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干旱响应的大豆G-box结合因子GmDIBL1的克隆和功能鉴定

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第9期46卷 35-44页

作者：乔志清邱宇姗高映慧黎烊村刘菲张宏菊田惠丹王巧玲柳宁谭娉婷刘晨罗明西南大学农学与生物科技学院南方山地农业教育部工程研究中心西南大学生命科学学院

干旱是典型的非生物逆境之一,严重影响作物的产量品质.鉴定作物抗/耐旱关键基因功能,解析其调控机制,对于培育抗/耐旱作物新种质、保障粮食安全具有重要意义.大豆是对干旱逆境较敏感的作物,挖掘寻找大豆抗/耐旱基因、鉴定其功能、明确... 详细信息

干旱是典型的非生物逆境之一,严重影响作物的产量品质.鉴定作物抗/耐旱关键基因功能,解析其调控机制,对于培育抗/耐旱作物新种质、保障粮食安全具有重要意义.大豆是对干旱逆境较敏感的作物,挖掘寻找大豆抗/耐旱基因、鉴定其功能、明确其调控机制是大豆抗逆研究领域的热点.通过分析干旱处理的大豆根转录组数据,获得一个受干旱诱导的G-box结合蛋白基因GmDIBL1(Drought Induced B12D Like 1),克隆的cDNA序列包含1个长261 bp的开放阅读框,编码86个氨基酸残基,推导的分子量为10.1 kD,等电点为***1蛋白质序列与其他物种的G-box结合蛋白之间具有较高的保守性,包含B12D结构域(6~73个氨基酸残基)和跨膜螺旋,N-端具有信号肽,C-端构成非胞质区域(34~86氨基酸残基),该蛋白定位于细胞核.GmDIBL1基因在根瘤中的表达水平最高,根中次之.干旱处理12 h后,其表达水平显著升高.在耐旱性较强的‘晋豆21’根中的表达水平显著高于干旱敏感的‘绥农26’中的表达水平.进一步通过在大豆毛状根中超量表达和敲除GmDIBL1基因,鉴定了转基因材料对干旱的响应,证明超量表达GmDIBL1基因显著提高毛状根复合体的抗旱性.这些结果说明GmDIBL1基因是大豆中一个响应干旱胁迫的基因,在大豆抗/耐干旱逆境中具有重要作用.

关键词：干旱响应大豆 G-box结合蛋白 GmDIBL1基因克隆毛状根基因编辑

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以甘蓝下胚轴为外植体的再生体系优化

作物学报 2024年第9期50卷 2408-2414页

作者：赵美刘一玮石翔天李亚俐申树林尹能文赵会彦傅鹰曲存民西南大学西部(重庆)科学城种质创制大科学中心重庆400715 南方山地农业教育部工程研究中心/西南大学农学与生物科技学院重庆400715 浙江省农业科学院作物与技术利用研究所浙江杭州310021

针对甘蓝组织培养过程中再生体系难度大,培养效率低的问题,本研究以白花芥蓝下胚轴为外植体,对离体培养关键影响因素——无菌苗光/暗培养时间、NaClO消毒时间、激素配比对甘蓝种子、不定芽分化及再生的影响进行了比较分析。结果表明, 75... 详细信息

针对甘蓝组织培养过程中再生体系难度大,培养效率低的问题,本研究以白花芥蓝下胚轴为外植体,对离体培养关键影响因素——无菌苗光/暗培养时间、NaClO消毒时间、激素配比对甘蓝种子、不定芽分化及再生的影响进行了比较分析。结果表明, 75%无水乙醇40 s+5%NaClO 15 min消毒后,将种子暗培养3 d,再光培养3 d,无菌苗生长最好;预培养时培养基最佳激素组合是0.05 mg L^(–1) NAA (α-萘乙酸)+4 mg L^(–1) 6-BA (6-苄氨基嘌呤);筛选培养基的最佳激素组合为0.05 mg L^(–1) NAA+4 mg L^(–1) 6-BA+250 mg L^(–1) Cb (羧苄青霉素),愈伤发生率91.1%,不定芽分化率57.3%;生根培养基MS+30 g L^(–1)蔗糖+7 g L^(–1)琼脂+0.1 mg L^(–1) NAA+0.1%活性炭,不定根产生数量多,获得植株根系发达、生长势强。本研究建立的甘蓝组织培养优化体系能快速获得再生植株,有助于加速甘蓝良种的繁育与评价。

关键词：白花芥蓝下胚轴离体再生激素

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LED光质对辣椒果实色泽品质的影响

核农学报 2024年第4期38卷 794-803页

作者：杨奇谢小玉李清明郑胤建中国农业科学院都市农业研究所四川成都610218 西南大学农学与生物科技学院重庆400716

为探究LED光质处理对辣椒果实色泽的影响,采用光强为140μmol·m^(-2)·s^(-1)的LED蓝光(450 nm)、LED绿光(520 nm)、LED红光(660 nm)和LED白光,其中LED白光为对照,在温度25℃、相对湿度80%和光周期12 h的条件下,对花后30 d的辣椒果实... 详细信息

为探究LED光质处理对辣椒果实色泽的影响,采用光强为140μmol·m^(-2)·s^(-1)的LED蓝光(450 nm)、LED绿光(520 nm)、LED红光(660 nm)和LED白光,其中LED白光为对照,在温度25℃、相对湿度80%和光周期12 h的条件下,对花后30 d的辣椒果实分别进行照射,测定照射前及花后38、46 d辣椒果实的色泽指标、总叶绿素含量、总类胡萝卜素含量、总类黄酮相对含量、总花青素相对含量、β-胡萝卜素含量、叶黄素含量、β-隐黄质含量、玉米黄质含量、辣椒红素含量、美国香料贸易协会标准(ASTA)色值和国际色价标准(ICU)等变化。结果表明,与对照相比,LED红光能加速辣椒果实的转色,花后38和46 d,LED红光照射下辣椒果实的色泽指标均显著优于对照。在花后38 d时,LED红光照射下的辣椒红素含量显著增加至花后30 d的27倍,ASTA色值则显著提高至花后30 d的约3.5倍(P研究结果为LED光质加速采前辣椒果实转色,尤其是加快辣椒红素的积累及果实色泽品质提升提供了新思路。

关键词： LED光质辣椒果实色泽品质辣椒红素 ASTA色值

基于水稻大粒染色体片段代换系Z29的鉴定及QTL定位

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 13-23页

作者：刘金艳张朔语宗涵颖陈文博韦秘吴如会母建妍张记超凌英华张长伟何光华赵芳明张婷西南大学农学与生物科技学院/南方山地农业教育部工程中心重庆400715

千粒质量作为水稻产量的三要素之一,对产量的影响较大,其中千粒质量主要受水稻粒型的影响,因此挖掘新的粒型基因在生产中具有重要的意义.研究选育到1个以日本晴为受体亲本、自育优良籼稻恢复系R225为供体亲本的水稻染色体片段代换系(CSS... 详细信息

千粒质量作为水稻产量的三要素之一,对产量的影响较大,其中千粒质量主要受水稻粒型的影响,因此挖掘新的粒型基因在生产中具有重要的意义.研究选育到1个以日本晴为受体亲本、自育优良籼稻恢复系R225为供体亲本的水稻染色体片段代换系(CSSL)Z29. Z29含有来自R225的10个代换片段,平均代换长度2.90 Mb. Z29粒长和粒宽均极显著增加,表现为大粒表型,且其籽粒变大是由颖壳细胞数量极显著增多、增大引起.利用日本晴与Z29杂交构建的次级F2群体进行QTL定位,共检测到8个粒型相关QTL.进一步利用MAS法在F3群体中选育出14个次级染色体片段代换系,包括4个单片段代换系、 5个双片段代换系、 2个三片段代换系和3个四片段代换系.结果可为目的粒型相关QTL克隆和分子机制解析奠定基础,为分子设计育种提供资源.

关键词：水稻染色体片段代换系粒型 QTL定位产量

基于SSR标记与农艺性状对三七集团选择群体的评价

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植物遗传资源学报 2024年

作者：李满桥王前李葵秀俎峰陈中坚王勇魏富刚杨生超刘冠泽云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室云南农业大学农学与生物技术学院云南省农业科学院经济作物研究所文山学院三七研究院文山苗乡三七科技有限公司

三七为人参属多年生草本植物，生长和繁育周期长，群体间的遗传多样性低，但群体内单株间表型变异大，人参皂苷含量差异尤为明显。本研究根据三七中5种人参皂苷（三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rd）含量... 详细信息

三七为人参属多年生草本植物，生长和繁育周期长，群体间的遗传多样性低，但群体内单株间表型变异大，人参皂苷含量差异尤为明显。本研究根据三七中5种人参皂苷（三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rd）含量构建了11份集团群体（SL1～SL11），对当代和第一代集团群体人参皂苷含量进行了比较分析。同时，基于三七基因组，使用MISA软件进行全基因组水平SSR标记开发，鉴定到255239个SSR标记，筛选出17对多态性SSR标记。使用SSR标记对第一代群体进行遗传多样性评价。结果表明，11份第一代集团群体观察杂合度Ho较高（0.4583～0.6042），遗传分化程度低（Fst=0.0447），且具有较高基因流（Nm=11.6189）；第一代群体间总皂苷含量无显著性差异而三七皂苷R1变异系数高于总皂苷和其它单体皂苷，且群体SL8三七皂苷R1含量显著高于其它群体。本研究针对三七杂合度高、生长周期长、皂苷性状遗传规律不清，探索以皂苷含量为目标性状，构建高皂苷含量的集团群体；并利用全基因水平开发的SSR标记进行群体遗传多样性评价，构建的三七皂苷R1高含量群体可作为后续育种材料，为高皂苷含量三七品种分子育种方法的完善提供参考。

关键词：三七集团群体 SSR标记人参皂苷

灯盏花叶片数调控基因磷酸蛋白酶1的克隆与功能分析

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西南农业学报 2024年第6期37卷 1212-1219页

作者：方所艳朱琴杨云会关德军张尚林宋家瑶张旭高和四梅云南农业大学农学与生物技术学院昆明650201 西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心昆明650201 云南泽生生物科技有限公司云南红河652400

【目的】探究灯盏花叶片数相关基因磷酸蛋白酶1(EbPP1)的功能,为揭示灯盏花叶片数目和开花时间分子机理奠定基础。【方法】从灯盏花叶片克隆EbPP1基因,将其构建至植物过表达载体RP101。用蘸花法侵染刚抽薹拟南芥植株进行异源表达,通过... 详细信息

【目的】探究灯盏花叶片数相关基因磷酸蛋白酶1(EbPP1)的功能,为揭示灯盏花叶片数目和开花时间分子机理奠定基础。【方法】从灯盏花叶片克隆EbPP1基因,将其构建至植物过表达载体RP101。用蘸花法侵染刚抽薹拟南芥植株进行异源表达,通过筛选获得若干株T_(1)、T_(2)、T_(3)代拟南芥阳性植株。最后统计T_(3)代阳性植株叶片数目和开花时间,通过实时荧光定量(RT-qPCR)检测EbPP1表达量,并测定拟南芥植株内源激素含量。【结果】成功克隆全长EbPP1基因,并构建该基因的重组过表达载体RP101-GFP-EbPP1。在拟南芥中实现稳定的遗传转化,于T_(3)代中获得24株阳性EbPP1转基因植株,并对T_(3)代阳性植株进行实时荧光定量分析,RT-qPCR结果显示转基因拟南芥中EbPP1基因过量表达,其表达量从野生型的1.034增加至136.330;转基因拟南芥在表型上呈现出叶片数增多、开花时间延迟的特征;通过LC-MS定量测定植株内源激素含量显示,T_(3)代转基因拟南芥中吲哚-3-甲酸(ICA)和赤霉素24(GA24)等多种激素的含量明显高于野生型,其中生长素前体物质L-色氨酸(TRP)尤为显著,达到野生型的3倍。【结论】本研究成功在拟南芥植株中异源表达EbPP1基因,与野生型相比,转基因拟南芥中叶片数增多,EbPP1基因表达量增高,内源激素含量升高。表明EbPP1可能通过调控植物激素水平,进而影响灯盏花叶片数目和开花时间。本研究为进一步解析灯盏花叶片数目发育相关机制和开花分子机理奠定基础,也为选育高品质灯盏花新品种提供一定遗传基础。

关键词：灯盏花磷酸蛋白酶1 拟南芥遗传转化植物激素

减量施肥对三年生三七生长特性及皂苷含量的影响

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应用与环境生物学报 2024年

作者：洪杰寸竹张金燕双升普杨靖高丽琳张巨强陈军文云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室

为探究减量施肥对药用植物三七[Panax notoginseng （Burk. ） F. H. Chen]生长、产量及品质的影响，为生产上三七的合理施肥提供理论指导，本研究通过大田实验，设置了未施肥（CK）、减量施肥75%(F1)、减量施肥50%(F2)、减量施肥25%(F3... 详细信息

为探究减量施肥对药用植物三七[Panax notoginseng （Burk. ） F. H. Chen]生长、产量及品质的影响，为生产上三七的合理施肥提供理论指导，本研究通过大田实验，设置了未施肥（CK）、减量施肥75%(F1)、减量施肥50%(F2)、减量施肥25%(F3)、常规施肥(F4)五个处理(复合肥成分为N:P2O5:K2O=22:7:11)，对采收期三年生三七农艺性状、氮磷钾含量、皂苷含量、产量等指标进行分析。减量施肥对株高、叶宽、叶面积和主根干重没有显著影响。叶长、叶干重、茎干重、根干重和单株干重随施肥量减少而下降，在F1处理下最高。随施肥量减少主根中R1+ Rg1+ Rb1和总皂苷呈现先降后增再降的趋势，在F3处理下最高。F1降低主根中Rg1、Rb1、Rd、R1+ Rg1+ Rb1和总皂苷的百分含量，但主根Re和芦头Rb1含量受到抑制。F2显著降低芦头中Re，Rg1，Rb1的百分含量。F2、F3和F4显著提高须根中Rb1和Rd百分含量；F4显著降低须根中皂苷R1、Rg1、R1+ Rg1+ Rb1和总皂苷的百分含量。在N、P、K营养元素相对丰富的土壤背景下，适当减少施肥量能促进三七地上部分的生长，增强根系对养分的吸收，提高三七根系生物量的积累和产量，还有利于皂苷的积累，提高三七的品质。总之，适宜减量施肥即按168.75 kg/hm2施用复合肥能平衡三年生三七的产量和品质，提高经济产量。

关键词：施肥次数农艺性状生物量皂苷三七

甘蓝型油菜BnMAPK1的原核表达、亚细胞定位及酵母双杂交文库筛选

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作物学报 2020年第9期46卷 1312-1321页

作者：王珍姚梦楠张晓莉曲存民卢坤李加纳梁颖西南大学农学与生物科技学院/油菜工程研究中心/西南大学现代农业科学研究院重庆400715

植物的丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinases,MAPKs)级联是生长进程中多种信号跨膜传递的共同通路,它可以将外源刺激转入细胞内并引发细胞应答。目前C族MAPKs在甘蓝型油菜中的研究报道还很有限。本研究通过1个甘蓝型... 详细信息

植物的丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinases,MAPKs)级联是生长进程中多种信号跨膜传递的共同通路,它可以将外源刺激转入细胞内并引发细胞应答。目前C族MAPKs在甘蓝型油菜中的研究报道还很有限。本研究通过1个甘蓝型油菜的C族BnMAPK1基因的生物学进程聚类分析发现,BnMAPK1可能参与蛋白磷酸化、生长素介导的信号途径、逆境应答、细胞周期及转录等过程。BnMAPK1具有369个氨基酸残基,其相对分子质量约为42.5 kD,其可溶性蛋白可在原核系统中被诱导表达。BnMAPK1的亚细胞定位结果显示,BnMAPK1主要在细胞核内表达。Bait质粒pGBKT7-BnMAPK1在酵母双杂交系统中无毒性及自激活活性。为深入研究BnMAPK1蛋白参与的生物学进程,从甘蓝型油菜中油821苗期根、茎、叶中分别提取总RNA,分离得到mRNA,利用SMART技术合成并纯化双链cDNA后建立甘蓝型油菜混合cDNA文库。以共转化法筛选与BnMAPK1相互作用的蛋白,对其分析与鉴定显示,BnMAPK1在生长发育、非生物及生物逆境、转录、蛋白合成及代谢、翻译及翻译后修饰等过程中起作用。研究结果为MAPKs级联,尤其是C族MAPKs的研究提供了新的视野,为甘蓝型油菜抗性的机理研究及分子育种奠定了重要的理论依据。

关键词：甘蓝型油菜 BnMAPK1 原核表达亚细胞定位酵母双杂交

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药用植物金平人参种子休眠与萌发特性

应用与环境生物学报 2024年

作者：陈翠李朝林黄敏周平孟珍贵李龙根陈军文云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室云南农业大学农学与生物技术学院

为探究人参属药用植物金平人参（Panax vietnamensis Ha et Grushv.）种子的休眠类型和激素促进其种子萌发的机理，为种苗高效生产提供理论依据。以自然成熟的金平人参种子为材料，进行不同浓度赤霉素GA3（50、250、500 mg/L）和乙烯利... 详细信息

为探究人参属药用植物金平人参（Panax vietnamensis Ha et Grushv.）种子的休眠类型和激素促进其种子萌发的机理，为种苗高效生产提供理论依据。以自然成熟的金平人参种子为材料，进行不同浓度赤霉素GA3（50、250、500 mg/L）和乙烯利（ET）(50、250、500 mg/L)处理，并测定不同处理组种子后熟过程的胚率、萌发率及内源激素含量。结果表明，金平人参果实成熟时种胚尚未分化完全，需经过135 d左右才能完成后熟休眠过程。在金平人参种子自然后熟过程中，赤霉素(gibberellins 3，GA3)、反式玉米素（trans-zeatin，tZ）、二氢茉莉酸(dihydrojasmonic acid，H2JA)和乙烯（ethylene，ET）的含量随后熟时间延长而增加，而脱落酸（abscisic acid，ABA）、吲哚-3-乙酸（3-indoleacetic acid，IAA）和水杨酸（salicylic acid，SA）的含量则逐渐降低。500 mg/L GA3处理后，种子内源GA3含量显著提高，ABA含量降低；IAA、ET含量随后熟时间延长逐渐升高，H2JA逐渐降低。500 mg/L GA3处理可缩短金平人参种子后熟时间，并显著促进种子萌发。乙烯利（ET）处理后，种子内源激素含量无显著性差异，且种子后熟时间和种子萌发率未发生明显变化。本研究表明，金平人参种子收获时种胚未发育完全，休眠期大约135 d，属于形态休眠类型；500 mg/L GA3可有效缩短种子的后熟休眠时间、促进萌发；乙烯利（ET）处理对金平人参种子的萌发及休眠解除无促进作用。

关键词：金平人参种子休眠种胚发育植物激素