 2024年

作者：顾姣姣马玲玲姜聖姬高露璐吕芬妮王鹏南京林业大学林学院江苏省中国科学院植物研究所南京中山植物园

梓树是中国重要的材用树种之一，具有较高的经济价值。本研究以梓树成熟种子为外植体，研究暗处理时间、激素种类、激素浓度等三个核心因素对胚性愈伤诱导及体细胞胚发生的影响。结果表明：梓树成熟种子的愈伤诱导率会随着暗培养时间的... 详细信息

梓树是中国重要的材用树种之一，具有较高的经济价值。本研究以梓树成熟种子为外植体，研究暗处理时间、激素种类、激素浓度等三个核心因素对胚性愈伤诱导及体细胞胚发生的影响。结果表明：梓树成熟种子的愈伤诱导率会随着暗培养时间的增加而逐渐提高，最高为78.13%；2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-Dichlorophenoxyacetic acid)虽然能提高梓树种子愈伤诱导率，但是也提高了愈伤的褐化率。激动素(Kinetin)、噻重氮苯基脲(Thidiazuron)和玉米素(Zeatin)等三种细胞分裂素对梓树种子体细胞胚诱导率的影响存在差异。在三种激素中，KT对体细胞胚的诱导效果优于ZT和TDZ。此外，需要特别注意的是，低浓度的KT促进体细胞胚的发生，而高浓度的KT则抑制体细胞胚的诱导。总之，本研究发现的最适合梓树种子愈伤诱导的培养基为1/2MS+ZT0.3 mg/L+IAA0.7 mg/L，愈伤诱导率为90.00%，最适合诱导体细胞胚的培养基为MS+KT0.5 mg/L+IAA0.05 mg/L，体细胞胚诱导率为20.00%。

关键词：植物激素体细胞胚激动素胚性愈伤

多壁碳纳米管对水蕨配子体发育及孢子体产生的影响

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植物研究 2024年第1期44卷 45-50页

作者：郭严冬周义峰郑玉红张明霞廖恩慧曹建国江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园) 南京210014 上海师范大学生命科学学院上海200234

探究多壁碳纳米管在水蕨配子体发育及孢子体产生中的作用,以期为濒危蕨类植物的保护和繁育奠定基础。以蕨类模式植物水蕨(Ceratopteris thalictroides)为供试材料,设置0(对照)、0.5、1.0、2.5、5.0 mg·L^(-1)多壁碳纳米管5个处理组,采... 详细信息

探究多壁碳纳米管在水蕨配子体发育及孢子体产生中的作用,以期为濒危蕨类植物的保护和繁育奠定基础。以蕨类模式植物水蕨(Ceratopteris thalictroides)为供试材料,设置0(对照)、0.5、1.0、2.5、5.0 mg·L^(-1)多壁碳纳米管5个处理组,采用光学显微镜观察不同质量浓度多壁碳纳米管对水蕨配子体发育及孢子体产生的影响。结果显示:与对照组相比,0.5~2.5 mg·L^(-1)多壁碳纳米管处理可使水蕨孢子萌发提前约15 d,其中,0.5 mg·L^(-1)多壁碳纳米管对水蕨孢子萌发的促进效果最好,0.5~1.5 mg·L^(-1)多壁碳纳米管对丝状体和片状体产生的促进效果最好,2.5 mg·L^(-1)多壁碳纳米管对原叶体和孢子体产生的促进效果最好。高质量浓度(5.0 mg·L^(-1))多壁碳纳米管处理会导致部分配子体出现畸形,精子器退化,细胞中叶绿体出现失绿现象,部分发育出的孢子体上的细胞也出现叶绿体失绿等衰退现象。此外,多壁碳纳米管的加入促进了水蕨雄配子体的产生。综上所述,0.5~2.5 mg·L^(-1)多壁碳纳米管处理可以明显促进水蕨配子体发育和孢子体的产生,且精子器数量明显增多,有雌雄同株和雌雄异株配子体同时出现,高质量浓度多壁碳纳米管处理会使水蕨配子体发育出现“高浓度抑制”现象,在实际应用过程中应根据具体的需要选择相应的添加量。

关键词：蕨类植物水蕨多壁碳纳米管配子体孢子体

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木犀属内分组关系的分类修订

南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 58-62页

作者：李涌福杨庆华陈林张敏向其柏王贤荣段一凡江苏省中国科学院植物研究所南京中山植物园江苏省植物资源研究与利用重点实验室江苏南京210014 南京林业大学木犀属植物栽培品种国际登录中心江苏南京210037

【目的】以桂花为代表的木犀属植物种具有很高的经济和研究价值。然而,由于种间缺乏明显的形态特征,该属内的种间关系一直存在争议,因此亟须对属内的分组关系进行分类修订。【方法】整合了形态特征、分子系统发育的多重证据对属内的组... 详细信息

【目的】以桂花为代表的木犀属植物种具有很高的经济和研究价值。然而,由于种间缺乏明显的形态特征,该属内的种间关系一直存在争议,因此亟须对属内的分组关系进行分类修订。【方法】整合了形态特征、分子系统发育的多重证据对属内的组级分类单位进行界定,并利用分类学原理和命名法规进行分类处理。【结果】将木犀属划分为4个主要分支,即保留木犀组和管花木犀组,将美丽木犀分支独立成组,将野桂花和短丝木犀分支独立成组,将离瓣木犀组归并至木犀组。4个分支在形态特征、系统发育、地理分布上均获得强有力的支持。【结论】新修订保证了各组在系统发育关系上的单系性以及形态上的特异性,使得植物种间关系更符合系统演化证据,为今后的科学研究以及资源保护利用提供重要参考。

关键词：分组关系分类修订系统发育关系形态特征地理分布

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菊花CmSK11和CmSK13基因的克隆及其表达分析

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分子植物育种 2024年

作者：种昕冉王晶晶张凡陈红王海滨江苏省中国科学院植物研究所南京中山植物园南京农业大学园艺学院

菊花原产中国，具有极高的观赏和经济价值。GSK3激酶在植物生长发育和胁迫响应过程中发挥重要作用。基于菊花‘神马’花发育的转录组数据，本研究筛选得到2个差异表达的GSK3家族成员，分别命名为CmSK11和CmSK13 (GenBank登录号分别为PP5... 详细信息

菊花原产中国，具有极高的观赏和经济价值。GSK3激酶在植物生长发育和胁迫响应过程中发挥重要作用。基于菊花‘神马’花发育的转录组数据，本研究筛选得到2个差异表达的GSK3家族成员，分别命名为CmSK11和CmSK13 (GenBank登录号分别为PP537914和PP537915)。CmSK11基因ORF全长1 230 bp，编码409个氨基酸，预测的蛋白分子量为46.36 kD，等电点为8.46。CmSK13基因ORF全长1 233 bp，编码410个氨基酸，预测的蛋白分子量和等电点分别为46.49 kD和8.10。进化树分析发现，CmSK11和CmSK13分别与拟南芥的AtSK11和AtSK13亲缘关系最近，序列分析发现两者都具有一个典型的STKc＿GSK3激酶结构域。转录激活活性实验表明两者都没有转录激活活性。组织表达模式分析表明，在营养生长时期，CmSK11在根中表达量最高，而CmSK13在茎尖的表达量最高；在生殖生长时期，CmSK11和CmSK13在舌状花和管状花中都高表达。时空表达模式分析显示，从现蕾期到盛花期，CmSK11和CmSK13表达量均上调。以上结果表明CmSK11和CmSK13基因可能参与菊花的花发育调控。本研究为以后菊花花器官分子育种提供候选基因资源。

关键词：菊花 GSK3激酶花发育基因克隆表达分析