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沟施硫酸钾对桃1 年生枝条抗寒性的影响

经济林研究 2024年第2期42卷 167-177,222页

作者：赵崇宇梁刚刘冬楠苏凯刘春生肖坤李刚武军凯肖啸张立彬张晨光河北科技师范学院园艺科技学院河北秦皇岛066000 河北科技师范学院河北省园艺种质资源发掘与创新利用重点实验室河北秦皇岛066000 河北科技师范学院河北省高校特色园艺植物生物育种应用技术研发中心河北秦皇岛066000

【目的】探究沟施不同施用量的钾肥对桃1年生枝条抗寒性的影响,筛选出提高抗寒力的最优钾肥施用量,为林业生产提供科学依据。【方法】以桃品种‘36-5’为试材,以0 g/株施用量为对照,对桃树进行不同钾肥施用量(50、100、150、200、250 g/... 详细信息

【目的】探究沟施不同施用量的钾肥对桃1年生枝条抗寒性的影响,筛选出提高抗寒力的最优钾肥施用量,为林业生产提供科学依据。【方法】以桃品种‘36-5’为试材,以0 g/株施用量为对照,对桃树进行不同钾肥施用量(50、100、150、200、250 g/株)处理,在2022年9月采取沟施处理。于休眠期(2022年11月30日)采1年生枝条样品,进行人工模拟低温处理(0~-30℃处理,以5℃为梯度),测定桃枝条不同温度处理下各钾肥施用量枝条的矿质元素(氮、磷、钾、钙、镁)含量、细胞膜透性(相对电导率、含水量、丙二醛)含量、渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白)含量、抗氧化酶系统(过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性)、内源激素(脱落酸、生长素、细胞分裂素、赤霉素含量)含量等生理指标,并进行各生理指标的综合评价。【结果】在低温胁迫下,不同钾肥施用量桃枝条抗氧化酶活性增加,增强桃枝条抗氧化酶清除自由基能力,提高渗透调节系统能力,调节细胞膜透性;活性氧自由基产物丙二醛(MDA)降低、相对电导率等膜透性指标降低;渗透调节系统(可溶性蛋白、可溶性糖)含量提高。矿质元素含量增加,脱落酸(ABA)含量增加、ABA/GA比值增加。通过拟合Logistic方程评价得出桃枝条半致死温度,其中150 g/株施用量下桃枝条半致死温度达到最低,为23.22℃。通过隶属函数法综合评价得出,不同钾肥施用量对桃枝条抗寒性由强至弱依次为150>200>250>100>50>0 g(CK)/株。通过对半致死温度与隶属函数进行相关性分析发现二者呈现显著负相关。【结论】半致死温度与隶属函数均可用于抗寒力测定。150 g/株钾肥处理效果最佳,能有效提高桃枝条抗寒性,可为农业生产提供参考。

关键词：桃钾肥抗寒性评价低温胁迫

番茄封顶花序节位基因精细定位与候选基因功能分析

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番茄封顶花序节位基因精细定位与候选基因功能分析

作者：师海林河北科技师范学院

学位级别：硕士

番茄（Solanum lycopersicum L.）是设施栽培的重要蔬菜作物之一,在生产及科学研究中占有重要地位。主茎花序数是制约自封顶番茄产量的重要因素,培育高节位花序自封顶品种对番茄高效栽培、增加产量具有重要意义,本实验通过两个封顶花序... 详细信息

番茄（Solanum lycopersicum L.）是设施栽培的重要蔬菜作物之一,在生产及科学研究中占有重要地位。主茎花序数是制约自封顶番茄产量的重要因素,培育高节位花序自封顶品种对番茄高效栽培、增加产量具有重要意义,本实验通过两个封顶花序节位有显著差异的番茄高代自交系AXF（低节位自封顶品系）和GXF（高节位自封顶品系）为试验材料,通过构建F分离群体,利用BSA-seq技术、分子标记、qRT-PCR分析、基因克隆和生物信息学分析研究,主要结果如下:1.构建亲本和F极端混池,利用BSA-seq技术进行高通量测序,共获得94.48 Gb Clean Data。在2号染色体47.56 Mb-47.59 Mb,大小约为25 497 bp的区间内检测出3个候选基因,分别为:TST18（GenBank ***＿004232452.4）、MLO4（GenBank ***＿019212390.2）和PSMD4（GenBank ***＿010318126.3）,根据通路注释、同源分析表明候选基因主要参与植物体内活性氧的降解清除运作机制、植株免疫反应和泛素调控细胞发育等。推测这三个候选基因可能对番茄封顶节位的形成有重要调控作用。2.进一步设计dCAPS、CAPS、InDel分子标记引物118对,进行连锁分析,结果表明2号染色体47.56 Mb-47.59 Mb区段47 567 568处存在dCAPS14变异位点,其T碱基位点突变为C碱基,并与候选基因PSMD4紧密连锁,推断该基因可能主要调控番茄的封顶花序节位形成。3.对PSMD4基因序列进行克隆和表达模式分析,发现该基因在GXF中出现两处突变并编码一个含412个氨基酸的蛋白质,位于细胞核中;蛋白二级结构显示,α螺旋结构占比46.26%、无规则卷曲39.12%、β转角折叠4.21%、延伸链10.40%;同源性比对发现该蛋白与番茄基因XP＿010316428.1同源关系最近。时空表达结果显示,PSMD4在AXF和GXF不同组织部位中均有差异性表达,且在GXF不同组织部位的表达量均显著高于AXF。在番茄GXF品系叶组织中有的表达量,茎中的表达量最低。

关键词：番茄封顶花序节位基因定位 BSA-seq dCAPS

PpbZIP60转录因子在桃幼苗干旱中的功能研究

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PpbZIP60转录因子在桃幼苗干旱中的功能研究

作者：周淑婷河北科技师范学院

学位级别：硕士

我国是桃生产大国,栽培面积和产量均居世界第一位。近年来由于全球气候变化加剧,干旱胁迫频繁发生,严重影响我国桃产业的发展。因此,加强桃干旱胁迫响应分子机理研究,发掘优良抗旱基因尤为重要。本研究克隆并分析了桃PpbZIP60转录因子... 详细信息

我国是桃生产大国,栽培面积和产量均居世界第一位。近年来由于全球气候变化加剧,干旱胁迫频繁发生,严重影响我国桃产业的发展。因此,加强桃干旱胁迫响应分子机理研究,发掘优良抗旱基因尤为重要。本研究克隆并分析了桃PpbZIP60转录因子的序列结构和表达模式,通过干旱处理转基因拟南芥实验对PpbZIP60的抗旱功能进行了探讨。主要结果如下:1.桃PpbZIP60受干旱诱导。以‘GF677’桃组培苗为试材,PEG模拟干旱处理桃组培苗,发现PpbZIP60的表达量显著上调。2.桃PpbZIP60的序列结构和分析结果显示PpbZIP60位于5号染色体上,全长1398bp,基因开放阅读框为1014bp,编码228个氨基酸。PpbZIP60启动子序列中含有多个逆境胁迫响应相关的顺式作用元件。PpbZIP60蛋白定位于细胞核和细胞质上。***60过表达提高了植物抗旱性,降低ABA敏感性。通过遗传转化获得了过表达PpbZIP60的转基因拟南芥。干旱胁迫下PpbZIP60过表达提高了转基因拟南芥对干旱胁迫的耐受性,PpbZIP60过表达提高了转基因拟南芥叶片中的SOD、POD活性,降低了MDA含量,且多个胁迫相关基因的转录水平显著高于野生型。另外,PpbZIP60过表达降低了转基因拟南芥对ABA的敏感性。以上研究结果表明,桃转录因子PpbZIP60可能具有提升桃抗旱性的功能。

关键词：桃 PpbZIP60 干旱 ABA

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黄瓜无毛性状遗传规律分析与候选基因挖掘

分子植物育种 2024年

作者：张亚男雷明月朱高翔姚恒宇宋晓飞李晓丽孙成振闫立英河北科技师范学院园艺科技学院河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室

黄瓜果实上的表皮毛是重要的外观品质性状，其形成的分子机制尚不清楚。在本研究中，利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变黄瓜高代自交系‘6457’获得的黄瓜无毛突变体‘mu-gh’，与野生型‘6457’构建四世代遗传群体，进行遗传分析及无毛基因的... 详细信息

黄瓜果实上的表皮毛是重要的外观品质性状，其形成的分子机制尚不清楚。在本研究中，利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变黄瓜高代自交系‘6457’获得的黄瓜无毛突变体‘mu-gh’，与野生型‘6457’构建四世代遗传群体，进行遗传分析及无毛基因的挖掘。研究发现，F2代分离群体中突变体与野生型的分离比为1:3，符合孟德尔遗传定律，表明无毛突变性状是由一个单基因控制的隐性性状。通过MutMap测序，将候选基因定位到4号染色体的CsaV3＿4G013520上，在基因上游的1 kb区域内发生单碱基替换(C/T)。通过对CsaV3＿4G013520进行生物信息学分析发现该基因编码的蛋白属于转录因子GRAS家族蛋白，是一种位于细胞内的非跨膜亲水蛋白，参与调控早期细胞分裂以及信号转导，推测CsaV3＿4G013520参与调控黄瓜无毛性状的形成。本研究结果为改善黄瓜果实品质和培育黄瓜新品种提供一定的参考。

关键词：黄瓜无毛基因gh MutMap测序生物信息学分析

荻草谷网蚜ABCG1基因的克隆及表达模式分析

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植物保护 2024年第1期50卷 256-263,285页

作者：于苗苗张思宇宋国锋陈巨莲解海翠范佳河北科技师范学院河北省作物逆境生物学重点实验室(筹)秦皇岛066600 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害综合治理全国重点实验室北京100193

荻草谷网蚜Sitobion miscanthi是严重威胁我国小麦生产安全的迁飞性害虫。蜕皮激素是参与蚜虫翅型分化调控的内激素,在有翅成蚜体内保持高滴度,且诱导后代产生更高比例的无翅蚜,其进出靶细胞需要经过细胞膜上特定蛋白的转运。ATP结合盒... 详细信息

荻草谷网蚜Sitobion miscanthi是严重威胁我国小麦生产安全的迁飞性害虫。蜕皮激素是参与蚜虫翅型分化调控的内激素,在有翅成蚜体内保持高滴度,且诱导后代产生更高比例的无翅蚜,其进出靶细胞需要经过细胞膜上特定蛋白的转运。ATP结合盒转运蛋白家族G亚家族(ATP-binding cassette transporter G, ABCG)中的ABCG1是通过跨膜转运昆虫类固醇、对蜕皮激素信号进行负调控的功能蛋白之一,在蚜虫中尚未见报道。本文克隆了荻草谷网蚜ABCG1(SmisABCG1)基因,并进行了序列比对、系统进化分析以及不同组织部位和发育时期表达模式分析。结果显示,SmisABCG1基因的开放阅读框全长为1 851 bp,编码616个氨基酸,含7个跨膜结构域,符合ABCG蛋白家族典型结构特性,基因登录ID:OP626323。昆虫间ABCG1较保守,该蛋白系统进化关系与各自物种间亲缘关系的远近保持一致。其中,SmisABCG1与来自豌豆蚜、禾谷缢管蚜、棉蚜、花生蚜和雪松长足大蚜等的ABCG1氨基酸序列高度一致(>87%),以上蚜虫聚为一支。与SmisABCG1亲缘关系最近的是豌豆蚜的ABCG1,其次是半翅目的褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱,与膜翅目的新疆菜叶蜂、阿里山潜蝇茧蜂以及鞘翅目的赤拟谷盗、蜂箱小甲虫亲缘关系较远。该基因在伪胚胎和成蚜阶段高表达。包含伪胚胎的有翅、无翅成蚜整蚜SmisABCG1的转录水平无显著差异,但其在来自有翅成蚜的伪胚胎中的转录水平高于无翅成蚜伪胚胎,证实无翅成蚜自身的转录水平较高,而有翅成蚜较低。进一步分析显示这一差异主要是无翅蚜胸部显著高表达所导致。基于该蛋白对蜕皮激素负调控,与有翅成蚜转录水平低,但蜕皮激素水平更高相符合。

关键词：荻草谷网蚜 ABC转运蛋白蜕皮激素基因克隆表达谱

青蒿素通过TIGIT/CD155信号轴调控4T1乳腺癌细胞转移与凋亡

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第1期40卷 131-141页

作者：冯亚婵张皓杰杜朝郭学玲王英泽河北科技大学食品与生物学院细胞工程研究室石家庄050018

乳腺癌是严重影响女性生命健康的恶性肿瘤之一。近年来,中药植物活性成分-青蒿素(artemisinin, ART)的抗肿瘤作用愈显突出。然而,目前仍不清楚ART在治疗乳腺癌转移方面的效果及其作用机制。本文以小鼠乳腺癌细胞4T1及小鼠乳腺上皮细胞H... 详细信息

乳腺癌是严重影响女性生命健康的恶性肿瘤之一。近年来,中药植物活性成分-青蒿素(artemisinin, ART)的抗肿瘤作用愈显突出。然而,目前仍不清楚ART在治疗乳腺癌转移方面的效果及其作用机制。本文以小鼠乳腺癌细胞4T1及小鼠乳腺上皮细胞HC11为研究对象,探索ART抑制4T1细胞转移并诱导凋亡的作用,并揭示其可能的分子机制。MTS(CellTiter 96?AQueous One Solution Cell Proliferation Assay, MTS)实验表明,ART能够明显抑制4T1细胞活力,且具有ART浓度及处理时长依赖性。通过细胞集落形成、Transwell及细胞划痕结果分析发现,ART能够显著抑制乳腺癌4T1细胞转移。流式细胞术结果显示,ART能够促进肿瘤细胞的ROS产生、线粒体膜电位丧失、细胞周期阻滞进而引起细胞凋亡。生物信息分析方法及研究证实,TIGIT极显著高表达(P<0.001)与乳腺癌转移密切相关,ART能够显著降低TIGIT/CD155信号轴的基因表达水平(P<0.001,P<0.01)。综上所述,本研究初步揭示了ART可能通过阻断TIGIT/CD155信号轴抑制乳腺癌转移的调控机制,为ART作为乳腺癌的潜在治疗药物提供依据,有助于探索利用中药有效成分治疗肿瘤的新途径。

关键词：青蒿素乳腺癌转移细胞凋亡 TIGIT-CD155信号轴

外源槲皮素对干旱胁迫下板栗苗抗氧化功能的影响

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福建农业学报 2024年第4期39卷 475-481页

作者：曾扬鹃于克妍靳常敏于立洋张京政曹飞河北科技师范学院园艺科技学院河北昌黎066600 板栗产业技术教育部工程研究中心河北秦皇岛066004 河北科技师范学院农学与生物科技学院河北昌黎066600 河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室河北秦皇岛066004 河北省板栗产业协同创新中心河北秦皇岛066004

【目的】探明外源槲皮素(Quercetin,Q)提高板栗苗耐旱性的适宜喷施浓度及其生理机制。【方法】以燕宝(YB)板栗苗为试材,通过盆栽控水的方法,以重度干旱胁迫CK1和正常管理CK2为对照,研究在重度干旱胁迫下喷施不同浓度[600μmol·L^(-1)(Q... 详细信息

【目的】探明外源槲皮素(Quercetin,Q)提高板栗苗耐旱性的适宜喷施浓度及其生理机制。【方法】以燕宝(YB)板栗苗为试材,通过盆栽控水的方法,以重度干旱胁迫CK1和正常管理CK2为对照,研究在重度干旱胁迫下喷施不同浓度[600μmol·L^(-1)(QD1)、1200μmol·L^(-1)(QD2)、1800μmol·L^(-1)(QD3)和2000μmol·L^(-1)(QD4)、3000μmol·L^(-1)(QD5)]槲皮素对板栗幼苗叶绿素含量、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和黄酮醇含量的影响。【结果】与同处于重度干旱胁迫下未经槲皮素喷施处理的CK1相比,5种不同浓度槲皮素喷施处理均能显著提高板栗叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性和黄酮醇含量,同时显著降低了板栗叶片丙二醛(MDA)含量,但喷施后板栗苗的状态仍不能恢复到正常管理的CK2。通过主成分分析及隶属函数法,得出QD1、QD2、QD3、QD4、QD5各处理的平均抗旱性度量值分别为0.735、0.641、0.738、1.389、0.828。其中2000μmol·L^(-1)(QD4)槲皮素浓度处理效果更显著。【结论】外源施加槲皮素可以通过提高板栗幼苗抗氧化酶活性、叶绿素含量,减缓MDA增加速度,减缓细胞膜质过氧化的速度,以减轻干旱对板栗叶片细胞的伤害,从而提高板栗幼苗耐旱性,且以2000μmol·L^(-1)(QD4)槲皮素浓度处理效果最好。

关键词：板栗槲皮素干旱胁迫隶属函数法

尾梢去除处理对板栗结果枝基部芽激素含量的影响

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江苏农业学报 2024年第5期40卷 922-934页

作者：吕梦炀马亚特肖丽静张海娥齐永顺张京政王东升河北科技师范学院园艺科技学院河北秦皇岛066004 河北科技师范学院板栗产业技术教育部工程研究中心河北秦皇岛066004 河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室河北秦皇岛066004 河北省板栗产业协同创新中心河北秦皇岛066004 河北省燕山特色农业产业技术研究院河北秦皇岛066004

分析尾梢去除处理对基部芽激素含量的影响,可为了解隐芽萌发条件提供一定的参考。本研究以燕秋为试验材料,分别在花后第1 d(TA,5月25日)、第21 d(TB,6月14日)和第41 d(TC,7月4日)进行尾梢去除处理,并在每次去除尾梢后第5 d、第10 d、第1... 详细信息

分析尾梢去除处理对基部芽激素含量的影响,可为了解隐芽萌发条件提供一定的参考。本研究以燕秋为试验材料,分别在花后第1 d(TA,5月25日)、第21 d(TB,6月14日)和第41 d(TC,7月4日)进行尾梢去除处理,并在每次去除尾梢后第5 d、第10 d、第15 d、第20 d取1次基部芽。采用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术测定不同处理的板栗结果枝基部芽中的独脚金内酯(SL)含量、赤霉素(GA)含量、生长素(Auxin)含量、细胞分裂素(CTK)含量、脱落酸(ABA)含量及其比值变化。结果表明,对板栗结果枝去除尾梢后均促进了基部芽平均萌发一年生枝条总数;TA处理提高了基部芽平均萌发一年生结果枝占比(16.67%)、一年生枝平均发育枝枝长及结果枝枝粗;TB处理、TC处理后基部芽只萌发出了发育枝。对照基部芽未萌发,仅顶端芽萌发一年生枝,平均为3.0个,其中结果枝占比为20.00%。尾梢去除后SL含量在TA处理下降幅度较大;GA含量在TB处理下降幅度较大;Auxin含量在TA处理下降,TB处理上升幅度较大;CTK含量波动幅度与对照相似,差异不显著;ABA含量在TC处理上升幅度较大,而在TA处理下降。吲哚-3-乙酸(IAA)含量与ABA含量的比值总体下降,其中TC处理下降幅度较大;IAA含量与GA含量的比值在TC处理上升幅度较大,波动较明显;ABA含量与GA含量的比值在TA处理下降,TC处理上升幅度较大。此外,相关性分析结果显示,对照基部芽赤霉素含量和脱落酸含量呈显著正相关(r=0.646),而处理基部芽29种激素间相关性主要集中在细胞分裂素和生长素之间,其中IA(吲哚-3-丙烯酸)含量与IAA-Ala[N-(3-吲哚乙酰基)-L-丙氨酸]、ICA(吲哚-3-甲酸)、TRA(色胺)、cZROG(顺式-玉米核苷-O-糖苷)、ABA-GE(脱落酸葡萄糖酯)、DHZ7G(双氢玉米素-7-糖苷)、ICAld(吲哚-3-甲醛)、tZOG(反式-玉米素-9-B-葡萄糖苷)的含量呈极显著正相关;IPR(异戊烯腺嘌呤核苷)含量、tZR(玉米素核苷)含量均与TRA含量、ILA(吲哚-3-乳酸)含量、cZROG(顺式-玉米核苷-O-糖苷)含量呈极显著负相关。综合考虑,对板栗进行尾梢去除后会促进基部芽的萌发,同时TA处理会促使基部腋芽萌发结果枝。尾梢去除后整体上降低了GA的含量,低水平的GA含量有助于促进腋芽生长。低水平的ABA含量有助于基部芽萌发结果枝;高水平ABA含量与GA含量的比值会抑制腋芽萌发结果枝。合理区间内的低水平IAA含量,可能会促进板栗基部芽萌发结果枝。

关键词：板栗尾梢处理基部芽液相色谱串联质谱技术激素

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烟草TCP家族成员鉴定及表达分析

生物工程学报 2024年第1期40卷 226-238页

作者：王世泽李云韩玉翠余世洲王爽刘勇林小虎河北科技师范学院农学与生物科技学院河北省作物逆境生物学重点实验室河北秦皇岛066004 贵州省烟草科学研究院贵州贵阳550009 河南农业大学烟草学院河南郑州450002

TCP家族作为植物特有的转录因子,在植物发育的不同方面发挥着重要作用。为筛选烟草中TCP家族成员,本研究通过全基因组同源比对,鉴定烟草与拟南芥TCP家族同源序列。利用生物信息学的方法分析其理化性质、系统进化关系、顺式作用元件等;筛... 详细信息

TCP家族作为植物特有的转录因子,在植物发育的不同方面发挥着重要作用。为筛选烟草中TCP家族成员,本研究通过全基因组同源比对,鉴定烟草与拟南芥TCP家族同源序列。利用生物信息学的方法分析其理化性质、系统进化关系、顺式作用元件等;筛选AtTCP3/AtTCP4的同源基因,并利用RT-qPCR检测在20%PEG6000处理下的基因表达量变化。结果表明烟草中含有TCP家族成员63个,其氨基酸序列长度范围为89-596aa,蛋白亲水性(grand average of hydropathicity,GRAVY)范围为-1.147-0.125,等电点(isoelectric point,pI)范围为4.42-9.94,内含子个数为0-3,亚细胞定位均位于细胞核。保守结构域和系统进化关系分析结果表明,烟草TCP家族可分为PCF、CIN和CYC/TB1这3个亚家族且每个亚家族具有稳定序列。基因启动子区顺式作用元件结果表明,TCP家族基因含有低温顺式作用元件(LTR)及多种胁迫及代谢调控相关的元件(MYB、MYC)等顺式作用元件。基因表达模式分析表明,AtTCP3/AtTCP4同源基因(NtTCP6、NtTCP28、NtTCP30、NtTCP33、NtTCP42、NtTCP57和NtTCP63)在20%PEG6000处理下表达量显著上调表达/下调表达,并发现NtTCP30和NtTCP57基因对干旱胁迫响应较为明显。研究结果剖析了烟草基因组中的TCP家族,为烟草抗旱基因功能研究及品种培育提供了候选基因。

关键词：烟草 TCP家族干旱胁迫表达分析

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