利用生物信息学方法寻找作物中潜在的胞外ATP受体蛋白质

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作者 桑鹤天 张悦婧 +1 位作者 石珍珍 冯汉青 《兰州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期76-83,共8页

为分析作物中的胞外ATP受体蛋白质,通过NCBI数据库获取拟南芥外ATP受体蛋白质L-型凝集素受体样激酶1.9(lecRK-1.9)和L-型凝集素受体样激酶1.5(lecRK-1.5)的氨基酸序列,通过BLAST比对和同源树构建,以油菜和玉米为例,在两种作物中筛选与le... 为分析作物中的胞外ATP受体蛋白质,通过NCBI数据库获取拟南芥外ATP受体蛋白质L-型凝集素受体样激酶1.9(lecRK-1.9)和L-型凝集素受体样激酶1.5(lecRK-1.5)的氨基酸序列,通过BLAST比对和同源树构建,以油菜和玉米为例,在两种作物中筛选与lecRK-1.9和lecRK-1.5亲缘关系相近的蛋白质;使用ExPASy ProtParam、Cell-PLoc、MEME等工具对这些蛋白质进行理化分析、亚细胞定位和二级结构预测.结果显示,油菜、玉米中的12个候选蛋白质的理论等电点为6.52~8.91,大多为疏水蛋白质;12个蛋白质中有6个蛋白质在质膜上具有定位,12个蛋白质二级结构比例均与拟南芥lecRK-1.9、lecRK-1.5相似,其中有8个蛋白质在保守结构域的位置及顺序上与拟南芥lecRK-1.9、lecRK-1.5具有较高的相似性.这些在油菜、玉米中与拟南芥lecRK-1.9、lecRK-1.5蛋白质在理化性质、亚细胞定位、二级结构以及保守结构域具有高相似性的蛋白质,可作为油菜、玉米中胞外ATP受体蛋白质的参选蛋白质. 展开更多

关键词 生物信息学 胞外ATP受体 蛋白质亲缘分析

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不同快繁方式对马铃薯脱毒苗表型和原原种产量的影响

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作者 张伟 庞敏昡 +9 位作者 史宁帆 张志家 李忠润 胡李军 王廷辉 刘悦善 毕真真 姚攀锋 白江平 孙超 《江西农业大学学报》 北大核心 2025年第2期325-335,共11页

【目的】探究在传统组培快繁方式和水培快繁方式下的马铃薯脱毒苗对定植后原原种产量和经济效益的影响,为提高马铃薯种薯生产效率提供可靠的试验基础和科学依据。【方法】选用2个马铃薯商业品种:早熟品种‘甘引9号’(GY9)和晚熟品种‘... 【目的】探究在传统组培快繁方式和水培快繁方式下的马铃薯脱毒苗对定植后原原种产量和经济效益的影响,为提高马铃薯种薯生产效率提供可靠的试验基础和科学依据。【方法】选用2个马铃薯商业品种:早熟品种‘甘引9号’(GY9)和晚熟品种‘大西洋’(ATL),对其组培苗和一至三代水培苗在快繁期和定植期的表型、原原种产量和经济效益进行了综合比较。【结果】(1)在快繁期,生长至13 d时,GY9和ATL水培苗的株高和根数较组培苗显著提高。(2)在定植期,对于GY9和ATL,定植45 d后水培苗的株高和叶绿素含量较组培苗显著提高;定植80 d后地上、地下干物质积累量较组培苗显著提高;二代水培苗的单株有效薯数较组培苗显著提高。(3)对于GY9,单株薯数与快繁期的株高、根长和定植期的地下干物质积累量显著正相关;对于ATL,单株薯数与快繁期的株高、茎粗、根数和定植期的叶绿素含量、地下干物质积累量显著正相关。(4)GY9和ATL水培苗的原原种总产量较组培苗无显著差异,但有效薯产量和经济效益有显著提高,其中二代水培苗的经济效益最好。【结论】二代水培苗生长速度快,生产成本低、周期短,原原种有效薯产量最高,经济效益最好,可在马铃薯原原种生产中推广。 展开更多

关键词 组培苗 水培苗 繁育方式 原原种产量 经济效益

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盐生草HgS5基因的克隆与抗旱性鉴定

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作者 汪欣瑶 彭亚萍 +8 位作者 姚立蓉 汪军成 司二静 张宏 杨轲 马小乐 孟亚雄 王化俊 李葆春 《草业学报》 北大核心 2025年第2期184-195,共12页

为应对日益严峻的干旱环境问题,发掘植物体内的抗旱基因具有重要意义。基于前期盐生草转录组测序数据分析结果,盐胁迫后HgS5基因的表达量与差异倍数最高,故选其为研究对象,对目的基因编码的蛋白进行生物信息学分析并进行亚细胞定位;通过... 为应对日益严峻的干旱环境问题,发掘植物体内的抗旱基因具有重要意义。基于前期盐生草转录组测序数据分析结果,盐胁迫后HgS5基因的表达量与差异倍数最高,故选其为研究对象,对目的基因编码的蛋白进行生物信息学分析并进行亚细胞定位;通过qRT-PCR检测目的基因在拟南芥植株叶片和根系的相对表达量,并利用农杆菌完成拟南芥异源表达,以验证目的基因的抗旱能力。结果表明,HgS5基因中碱基对的数量为1738,编码370个氨基酸,编码蛋白为酸性亲水性蛋白且没有跨膜区;具有116个启动子顺式作用元件;HgS5基因和巨人柱、苋菜和甜菜相关同源基因拥有相同的A_thal_3526保守结构域;亚细胞定位显示HgS5基因主要在细胞膜上表达;荧光定量结果显示HgS5基因主要在拟南芥根系表达,处理第6天表达量与其他组别差异显著(P<0.05);抗旱鉴定结果显示过表达拟南芥的抗旱性明显增强,具体表现为植株枯萎程度减缓;基因HgS5通过影响酶活性来对抗干旱环境,过表达拟南芥根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在干旱胁迫后期整体高于野生型。综上所述,基因HgS5在抗旱过程中起到了积极的调控作用。研究结果旨在为进一步探索HgS5基因应对干旱胁迫的分子响应机制提供理论依据。 展开更多

关键词 盐生草 基因家族 生物信息学分析 基因克隆 抗旱性鉴定

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基于CNN-BiLSTM-Attention模型的胡麻产量预测

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作者 李星宇 李玥 高玉红 《江苏农业学报》 北大核心 2025年第7期1342-1349,共8页

本研究提出了一种用于胡麻产量预测的基于深度学习方法的卷积神经网络(CNN)-双向长短期记忆网络(BiLSTM)-注意力机制(Attention)模型,该模型整合了卷积神经网络的空间特征提取能力、双向长短期记忆网络的时序动态建模能力以及注意力机... 本研究提出了一种用于胡麻产量预测的基于深度学习方法的卷积神经网络(CNN)-双向长短期记忆网络(BiLSTM)-注意力机制(Attention)模型,该模型整合了卷积神经网络的空间特征提取能力、双向长短期记忆网络的时序动态建模能力以及注意力机制的特征自适应加权功能。基于气候数据、植被指数和2000-2020年产量对模型进行训练。试验结果表明,CNN-BiLSTM-Attention模型预测精度显著优于传统模型,其均方根误差(RMSE)达到316.98 kg/hm^(2),决定系数(R^(2))达到0.83。该模型在年际气候变化条件下保持了良好的稳定性和较高的精确度。本研究为胡麻产量预测提供了技术支持,其模块化设计框架还可推广应用于其他作物的生长监测与产量预估。 展开更多

关键词 胡麻 产量预测 深度学习 卷积神经网络 双向长短期记忆模型

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不同玉米基因型幼苗耐盐碱性综合评价及其耐盐碱生理响应机制

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作者 杨万忠 赵小强 +4 位作者 孙思琦 邱福才 濮晶晶 庞蕊婷 常寿仓 《甘肃农业大学学报》 北大核心 2025年第3期88-96,共9页

【目的】探明玉米幼苗耐盐碱生理响应机制,科学鉴选耐盐碱玉米种质资源,对推动玉米耐盐碱新品种培育具有重要意义。【方法】在2种复合盐碱胁迫处理下测定了10份玉米自交系幼苗的6个生长指标,利用组间系统聚类法综合评价其耐盐碱性大小,... 【目的】探明玉米幼苗耐盐碱生理响应机制,科学鉴选耐盐碱玉米种质资源,对推动玉米耐盐碱新品种培育具有重要意义。【方法】在2种复合盐碱胁迫处理下测定了10份玉米自交系幼苗的6个生长指标,利用组间系统聚类法综合评价其耐盐碱性大小,并从中筛选出2份耐盐碱性差异较大的自交系,从活性氧积累、抗氧化酶活性、叶绿素荧光变化及光合性能等方面系统剖析玉米幼苗抵御复合盐碱胁迫的生理响应机制。【结果】复合盐碱胁迫下玉米幼苗的苗长、根长、苗鲜质量、根鲜质量、全株生物量、根冠比平均分别下降了17.57%、19.44%、31.97%、25.33%、27.69%和5.94%;基于这些性状的耐盐碱系数组间系统聚类综合评价可将10份玉米自交系划分为5类,其中21-GT-75和21-GT-78为重要的高耐盐碱自交系。进一步对不同处理下2份耐盐碱性差异较大的21-GT-75和21-GT-8幼苗叶片生理代谢分析表明,复合盐碱胁迫下这2份材料幼苗叶片的O_(2)-产生率、H_(2)O_(2)含量、SOD酶活性、POD酶活性、CAT酶活性平均分别升高了119.33%、98.04%、88.55%、116.20%、241.55%、而净光合速率及F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(o)等叶绿素荧光参数平均分别降低了29.24%、11.91%和27.12%。【结论】鉴选出2份高耐盐碱玉米材料,并从生理代谢角度揭示了玉米幼苗抵御盐碱胁迫的内在原因。 展开更多

关键词 玉米 幼苗 盐碱胁迫 活性氧 抗氧化酶 叶绿素荧光 光合性能

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马铃薯StCIPK11的克隆及响应干旱胁迫分析 被引量：1

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作者 刘雯锦 马瑞 +3 位作者 刘升燕 杨江伟 张宁 司怀军 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期147-155,共9页

明确马铃薯StCIPK11在响应干旱胁迫信号传导中的功能和作用机制,为深入研究StCIPK11响应马铃薯抗旱调控的分子机制提供理论依据。利用同源重组法和人工microRNA技术构建马铃薯StCIPK11过表达载体和干扰表达载体,通过根癌农杆菌介导法分... 明确马铃薯StCIPK11在响应干旱胁迫信号传导中的功能和作用机制,为深入研究StCIPK11响应马铃薯抗旱调控的分子机制提供理论依据。利用同源重组法和人工microRNA技术构建马铃薯StCIPK11过表达载体和干扰表达载体,通过根癌农杆菌介导法分别将其转入马铃薯栽培品种‘大西洋’中。RT-qPCR结果表明,过表达植株StCIPK11的表达量是非转基因植株(NT)的11.59和21.76倍,干扰表达植株StCIPK11干扰程度达到78%。经PEG模拟干旱胁迫,过表达植株叶片中丙二醛含量显著高于NT植株,脯氨酸含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶)活性均低于NT植株;StCIPK11干扰表达植株则表现出相反的趋势。StCIPK11参与了干旱胁迫应答过程,StCIPK11干扰表达可以降低马铃薯植株对水分胁迫的敏感性。 展开更多

关键词 马铃薯 StCIPK11 干旱胁迫 生理指标

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马铃薯ARM基因家族的全基因组鉴定及表达分析 被引量：1

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作者 刘震 陈丽敏 +8 位作者 李志涛 朱金勇 王玮璐 齐喆颖 姚攀锋 毕真真 孙超 白江平 刘玉汇 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1451-1466,共16页

ARM蛋白重复序列(Armadillo repeats)广泛存在于高等植物中,它们参与多种细胞过程,如信号转导、核转运以及对多种生物/非生物胁迫的响应。本研究在马铃薯(Solanum tuberosum L.)全基因组水平下鉴定出了54个马铃薯ARM基因家族成员(StARM... ARM蛋白重复序列(Armadillo repeats)广泛存在于高等植物中,它们参与多种细胞过程,如信号转导、核转运以及对多种生物/非生物胁迫的响应。本研究在马铃薯(Solanum tuberosum L.)全基因组水平下鉴定出了54个马铃薯ARM基因家族成员(StARMs),它们不均匀的分布在12条染色体上。根据其蛋白结构和系统发育特征,将54个StARMs分为3个亚家族。片段重复事件在马铃薯ARM基因家族的扩展中起主要作用。共线性分析发现,StARMs与番茄(Solanum lycopersicum)、拟南芥(Arabidopsis)、甘蓝(Brassica oleracea)、水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)分别有51对、17对、25对、6对和10对直系同源基因,这些基因均在纯化选择下进化。RNA-seq数据分析发现,4个StARM基因在匍匐茎中特异表达,2个StARM基因在根和心皮中特异表达,1个StARM基因在块茎中特异表,还有一些StARM基因参与了马铃薯对生物/非生物胁迫的响应。此外,本研究对3个不同颜色马铃薯块茎组织(薯皮和薯肉)进行了RNA-seq测序,分析了54个StARMs在不同颜色马铃薯块茎组织中的表达模式,并利用qPCR分析了StARMs在3个不同颜色块茎杂交子代薯肉中的相对表达量,筛选出了4个可能参与马铃薯块茎花色素苷生物合成的候选基因。本研究为进一步了解StARM基因家族的特征,深入分析StARM基因在马铃薯抵御生物/非生物胁迫和调控块茎花色素苷生物合成中的功能提供了理论依据。 展开更多

关键词 马铃薯 ARM基因家族 生物/非生物胁迫 花色素苷生物合成 表达分析

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80份国际马铃薯中心引进的马铃薯种质资源抗旱性鉴定及评价指标的筛选 被引量：3

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作者 张莹 李成举 +9 位作者 刘寅笃 张春利 张锋 蒲转芳 孙超 姚攀锋 刘玉汇 刘震 毕真真 白江平 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1124-1137,共14页

【目的】中国马铃薯种质资源相对缺乏,遗传背景单一,亲缘关系较近是制约我国马铃薯种质创新与优良新品种选育的重要原因。此外,干旱是马铃薯(Solanum tuberosum L.)生产的主要影响因素之一。因此,筛选出优良且抗旱的种质资源不仅能够有... 【目的】中国马铃薯种质资源相对缺乏,遗传背景单一,亲缘关系较近是制约我国马铃薯种质创新与优良新品种选育的重要原因。此外,干旱是马铃薯(Solanum tuberosum L.)生产的主要影响因素之一。因此,筛选出优良且抗旱的种质资源不仅能够有效应对干旱带来的马铃薯生产挑战,也将为解决中国马铃薯遗传背景狭窄和种质资源短缺提供重要的解决途径。【方法】以从国际马铃薯中心(CIP)表型观测评价的TON panel约300份高世代品系种质资源中筛选出80份表现良好的四倍体种质资源为试验材料,于甘肃省定西市马铃薯研究所进行田间试验,对正常灌溉(CK)和干旱处理(D)下的15个主要农艺性状、产量性状和品质性状进行测定。利用相关性分析、主成分分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归等分析方法对80份马铃薯种质资源的抗旱性进行综合评价。【结果】通过计算各单项指标的抗旱系数(PI)和变异系数(CV)筛选到12个代表性指标进行后续分析。通过主成分分析,将12个单项指标的抗旱系数转换为6个相互独立的综合指标(累计贡献率达80.45%),根据综合评价值(D值)和聚类分析,可将80份马铃薯种质资源材料分为3类:B20、B40、B55等9个品系属于I类高度抗旱类型;B32、B77、B28等62个品系属于Ⅱ类中度抗旱类型;B73、B42、B19等9个品系属于Ⅲ类低抗类型。进一步利用逐步回归分析建立了抗旱性评价回归模型Y=-0.138+0.198PH+0.080RL+0.109LAI+0.144RFW+0.162TDW+0.079RSC(R2=0.917,P=0),估计精度均在86.6%以上,表明该模型可用于马铃薯抗旱种质资源筛选。【结论】B20、B40、B55等9个品系为高度抗旱品系,可作为优良的杂交亲本选育马铃薯抗旱品种。株高、总根长、叶面积指数、根总鲜重、单株薯块干重、还原糖含量可作为快速筛选抗旱马铃薯种质资源的预测指标,使马铃薯抗旱性评价鉴定工作更为便捷。 展开更多

关键词 马铃薯 种质资源 干旱胁迫 品系筛选 评价指标 综合评价

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水肥一体化减氮对陇中地区马铃薯产量和水分利用效率的影响 被引量：2

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作者 於凝 王林林 +4 位作者 李玲玲 李世清 罗珠珠 蔡耀辉 李红兵 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期70-78,共9页

于2022—2023年在陇中地区开展马铃薯水肥一体化试验,共设置4个种植模式,包括农户旱作高肥模式(T1,基施氮肥260 kg·hm^(-2),生育期不灌溉)、合作社高水高肥模式(T2,基施氮肥260 kg·hm^(-2),生育期灌水150 mm)、水肥一体化模式... 于2022—2023年在陇中地区开展马铃薯水肥一体化试验,共设置4个种植模式,包括农户旱作高肥模式(T1,基施氮肥260 kg·hm^(-2),生育期不灌溉)、合作社高水高肥模式(T2,基施氮肥260 kg·hm^(-2),生育期灌水150 mm)、水肥一体化模式Ⅰ(T3,基施氮肥102 kg·hm^(-2)+追施氮肥98 kg·hm^(-2),生育期灌水90 mm)和水肥一体化模式Ⅱ(T4,基施氮肥42 kg·hm^(-2)+追施氮肥98 kg·hm^(-2),生育期灌水90 mm),探究补灌减氮水肥一体化技术对马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明:补灌减氮水肥一体化显著促进了马铃薯叶面积指数增长、地上部和块茎干物质积累,显著增加了商品薯率,T2处理下马铃薯生育后期干物质积累速度放缓。2022和2023年,T3处理马铃薯块茎产量较T1处理分别显著提高100.7%和229.1%,较T2处理分别显著提高30.4%和38.6%;T4处理马铃薯块茎产量较T1处理分别显著提高94.4%和216.2%,较T2处理分别提高26.3%和33.1%;T3和T4处理间差异不显著。2022—2023年,各处理间WUE表现为T3>T4>T2>T1;相较于T1处理,T3处理两年WUE分别显著提高46.2%和146.4%,T4处理分别显著提高44.0%和135.7%;与T2处理相比,T3处理两年WUE分别显著提高51.1%和55.1%,T4处理分别显著提高48.9%和48.3%。综上,水肥一体化显著提高了马铃薯产量和水分利用效率,水肥一体化处理下基施氮肥42 kg·hm^(-2)、追施氮肥98 kg·hm^(-2)、生育期补灌90 mm的栽培措施,可作为陇中半干旱地区马铃薯高产高效生产的推荐模式。 展开更多

关键词 马铃薯 水肥一体化 减氮 干物质积累量 产量 水分利用效率

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马铃薯WOX基因家族的鉴定及在离体再生和非生物胁迫中的表达分析 被引量：1

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作者 张玉 石磊 +7 位作者 巩檑 聂峰杰 杨江伟 刘璇 杨文静 张国辉 颉瑞霞 张丽 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期170-180,共11页

【目的】WUSCHE-相关同源盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)基因家族是植物特有的转录因子家族,在植物生长发育、干细胞分化调控、逆境胁迫响应等过程中扮演重要角色。开展马铃薯WOX基因家族鉴定与功能研究,将为马铃薯遗传改良提供优良... 【目的】WUSCHE-相关同源盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)基因家族是植物特有的转录因子家族,在植物生长发育、干细胞分化调控、逆境胁迫响应等过程中扮演重要角色。开展马铃薯WOX基因家族鉴定与功能研究,将为马铃薯遗传改良提供优良基因资源与理论依据。【方法】基于拟南芥、番茄、烟草和水稻WOX蛋白序列,利用HMMER 3.0和BLASTP鉴定马铃薯WOX基因家族成员,使用MCScanX软件分析WOX基因家族成员在马铃薯种内及种间的共线性,并采用邻接法构建系统发育进化树。利用ExPASy、GSDS等软件分析马铃薯WOX基因家族成员理化性质、基因结构、蛋白motif、启动子区域转录因子结合位点。基于PGSC数据库中马铃薯转录组数据,分析StWOXs在不同组织和非生物胁迫下的表达模式;以可能参与离体再生过程的StWOX5作为候选基因,利用实时荧光定量PCR技术分析该基因在具有不同离体再生能力的4个马铃薯品种(系)再生过程中的表达情况。【结果】鉴定得到11个马铃薯WOX基因家族成员,分布在5条染色体上,分为WUS、中间和古老共3个进化分支,不同分支中StWOXs基因结构、蛋白motif组成、转录因子结合位点类型和数量存在不同程度的差异。表达模式结果表明,马铃薯WOX基因家族成员参与离体再生和非生物胁迫响应,StWOX4/5/11/13在愈伤组织中特异表达,StWUS、StWOX1/3c/4/5/13在甘露醇处理下上调表达,StWOX3a/11在NaCl处理下上调表达,StWOX4/5/13在热胁迫中上调表达,且StWOX5相对表达量与愈伤组织分化率呈正相关。【结论】不同马铃薯WOX基因具有潜在的功能多样性,StWOX5具有促进马铃薯离体再生分化的作用,参与了非生物胁迫反应。 展开更多

关键词 马铃薯 WOX基因家族 愈伤组织 基因表达

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马铃薯PYL5基因对非生物胁迫的响应分析及其启动子的活性鉴定

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作者 张春利 解潇飞 +7 位作者 张莹 张锋 孙超 毕真真 刘玉汇 刘震 姚攀锋 白江平 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期302-313,共12页

【目的】脱落酸(ABA)作为一种“应激激素”在植物生长发育和响应干旱、盐等非生物胁迫过程中发挥重要作用,PYR/PYL/RCARs(以下简称“PYL”)作为ABA受体在多种植物中也被广泛研究。基于对马铃薯StPYL5基因生物信息学及表达模式分析,并通... 【目的】脱落酸(ABA)作为一种“应激激素”在植物生长发育和响应干旱、盐等非生物胁迫过程中发挥重要作用,PYR/PYL/RCARs(以下简称“PYL”)作为ABA受体在多种植物中也被广泛研究。基于对马铃薯StPYL5基因生物信息学及表达模式分析,并通过对其启动子活性鉴定,为进一步揭示马铃薯StPYL5功能及抗逆育种提供依据。【方法】根据转录组数据克隆得到StPYL5基因,通过DNAMAN、MEGA等软件分析了StPYL5的分子特征;通过qPCR检测了StPYL5基因的组织特异性及其对非生物胁迫的响应;利用PlantCARE网站对StPYL5基因启动子进行了分析,并通过瞬时转化烟草对其活性进行了鉴定。【结果】StPYL5基因全长534 bp,共编码177个氨基酸,蛋白质分子量20.19 ku,理论等电点(pI)为5.97。系统进化分析显示,StPYL5与SpPYL9-like亲缘关系较近。组织特异性分析结果显示,青薯9号(QS9)中StPYL5在根和叶中表达量较高,其次分别是茎和花,在块茎中表达量较低。不同胁迫下StPYL5表达量分析表明,青薯9号(QS9)中StPYL5在干旱、低温、盐和ABA胁迫下的表达量先升高后降低,且StPYL5的表达受Me JA和SA的诱导。此外,笔者成功克隆得到2 000 bp的StPYL5基因启动子。在烟草中的瞬时转化后的组织化学染色结果表明,StPYL5基因启动子具有成功启动下游GUS报告基因表达的启动子活性。【结论】全面分析了StPYL5基因的分子特征及其在多种非生物胁迫下的表达谱,并成功克隆到具有活性的pStPYL5启动子,该结果为深入研究StPYL5基因的功能以及马铃薯抗逆育种提供依据。 展开更多

关键词 马铃薯 ABA信号通路 StPYL5 基因克隆 非生物胁迫 表达分析

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碳离子束辐照对马铃薯组培苗生长及生理特性的影响

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作者 王琦 杨江伟 +3 位作者 许超丽 周利斌 张宁 司怀军 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-78,共6页

为研究高能碳离子束对马铃薯组培苗茎切段的影响,以马铃薯品种‘新大坪’的组培苗茎切段为研究材料,设置4个辐照剂量梯度对其进行辐照处理,测定植株致死率、生根率、侧芽形成率、形态变异率以及叶片生理指标,确定‘新大坪’组培苗茎切... 为研究高能碳离子束对马铃薯组培苗茎切段的影响,以马铃薯品种‘新大坪’的组培苗茎切段为研究材料,设置4个辐照剂量梯度对其进行辐照处理,测定植株致死率、生根率、侧芽形成率、形态变异率以及叶片生理指标,确定‘新大坪’组培苗茎切段的半致死辐照剂量。结果表明:辐照剂量与致死率之间的关系呈正相关性;组培苗茎切段的再生植株表型变化主要为叶片不对称、叶缘不规则、茎变异伸长、叶片丛生和叶片粘连等;随辐照剂量升高,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性呈先升后降的趋势;丙二醛含量则呈先升后降,随后又升高的现象。利用线性回归方程计算‘新大坪’的半致死辐照剂量为20.37 Gy。 展开更多

关键词 高能碳离子束 马铃薯组培苗 辐照 半致死辐照剂量 生理特性

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盐生草AKR基因家族成员的鉴定及根系盐胁迫响应基因HgAKR42639的耐盐分析

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作者 张震欢 姚立蓉 +7 位作者 汪军成 司二静 张宏 杨轲 马小乐 孟亚雄 王化俊 李葆春 《草业学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期68-83,共16页

为探究盐生草AKR基因家族的生物学功能和根系盐胁迫响应基因HgAKR42639的耐盐性,基于盐生草全长转录组测序鉴定醛酮还原酶基因(AKRs),采用生物信息学方法分析盐生草AKRs编码的蛋白质序列特性,并在200 mmol·L^(-1)NaCl胁迫0、6、12... 为探究盐生草AKR基因家族的生物学功能和根系盐胁迫响应基因HgAKR42639的耐盐性,基于盐生草全长转录组测序鉴定醛酮还原酶基因(AKRs),采用生物信息学方法分析盐生草AKRs编码的蛋白质序列特性,并在200 mmol·L^(-1)NaCl胁迫0、6、12、24和48 h处理下,测定盐生草幼苗根系和转HgAKR42639基因拟南芥的目的基因表达量、生理指标和钠钾离子含量。结果表明:从盐生草转录组中鉴定出23个HgAKRs,编码的氨基酸数量在165~664 aa,亚细胞定位预测主要在细胞质中,AKR蛋白保守结构域高度相似,具有3个motif,启动子顺式作用元件分析存在核心元件、增强元件和胁迫响应元件;qRT-PCR结果显示HgAKR42639基因相对表达量在盐生草根系和拟南芥中均先上升后下降,24 h两者的表达量达到峰值;随着盐胁迫时间的增长两者的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和脯氨酸含量呈上升趋势,丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量呈下降趋势,在24 h达到最低;Na^(+)和K^(+)含量测定结果显示,两者于24 h盐胁迫处理下Na^(+)含量下降,K^(+)/Na^(+)达到最大值。综上所述,本研究获得了盐生草AKR家族基因,为后续研究盐生草AKR基因响应盐胁迫的分子机制提供理论依据;以期为进一步验证HgAKR42639基因的耐盐性奠定基础。 展开更多

关键词 盐生草 AKR基因家族 生物信息学分析 盐胁迫

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基于全长转录组测序的盐生草SSR标记开发及其遗传多样性分析 被引量：6

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作者 孙禄娟 何建军 +8 位作者 汪军成 姚立蓉 司二静 杨轲 李葆春 马小乐 尚勋武 孟亚雄 王化俊 《草业学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期199-210,共12页

以盐生草全长转录组数据为基础,用MISA在线软件对盐生草转录组水平SSR位点进行搜索,共鉴定到29640个SSR位点,每SSR的发生频率为4.93 kb。SSR种类包含1~6核苷酸重复类型,重复次数主要为4~20次,其中,三核苷酸重复单位最多,占38.25%;四核... 以盐生草全长转录组数据为基础,用MISA在线软件对盐生草转录组水平SSR位点进行搜索,共鉴定到29640个SSR位点,每SSR的发生频率为4.93 kb。SSR种类包含1~6核苷酸重复类型,重复次数主要为4~20次,其中,三核苷酸重复单位最多,占38.25%;四核苷酸重复单位类型最少,仅占3.26%。鉴定到的327种SSR重复类型中,A/T、AG/CT、ATC/GAT、AAG/CTT重复类型出现次数较多。进一步地,对甘肃18个不同生态点盐生草材料进行SSR标记位点的开发及遗传多样性分析。从检测到的29640个SSR标记中选择218对标记进行多态性筛选,共筛选到多态性较高的33对标记,这些标记共检测得到199个等位基因位点,等位基因数(AN)为3~13个,平均为6.03个;基因多样性指数(GD)为0.583~0.869,平均为0.698;基因型数量(GN)为2~13,平均值为5.88;多态性信息含量(PIC)值为0.527~0.856,平均值为0.623。聚类分析结果表明,18个不同生态点盐生草的遗传相似系数(GS)为0.528~0.859,平均值为0.683。在GS为0.68处,可将供试材料划分为四大类。本研究为盐生草种质资源开发及利用提供了参考依据。 展开更多

关键词 全长转录组 SSR重复类型 多态性筛选 聚类分析

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PIP/PIPL:一类调控植物逆境响应和发育的植物内源性多肽 被引量：2

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作者 崔俊美 魏家萍 +3 位作者 董小云 王莹 郑国强 刘自刚 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期35-42,共8页

植物内源性多肽由前体蛋白剪切而成,由天然氨基酸以不同组成和排列方式构成。多肽分泌至细胞外后,被其受体识别,从而调控植物生长发育和逆境响应。PIP(PAMP-induced secreted peptide)/PIP-Like(PIPL)是包含SGPS和GxGH基序的植物内源性... 植物内源性多肽由前体蛋白剪切而成,由天然氨基酸以不同组成和排列方式构成。多肽分泌至细胞外后,被其受体识别,从而调控植物生长发育和逆境响应。PIP(PAMP-induced secreted peptide)/PIP-Like(PIPL)是包含SGPS和GxGH基序的植物内源性多肽,可被受体激酶RLK7(receptor-like kinase 7)识别,在植物抵抗病原菌、病毒和盐害等逆境及调控生长发育过程中扮演重要角色。本文重点阐述了PIP/PIPL家族多肽在植物抵抗逆境胁迫和调控生长发育过程中的信号转导通路,并讨论了该领域尚待解决的一些科学问题和可能的应用方向,以期为PIP/PIPL的深入研究提供参考。 展开更多

关键词 PIP/PIPL RLK7 信号转导 逆境 发育

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