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入侵杂草喜旱莲子草WRKY转录因子家族鉴定及其除草剂胁迫表达特征
1
作者
韩硕
韩晓文
+4 位作者
胡义锋
杨静美
陈中义
朱永兴
尹军良
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期2517-2534,共18页
喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是我国入侵范围广、入侵程度重的外来入侵杂草,给生态平衡造成严重危害。WRKY是一类植物特有转录因子,在响应除草剂胁迫中发挥重要功能。为系统鉴定并分析喜旱莲子草WRKY家族成员特征,探究其响...
喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是我国入侵范围广、入侵程度重的外来入侵杂草,给生态平衡造成严重危害。WRKY是一类植物特有转录因子,在响应除草剂胁迫中发挥重要功能。为系统鉴定并分析喜旱莲子草WRKY家族成员特征,探究其响应除草剂胁迫的诱导表达模式,本研究从该杂草中鉴定到66个WRKY基因,根据系统发育关系将其分为a、b、c 3个亚族,同一亚族成员具有相似的基因结构、保守基序以及蛋白质三级结构。蛋白质特征分析发现,所有ApWRKYs均为亲水性蛋白。表达模式分析发现,ApWRKYs表现时空表达特异性。防效测试表明,5种除草剂均能抑制植物的鲜重和叶绿素含量,其中氯氟比氧乙酸对鲜重抑制率最高,乙羧氟草醚对叶绿素含量抑制率最高;定量分析8个ApWRKYs的除草剂响应模式,发现2个ApWRKYs受草甘膦诱导后表达水平先上升后下降,ApWRKY38.c在施药后7 d内表达量相对稳定;异丙隆和乙羧氟草醚处理0.5~3 d时,3个ApWRKYs表达量呈下降趋势;ApWRKY49.c和ApWRKY53.c分别在氯氟吡氧乙酸和噁草酮处理7 d和3 d时被显著诱导上调表达。这说明ApWRKYs参与喜旱莲子草对除草剂胁迫的响应过程,针对不同的除草剂表现不同的时空诱导表达特征。本研究为进一步探究ApWRKYs响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。
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关键词
WRKY转录因子
进化
除草剂
胁迫应答
叶绿素
生物信息学
低钾胁迫
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职称材料
空心莲子草ApCAT基因家族鉴定和表达模式
2
作者
韩晓文
韩硕
+4 位作者
胡义锋
王梦如
陈中义
朱永兴
尹军良
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期2889-2901,共13页
过氧化氢酶(CAT)是可清除生物体内多余的过氧化氢(H_(2)O_(2))并将其还原成水和氧气的氧化还原酶,在植物响应胁迫的过程中发挥多种功能,保护植物细胞免受活性氧毒害。目前,尚缺乏对空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)CAT基因家族...
过氧化氢酶(CAT)是可清除生物体内多余的过氧化氢(H_(2)O_(2))并将其还原成水和氧气的氧化还原酶,在植物响应胁迫的过程中发挥多种功能,保护植物细胞免受活性氧毒害。目前,尚缺乏对空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)CAT基因家族成员的系统研究。本研究通过生物信息学分析,从空心莲子草中鉴定到20个ApCAT基因,根据系统发育关系将其依次命名为ApCAT1至ApCAT20。特征分析表明,所有ApCATs均为亲水性蛋白。亚细胞定位预测发现,所有ApCATs均预测定位于过氧化物酶体,个别ApCATs也预测有定位线粒体、叶绿体和细胞核的可能。表达模式分析表明,ApCAT成员受纬度、海拔、温度、光照、水分条件等的影响较小,表达水平相对稳定。除草剂药效测试发现,20%氯氟吡氧乙酸和13%噁草酮的防治效果最好;结合定量PCR分析发现,ApCAT家族成员在空心莲子草响应除草剂处理过程中显著差异表达,参与对除草剂胁迫的应答过程。本研究系统分析了ApCATs家族成员的基本特征和表达模式,揭示了其除草剂诱导表达特征,为进一步研究ApCATs在空心莲子草响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。
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关键词
过氧化氢酶
生物信息学
转录组
表达特征分析
除草剂
活性氧
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职称材料
题名
入侵杂草喜旱莲子草WRKY转录因子家族鉴定及其除草剂胁迫表达特征
1
作者
韩硕
韩晓文
胡义锋
杨静美
陈中义
朱永兴
尹军良
机构
长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心/长江大学农学院/长江大学园艺园林学院
中南民族
大学
生命科学
学院
仲恺
农业
工程
学院
农业
与生物
学院
出处
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期2517-2534,共18页
基金
长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心开放基金项目(KFT202305、KF201909)。
文摘
喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是我国入侵范围广、入侵程度重的外来入侵杂草,给生态平衡造成严重危害。WRKY是一类植物特有转录因子,在响应除草剂胁迫中发挥重要功能。为系统鉴定并分析喜旱莲子草WRKY家族成员特征,探究其响应除草剂胁迫的诱导表达模式,本研究从该杂草中鉴定到66个WRKY基因,根据系统发育关系将其分为a、b、c 3个亚族,同一亚族成员具有相似的基因结构、保守基序以及蛋白质三级结构。蛋白质特征分析发现,所有ApWRKYs均为亲水性蛋白。表达模式分析发现,ApWRKYs表现时空表达特异性。防效测试表明,5种除草剂均能抑制植物的鲜重和叶绿素含量,其中氯氟比氧乙酸对鲜重抑制率最高,乙羧氟草醚对叶绿素含量抑制率最高;定量分析8个ApWRKYs的除草剂响应模式,发现2个ApWRKYs受草甘膦诱导后表达水平先上升后下降,ApWRKY38.c在施药后7 d内表达量相对稳定;异丙隆和乙羧氟草醚处理0.5~3 d时,3个ApWRKYs表达量呈下降趋势;ApWRKY49.c和ApWRKY53.c分别在氯氟吡氧乙酸和噁草酮处理7 d和3 d时被显著诱导上调表达。这说明ApWRKYs参与喜旱莲子草对除草剂胁迫的响应过程,针对不同的除草剂表现不同的时空诱导表达特征。本研究为进一步探究ApWRKYs响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。
关键词
WRKY转录因子
进化
除草剂
胁迫应答
叶绿素
生物信息学
低钾胁迫
Keywords
WRKY transcription factor
evolution
herbicide
stress response
chlorophyll
bioinformatics analysis
low potassium stress
分类号
S451 [农业科学—植物保护]
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职称材料
题名
空心莲子草ApCAT基因家族鉴定和表达模式
2
作者
韩晓文
韩硕
胡义锋
王梦如
陈中义
朱永兴
尹军良
机构
长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心/长江大学农学院/长江大学园艺园林学院
中南民族
大学
生命科学
学院
出处
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期2889-2901,共13页
基金
长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心开放基金项目(KFT202305、KF201909)。
文摘
过氧化氢酶(CAT)是可清除生物体内多余的过氧化氢(H_(2)O_(2))并将其还原成水和氧气的氧化还原酶,在植物响应胁迫的过程中发挥多种功能,保护植物细胞免受活性氧毒害。目前,尚缺乏对空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)CAT基因家族成员的系统研究。本研究通过生物信息学分析,从空心莲子草中鉴定到20个ApCAT基因,根据系统发育关系将其依次命名为ApCAT1至ApCAT20。特征分析表明,所有ApCATs均为亲水性蛋白。亚细胞定位预测发现,所有ApCATs均预测定位于过氧化物酶体,个别ApCATs也预测有定位线粒体、叶绿体和细胞核的可能。表达模式分析表明,ApCAT成员受纬度、海拔、温度、光照、水分条件等的影响较小,表达水平相对稳定。除草剂药效测试发现,20%氯氟吡氧乙酸和13%噁草酮的防治效果最好;结合定量PCR分析发现,ApCAT家族成员在空心莲子草响应除草剂处理过程中显著差异表达,参与对除草剂胁迫的应答过程。本研究系统分析了ApCATs家族成员的基本特征和表达模式,揭示了其除草剂诱导表达特征,为进一步研究ApCATs在空心莲子草响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。
关键词
过氧化氢酶
生物信息学
转录组
表达特征分析
除草剂
活性氧
Keywords
catalase
bioinformatics
transcriptome
expression feature analysis
herbicides
reactive oxygen species
分类号
S451 [农业科学—植物保护]
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职称材料
题名
作者
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被引量
操作
1
入侵杂草喜旱莲子草WRKY转录因子家族鉴定及其除草剂胁迫表达特征
韩硕
韩晓文
胡义锋
杨静美
陈中义
朱永兴
尹军良
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
空心莲子草ApCAT基因家族鉴定和表达模式
韩晓文
韩硕
胡义锋
王梦如
陈中义
朱永兴
尹军良
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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