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题名香果树种子萌发的光照需求及其转录组响应分析
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作者
程薪宇
郭梦桥
官海云
茹剑
白琰
郭连金
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机构
上饶师范学院生命科学学院赣东北特色植物资源保育与生态修复重点实验室
上饶师范学院应用光学技术江西省重点实验室
哈尔滨师范大学生命科学与技术学院
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出处
《植物研究》
北大核心
2025年第4期546-557,共12页
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基金
国家自然科学基金地区科学基金项目(32060336,31860200,31360145)
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ211719,GJJ211723)。
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文摘
为探究中国特有濒危植物香果树(Emmenopterys henryi)种子萌发所需光照时间及不同光照时间下种子形态性状与萌发率间相关性,以香果树种子为研究材料,比较0、1、2(8 h/1st day+4 h/2nd day)、2、4、6、8 d光照处理下种子萌发率差异,观察并分析种子形态与萌发时间相关性。同时,利用高通量测序技术对经避光(2 d)与基础光照(种子萌发率≥50%所需的最短光照时间,2 d)处理的香果树种子进行转录组测序与分析。结果显示:光照处理条件下,供试种子萌发率随光照时间延长而提高,8 d光照处理种子培养至10 d萌发率为98.89%;种子形态特征与萌发时间相关性分析结果显示,种仁长、种仁长宽比与萌发时间呈显著负相关(P<0.05)。避光(2 d)与基础光照(2 d)处理的种子转录组响应及其生物信息学解析共发现4657个显著差异表达基因(DEGs),上调表达的基因为2950个,下调表达的基因为1707个。鉴定出的185个转录因子中,光照处理组HSF家族成员全部表达下调,蛋白质代谢相关GO term被显著富集。DEGs在二萜生物合成(ko00904)、半胱氨酸与甲硫氨酸代谢(ko00270)和植物-病原菌互作(ko04626)等与胚发育、种苗抗逆性相关的KEGG通路上显著富集(P-adjust<0.05)。综上,香果树种子中种仁较大者萌发更早,光照2 d可满足香果树种子萌发的基本需求。该研究为揭示香果树野外种群结构异常的形成机制及推动野外种群复壮提供理论依据。
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关键词
香果树
种子
光照
萌发
转录组
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Keywords
Emmenopterys henryi
seed
light
germination
transcriptome
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分类号
Q786
[生物学—分子生物学]
Q944
[生物学—植物学]
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题名香果树幼苗低温胁迫下的生理响应与适应机制
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作者
程薪宇
程霖锐
陈寒瑶
江恩文
郭梦桥
郭连金
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机构
上饶师范学院生命科学学院
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出处
《西北林学院学报》
2025年第5期107-121,共15页
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基金
国家自然科学基金地区科学基金项目(32060336)
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ211719)。
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文摘
探明香果树幼苗在低温胁迫下的生理响应规律,为该物种野外种群复壮提供理论基础。以香果树一苗龄幼苗(Y1)与二苗龄幼苗(Y2)为研究对象,进行1、4、7、10、15、25℃处理,测定根与叶片的丙二醛(MDA)含量、渗透调节物含量及抗氧化酶活性,观察根与叶片的显微结构特性,并对低温胁迫下叶片的细胞膜透性和快速叶绿素荧光诱导动力学特性进行比较。Y1与Y2半致死温度(LT_(50))分别为6.73℃和1.36℃。Y1和Y2根与叶片的渗透调节物含量及抗氧化酶活性存在显著差异。大幅降温下,一苗龄幼苗叶片(Y1L)与二苗龄幼苗叶片(Y2L)J点相对可变荧光强度(V_(J))大幅提升,并出现K-带与L-带。随温度下降,Y2L JIP-test参数变化趋势较Y1L平缓。Y1L与Y2L的第二代综合生物反应指数(IBRv2)与光系统Ⅱ最大光化学效率(φ_(Po))呈极显著负相关。20℃左右下,香果树幼苗对光能的吸收利用效率最高。Y2与Y1相比,Y2根部皮层占比低,次生结构相对发达,叶片栅海比高。香果树幼苗耐低温能力相对较弱,但不同苗龄幼苗应对低温胁迫的生理响应与适应机制存在差异,二苗龄幼苗低温适应性高于一苗龄幼苗,低温对根的影响小于叶。
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关键词
香果树
幼苗
低温胁迫
生理响应
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Keywords
Emmenopterys henryi
seedling
low-temperature stress
physiological response
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分类号
Q945.78
[生物学]
S792.99
[生物学—植物学]
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