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桂花OfbHLH89参与调控花开放的功能解析

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园艺学报 2024年第6期51卷 1311-1320页

作者：李湘钟诗蔚王艺光邓金萍方遒赵宏波浙江农林大学风景园林与建筑学院浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室国家林业和草原局南方园林植物种质创新与利用重点实验室杭州311300

在桂花(Osmanthus fragrans)转录组数据库中筛选并克隆出可能参与花开放过程的候选基因OfbHLH89。该基因的开放阅读框(ORF)长744 bp,编码247个氨基酸。氨基酸序列和系统进化树分析表明,OfbHLH89与红豆VaBPE和辣椒CbBPE的亲缘相似性分别... 详细信息

在桂花(Osmanthus fragrans)转录组数据库中筛选并克隆出可能参与花开放过程的候选基因OfbHLH89。该基因的开放阅读框(ORF)长744 bp,编码247个氨基酸。氨基酸序列和系统进化树分析表明,OfbHLH89与红豆VaBPE和辣椒CbBPE的亲缘相似性分别为54.1%和52.74%。亚细胞定位显示OfbHLH89定位于细胞核。时空表达分析表明OfbHLH89在花中高表达,且在花开放过程中的表达水平逐渐升高,盛开期达到峰值;19℃低温诱导下的花芽中,OfbHLH89的转录水平显著高于23℃对照。OfbHLH89过表达矮牵牛花瓣变大,表明OfbHLH89可能参与花开放过程的花瓣扩张;检测转基因矮牵牛下游与细胞扩张相关基因的转录水平发现,PhEXPA1、PhXTH24和PhXTH25均显著上调。此外,在瞬时过表达OfbHLH89的桂花花芽中,OfXTH5、OfXTH21、Of XTH32、Of XTH34、OfEXPA4和OfEXPA13的相对表达量也显著高于对照花芽。综上,OfbHLH89可能通过激活细胞扩张相关基因的转录使花瓣变大从而影响桂花开放。

关键词：桂花花开放 bHLH 细胞扩张

生态修复视角下浙江省白鹭适应型驳岸特征指标分析及修复策略研究

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园林 2025年第2期42卷 105-113页

作者：项杰邹伟李胜陶一舟浙江农林大学园林设计院有限公司杭州311300 浙江农林大学风景园林与建筑学院杭州311300

白鹭作为生物景观和生态指示物种,其栖息地有效的生态恢复对提升区域物种多样性具有重要意义。从鸟类栖息地生态修复的视角出发,根据浙江省白鹭的迁徙路线选取了22个白鹭觅食区进行实地调研,并利用RStudio软件对白鹭数量与自然水岸特征... 详细信息

白鹭作为生物景观和生态指示物种,其栖息地有效的生态恢复对提升区域物种多样性具有重要意义。从鸟类栖息地生态修复的视角出发,根据浙江省白鹭的迁徙路线选取了22个白鹭觅食区进行实地调研,并利用RStudio软件对白鹭数量与自然水岸特征指标进行皮尔逊(Pearson)相关性分析与线性回归分析,量化研究白鹭觅食区的自然水岸特征。结果显示,白鹭数量与水岸坡度呈显著负相关,与水岸宽度呈显著正相关,而与植被覆盖度及水质数据相关性较弱。基于实地调研与分析结果,提出三项生态修复策略建议:(1)驳岸坡度应控制在2%以内,并适当增加水深在10.4±5 cm区域的驳岸宽度,驳岸形态可根据具体环境构建湖泊类、河道类、水田类、小岛类和水塘类5种形式;(2)驳岸植物群落结构应以灌草两层和草本一层为宜,植物种类选择需考虑白鹭的隐蔽性及其食源生物的生存环境;(3)驳岸区域的水质应尽量保持与现有觅食区水质数据相近,以满足白鹭食源生物的生存需求。旨在为白鹭觅食区的生态修复提供参考依据,对维护生物多样性及改善生态环境具有重要意义。

关键词：白鹭觅食区驳岸特征指标生态修复修复策略

百日草b HLH家族IIIf亚族基因筛选及表达分析

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农业生物技术学报 2023年第1期31卷 61-72页

作者：陈佳红蒋玲莉钱婕妤卿洪生许梦晗付建新张超浙江农林大学风景园林与建筑学院/浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室/南方园林植物种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室

百日草(Zinnia elegans)因花色丰富被广泛应用于花坛、花境等园林绿化中，花青素苷是影响其花色形成的重要色素之一。碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子是调控花青素苷合成的第二大类转录因子家族，其中与花色相... 详细信息

百日草(Zinnia elegans)因花色丰富被广泛应用于花坛、花境等园林绿化中，花青素苷是影响其花色形成的重要色素之一。碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子是调控花青素苷合成的第二大类转录因子家族，其中与花色相关的bHLH蛋白主要聚集在IIIf亚族，而目前百日草b HLH转录因子调控花青素苷合成的机制尚不清楚。本研究对百日草'梦境'6个不同花色品种不同发育阶段花瓣中的花青素苷含量进行了测定，发现粉色、玫红色、橙色以及红色品种在花蕾期的花青素苷含量最低，半开期的含量最高。不同花色中红色品种花瓣中花青素苷含量最高，其次为玫红色，而白色和黄色品种花瓣中不含有花青素苷。本研究基于转录组数据，共筛选出67个百日草bHLH转录因子，其中ZeGL3 (*** glabra 3)(GenBank No. UXP87119.1)和ZeTT8 (Z. elegans transparent testa 8)(GenBank ***747298)隶属于bHLH家族IIIf亚族。ZeGL3和ZeTT8氨基酸序列均含有MYB互作区域、bHLH和ACT保守结构域。ZeGL3基因在花瓣中表达量最高；而ZeTT8基因在花瓣及总苞片中表达量较高，在其他组织中表达量极低。ZeGL3基因在玫红色和红色品种中表达量整体上高于粉红色和珊瑚色品种(P<0.05)。结果表明，ZeGL3基因可能参与了百日草花青素苷代谢调控。本研究可为进一步揭示b HLH家族IIIf亚族基因调控百日草花青素苷代谢的分子机制提供理论依据。

关键词：百日草花青素 bHLH转录因子生物信息学分析表达分析

桂花OfTCPs基因克隆及其在花芽分化期表达特性分析

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农业生物技术学报 2021年第8期29卷 1506-1517页

作者：周丹缪云锋董彬杨丽媛赵宏波浙江农林大学风景园林与建筑学院/浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室/南方园林植物种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室

桂花(Osmanthus fragrans)是我国传统名花,其花芽分化进程受环境低温的影响。植物中特有的转录因子TCP (teosinte branched 1/cycloidea/proliferating cell)参与调节植物细胞、器官和组织形成等生理过程,在花芽发育过程中具有重要作用... 详细信息

桂花(Osmanthus fragrans)是我国传统名花,其花芽分化进程受环境低温的影响。植物中特有的转录因子TCP (teosinte branched 1/cycloidea/proliferating cell)参与调节植物细胞、器官和组织形成等生理过程,在花芽发育过程中具有重要作用。本研究基于桂花’堰虹桂’转录组数据,克隆得到12个OfTCPs基因的cDNA序列,其中7个OfTCPs基因序列具有完整的开放阅读框(open reading frames, ORF),长度在807～1 365 bp,编码蛋白长度为268～454个氨基酸;分子量28.24～49.49 kD,等电点在6.57～9.08之间。蛋白结构域分析表明OfTCP均含有保守的碱性区-螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)结构域;系统进化树分析显示,12个OfTCPs蛋白可以分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族,同一亚组的蛋白含有相似的保守元件。qRT-PCR分析发现,在不同温度处理下(19和25℃) OfTCP5、OfTCP9和OfTCP12可能是响应低温促进花芽分化的关键基因,但OfTCP9对低温的响应较为迟缓且主要在花芽分化后期起作用;转录激活活性分析表明OfTCP5和OfTCP12不具有转录激活活性。本研究可为进一步探讨TCP转录因子响应环境温度变化调控桂花花芽分化的分子机制提供理论基础。

关键词：桂花 TCP 花芽分化表达分析

桂花AQP基因家族鉴定及在花开放阶段的表达分析

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农业生物技术学报 2023年第5期31卷 943-957页

作者：周杰钟诗蔚方遒董彬王艺光肖政赵宏波浙江农林大学风景园林与建筑学院/浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室/南方园林植物种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室

水通道蛋白(aquaporin, AQP)是一种小分子膜内在蛋白，介导细胞与介质之间快速且被动的水分运输。本研究以桂花(Osmanthus fragrans)为材料，基于桂花基因组数据库，依据非冗余蛋白库(nonredundant protein sequence database, Nr)注释... 详细信息

水通道蛋白(aquaporin, AQP)是一种小分子膜内在蛋白，介导细胞与介质之间快速且被动的水分运输。本研究以桂花(Osmanthus fragrans)为材料，基于桂花基因组数据库，依据非冗余蛋白库(nonredundant protein sequence database, Nr)注释筛选获得桂花AQP家族41个成员的基因序列，通过系统进化分析将其划分为4个亚族：16个质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic proteins, PIP)、14个液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic proteins, TIP)、8个类NOD26膜内在蛋白(nodulin-26-like intrinsic proteins, NIP)和3个小分子碱性膜内在蛋白(small intrinsic proteins, SIP)。同一亚族成员在基因结构和保守基序等方面具有较高保守性，其编码蛋白长度为145～432个氨基酸；分子量为14.81～45.90 kD；等电点为4.84～9.81。qPCR分析OfPIPs和OfTIPs在桂花不同组织中的表达模式发现，OfPIP1、OfPIP5、OfPIP12、OfPIP13、OfPIP14、OfPIP15、OfPIP16、OfTIP1、OfTIP3、OfTIP4、OfTIP6、OfTIP9和OfTIP13在花中呈现特异性表达，进一步对其在桂花花开放进程中的表达模式研究发现，OfTIP6在花开放前期(S1～S2)有较高转录，推测其对花开放初期液泡的扩展发挥重要功能。而OfPIP1、OfPIP13、OfPIP14、OfPIP15、OfPIP16和OfTIP13在桂花花开放的后期(S4～S5)相对表达量显著上调(P<0.05)，推测这6个基因是在花开放后期行使功能的关键基因。本研究为进一步解析OfAQPs蛋白的生物学功能提供参考。

关键词：桂花水通道蛋白(AQP) 花开放

桂花OfMYB12基因参与类黄酮合成的功能分析

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农业生物技术学报 2024年第5期32卷 1037-1048页

作者：张慧莲王艺光钟诗蔚邓金萍方遒赵宏波浙江农林大学风景园林与建筑学院/浙江园林植物种质创新与利用重点实验室/国家林业和草原局南方园林植物种质创新与利用重点实验室

MYB转录因子广泛参与植物生长发育，对植物次生代谢具有重要调控作用。本课题组前期通过转录组测序(RNA-Seq)技术筛选出与桂花(Osmanthus fragrans)类黄酮合成相关的基因OfMYB12。本研究进一步从桂花'堰虹桂'(O. fragrans'Yanhonggui')... 详细信息

MYB转录因子广泛参与植物生长发育，对植物次生代谢具有重要调控作用。本课题组前期通过转录组测序(RNA-Seq)技术筛选出与桂花(Osmanthus fragrans)类黄酮合成相关的基因OfMYB12。本研究进一步从桂花'堰虹桂'(O. fragrans'Yanhonggui')的花芽克隆出OfMYB12基因(GenBank ***01176)，该基因ORF全长为1 026 bp，编码341个氨基酸；亚细胞定位结果表明该基因定位于细胞核中。多序列比对和系统发育树分析表明，OfMYB12基因属于典型的R2R3转录因子，且与拟南芥(Arabidopsis thaliana)中的原花青素AtMYB56激活因子亲缘关系最近。组织特异性结果分析表明，OfMYB12基因在桂花不同组织中均表达，并且在花瓣中表达量最高；在白花矮牵牛'米歇尔'(Petunia hybrida'Mitchell')中异源过表达OfMYB12，结果发现，转基因花瓣中的总黄酮含量显著高于对照组(P<0.05)，并且在类黄酮合成通路上的相关基因(PhCHS (Petunia hybrida chalcone synthase), PhF3H (*** flavanone 3-hydroxylase), PhFLS (P. hybrida flavonol synthase))的表达量显著升高。基于以上结果，推测OfMYB12基因可能参与类黄酮次生代谢生物合成的调控。本研究结果为桂花类黄酮合成分子机制探索及桂花品质改良提供了理论依据。

关键词：桂花花瓣 OfMYB12基因总黄酮

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不同干燥方法对梅花品质的影响及评价

浙江农林大学学报 2024年第6期41卷 1261-1273页

作者：陈樱之孔恩卢心可王艺光董彬赵宏波浙江农林大学风景园林与建筑学院浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室/南方园林植物种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室浙江杭州311300

【目的】探究不同干燥方法对梅Prunus mume干花品质的影响,并对其进行综合评价,为实际干燥加工中保持梅花的品质提供参考。【方法】采用热风干燥法、微波干燥法、复合干燥法和真空冷冻干燥法对8个梅花品种‘东方朱砂’‘Dongfang Zhush... 详细信息

【目的】探究不同干燥方法对梅Prunus mume干花品质的影响,并对其进行综合评价,为实际干燥加工中保持梅花的品质提供参考。【方法】采用热风干燥法、微波干燥法、复合干燥法和真空冷冻干燥法对8个梅花品种‘东方朱砂’‘Dongfang Zhusha’、‘骨红朱砂’‘Guhong Zhusha’、‘晓红宫粉’‘Xiaohong Gongfen’、‘粉皮宫粉’‘Fenpi Gongfen’、‘粉台玉蝶’‘Fentai Yudie’、‘月光玉蝶’‘Yueguang Yudie’、‘久观绿萼’‘Jiuguang Lve’、‘素玉绿萼’‘Suyu Lve’的鲜花进行干燥,以色差值、抗氧化能力、总黄酮质量分数等作为评价指标,比较不同干燥方法对梅花品质的影响,运用熵权-变异系数法组合赋权计算综合评分,并用加权逼近理想解排序法验证评价模型,得到最优的干燥方法。【结果】4种干燥方法中,真空冷冻干燥处理的梅花色差值与收缩率最小,分别小于33.09、28.7%,且样品总黄酮、花青素、总绿原酸质量分数最高。真空冷冻干燥法与复合干燥法处理材料的可溶性蛋白质质量分数最高,抗氧化能力最强。挥发性成分在复合干燥后保留率最高,大于50%。综合评分排名由高到低依次为真空冷冻干燥组、复合干燥组、热风干燥组、微波干燥组。【结论】4种干燥方法中真空冷冻干燥法后有效成分质量分数最高,其次为复合干燥法。真空冷冻干燥与复合干燥后梅花品质较佳,可用于梅花精品加工与干花批量生产。

关键词：梅花干燥方法花色花香抗氧化性

百日草花青素苷合成相关MYB转录因子筛选及ZeMYB9功能研究

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园艺学报 2022年第7期49卷 1505-1518页

作者：钱婕妤蒋玲莉郑钢陈佳红赖吴浩许梦晗付建新张超浙江农林大学风景园林与建筑学院浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室杭州311300

以百日草‘梦境红色’作为试验材料,基于其转录组初步鉴定出33个MYB转录因子。系统进化树分析,鉴定出10个可能参与调控花青素苷合成的R2R3-MYB蛋白,其中S4亚族5个、S6亚族3个、S7亚族2个。结合这10个MYB基因表达和花瓣花青素苷含量变化... 详细信息

以百日草‘梦境红色’作为试验材料,基于其转录组初步鉴定出33个MYB转录因子。系统进化树分析,鉴定出10个可能参与调控花青素苷合成的R2R3-MYB蛋白,其中S4亚族5个、S6亚族3个、S7亚族2个。结合这10个MYB基因表达和花瓣花青素苷含量变化结果,推测S4亚族Ze MYB32可能负调控花青素苷的合成,而Ze MYB3和Ze MYB16可能促进花青素苷的积累。此外,S6亚族Ze MYB9和Ze MYB10可能正调控花青素苷的合成。进一步研究发现,Ze MYB9定位于细胞核内。烟草中过表达Ze MYB9显著促进其叶片花青素苷的积累,花青素苷合成相关基因上调表达,表明Ze MYB9正向调控花青素合成。

关键词：百日草花青素苷 MYB转录因子生物信息学分析

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‘红元宝’紫玉兰两次花芽分化差异代谢通路及关键调控基因筛选

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园艺学报 2020年第8期47卷 1490-1504页

作者：程少禹宣铃娟董彬顾翠花申亚梅张明如戴梦怡王卓为章颖佳陆丹迎浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室浙江农林大学风景园林与建筑学院杭州311300

为了探究调控‘红元宝’紫玉兰一年两次花芽分化的成花关键基因和代谢通路,对其两次花芽分化过程的前、中、后期花芽样本进行转录组和代谢组测序分析。转录组拼接后共得到43257条Unigene,其中鉴定出35个差异表达的成花关键基因;代谢组... 详细信息

为了探究调控‘红元宝’紫玉兰一年两次花芽分化的成花关键基因和代谢通路,对其两次花芽分化过程的前、中、后期花芽样本进行转录组和代谢组测序分析。转录组拼接后共得到43257条Unigene,其中鉴定出35个差异表达的成花关键基因;代谢组共检测到569个代谢物。结合转录组和代谢组分析,两次花芽分化中期产生差异基因最多,共4074个。第二次花芽分化产生的差异代谢物蔗糖(Sucrose)和3–氰基丙氨酸(3-Cyanoalanine)大幅上调,甲基丙二酸(Methylmalonic acid)大幅下调,它们在4条KEGG通路上与相应时期的差异基因的相关性值|PCC|>0.80且P0.80。通过CCA(Canonical correspondenceanalysis)分析:两次花芽分化的中期,筛选出存在差异转录调控机制的KEGG通路共3条,分别为ko01200碳代谢、ko00630乙醛酸和二羧酸代谢和ko02010ABC转运蛋白。从35个成花基因中随机挑选6个(Ml COL9、MlGA9、Ml GAI、MlSPL4、MlSPY、MlSVP)进行qPCR验证,其表达模式与转录组基本一致,说明转录组数据可靠。研究表明:‘红元宝’紫玉兰二次花芽分化是受到光周期途径、春化途径、年龄途径和赤霉素途径的共同影响以及8条代谢通路的协同作用而产生,且代谢物蔗糖和海藻糖在其中发挥重要的作用。

关键词：紫玉兰二次成花差异基因差异代谢物实时荧光定量PCR