植物类胡萝卜素生物代谢途径及其功能研究进展 被引量：3

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：2

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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植物内源激发子调控的胞内转运参与植物生长发育和逆境胁迫响应的研究进展

3

作者 李思博 钱虹萍 +3 位作者 徐昌文 王笑 林金星 崔亚宁 《生物技术通报》 北大核心 2025年第7期17-27,共11页

内源激发子是植物在感知到病原菌侵染或机械损伤时所释放的内源性信号分子。这些激发子一旦产生,能够被定位在细胞质膜上的模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)识别,从而触发并放大免疫应答反应(如pattern-triggered immu... 内源激发子是植物在感知到病原菌侵染或机械损伤时所释放的内源性信号分子。这些激发子一旦产生,能够被定位在细胞质膜上的模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)识别,从而触发并放大免疫应答反应(如pattern-triggered immunity,PTI)。内源激发子能够借助磷酸化、泛素化等蛋白修饰方式,对PRRs蛋白的胞吞作用进行调控,调节PRRs在胞内的循环或降解过程,进而影响免疫信号的传导。这些过程不但参与植物针对病原体的防御,而且与植物生长发育及逆境胁迫响应的调节相关。本文对植物内源激发子及其受体的最新研究进展进行了全面而系统的概述,详细探讨了内源激发子对PRRs胞内转运的调控,并深入分析了其在植物生长发育和抗性反应中的关键作用,以期为理解植物抗病反应的分子和细胞学机理提供全新视角。 展开更多

关键词 植物内源激发子 模式识别受体(PRRs) 胞内转运 植物免疫

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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

4

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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空间转录组技术在植物研究中的应用及前景

5

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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氮磷养分介导的植物–微生物互作研究进展 被引量：6

6

作者 阮文渊 任剑豪 +1 位作者 郭美娜 易可可 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1322-1328,共7页

氮、磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,植物对氮磷养分的高效吸收利用与外界环境密切相关,同时氮磷养分又会影响植物的环境适应性。为此,植物如何整合适应不同的外部环境,特别是生物环境,以实现氮磷养分的高效吸收利用,是植物营养... 氮、磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,植物对氮磷养分的高效吸收利用与外界环境密切相关,同时氮磷养分又会影响植物的环境适应性。为此,植物如何整合适应不同的外部环境,特别是生物环境,以实现氮磷养分的高效吸收利用,是植物营养研究领域的前沿新热点。本文对近年来氮磷养分介导的植物-微生物互作研究进展进行综述,主要涉及氮磷养分介导的有益和有害生物互作研究,阐释了氮磷核心转录调控因子NLPs和PHRs在调控植物-微生物互作过程中的重要作用,总结了植物体内磷素感受蛋白SPXs在调控植物-微生物互作过程中的功能多样性。此外,本文还对未来氮磷养分介导的植物-微生物互作研究的关键点进行了展望。 展开更多

关键词 氮 磷 植物微生物互作 有益生物 有害生物

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乌兰布和沙漠植物多样性及绿洲-荒漠区植被地上生物量研究 被引量：2

7

作者 辛智鸣 邵琪雯 +7 位作者 王湘 李新乐 马媛 李星 罗凤敏 肖辉杰 董树斌 程瑾 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第18期8234-8246,共13页

通过对乌兰布和沙漠30个样地152个样方进行调查,利用MAPGIS软件绘制了乌兰布和沙漠首个主要植物群落类型分布图,利用经典的物种多样性指数对乌兰布和沙漠区植物群落的物种多样性及群落结构进行分析,对绿洲区和荒漠区植被地上生物量、土... 通过对乌兰布和沙漠30个样地152个样方进行调查,利用MAPGIS软件绘制了乌兰布和沙漠首个主要植物群落类型分布图,利用经典的物种多样性指数对乌兰布和沙漠区植物群落的物种多样性及群落结构进行分析,对绿洲区和荒漠区植被地上生物量、土壤养分进行了显著差异性分析。结果表明:研究区共记录94种植物,隶属于21科58属,物种数量最多的3个科依次为菊科、禾本科和苋科。乌兰布和沙漠天然植被主要由16个群系35个群丛组成,以旱生、超旱生或盐生的小灌木和多年生草本植物占主导地位。分布面积最大的前三植物群系分别是:梭梭群系(1728.24 km^(2)),白刺群系(1278.27 km^(2))和沙冬青群系(746.79 km^(2))。群落优势层为灌木层,以小灌木和半灌木为主,白刺为样地出现频次最多的物种。整体上乌兰布和沙漠植物多样性水平较低,Shannon-Wiener指数和Simpson指数分别为2.1086和0.8158。目前人工绿洲对乌兰布和沙漠植物群落物种组成的影响不明显,但绿洲区植被地上生物量显著高于荒漠区。绿洲区和荒漠区在6个土层深度8个土壤养分指标上几乎没有显著性差异。相关调查和研究结果能够为乌兰布和沙漠地区的风沙治理、生态环境恢复和维护提供参考。 展开更多

关键词 乌兰布和沙漠 植物群落类型 物种多样性 生物量 土壤养分

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基于MSPA-MCR模型与ROS理论的首都森林生态旅游区规划 被引量：2

8

作者 李绍芃 杜庆章 +1 位作者 宋跃朋 李运远 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期112-124,共13页

【目的】本研究旨在通过耦合分析提出科学的规划策略,以促进北京森林生态旅游区的生态保护和可持续发展。【方法】本研究以北京市延庆区张山营镇为例,采用形态学空间格局分析法识别生态源地,运用最小积累阻力模型识别生态廊道,并使用重... 【目的】本研究旨在通过耦合分析提出科学的规划策略,以促进北京森林生态旅游区的生态保护和可持续发展。【方法】本研究以北京市延庆区张山营镇为例,采用形态学空间格局分析法识别生态源地,运用最小积累阻力模型识别生态廊道,并使用重力模型对廊道进行分级。同时,通过文献阅读和问卷调查确定研究区内影响游憩活动的自然、社会和现象因子,构建游憩机会谱并划分游憩分区。最后,耦合生态廊道与游憩分区的结果,提出针对不同游憩分区的具体规划策略。【结果】(1)研究区内生态源地面积147.19 km^(2),占比56%,识别出潜在生态廊道15条,总长度63.88 km。(2)生态源地主要分布在研究区北部林地,生态廊道联通西部与东部生态源地,对维护研究区生态环境发挥关键作用。(3)基于游憩机会谱划分出原生区、半原生区、介入区、自由区4类游憩分区,分别占比19.7%、40.9%、31.2%、8.2%。(4)根据上述结果,提出了针对不同游憩分区的具体森林生态旅游规划策略,包括群落植物配置、群落结构、生态廊道宽度、交通布局4方面。【结论】研究从生态保护和游客需求两个角度出发,强调应围绕重点区域进行多角度生态型保护开发。研究不仅丰富了生态旅游理论研究内容,还为森林生态旅游的可持续发展提供了实质性的理论指导和实践建议,有助于加快北京建设“生物多样性之都”的进程。 展开更多

关键词 城市林业 林下经济 树种配置 森林生态旅游 形态学空间格局分析(MSPA) 游憩机会谱(ROS)

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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：5

9

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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论林木常规育种与非常规育种及其关系 被引量：9

10

作者 康向阳 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-7,共7页

在新技术育种迅猛发展的今天,厘清常规育种、非常规育种的内涵、作用及其相互关系,借鉴林业发达国家林木育种乃至作物、畜禽育种的经验,有助于针对树种特点及其育种现状科学选择育种技术,更高效率地推动我国林木良种化进程。本文简要综... 在新技术育种迅猛发展的今天,厘清常规育种、非常规育种的内涵、作用及其相互关系,借鉴林业发达国家林木育种乃至作物、畜禽育种的经验,有助于针对树种特点及其育种现状科学选择育种技术,更高效率地推动我国林木良种化进程。本文简要综述了自古代育种到现代育种乃至新技术育种的生物育种技术发展历程、特点及其作用,并对常规育种、非常规育种进行了界定。进而基于林木群体遗传变异特点解析了常规育种技术与非常规育种技术对于林木育种的作用及其关系,强调常规育种是林木育种的核心和基石,而非常规育种尤其是新技术育种则是林木育种的创新与发展,并提出了我国林木育种乃至种业创新发展需要重视的问题等。 展开更多

关键词 林木育种 常规育种 非常规育种 轮回选择 种业

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元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药化感作用的研究 被引量：5

11

作者 阮坤非 王天琪 +3 位作者 毕宁宁 师劭彤 李森 刘忠华 《草业学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期151-159,共9页

本研究以甘草、黄芩和桔梗为化感受体,探究不同浓度的元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药种子萌发和幼苗生长的影响,以期为北京元宝枫林下中草药的种植提供理论依据。结果表明:元宝枫凋落叶浸提液对甘草和黄芩的种子萌发表现出“低促高抑”... 本研究以甘草、黄芩和桔梗为化感受体,探究不同浓度的元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药种子萌发和幼苗生长的影响,以期为北京元宝枫林下中草药的种植提供理论依据。结果表明:元宝枫凋落叶浸提液对甘草和黄芩的种子萌发表现出“低促高抑”效应,而对桔梗表现为抑制作用。元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药种子萌发和幼苗生长的化感效应为桔梗>黄芩>甘草。3种中草药幼苗叶片的叶绿素含量在不同浓度处理下均低于对照。元宝枫凋落叶浸提液处理使黄芩幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,黄芩、甘草幼苗叶片的过氧化氢酶(CAT)活性随浸提液浓度的升高先升后降,3种中草药幼苗叶片的丙二醛含量随浸提液浓度的升高呈先增加后减少的趋势。综上,元宝枫林下应避免种植桔梗,适宜种植甘草和黄芩。 展开更多

关键词 元宝枫 凋落叶 浸提液 种子萌发 化感作用

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植物赤霉素氧化酶及其功能研究进展 被引量：5

12

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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蛋白的翻译后修饰调控植物囊泡转运的研究进展 被引量：1

13

作者 耿若涵 王炳贺 +3 位作者 徐昌文 钱虹萍 林金星 崔亚宁 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期139-148,共10页

蛋白质翻译后修饰是蛋白质合成后经历的一系列化学修饰过程,这些修饰能够显著影响蛋白质的结构、定位、稳定性和功能。在细胞生物学中,蛋白质翻译后修饰在几乎所有的细胞信号通路和调控网络中扮演着至关重要的角色,尤其是在囊泡转运这... 蛋白质翻译后修饰是蛋白质合成后经历的一系列化学修饰过程,这些修饰能够显著影响蛋白质的结构、定位、稳定性和功能。在细胞生物学中,蛋白质翻译后修饰在几乎所有的细胞信号通路和调控网络中扮演着至关重要的角色,尤其是在囊泡转运这一细胞内物质运输的关键过程中,蛋白质翻译后修饰对于蛋白质的运输调控和信号传导具有决定性的影响。囊泡转运是指细胞内物质通过囊泡从一处运输到另一处的过程,这一过程涉及多个步骤,包括囊泡的形成、运输、融合等。在这个过程中,蛋白质的正确修饰和定位对于囊泡的形成和运输方向至关重要。本文首先介绍了几种重要的蛋白翻译后修饰的作用及分类,随后,系统地总结了蛋白质翻译后修饰在囊泡转运中的研究进展,为揭示细胞内囊泡转运的分子机制、深入研究膜蛋白生物学功能提供重要参考。未来,应进一步探索蛋白质翻译后修饰在植物囊泡转运中的具体机制,以及这些机制如何影响植物的生长发育和环境适应性。这一研究将为植物遗传改良和抗逆境育种提供新的策略和方法,有助于提高作物的产量和品质,增强植物对环境变化的适应能力。总之,通过深入研究这一领域,不仅有助于我们揭示植物细胞中特定蛋白质修饰的基本原理,还可能为改良作物性状和提高植物抗逆境能力提供新的策略。 展开更多

关键词 蛋白质翻译后修饰 囊泡转运 细胞生长与发育 植物适应性 植物生长性能

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RNA甲基化与乙酰化修饰在植物生长发育过程中的研究进展 被引量：1

14

作者 张严妍 路笃贤 +3 位作者 左新秀 李岩竣 林金星 崔亚宁 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期108-121,共14页

RNA修饰是一类重要的表观遗传修饰,它是指在RNA分子的碱基或核糖上添加化学修饰基团。RNA甲基化和乙酰化是其中两种关键的修饰类型,它们通过调控生物的遗传信息来行使重要的生物功能。这两种修饰均是由writers(编码器)、erasers(消码器)... RNA修饰是一类重要的表观遗传修饰,它是指在RNA分子的碱基或核糖上添加化学修饰基团。RNA甲基化和乙酰化是其中两种关键的修饰类型,它们通过调控生物的遗传信息来行使重要的生物功能。这两种修饰均是由writers(编码器)、erasers(消码器)和readers(解码器)三类调控因子进行动态可逆的调控,对RNA剪接、转运、翻译、运输和降解等代谢过程产生至关重要影响。近年来,随着RNA修饰检测技术的发展,研究者在植物中发现了一些新的RNA修饰位点,并证实了RNA的甲基化和乙酰化修饰在植物的生长发育以及应对生物和非生物胁迫方面起着关键的作用。本文首先概述了RNA修饰的类型及其生物学特性,并在此基础上重点回顾了近年来关于RNA甲基化和乙酰化调控因子的研究进展,最后总结了RNA甲基化和乙酰化在植物生长发育和应对胁迫过程中的功能,并展望了RNA修饰在植物中的一些新的研究方向,以期为进一步开展植物中的RNA甲基化和乙酰化修饰相关研究提供理论依据和新思路。 展开更多

关键词 RNA修饰 甲基化 乙酰化 生物胁迫 非生物胁迫

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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

15

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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油松高世代种子园亲本选择策略研究 被引量：1

16

作者 孙凡 马彦广 +3 位作者 刘占民 杨博宁 王辉丽 李伟 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期28-39,共12页

【目的】通过油松高世代种子园建园亲本2种选择策略的对比与评价,为高世代高产稳产油松建园亲本选择策略的确定提供科学依据。【方法】以山西省隰县上庄油松初级种子园自由授粉子代测定林为基本群体,对42个油松半同胞家系的生长性状进... 【目的】通过油松高世代种子园建园亲本2种选择策略的对比与评价,为高世代高产稳产油松建园亲本选择策略的确定提供科学依据。【方法】以山西省隰县上庄油松初级种子园自由授粉子代测定林为基本群体,对42个油松半同胞家系的生长性状进行遗传变异分析,采用配合选择策略和最优单株直接选择策略筛选油松第二代种子园建园亲本,对比分析两种选择策略下,筛选出的优良单株的各性状平均生长量和平均预期遗传增益。【结果】油松半同胞家系间和家系内胸径、树高和材积生长均达到了极显著差异水平(P<0.01),配合选择策略与最优单株直接选择策略分别选出30个优良单株,其中有19个相同、11个不同。最优单株直接选择策略所筛选的11个特有优良单株的平均胸径、树高和材积生长量分别高出配合选择策略所筛选的11个特有优良单株7.72%、18.56%和31.01%,所筛选的30个优良单株的平均胸径、树高和材积的预期遗传增益比配合选择策略筛选的30个优良单株分别增加了15.52%、121.78%和29.38%。与每一优良家系入选1个优良单株的配合选择策略不同,最优单株直接选择策略筛选出的30个优良单株中,有29个优良单株分属于19个优良家系,另外1个优良单株(D12)属于非优良家系。【结论】配合选择策略会导致部分优良单株资源损失,最优单株直接选择策略更适合用于油松高世代种子园亲本材料的筛选。 展开更多

关键词 油松 高世代种子园亲本 配合选择 优良单株选择

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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

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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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青黑杨杂种全同胞二倍体与三倍体长枝叶性状变异研究

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作者 马鸿文 任宇昕 +5 位作者 龙羿辛 王楠 冯祥元 俞天泉 华晓琴 王君 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期27-34,共8页

【目的】探明青黑杨杂种全同胞二倍体与三倍体植株的扦插苗长枝叶叶片和气孔性状的遗传变异规律,解析基因型效应和倍性效应对长枝叶性状的影响。【方法】以‘哲引3号杨’ב北京杨’杂种全同胞二倍体和三倍体扦插苗为材料,对其长... 【目的】探明青黑杨杂种全同胞二倍体与三倍体植株的扦插苗长枝叶叶片和气孔性状的遗传变异规律,解析基因型效应和倍性效应对长枝叶性状的影响。【方法】以‘哲引3号杨’ב北京杨’杂种全同胞二倍体和三倍体扦插苗为材料,对其长枝叶叶片和气孔性状的变异情况进行分析。【结果】长枝叶叶片长度、叶片宽度、叶片长宽比、叶面积、叶柄长度、叶绿素含量、气孔长度、气孔宽度、气孔密度等性状在不同基因型间存在极显著差异,各性状的变异系数范围为8.54%~36.20%,重复力介于0.645~0.916之间,表明叶片及气孔性状受到较强的遗传控制。三倍体群体叶片的叶绿素含量极显著高于二倍体,气孔长度、气孔宽度极显著大于二倍体,气孔密度极显著小于二倍体,而不同倍性群体间其他叶片各性状间未发现显著性差异。尽管如此,并非所有的三倍体基因型均显示出更优的性状表现。相关性分析显示,叶片长度与叶片宽度、叶面积和叶柄长度间相互均呈极显著正相关;叶绿素含量、气孔长度和气孔宽度间相互呈极显著正相关,均与气孔密度呈极显著负相关。进一步分析发现,叶片长度、叶片宽度、叶面积、叶柄长度等叶片性状主要受基因型效应影响,其基因型方差贡献率在59.5%~76.8%之间,叶绿素含量和气孔长度、气孔宽度、气孔密度等性状主要受倍性效应所影响,其倍性效应方差贡献率在46.0%~78.0%之间。【结论】青黑杨杂种全同胞二倍体及三倍体5月龄扦插苗长枝叶叶片和气孔性状受到不同程度的基因型效应和倍性效应的共同影响,基因型间存在丰富的性状变异,三倍体也并非株株皆优,杨树异源三倍体育种需秉持“大群体,强选择”理念。 展开更多

关键词 杨树 异源三倍体 叶片性状 气孔性状 倍性效应 基因型效应

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槲树雌花和种子生长发育动态研究

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作者 祁永梁 柯梦 +5 位作者 吴志勇 佀化玙 刘克林 岳涵 孙宇涵 李云 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期17-26,共10页

【目的】阐明槲树雌花发育的生殖周期和发育时序特征。【方法】以人工控制授粉后不同发育时期的槲树雌花为试验材料,通过形态学、生理指标测定和石蜡切片等检测方法,对授粉前后不同发育时期雌花及子房的外部形态、种子发育进程和败育动... 【目的】阐明槲树雌花发育的生殖周期和发育时序特征。【方法】以人工控制授粉后不同发育时期的槲树雌花为试验材料,通过形态学、生理指标测定和石蜡切片等检测方法,对授粉前后不同发育时期雌花及子房的外部形态、种子发育进程和败育动态进行观察。【结果】(1)在雌花整个生长发育过程,刺苞逐渐变硬,苞片由绿转黄,柱头不断萎缩,花柱不断缩短;子房体积不断膨大,外围壳斗逐渐增厚,于授粉后140 d左右形成棕褐色橡子。(2)授粉后17 d,胚珠发育完成;授粉后30 d,胚囊发育成熟;授粉后38 d,初生胚乳核出现,原胚形成;之后经过了大约13 d休眠后,依次经历球型胚、心型胚、鱼雷胚和子叶胚的分化;而胚乳作为滋养组织,一直处于高度分裂状态,在种子成熟期被子叶全部吸收利用,最终收获无胚乳的成熟种子。(3)初步明确了槲树种胚在整个生长周期内共存在2次败育高峰期,分别在授粉后69 d和99 d。(4)种子败育的表观形态主要表现为败育胚子房壁褐化、胚珠皱缩,显微结构上则主要表现为珠被发育异常、胚胎畸形或空腔胚囊。【结论】本研究建立了槲树雌花分化和种子形成过程外部形态变化与内部解剖特点之间的关系,可为今后栎属胚胎学研究、开花结实机理和胚败育机制研究提供理论依据。 展开更多

关键词 槲树 雌花分化 种子形成 胚胎发育 败育

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14-3-3蛋白及其在植物中的功能研究进展

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作者 陈盈盈 吴丁洁 +4 位作者 刘源 张航 刘艳娇 王晶宇 李瑞丽 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期12-22,共11页

14-3-3蛋白是由不同基因编码的高度同源的酸性蛋白质家族,在真核生物中广泛存在,且在结构上相对保守。14-3-3蛋白主要是通过识别靶蛋白上的磷酸化位点与靶蛋白发生相互作用,导致靶蛋白的稳定性、亚细胞定位或与其他蛋白之间的相互作用... 14-3-3蛋白是由不同基因编码的高度同源的酸性蛋白质家族,在真核生物中广泛存在,且在结构上相对保守。14-3-3蛋白主要是通过识别靶蛋白上的磷酸化位点与靶蛋白发生相互作用,导致靶蛋白的稳定性、亚细胞定位或与其他蛋白之间的相互作用发生显著变化,进而调控靶蛋白的功能。不同物种中含有多种亚型的14-3-3蛋白,这些不同的亚型蛋白通过与其他蛋白的相互作用来影响植物的生长发育等过程。本文概述了14-3-3蛋白在植物中的种类、亚细胞定位以及在组织中的表达情况,重点总结了14-3-3蛋白在植物激素信号转导、生长发育及胁迫响应中的功能,以期为今后系统开展14-3-3蛋白的研究提供理论依据。 展开更多

关键词 14-3-3蛋白 激素信号转导 生长发育 胁迫响应

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