植物类胡萝卜素生物代谢途径及其功能研究进展 被引量：2

1

作者 刘源 赵冉 +1 位作者 卢振芳 李瑞丽 《生物技术通报》 北大核心 2025年第5期23-31,共9页

类胡萝卜素(carotenoids)是一类在动物、植物和微生物中广泛存在的重要次生代谢物质,由链状或环状的亲脂性类异戊二烯构成,主要包括α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、叶黄素等。植物类胡萝卜素作为天然色素,对于植物观赏品质的形成具有重要作... 类胡萝卜素(carotenoids)是一类在动物、植物和微生物中广泛存在的重要次生代谢物质,由链状或环状的亲脂性类异戊二烯构成,主要包括α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、叶黄素等。植物类胡萝卜素作为天然色素,对于植物观赏品质的形成具有重要作用。同时,它也是植物光合辅助色素,可以帮助植物吸收太阳光能并转化为化学能,从而维持植物正常生长发育。此外,类胡萝卜素还是合成维生素A的前体,对人类营养健康有重要意义。植物类胡萝卜素生物代谢途径包含前体合成途径、类胡萝卜素合成途径和类胡萝卜素降解途径,对其中关键基因的功能解析有助于进一步理解植物类胡萝卜素代谢调控机制。本文全面梳理了植物类胡萝卜素生物代谢途径,系统总结了植物类胡萝卜素生物学功能的研究进展,特别是在植物光保护、园艺和农艺性状改良、抵抗非生物胁迫和参与植物激素信号调控中的重要功能。该综述为深入探究植物类胡萝卜素功能及其生物代谢调控机制提供理论基础,为加速分子设计育种提供了有价值的资源。 展开更多

关键词 类胡萝卜素 生物代谢途径 基因功能 非生物胁迫 调控机制

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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

2

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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空间转录组技术在植物研究中的应用及前景

3

作者 梅曼 王晨璨 +3 位作者 蔺宏霞 张玉倩 丁文静 赵媛媛 《植物研究》 北大核心 2025年第1期3-14,共12页

空间转录组(spatial transcriptomics,ST)是一种用于从空间层面上解析RNA-seq数据的技术,利用该技术解析单个组织切片中的所有mRNA。空间条形码逆转录oligo(dT)引物在显微镜载玻片表面的有序附着,使得在mRNA样品处理和后续测序过程中编... 空间转录组(spatial transcriptomics,ST)是一种用于从空间层面上解析RNA-seq数据的技术,利用该技术解析单个组织切片中的所有mRNA。空间条形码逆转录oligo(dT)引物在显微镜载玻片表面的有序附着,使得在mRNA样品处理和后续测序过程中编码和获取位置信息成为可能。与传统的转录组技术相比,空间转录组技术能获得细胞在组织原位环境下真实的基因表达特征,以及与微环境的关系,为基因表达提供高精度、高分辨率原位的空间信息。近年来,空间转录组技术取得了重要进展,检测的细胞通量、转录本数量和质量不断提高,空间定位信息更加准确全面,并已在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、杨树(Populus)等植物中展开研究。该文阐述了空间转录组技术在植物动态发育轨迹、不同组织和细胞类型差异分析、解码植物与微生物群相互作用等研究中的成功应用,讨论了空间转录组测序在植物组织原位测序中存在的问题和挑战,揭示了其在植物研究中的巨大潜力,为相关领域的进一步研究和应用提供了新的视角。 展开更多

关键词 空间转录组技术 空间分布模式 发育谱系 细胞类型鉴定 细胞间相互作用

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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

4

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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空间代谢组技术在植物研究中的应用与前景 被引量：1

5

作者 李晓旭 王晨璨 +4 位作者 丁文静 梅曼 张玉倩 蔺宏霞 赵媛媛 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期654-663,共10页

空间代谢组技术是一种整合了质谱成像和代谢组学的新兴研究技术,该项技术可以获得生物组织中大量已知或未知内源性代谢物分子的结构、含量和空间分布信息,精准定位组织中的代谢物分布,对揭示植物代谢物的合成、积累和调控机理至关重要... 空间代谢组技术是一种整合了质谱成像和代谢组学的新兴研究技术,该项技术可以获得生物组织中大量已知或未知内源性代谢物分子的结构、含量和空间分布信息,精准定位组织中的代谢物分布,对揭示植物代谢物的合成、积累和调控机理至关重要。本文介绍了空间代谢组技术的研究现状,重点综述了空间代谢组技术在植物组织研究方面的前沿应用,探讨了空间代谢组技术在植物单细胞水平研究领域中的应用与挑战,以期为研究植物生长发育及空间代谢网络的调控提供新的途径,为解决农业生产、植物能源开发等领域的问题提供关键支持。 展开更多

关键词 空间代谢组技术 质谱成像 代谢物空间分布 植物生长发育

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高通量测序技术与电镜技术在RNA表观修饰研究中的应用

6

作者 卜芋芬 苏钰莹 +1 位作者 荆艳萍 林金星 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期724-732,共9页

RNA表观遗传学是继DNA表观遗传学和蛋白表观遗传学的发展而兴起的新兴研究领域。已有的研究结果表明,RNA表观遗传修饰对RNA的加工代谢和生物学过程具有调控作用,在生命科学的多个领域已显示出巨大的应用潜力和商业前景。RNA表观遗传修... RNA表观遗传学是继DNA表观遗传学和蛋白表观遗传学的发展而兴起的新兴研究领域。已有的研究结果表明,RNA表观遗传修饰对RNA的加工代谢和生物学过程具有调控作用,在生命科学的多个领域已显示出巨大的应用潜力和商业前景。RNA表观遗传修饰的研究有助于进一步阐明生命活动调控的复杂机制。本文将关注于RNA表观遗传修饰研究中各种技术手段的应用,特别聚焦于高通量测序技术和电镜技术在RNA表观修饰研究中的应用情况以及相关局限性,并对这两种技术在未来可能的联合应用提出了展望。 展开更多

关键词 RNA表观修饰 高通量测序技术 电镜技术 应用

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木质素单体跨膜转运的技术研究进展

7

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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气候变化情景下中国北方常见木兰科植物适生区演变分析

8

作者 孔令蝶 黄梦莎 +3 位作者 刘畅 王思钦 刘东晔 王若涵 《生态学报》 北大核心 2025年第19期9625-9638,共14页

木兰科(Magnoliaceae)植物是我国珍贵的大花树种,具有重要的观赏和经济价值,随着气候变化和适种区域扩大,原有木兰科分布的区域限制已逐渐改变,并影响着木兰科植物生态适宜性分布。聚焦中国北方常见的木兰科植物,通过全球生物多样性信... 木兰科(Magnoliaceae)植物是我国珍贵的大花树种,具有重要的观赏和经济价值,随着气候变化和适种区域扩大,原有木兰科分布的区域限制已逐渐改变,并影响着木兰科植物生态适宜性分布。聚焦中国北方常见的木兰科植物,通过全球生物多样性信息平台、中国虚拟植物标本馆数据获取,选取广泛分布于中国北方常见木兰科的五个属,包括玉兰属(Yulania)、北美木兰属(Magnolia)、厚朴属(Houpoea)、鹅掌楸属(Liriodendron)、天女花属(Oyama),基于MaxEnt模型和ArcGIS软件,结合19个气候因子筛选影响其生态适宜性分布的主导环境因子,并预测在当前和未来时期(2070s、2090s)2种不同温室气体排放情景(SSP126和SSP585)下的潜在适生区分布格局,模型预测精度整体优秀,结果表明:(1)年降水量和最干月降水量是影响北方常见木兰科植物地理分布格局的主导环境因子,其中厚朴属、天女花属和玉兰属植物对年降水量响应最敏感,而最干月降水量是影响北美木兰属和鹅掌楸属潜在分布的最重要因子。(2)在当前气候条件下,北方常见木兰科植物主要分布在长江中下游地区、黄河中下游地区、辽宁沿海等地区,高适生区面积约为116.49×10^(4) km^(2)。(3)在未来不同气候情景下,北方常见木兰科植物的总适生区空间格局面积表现出不同的变化趋势。北方常见木兰科植物在SSP585(2090s)情景下的扩张面积最大,整体向南扩张了17.05×10^(4) km^(2),其中北美木兰属和厚朴属的适生区扩张面积整体呈增加趋势,天女花属和玉兰属的适生区扩张面积整体则呈缩减趋势,而鹅掌楸属的适生区扩张面积格局整体无明显变化趋势。研究结果为木兰科植物迁地保护与北方引种地的选择,以及木兰科濒危种类的生态保护提供科学依据。 展开更多

关键词 木兰科 北方 MaxEnt模型 地理分布 气候变化 适宜生境

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灰杨PcAHL17负调控拟南芥的镉耐受性

9

作者 冯冰 闫彩霞 +4 位作者 刘艺 董凯悦 赵楠 赵瑞 陈少良 《生物技术通报》 北大核心 2025年第6期269-283,共15页

【目的】研究灰杨(Populus×canescens)PcAHL17(AT-hook motif nuclear localized proteins,AHLs)调控植物响应镉胁迫的分子机制,为抗逆良种的选育和生态修复的应用提供参考。【方法】以野生型(WT)、转空载体对照(VC)和过表达PcAHL1... 【目的】研究灰杨(Populus×canescens)PcAHL17(AT-hook motif nuclear localized proteins,AHLs)调控植物响应镉胁迫的分子机制,为抗逆良种的选育和生态修复的应用提供参考。【方法】以野生型(WT)、转空载体对照(VC)和过表达PcAHL17拟南芥(PcAHL17-OE1、PcAHL17-OE2和PcAHL17-OE3)为材料,研究PcAHL17调控植物响应镉胁迫的机制。【结果】镉处理后,灰杨根茎叶的PcAHL17表达量均有变化;过表达株系的萌发率和根长均明显低于WT和VC;过表达株系的抗氧化物酶的活性和转录水平均有所提升,但仍低于WT和VC;过表达株系细胞膜受损伤程度显著高于WT和VC,根部积累的Cd2+和H2O2含量和Cd2+内流显著高于WT和VC;过表达株系叶绿素含量、叶绿素荧光参数和光合速率等方面均低于WT和VC。【结论】过表达灰杨PcAHL17能够负调控拟南芥的镉耐受性。 展开更多

关键词 灰杨 镉胁迫 AT-hook核定位蛋白 PcAHL17 离子平衡 活性氧

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油松PtDof基因家族鉴定与PtDof1基因响应低温胁迫的功能分析

10

作者 马桂影 周成城 +1 位作者 曲凯 李伟 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第10期84-95,共12页

【目的】鉴定并挖掘PtDof家族基因在低温胁迫中的作用,旨在探究针叶树响应低温胁迫下非CBF依赖的冷信号途径,为油松耐寒分子调控机制的解析和抗逆分子育种提供重要依据。【方法】通过转录组测序挖掘油松低温过程差异表达基因,鉴定PtDof... 【目的】鉴定并挖掘PtDof家族基因在低温胁迫中的作用,旨在探究针叶树响应低温胁迫下非CBF依赖的冷信号途径,为油松耐寒分子调控机制的解析和抗逆分子育种提供重要依据。【方法】通过转录组测序挖掘油松低温过程差异表达基因,鉴定PtDof家族基因成员并进行生物信息学、系统进化以及表达模式分析,筛选PtDof家族低温胁迫关键响应基因PtDof1,并对其进行克隆和亚细胞定位。利用农杆菌介导的花序浸染法转化拟南芥,对比分析野生型和过表达PtDof1拟南芥株系在低温处理后表型和抗氧化酶活性方面的差异,进而探究PtDof1在植物响应低温胁迫过程中的功能。【结果】(1)低温处理后,油松针叶丙二醛含量持续降低,过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性和脯氨酸含量升高,氧化应激反应生理指标变化明显。(2)转录组数据分析筛选到19869个油松冷胁迫响应的差异表达基因,其中640个基因显著上调表达,446个基因显著下调表达。(3)油松基因组中共筛选鉴定出30个PtDof基因,其在低温响应过程中的表达模式差异显著,其中PtDof1与冷胁迫显著相关。(4)PtDof1过表达提高了转基因拟南芥的抗寒性,植株氧化应激反应显著升高。【结论】油松PtDof1基因能够响应低温胁迫,可能通过增强抗氧化酶活性来提升植株耐寒性。研究结果证明了油松中存在非CBF依赖的冷信号途径,不仅为解析油松PtDof1功能提供了前期理论基础,也为针叶树抗寒种质资源的遗传改良提供了重要基因资源。 展开更多

关键词 油松 低温胁迫 PtDof1 功能鉴定 非CBF依赖途径 基因表达 抗逆育种

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家榆UpNOA1的克隆及其互作蛋白的筛选

11

作者 刘晓天 何毓琦 +1 位作者 刘畅 薛华 《生物技术通报》 北大核心 2025年第6期297-306,共10页

【目的】一氧化氮相关蛋白NOA1与植物体内NO水平有关,可能参与植物多种生理活动。克隆UpNOA1,分析其在家榆各组织中的表达情况,筛选与UpNOA1互作的蛋白,为研究家榆UpNOA1的功能提供依据。【方法】以家榆(Ulmus pumila L.)为试验材料,克... 【目的】一氧化氮相关蛋白NOA1与植物体内NO水平有关,可能参与植物多种生理活动。克隆UpNOA1,分析其在家榆各组织中的表达情况,筛选与UpNOA1互作的蛋白,为研究家榆UpNOA1的功能提供依据。【方法】以家榆(Ulmus pumila L.)为试验材料,克隆UpNOA1基因,运用生物信息学分析其结构域、进化树等,采用RT-qPCR分析UpNOA1的组织特异性表达情况。构建载体进行原核表达分析,获得纯化UpNOA1蛋白。利用His-PULL DOWN筛选并初步分析UpNOA1的互作蛋白。【结果】家榆UpNOA1编码区全长1698 bp,共编码565个氨基酸,包含1个保守的GTP/Mg2+结合位点。经预测,UpNOA1蛋白定位于叶绿体。UpNOA1蛋白与美国榆UaNOA1蛋白序列同源性最高。RT-qPCR分析发现,UpNOA1在叶片中表达量最高,种子次之。经HisPULL DOWN筛选,共获得131个UpNOA1互作蛋白,且与遗传信息处理相关的核糖体蛋白最多。经比对,有25个蛋白与抗逆和GTP相关。【结论】克隆获得UpNOA1,在叶片中表达量最高,种子次之。鉴定到131个UpNOA1互作蛋白,其中有25个蛋白与抗逆和GTP相关。 展开更多

关键词 家榆 NOA1 组织特异性表达 PULL DOWN 互作蛋白

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植物硝酸盐转运蛋白家族NPF及其蛋白修饰调控机制研究进展

12

作者 寇玉晨 谢一宁 +2 位作者 袁艳辉 单晓昳 张曦 《遗传》 北大核心 2025年第10期1118-1131,共14页

氮素是植物生长不可或缺的大量元素,而硝酸盐是植物主要的氮素来源,其供需关系对植物发育起决定性影响。NRT1/PTR家族(nitrate transporter 1/peptide transporter family,NPF)作为主要的硝酸盐转运家族,在硝酸盐摄取过程中扮演着关键... 氮素是植物生长不可或缺的大量元素,而硝酸盐是植物主要的氮素来源,其供需关系对植物发育起决定性影响。NRT1/PTR家族(nitrate transporter 1/peptide transporter family,NPF)作为主要的硝酸盐转运家族,在硝酸盐摄取过程中扮演着关键的角色。在植物研究中,该类蛋白可通过蛋白翻译后修饰来调控其功能,进而调控硝酸盐感知、摄取以及植物发育。NRT1.1(NPF6.3/CHL1)是NPF的重要成员之一,兼具硝酸盐转运和感受器的双重功能。本文综述了拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)和玉米(Zea mays)等NPF硝酸盐转运蛋白家族在调节硝酸盐摄取及利用中的作用,总结了蛋白翻译后的修饰对硝酸盐转运与植物发育的影响。最后,展望了在树木中开展相关研究的前景,以期为提高树木氮肥利用效率、增强其抗逆能力和生态环境保护提供科学依据和技术支持。 展开更多

关键词 硝酸盐转运蛋白 氮利用效率 蛋白质翻译后修饰 树木

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6个白杨派杂种无性系的生长性状及抗虫性比较

13

作者 宋佳力 齐婉芯 +2 位作者 郭斌 毛建丰 安新民 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第5期65-74,共10页

综合比较白杨派不同杂种无性系的生长性状与抗虫特性,以选育速生且抗虫性较强的优良无性系。以具有共同亲本的153、158、175、190、626、77共6个白杨派杂交无性系为材料,开展3年生多点(山西平遥、屯留、襄汾)对比试验林,以LM50为对照(... 综合比较白杨派不同杂种无性系的生长性状与抗虫特性,以选育速生且抗虫性较强的优良无性系。以具有共同亲本的153、158、175、190、626、77共6个白杨派杂交无性系为材料,开展3年生多点(山西平遥、屯留、襄汾)对比试验林,以LM50为对照(直接繁育),对不同无性系的生长性状及二龄和四龄美国白蛾抗虫性进行测定,利用隶属函数法对其生长性状与抗虫性进行综合评价,初步选育兼具高产和抗虫能力的优良无性系。结果表明:平遥试验林平均树高最高,为(8.5±0.1)m;平遥试验林无性系626胸径最大(9.8 cm),屯留试验林无性系175胸径最大(6.1 cm),襄汾试验林无性系158胸径最大(10.6 cm)。美国白蛾幼虫对无性系175和190的取食叶质量与叶面积均小于LM50;饲喂无性系77叶片的四龄美国白蛾幼虫虫体增长量与相对生长率最低。方差分析表明,环境因素对无性系树高、胸径和材积性状均有极显著影响(P<0.01),多地试验林各无性系生长性状差异显著,各无性系生长性状间呈极显著正相关,生长性状与幼虫取食叶面积呈显著正相关,同虫龄幼虫在不同时间点的取食量呈现正相关。无性系的生长性状与抗虫性综合排序为175>190>158>77>LM50>626>153,初步筛选的优良无性系为175、190、158和77,其生长性状优于对照,且对美国白蛾幼虫具有较强的抵御能力,这为未来通过分子育种手段选育高抗虫性白杨新品种提供了优异种质材料。 展开更多

关键词 白杨派 杂交无性系 生长性状 美国白蛾 抗虫性

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家榆种子粘液的性质及生理功能

14

作者 杨宇寒 习杨杨 +1 位作者 何雨潼 薛华 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第8期55-63,共9页

【目的】分泌粘液是植物种子在进化过程中为应对复杂环境而形成的一种独特适应机制,具有极为重要的生物学意义。本研究旨在探究家榆种子粘液的理化性质以及在保水和抗逆方面的生理功能,进而为解析木本植物逆境胁迫下的生态适应性机制提... 【目的】分泌粘液是植物种子在进化过程中为应对复杂环境而形成的一种独特适应机制,具有极为重要的生物学意义。本研究旨在探究家榆种子粘液的理化性质以及在保水和抗逆方面的生理功能,进而为解析木本植物逆境胁迫下的生态适应性机制提供重要的理论依据。【方法】以家榆保留粘液的完整种子和去粘液种子为实验材料,以拟南芥种子作为参照,在体式显微镜以及扫描电镜下观察粘液的物理性状和形态,采用低场核磁共振方法测定种子粘液的保水能力,使用离子色谱法分析种子粘液的单糖组成,对比分析完整种子和去粘液种子在多种胁迫下的萌发情况,探究粘液对种子的生理作用。【结果】(1)家榆种子粘液遇水即可释放,可被钌红染色。遇水吸胀后,完整种子可保存9倍自身质量的水分,而去粘液种子仅可保存1.5倍自身质量的水分。与去粘液种子相比,完整种子中自由水含量显著增加。(2)家榆种子粘液包含半乳糖、半乳糖醛酸、鼠李糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸和阿拉伯糖6种单糖,主要多糖组分为果胶和纤维素。(3)与保留粘液的完整种子相比,去粘液种子对盐胁迫、渗透胁迫以及不同pH的环境更为敏感,发芽率与发芽势均显著降低。【结论】粘液的存在大幅提高了种子自身的吸水与保水能力,从而显著提升了家榆种子对盐胁迫、渗透胁迫以及高酸碱环境的抗性。 展开更多

关键词 家榆 种子粘液 盐胁迫 渗透胁迫 多糖 单糖 自由水

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植物细胞壁结构及成像技术研究进展 被引量：7

15

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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新型无损检测技术对林木种子活力筛选及资源保护的应用

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作者 古戈 刘畅 +3 位作者 孔令蝶 黄梦莎 李云 王若涵 《西部林业科学》 CAS 2024年第3期126-132,143,共8页

为提升林木种子资源质量,拯救濒危植物,提高苗木成活率和保存率,选育优良品种和保护资源多样性,围绕林木种子活力筛选展开研究。重点针对基于光学特性包括红外热成像、多光谱成像、近红外光谱等新兴光谱成像,以及基于非光学特性包括电... 为提升林木种子资源质量,拯救濒危植物,提高苗木成活率和保存率,选育优良品种和保护资源多样性,围绕林木种子活力筛选展开研究。重点针对基于光学特性包括红外热成像、多光谱成像、近红外光谱等新兴光谱成像,以及基于非光学特性包括电子鼻、机器视觉等无损检测技术进行原理解析,阐述并分析不同检测技术的适用场景及优缺点。未来林木种子的新兴检测技术应面向林木资源种子的发展需求和应用场景,充分利用不同技术和算法的优势,朝着“多模态,跨尺度”方向发展,以期为中国林木资源的保护和利用提供技术支持。 展开更多

关键词 无损检测 种子活力 林木 种子 光谱成像 筛选保护

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槲树不同发育时期胚珠石蜡切片制备体系的优化 被引量：1

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作者 祁永梁 李亚鹏 +11 位作者 李世安 刘克林 岳涵 郑为军 余海 胡瑞阳 任俊杰 欧国范 张淑敏 于立新 孙宇涵 李云 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2024年第7期64-72,共9页

【目的】建立并优化适宜槲树子房或胚珠石蜡切片的制作体系,为后续槲树胚胎发育学研究提供技术支撑。【方法】以不同发育时期的槲树雌花为试验材料,将材料以60 d为界分为60 d前和60 d后两部分,对材料处理方式(授粉60 d前后的材料分别进... 【目的】建立并优化适宜槲树子房或胚珠石蜡切片的制作体系,为后续槲树胚胎发育学研究提供技术支撑。【方法】以不同发育时期的槲树雌花为试验材料,将材料以60 d为界分为60 d前和60 d后两部分,对材料处理方式(授粉60 d前后的材料分别进行仅保留子房与胚珠处理)、浸蜡时间(18,24,36 h)与浸蜡条件(60℃烘箱内抽真空处理0,6,8,12 h)、切片厚度(6,8,10μm)进行优化;在此基础上,以授粉70 d样品切片为材料,对染色方法(染色液分别为5 g/L苏木精、1 g/L甲苯胺蓝和10 g/L番红-固绿)及染色时间(1,2,5,10,15 min)进行优化,建立适合槲树胚珠的石蜡切片制备体系。【结果】授粉60 d前的样品仅保留子房部分,授粉60 d后的样品仅保留胚珠,两者在50℃烘箱经甘油乙醇浸泡48 h的软化处理后,所得切片效果最佳,可避免蜡带破裂等不良现象出现。将浸蜡时间延长至36 h,并于第1次浸纯蜡过程中在60℃烘箱内先进行12 h抽真空处理,可保证发育后期体积较大材料的充分浸蜡;脱蜡前将玻片进行3 h抽真空处理,可明显降低脱片率;授粉60 d前样品的切片厚度以8μm为宜,授粉60 d及以后的样品以10μm最佳。槲树胚株石蜡切片制备时,采用5 g/L苏木精染色5 min时的制片效果最好。【结论】建立并优化了槲树不同发育时期子房或胚珠石蜡切片的制备体系,采用该优化体系可获得蜡带连续、结构完整、染色均匀、背景清晰的槲树子房或胚珠切片。 展开更多

关键词 槲树胚珠 胚胎发育 石蜡切片 制备体系

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植物赤霉素氧化酶及其功能研究进展 被引量：3

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作者 吴丁洁 陈盈盈 +3 位作者 徐静 刘源 张航 李瑞丽 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期43-54,共12页

赤霉素(gibberellin,GA)是一种重要的植物激素,调节植物的发育及其对环境信号的反应。GA生物合成的最后部分离不开赤霉素氧化酶(gibberellin oxidase,GAox)的催化。赤霉素氧化酶是赤霉素生物合成和分解代谢过程的关键酶,在植物体内的赤... 赤霉素(gibberellin,GA)是一种重要的植物激素,调节植物的发育及其对环境信号的反应。GA生物合成的最后部分离不开赤霉素氧化酶(gibberellin oxidase,GAox)的催化。赤霉素氧化酶是赤霉素生物合成和分解代谢过程的关键酶,在植物体内的赤霉素生物合成和分解代谢途径中起到复杂的调节作用。GA20ox(gibberellin 20 oxidase)、GA3ox(gibberellin 3 oxidase)和GA2ox(gibberellin 2 oxidase)均属于赤霉素氧化酶基因家族,GA20ox和GA3ox是赤霉素生物合成过程中的限速酶,而GA2ox是赤霉素分解代谢的关键酶,三者共同参与GA生物合成途径的调节,从而保障植物在生长发育以及与环境相互作用过程中对GA的需求。赤霉素氧化酶参与调控植物生长发育的多个阶段,受到外界环境和内源因素的精密调控,目前已经在拟南芥、水稻、杨树等物种中克隆表达,其在不同物种之间的功能存在差异。本文主要围绕GA20ox、GA3ox和GA2ox三种酶进行介绍,对植物赤霉素氧化酶的特性、时空表达进行了阐述,并重点总结了赤霉素氧化酶的功能及其研究进展,以期为今后系统开展赤霉素氧化酶基因功能研究提供理论依据。 展开更多

关键词 赤霉素氧化酶 基因功能 生长发育 非生物胁迫 时空表达

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基于转基因741杨与新疆杨杂交创制抗虫非整倍体毛白杨新种质

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作者 齐婉芯 陈婷婷 +1 位作者 宋佳力 安新民 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期92-102,共11页

【目的】以转BtCry3A基因三倍体741杨为母本与二倍体新疆杨为父本进行人工杂交,以期快速获得非整倍体毛白杨抗虫优良新种质。【方法】采集转基因741杨雌花枝、新疆杨雄花枝进行人工授粉杂交,收集即将脱落的花序,通过胚挽救技术获得杂交... 【目的】以转BtCry3A基因三倍体741杨为母本与二倍体新疆杨为父本进行人工杂交,以期快速获得非整倍体毛白杨抗虫优良新种质。【方法】采集转基因741杨雌花枝、新疆杨雄花枝进行人工授粉杂交,收集即将脱落的花序,通过胚挽救技术获得杂交子代。通过聚合酶链式反应(PCR)检测杂交子代是否含有BtCry3A基因;通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对BtCry3A基因在母本与子代中的表达量进行分析。以二倍体新疆杨为参照,通过流式细胞技术检测杂交子代的倍性;并对子代幼苗表型进行初步观测分析。【结果】(1)通过对未发育成熟种子进行胚挽救获得8个杂交子代,其中6个杂交子代后续生长状态良好,5个子代遗传了母本的BtCry3A基因。(2)RT-qPCR检测显示,BtCry3A基因在5个子代中的表达量均高于母本,其中3#表达量为母本12倍;(3)初步判定子代1#为超四倍体,子代2#、4#、8#为非整倍体,子代3#可能为非整倍体或四倍体;(4)杂交子代表型差异大,5个杂交子代叶形、叶片大小、节间距等均不相同,其中3#和8#生长势优于亲本。【结论】通过转BtCry3A基因三倍体741杨与二倍体新疆杨杂交,快速获得了具有BtCry3A抗虫基因且发生形态变异的非整倍体毛白杨新种质,其中子代3#因抗虫基因表达量显著高于母本,且生长势优于双亲,可作为优良潜在非整倍体毛白杨新种质进行后续抗虫性测试。 展开更多

关键词 毛白杨 抗虫 人工杂交 非整倍体 新种质创制

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小肽激素调控植物生长发育及逆境生理研究进展

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作者 胡海琳 徐黎 +4 位作者 李晓旭 王晨璨 梅曼 丁文静 赵媛媛 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期13-25,共13页

小肽激素通常是指含5-100个氨基酸长度的肽段。在植物体内小肽激素含量很低、分子量小、数量多、来源及加工成熟机制复杂,这赋予了小肽多种多样的生物学功能,能够在极低浓度下与受体结合,调节植物的细胞分裂与生长、组织与器官分化、开... 小肽激素通常是指含5-100个氨基酸长度的肽段。在植物体内小肽激素含量很低、分子量小、数量多、来源及加工成熟机制复杂,这赋予了小肽多种多样的生物学功能,能够在极低浓度下与受体结合,调节植物的细胞分裂与生长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老等生理过程,协调植物响应多种胁迫环境。小肽激素作为细胞间信号转导的重要介质,参与调控生长发育的分子机制是近年来植物学科研究的热点和前沿。本文系统综述了小肽激素的结构、分类及其功能研究进展,重点讨论了CLE、RALFs、PSK、CIF、SYS等家族调控植物生长发育及逆境生理的研究进展,并展望了植物小肽激素的应用前景,为植物小肽激素的深层次研究和开发应用提供了重要的理论基础。 展开更多

关键词 小肽激素 受体 生长发育 逆境生理 CLE RALFs PSK CIF

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