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纳米农药在植物病虫害防治中的前沿技术研究进展 被引量：1
1
作者 张叶卓 张准 +1 位作者 林金星 李晔 《农业工程学报》 北大核心 2025年第9期245-253,共9页
高效、低毒的农药技术对植物病虫害防治起着至关重要的作用。随着纳米技术的发展,纳米农药在农业病虫害防治技术中表现出药效高、残留少、剂量低等明显的优势,近年来成为国内外研究的热点。针对目前纳米农药的前沿研究及其技术进展,该... 高效、低毒的农药技术对植物病虫害防治起着至关重要的作用。随着纳米技术的发展,纳米农药在农业病虫害防治技术中表现出药效高、残留少、剂量低等明显的优势,近年来成为国内外研究的热点。针对目前纳米农药的前沿研究及其技术进展,该文从纳米农药的类型、相关的纳米技术、以及纳米农药的应用前景和生物安全性等几个方面进行了总结归纳,着重介绍了纳米农药的应用技术,阐述了其在农业应用方面的优势,讨论了纳米农药的生物安全性特点,并针对纳米农药目前存在的问题和发展前景进行展望,为高效的纳米农药的设计提供一定的理论和技术支撑。 展开更多
关键词 纳米农药 纳米技术 病虫害防治 农业 生物安全性
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光谱成像技术及其在植物中的应用研究进展 被引量：4
2
作者 李若凡 葛颜锐 +3 位作者 陈盈盈 吴丁洁 崔亚宁 李瑞丽 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期390-404,共15页
光谱成像技术能够同时获取样品的空间与化学信息,是研究复杂生物样品的有力工具。近年来,由于具备非入侵、无损测量等优势,光谱成像技术在食品与农产品检测、生物医学与环境监测等方面引起了越来越多的关注。同时,随着成像技术的发展,... 光谱成像技术能够同时获取样品的空间与化学信息,是研究复杂生物样品的有力工具。近年来,由于具备非入侵、无损测量等优势,光谱成像技术在食品与农产品检测、生物医学与环境监测等方面引起了越来越多的关注。同时,随着成像技术的发展,光谱成像技术在成像速度、波段数量、光谱分辨率、空间分辨率等方面的性能都得到了极大的提升,空间分辨率甚至可以打破衍射极限达到超分辨级别。本综述总结了拉曼光谱、红外光谱和近红外光谱等几种主要光谱成像技术的基本原理与性能,重点介绍了这类技术在植物细胞壁与木材研究、细胞结构与成分可视化、生物与非生物胁迫检测以及种子的无损测量等领域中的应用进展,并对这一类技术的发展潜力进行了探讨与总结,为今后光谱成像技术在植物研究领域的进一步发展与应用提供理论参考。 展开更多
关键词 成像 拉曼光谱 红外光谱 近红外光谱 细胞壁 细胞结构
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单病毒示踪技术在动植物细胞中的应用进展
3
作者 袁笑妍 张御格 +2 位作者 姚丽娟 唐晨 李晓娟 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期52-66,共15页
病毒(virus)是一种专营胞内寄生的简单微生物,是造成动植物病害的主要病原体之一。病毒的侵染过程高度动态且复杂,单病毒示踪技术的发展为揭示病毒生命活动的精细过程提供了可能。单病毒示踪是一种基于荧光标记与高时空分辨率成像的新方... 病毒(virus)是一种专营胞内寄生的简单微生物,是造成动植物病害的主要病原体之一。病毒的侵染过程高度动态且复杂,单病毒示踪技术的发展为揭示病毒生命活动的精细过程提供了可能。单病毒示踪是一种基于荧光标记与高时空分辨率成像的新方法,允许对单一或多个病毒的生命活动进行观察。近几年,单病毒示踪技术在病毒入胞、复制、细胞间传染等方面的研究中获得广泛应用,使病毒感染机制的研究取得较大的进展。本文介绍了病毒入侵细胞机制的研究进展,重点总结了荧光标记在单病毒示踪上的应用,特别是对病毒不同结构的标记和成像方法进行了详细论述,以期为优化标记策略、解决对不同种类和结构的病毒实现高效标记等问题提供新思路。 展开更多
关键词 病毒标记 单病毒示踪 荧光染料 荧光蛋白 量子点
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木质素单体跨膜转运的技术研究进展
4
作者 毛馨艺 兰芸 +5 位作者 张准 张叶卓 金琪 赵美棋 曾子柽 李晔 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期198-207,共10页
木质素(lignin)作为一种重要的可再生资源,主要集中在植物的次生细胞壁中,在植物的营养物质运输、机械支持和病原体防御等生理过程中发挥着关键作用。木质素的形成过程包括3个主要环节:单体的胞内合成、跨膜转运以及胞外聚合。深入探究... 木质素(lignin)作为一种重要的可再生资源,主要集中在植物的次生细胞壁中,在植物的营养物质运输、机械支持和病原体防御等生理过程中发挥着关键作用。木质素的形成过程包括3个主要环节:单体的胞内合成、跨膜转运以及胞外聚合。深入探究木质素单体跨膜转运的分子机制,对揭示细胞壁形成分子机制及木材改良具有重要意义。基于此,本综述从转录组学、基因工程、点击化学、荧光显微成像、分子模拟等技术角度,对木质素单体跨膜转运的相关进展和最新技术进行了梳理和总结,阐述了木质素单体跨膜转运相关研究的新技术和存在的技术瓶颈,并对比分析了不同技术之间的优缺点,最后提出了木质素单体跨膜转运机制研究中仍存在的问题和面临的挑战。相信随着成像技术、结构生物学、人工智能等科技的飞速发展,将为进一步阐明木质素单体跨膜转运的分子机理提供有效的技术手段。期望本综述为木质素单体的相关研究提供新的思路和方法。 展开更多
关键词 木质素单体 跨膜转运 点击化学 分子模拟 荧光显微成像
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植物细胞壁结构及成像技术研究进展 被引量：7
5
作者 张曼 张叶卓 +2 位作者 何其邹洪 鄂一岚 李晔 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期113-122,共10页
植物细胞壁作为细胞外复杂交联网络,为植物细胞生长、发育以及适应环境变化提供机械支撑,具有调节植物形态、抵抗胁迫、运输水分等功能。除此之外,植物光合作用积累的生物质大部分贮藏在细胞壁中,因此,研究细胞壁的成分和纳微结构对更... 植物细胞壁作为细胞外复杂交联网络,为植物细胞生长、发育以及适应环境变化提供机械支撑,具有调节植物形态、抵抗胁迫、运输水分等功能。除此之外,植物光合作用积累的生物质大部分贮藏在细胞壁中,因此,研究细胞壁的成分和纳微结构对更好的利用植物能源具有重要意义。植物细胞壁的结构研究是当今植物界研究的前沿热点之一。随着新型成像技术的发展,近年来关于细胞壁成分和纳微结构的研究取得了阶段性的进展。本文就植物细胞壁的成分、结构、成像技术和力学性质进行了总结与展望,以期为植物细胞壁的相关研究提供新思路。 展开更多
关键词 植物细胞壁 成分与结构 成像技术 力学性质
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胡杨PeMAX2调控拟南芥耐旱性 被引量：1
6
作者 马思圆 尧俊 +5 位作者 李静 安珂悦 赵瑞 赵楠 周晓阳 陈少良 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期106-117,共12页
【目的】MAX2能抑制植物的分枝,且是独角金内酯信号传导途径的关键调控因子。MAX2同时还参与多种激素间的交叉互作,在植物抵御生物和非生物胁迫中发挥至关重要的作用。前期研究发现胡杨PeMAX2能调控拟南芥的离子平衡和耐盐性,但对于PeM... 【目的】MAX2能抑制植物的分枝,且是独角金内酯信号传导途径的关键调控因子。MAX2同时还参与多种激素间的交叉互作,在植物抵御生物和非生物胁迫中发挥至关重要的作用。前期研究发现胡杨PeMAX2能调控拟南芥的离子平衡和耐盐性,但对于PeMAX2的耐旱功能还知之甚少,本文将探索胡杨PeMAX2调控拟南芥耐旱性的作用机制。【方法】将胡杨PeMAX2在拟南芥中异源表达,进行渗透胁迫和干旱胁迫,研究过表达PeMAX2拟南芥的生理和分子响应机制。【结果】(1)在长期干旱胁迫下,胡杨叶片PeMAX2基因表达水平升高。(2)甘露醇处理后,PeMAX2转基因拟南芥的种子萌发率和根长均高于野生型拟南芥(WT)和max2突变体,并且转基因株系细胞膜受损较轻。渗透胁迫后,转基因株系超氧化歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性及其编码基因上调表达的升高幅度均显著高于拟南芥WT和max2突变体,转基因株系调控根细胞H_(2)O_(2)水平的能力更强。(3)土壤干旱处理10 d后,转基因株系叶绿素含量下降幅度低于WT和max2突变体,而且过表达株系在干旱胁迫下能维持较高水平的PSⅡ最大光化学效率、相对电子传递效率和实际光合量子产量;在碳同化和气孔导度方面,转基因拟南芥叶片的净光合速率和气孔导度均高于WT和突变体,说明过表达PeMAX2提高了拟南芥转基因植株在干旱条件下光合作用的能力。土壤复水后WT和突变体叶绿素含量、荧光和光合作用的恢复程度也明显低于转基因株系。【结论】过表达胡杨PeMAX2可以提高拟南芥的耐旱性,主要是由于过表达Pe MAX2提高了转基因拟南芥活性氧平衡的调控能力,减弱了干旱胁迫对生物膜的氧化损伤和光合作用的抑制。 展开更多
关键词 胡杨 PeMAX2 拟南芥 耐旱性 抗氧化酶 光合作用
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基于超分辨成像增强对拟南芥内质网动态变化的研究
7
作者 张以恒 刘家正 +6 位作者 王雪晨 孙政哲 薛雅郡 汪沛 韩华 郑宏伟 李晓娟 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期67-76,共10页
【目的】为了解决在植物细胞内质网的研究中,成像速度与成像分辨率难以同时满足准确识别精细结构和动态变化的瓶颈问题。【方法】使用结构光照明显微成像技术,对拟南芥活体材料中的内质网进行超分辨实时成像,并优化了自监督去噪框架(Bli... 【目的】为了解决在植物细胞内质网的研究中,成像速度与成像分辨率难以同时满足准确识别精细结构和动态变化的瓶颈问题。【方法】使用结构光照明显微成像技术,对拟南芥活体材料中的内质网进行超分辨实时成像,并优化了自监督去噪框架(Blind2Unblind),以进一步提升快速显微成像的信噪比。【结果】建立了对时间序列成像中内质网结构进行定量分析的方法,并通过对环境胁迫下内质网结构动态变化的追踪进一步验证了方法的有效性。此外,各类参数的相关性分析显示管状内质网的面积和长度与生长端和三叉点的数量显著正相关,而内质网池和整体流的面积与管的面积和长度显著负相关。【结论】优化的自监督去噪框架提升了植物活细胞中结构光照明显微图像的信噪比,实现了管状内质网、内质网池、整体流、生长端和节点等复杂结构和动态的量化,各结构间存在复杂相关性。 展开更多
关键词 拟南芥 内质网 动态 超分辨率成像 成像增强 量化分析
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过表达胡杨PePKS5提高拟南芥耐盐性 被引量：3
8
作者 温馨 殷可欣 +5 位作者 马思圆 张小萌 赵楠 周晓阳 赵瑞 陈少良 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期62-74,共13页
【目的】盐胁迫是影响植物生长发育的不利环境因子。蛋白激酶PKS5作为植物盐超敏感信号转导途径的重要组分,在植物响应盐胁迫过程中具有重要调节功能。本文旨在生理水平和分子水平上,探究胡杨PePKS5基因在植物耐受盐胁迫过程中的调节作... 【目的】盐胁迫是影响植物生长发育的不利环境因子。蛋白激酶PKS5作为植物盐超敏感信号转导途径的重要组分,在植物响应盐胁迫过程中具有重要调节功能。本文旨在生理水平和分子水平上,探究胡杨PePKS5基因在植物耐受盐胁迫过程中的调节作用。【方法】克隆胡杨PePKS5基因,并在拟南芥中过表达,获得T3代转基因拟南芥纯合体。观察盐胁迫下转基因拟南芥株系的耐盐表型,测定其过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶活性及盐胁迫响应基因的表达量。利用非损伤微测技术测定转基因拟南芥株系根尖Na^(+)、K^(+)动态离子流,利用激光共聚焦显微镜观测转基因拟南芥株系根尖Na^(+)和H_(2)O_(2)含量。测定盐处理后转基因拟南芥土培幼苗的叶绿素荧光参数、光合参数等生理指标,揭示PePKS5基因在盐胁迫下对拟南芥的生理调节作用。构建亚细胞定位载体,通过瞬时转化烟草,对PePKS5蛋白进行亚细胞定位观测。【结果】(1)PePKS5基因的CDS序列编码417个氨基酸,PePKS5氨基酸序列与毛白杨PtPKS5相似度最高,并且亲缘关系最近。(2)PePKS5定位于细胞质和细胞核中。(3)NaCl处理6 h后,胡杨叶片PePKS5基因表达量上调,72 h后逐渐恢复至正常水平。(4)盐胁迫下过表达PePKS5基因的拟南芥株系(PePKS5-OE10和PePKS5-OE15)的生存率和根长均明显高于野生型(WT)和转空载体(VC)株系。(5)与WT和VC株系相比,PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的POD和CAT活性增强,APX1和CAT2基因的表达量均升高。(6)盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的Na^(+)外排和K^(+)的内流明显高于WT和VC株系,并且在根尖中积累的Na^(+)浓度和H_(2)O_(2)浓度明显低于WT和VC株系。(7)盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的叶绿素相对含量、PSⅡ最大光量子效率、实际光合量子产量和相对电子传递速率均高于WT和VC株系。(8)盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15的净光合速率高于WT和VC株系,而胞间CO_(2)浓度、气孔导度和蒸腾速率均低于WT和VC株系。【结论】过表达胡杨PePKS5基因能够增强拟南芥对Na^(+)的外排能力,维持植物活性氧的平衡状态,以及保持相对稳定的光合作用能力,从而提高拟南芥的耐盐能力。 展开更多
关键词 胡杨 蛋白激酶 盐胁迫 PKS5 离子平衡 活性氧
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胡杨PeCSP1过表达负调控拟南芥耐盐性 被引量：2
9
作者 刘晓婧 温馨 +5 位作者 赵瑞 陈少良 赵楠 李金克 周晓阳 尧俊 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期9-17,共9页
【目的】冷激蛋白(CSPs)是普遍存在于原核和真核生物中的一类蛋白,能够参与冷、干旱和盐等非生物胁迫。在胡杨中,冷激蛋白的抗逆功能还少有研究。本文旨在通过研究胡杨PeCSP1在植物耐盐性中的作用,进一步揭示植物耐盐的生理与分子机制... 【目的】冷激蛋白(CSPs)是普遍存在于原核和真核生物中的一类蛋白,能够参与冷、干旱和盐等非生物胁迫。在胡杨中,冷激蛋白的抗逆功能还少有研究。本文旨在通过研究胡杨PeCSP1在植物耐盐性中的作用,进一步揭示植物耐盐的生理与分子机制。【方法】参照NCBI数据库信息,使用primer5设计引物,利用Mega7软件进行多重序列比对及进化树分析,利用荧光定量PCR检测基因表达量。以转基因株系PeCSP1(OE1、OE2),野生型,转空载体为材料,对各基因型拟南芥进行不同盐浓度处理,从生理生化及分子生物学角度研究胡杨PeCSP1在盐胁迫中的响应机制。【结果】胡杨PeCSP1与毛果杨PtCSP1蛋白序列相似度高,亲缘关系较近。在短期盐胁迫下,胡杨叶片PeCSP1基因下调表达。在NaCl(75、100、125 mmol/L)处理后,过表达PeCSP1拟南芥植株种子萌发率和根长的下降幅度高于野生型(WT)和转空载体(VC),而且转基因拟南芥根细胞中Na^(+)含量显著高于WT和VC。盐胁迫下,WT和VC抗氧化酶(SOD、POD、CAT)的活性显著上升,酶活提高的幅度明显高于OE1、OE2。在土培条件下,盐处理12 d后,转基因株系的最大光量子效率未有明显下降,但相对电子传递效率、实际光合量子产量和叶绿素含量受到的抑制作用高于WT和VC。【结论】过表达胡杨PeCSP1负调控拟南芥耐盐性。 展开更多
关键词 胡杨 冷激蛋白 PeCSP1 耐盐性 活性氧平衡
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