盐胁迫对红花玉兰嫁接苗生长和光合特性的影响 被引量：26

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作者 赵秀婷 王延双 +5 位作者 段劼 马履一 何宝华 贾忠奎 桑子阳 朱仲龙 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期43-53,共11页

【目的】研究盐胁迫下红花玉兰嫁接苗的生长和光合特性的变化,探究其在盐胁迫下的适应机制,为红花玉兰种质资源的保护和盐渍地区引种、推广提供参考。【方法】以‘娇红二号’红花玉兰嫁接苗为材料进行盆栽控制试验,设置5个NaCl浓度梯度... 【目的】研究盐胁迫下红花玉兰嫁接苗的生长和光合特性的变化,探究其在盐胁迫下的适应机制,为红花玉兰种质资源的保护和盐渍地区引种、推广提供参考。【方法】以‘娇红二号’红花玉兰嫁接苗为材料进行盆栽控制试验,设置5个NaCl浓度梯度[质量分数0(CK)、0.1%(T1)、0.2%(T2)、0.3%(T3)和0.4%(T4)],盐胁迫20天后观测其生长状况、叶片性状、气体交换参数、叶绿素荧光参数和光合光响应曲线等。【结果】1)盐胁迫对红花玉兰嫁接苗的苗高、地径、茎生物量和根冠比并无显著影响,对叶生物量、根生物量和整株干质量影响显著,T1叶生物量、根生物量和整株干质量高于CK,其余处理均低于CK。2)随着盐浓度的增大苗木叶片厚度呈先升后降的趋势,T1的叶片厚度最大,达0.30 mm;叶片干质量呈减小趋势;叶面积和比叶面积并无显著差异。3)当盐浓度≥0.2%时,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量显著下降;叶绿素a/b随盐浓度增大呈下降趋势,但类胡萝卜素的变化并无显著规律。4)T1的净光合速率(Pn)高于CK,达8.81μmol·m^(-2)s^(-1),随着盐浓度增大Pn呈下降趋势;盐处理的气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均小于CK。5)盐胁迫处理的植株叶片叶绿素荧光参数相比对照均有不同程度的下降,其中Fv/Fm、F′v/F′m、ΦPSⅡ和ETR的值均随盐浓度升高而下降,但各盐处理间qP并无显著差异。6)除T1大于CK外,其余处理Pnmax均小于CK;盐胁迫显著降低了叶片暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点,且各盐处理间并无显著差异。【结论】盐胁迫显著影响红花玉兰嫁接苗的生长和光合作用,使其叶片细胞光合活性降低,植株生长减缓。综合各指标可知,0.1%盐胁迫下红花玉兰嫁接苗的生长和光合与对照并无显著差异。 展开更多

关键词 红花玉兰 盐胁迫 光合作用 光合荧光 光响应曲线

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植物SPFH超家族蛋白及其生物学功能研究进展 被引量：3

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作者 曹阳阳 玉猛 +3 位作者 鲁良 李晔 林金星 李瑞丽 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期294-302,共9页

膜微区(membrane microdomains)是细胞质膜上富含固醇类和鞘脂类的微结构域,大小为10~200 nm,为一种高度动态的结构。膜微区富含多种标记蛋白,例如GPI(glycosylphosphatidylinositol)锚定蛋白和许多膜整合蛋白。其中SPFH超家族蛋白(Stom... 膜微区(membrane microdomains)是细胞质膜上富含固醇类和鞘脂类的微结构域,大小为10~200 nm,为一种高度动态的结构。膜微区富含多种标记蛋白,例如GPI(glycosylphosphatidylinositol)锚定蛋白和许多膜整合蛋白。其中SPFH超家族蛋白(Stomatin、Prohibitin、Flotillin and Hflk/C)进化保守,并且广泛分布于原核和真核生物中。研究表明SPFH蛋白具有多种重要的生物学功能,参与植物的抗病、抗逆和生长发育等过程,因此受到了越来越多的关注。本文主要介绍了SPFH超家族蛋白的结构及其寡聚化状态,且进一步综述了SPFH超家族蛋白在植物中的研究进展,以期为今后系统开展其在膜微区形成过程中的功能研究提供理论依据。 展开更多

关键词 膜微区 动态的 SPFH蛋白超家族 寡聚化

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RNA表观遗传修饰及其在植物中的研究进展 被引量：1

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作者 鲁良 陈博 +4 位作者 曹阳阳 邓玮杭 李晔 林金星 李瑞丽 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期189-200,共12页

RNA转录后修饰是将新生RNA分子加工成为成熟产物的修饰过程,它已经成为表观遗传学研究的一个崭新领域,在生物体的生殖、生长和发育等生命活动过程中发挥着十分重要的作用。近年来,人们对RNA的6-甲基腺嘌呤(N^6-methyladenosine,m^6A)、5... RNA转录后修饰是将新生RNA分子加工成为成熟产物的修饰过程,它已经成为表观遗传学研究的一个崭新领域,在生物体的生殖、生长和发育等生命活动过程中发挥着十分重要的作用。近年来,人们对RNA的6-甲基腺嘌呤(N^6-methyladenosine,m^6A)、5-甲基胞嘧啶(5-Methylcytosine,m^5C)以及假尿苷修饰(Pseudouridines,Ψ)等几种重要的RNA表观遗传修饰开展了广泛地研究。本文主要阐述了这几种RNA修饰的分布特征、形成机制以及检测方法,并着重总结了它们在植物生长发育中的功能与研究进展等,为今后系统开展RNA表观遗传学的研究提供理论参考。 展开更多

关键词 RNA修饰 6-甲基腺嘌呤 5-甲基胞嘧啶 假尿苷 表观遗传

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拟南芥子叶发育过程中叶绿体特征的量化及分布分析 被引量：4

4

作者 马灵玉 王广超 +3 位作者 张曦 胡子建 沈微微 林金星 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期270-278,共9页

拟南芥子叶发育过程中叶绿体的体积、面积和形状及分布等特征对于植株生长具有重要影响,但如何对萌发过程中细胞内叶绿体的体积、面积和形状等特征进行定量和分布的相关性分析仍然存在一定空白。本研究首先使用荧光显微镜获取不同萌发... 拟南芥子叶发育过程中叶绿体的体积、面积和形状及分布等特征对于植株生长具有重要影响,但如何对萌发过程中细胞内叶绿体的体积、面积和形状等特征进行定量和分布的相关性分析仍然存在一定空白。本研究首先使用荧光显微镜获取不同萌发时期的子叶叶绿体的二维层扫图集,然后对图集进行优化及三维重构和叶绿体分割,并对叶绿体的体积、面积、及形状等特征进行量化分析,不仅获得不同尺寸、形状的叶绿体分布比例,而且将特征和分布进行四维可视化展示。此外,研究中还使用泰森多边形算法对不同属性的叶绿体进行聚类分析,进而得到不同类别的叶绿体在组织中的连接和分布信息。另外,本文通过电子显微镜成像方法,进一步确认了随着拟南芥子叶的生长,叶绿体的超微结构发生了显著变化,逐渐变大。该图像处理方法不仅能够快速识别细胞中叶绿体的不同特征及参数,还能够根据细胞中叶绿体的密度、面积、距离等特征参数对叶绿体的连接度和分布进行特异性分析,是一种功能强大且高效灵活的多细胞分析方法。 展开更多

关键词 叶绿体成像 细胞参数 四维可视化 泰森多边形 图像处理

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一种简便的植物单细胞显微操作分选方法 被引量：1

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作者 鄂一岚 何其邹洪 李瑞丽 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期86-89,共4页

植物细胞具有刚性细胞壁,是植物进行单细胞分析的主要阻碍,选择适当的酶解方法去除细胞壁以后,分选出具有活性的原生质体是进行植物单细胞分析的关键。本文以84 K杨叶肉组织为材料,酶解4 h以后,稀释原生质体至适当密度。在光学显微镜下... 植物细胞具有刚性细胞壁,是植物进行单细胞分析的主要阻碍,选择适当的酶解方法去除细胞壁以后,分选出具有活性的原生质体是进行植物单细胞分析的关键。本文以84 K杨叶肉组织为材料,酶解4 h以后,稀释原生质体至适当密度。在光学显微镜下,使用微吸管、口吸管相互配合,直接进行显微操作分选。移动微吸管针口靠近目标原生质体,缓慢给予负压,将原生质体吸到微吸管内,给予正压释放,成功地分选出目标细胞,分选效率可达100%。该方法可以为多种植物的不同组织单细胞初步分选提供一种简便、快速的方法。 展开更多

关键词 植物细胞分选 原生质体 显微操作 光学显微镜

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植物水通道蛋白PIPs亚细胞定位转运的研究进展 被引量：7

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作者 鲁雨晴 崔亚宁 +2 位作者 张原 姚小敏 李晓娟 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期779-786,共8页

水通道蛋白是一种水分选择性跨膜运输的特异性孔道,介导水分子和小的不带电荷的溶质进行快速的跨膜运输。植物细胞可以调节水通道蛋白基因的表达、蛋白的翻译后修饰以及蛋白的亚细胞定位,通过多种方式调节细胞的水分运输能力从而响应逆... 水通道蛋白是一种水分选择性跨膜运输的特异性孔道,介导水分子和小的不带电荷的溶质进行快速的跨膜运输。植物细胞可以调节水通道蛋白基因的表达、蛋白的翻译后修饰以及蛋白的亚细胞定位,通过多种方式调节细胞的水分运输能力从而响应逆境信号。定位在细胞质膜的水通道蛋白亚家族PIPs是植物水通道蛋白最大的亚家族成员,对维持植物水分状态起着重要作用。本文重点介绍了PIPs蛋白的亚细胞定位、胞吞和胞吐循环以及蛋白质降解的调控机制。 展开更多

关键词 水通道蛋白 亚细胞定位 胞吐 胞吞

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胡杨PeREM1.3过表达提高烟草耐盐性的机制 被引量：4

7

作者 张会龙 武霞 +5 位作者 尧俊 赵楠 赵瑞 李金克 沈昕 陈少良 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-9,共9页

【目的】盐害作为一类非生物胁迫严重危害了农作物的生存以及产量。Remorin作为一类植物特有的蛋白质在植物适应环境过程中具有重要功能。本研究克隆了胡杨remorin蛋白PeREM1. 3的编码基因PeREM1. 3,并研究PeREM1. 3基因在植物耐盐性中... 【目的】盐害作为一类非生物胁迫严重危害了农作物的生存以及产量。Remorin作为一类植物特有的蛋白质在植物适应环境过程中具有重要功能。本研究克隆了胡杨remorin蛋白PeREM1. 3的编码基因PeREM1. 3,并研究PeREM1. 3基因在植物耐盐性中的作用。【方法】笔者将基因构件35S::PeREM1. 3转入模式植物烟草中,在盐胁迫条件下,通过生理生化的方法对表达PeREM1. 3的转基因烟草进行基因功能的分析。【结果】研究显示PeREM1. 3蛋白定位于细胞质膜上,其编码基因PeREM1. 3的开放阅读框(ORF)长600 bp,编码199个氨基酸。胡杨中PeREM1. 3能够响应盐胁迫和渗透胁迫表达上调。结果表明,在烟草中过表达PeREM1. 3明显地提高了耐盐性。过表达PeREM1. 3的烟草转基因株系中抗氧化物酶如SOD、POD和CAT活性显著提高,降低了活性氧水平,调控活性氧平衡。另外植物抗逆相关基因SOS1、HAK、NHA1、VAG1和PMA4的转录水平显著增高,调控K^+/Na^+平衡。【结论】这些结果说明PeREM1. 3蛋白通过维持植物的活性氧平衡和K^+/Na^+平衡来提高植物的耐盐性。 展开更多

关键词 胡杨 remorin蛋白 抗盐性 活性氧 转基因烟草

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木聚糖衍生物及膜材料研究进展 被引量：4

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作者 彭锋 饶俊 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期1-12,共12页

木聚糖作为阔叶木和禾本科植物半纤维素的主要成分,因其来源广、可再生、可降解等特点,近年来成为备受关注的功能天然高分子。木聚糖基膜材料因气体阻隔性能优异、生物相容性好、环境友好等特性,在造纸、食品包装、涂层、生物医药材料... 木聚糖作为阔叶木和禾本科植物半纤维素的主要成分,因其来源广、可再生、可降解等特点,近年来成为备受关注的功能天然高分子。木聚糖基膜材料因气体阻隔性能优异、生物相容性好、环境友好等特性,在造纸、食品包装、涂层、生物医药材料领域展现出巨大的应用潜力。但是木聚糖具有水溶性和成膜性较差、膜材料极易吸湿和力学强度低等缺陷,极大地限制了其规模化、商业化应用,因此,如何改善这些缺陷将是木聚糖研究与应用的热点和难点。木聚糖通过化学改性可赋予其刺激响应性、离子性、热塑性等新的特性,增加木聚糖的溶解性、疏水性和改善其可加工性能,是实现木聚糖在功能材料制备与应用的重要途径。笔者总结了近年来木聚糖醚化、酯化、氧化和接枝共聚改性的研究进展,探讨了反应条件对木聚糖衍生物取代度、产率和性能的影响;总结了近年来木聚糖基膜材料的制备策略与应用,如通过内增塑、外增塑、聚合物增强等实现了木聚糖基膜材料的高效制备,并探讨了其在应用过程中的优势及缺陷,为木聚糖今后研究和应用提供新的方法和思路。 展开更多

关键词 木聚糖 化学改性 醚化 酯化 膜材料 阻隔性能

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枣果胶甲酯酶基因家族鉴定及基于RNA-Seq表达分析 被引量：1

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作者 王雪 宋爽 +4 位作者 李美育 薄文浩 李颖岳 庞晓明 曹明 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期8-16,共9页

【目的】果胶是植物细胞壁的主要成分和结构多糖。果胶甲酯酶(PME)是一种重要的果胶修饰酶,具有调节细胞壁弹性和通透性的作用,在植物的生长发育过程中发挥作用。本研究探讨枣果胶甲酯酶基因家族的基本信息和特点,为进一步阐明ZjPMEs基... 【目的】果胶是植物细胞壁的主要成分和结构多糖。果胶甲酯酶(PME)是一种重要的果胶修饰酶,具有调节细胞壁弹性和通透性的作用,在植物的生长发育过程中发挥作用。本研究探讨枣果胶甲酯酶基因家族的基本信息和特点,为进一步阐明ZjPMEs基因的功能、筛选果实质地密切相关基因奠定基础。【方法】本研究基于‘冬枣’基因组,鉴定枣基因组中的果胶甲酯酶基因;基于RNA-Seq数据,分析枣果胶甲酯酶基因家族的特征以及表达模式。【结果】共鉴定出46个枣果胶甲酯酶基因,不均匀分布在10条染色体上。系统演化分析表明这些基因包含29个Type-Ⅰ型和17个Type-Ⅱ型成员,进一步可以划分为4个亚家族。在每个亚家族中,基因共享保守的基因结构和基序组成。基因表达分析显示该家族基因在花中表达丰度较高,可能在枣的生殖发育过程起重要作用。通过分析该家族基因在不同质地的‘冬枣’(酥脆)和‘P15’(硬质)以及在不同用途的‘冬枣’(鲜食)和‘骏枣’(制干)果实发育过程中的表达模式,筛选出与枣果实质地关系密切的基因ZjPME 18,该基因在‘P15’和‘骏枣’果实中表达量较高。【结论】枣果胶甲酯酶基因家族具有特定的结构特征及表达模式,ZjPME 18的表达与调控可能与枣果实质地密切相关。 展开更多

关键词 枣 果胶甲酯酶 基因家族 表达模式

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栾树查尔酮合酶基因克隆与表达分析 被引量：1

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作者 郭婷 黄赛 +1 位作者 吴茹茜 安新民 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期27-35,共9页

【目的】查尔酮合酶(CHS)是苯丙烷途径的限速酶之一,在植物次生代谢物的合成中起着重要的作用。本研究通过对栾树CHS基因进行克隆与生物信息学分析,以及分析栾树CHS基因表达与类黄酮合成的关系,期望为后续深入研究栾树类黄酮代谢途径其... 【目的】查尔酮合酶(CHS)是苯丙烷途径的限速酶之一,在植物次生代谢物的合成中起着重要的作用。本研究通过对栾树CHS基因进行克隆与生物信息学分析,以及分析栾树CHS基因表达与类黄酮合成的关系,期望为后续深入研究栾树类黄酮代谢途径其他相关基因、CHS基因家族以及锦叶栾呈色机制提供参考。【方法】以栾树叶片为材料,采用RTPCR技术进行查尔酮合酶基因的克隆并进行生物信息学分析;通过实时定量PCR(qRT-PCR)技术分析CHS基因在栾树不同组织以及在5月、7月、9月的栾树和锦叶栾叶片中的表达模式;通过代谢组测定筛选出栾树与锦叶栾的类黄酮差异代谢物。【结果】克隆获得两个CHS基因的全长DNA,命名为KpCHS1和KpCHS2。其中KpCHS1序列全长为2492 bp,ORF为1173 bp,编码含有390个氨基酸的蛋白质;KpCHS2序列全长为1321 bp,ORF为1182 bp,编码含有393个氨基酸的蛋白质;进一步的序列比对和系统发育分析表明,KpCHS1和KpCHS2蛋白高度同源,具有四个CHS特异性保守基序和一个查尔酮合成酶活性位点;KpCHS1和KpCHS2在栾树根、茎、叶、种子中都普遍表达,其中,KpCHS2在种子中的表达量最高,KpCHS1在叶片中表达量高,而在根和茎中,两个基因的表达量相似且较低;表达模式分析显示,在栾树和锦叶栾叶片中,随着月份增加,KpCHS1的表达量呈现出下降的趋势,而KpCHS2表达量未表现出明显的规律。在7月份的叶片样本中,KpCHS1基因在锦叶栾中表达量显著高于栾树;代谢组结果显示,山奈酚-7-O-葡萄糖苷、7-羟基香豆素、槲皮素-3β-D-葡萄糖苷、以及类黄酮生物合成途径重要的中间产物山萘酚、柚皮苷等黄酮类物质在锦叶栾叶中含量显著升高。【结论】KpCHS1和KpCHS2属于栾树查尔酮合酶家族并且高度同源,但在系统进化树上分布在很远分支上,推测这两个蛋白在氨基酸活性催化功能上可能存在较大差异;KpCHS1和KpCHS2在根、茎、叶、种子中均有表达,且在叶和种子中较高。研究结果初步显示,KpCHS1基因与栾树类黄酮的生物合成高度相关。 展开更多

关键词 栾树 查尔酮合酶 克隆 类黄酮合成

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DNA/RNA甲基化修饰检测技术进展

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作者 张耿 边佳辉 +1 位作者 崔亚宁 李晓娟 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期348-359,共12页

表观遗传学研究的是在不改变基因序列前提下,持续性和可遗传性改变基因活性状态的分子和机制。其中DNA和RNA的修饰是近几年表观遗传修饰研究的热点。为了对这些表观遗传修饰的动态分布、机制和功能有更深入的认识和理解,研究人员开发了... 表观遗传学研究的是在不改变基因序列前提下,持续性和可遗传性改变基因活性状态的分子和机制。其中DNA和RNA的修饰是近几年表观遗传修饰研究的热点。为了对这些表观遗传修饰的动态分布、机制和功能有更深入的认识和理解,研究人员开发了多种定量和定位分析的检测方法。本文概述了DNA和RNA甲基化修饰形成的机制以及在植物中的功能,重点综述了近年来建立的检测表观遗传修饰的技术,并展望了新兴的单细胞和单分子测序技术的发展。高通量高精度检测技术的突破性发展,将极大促进对植物中表观遗传修饰的研究。 展开更多

关键词 表观遗传 DNA修饰 RNA修饰 单细胞测序 单分子测序

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