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干旱及复水循环对苗期药用大黄叶片光合碳同化功能和光化学活性的影响 被引量：9
1
作者 谢丰璞 王楠 +3 位作者 高静 张岗 宋忠兴 唐志书 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1872-1887,共16页
以三叶期药用大黄幼苗为材料,采用盆栽控水实验考察其在不同干旱时间(首次干旱10 d,复水后第2次干旱25 d,再复水后第3次干旱40 d)、干旱梯度(正常供水、轻度、中度、重度干旱)及复水时间(复水第1、3天)条件下的生长指标、光合气体交换... 以三叶期药用大黄幼苗为材料,采用盆栽控水实验考察其在不同干旱时间(首次干旱10 d,复水后第2次干旱25 d,再复水后第3次干旱40 d)、干旱梯度(正常供水、轻度、中度、重度干旱)及复水时间(复水第1、3天)条件下的生长指标、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数的响应特征,探讨植物在间歇性、季节性干旱带来的干湿交替土壤环境中的光合生理响应机制。结果显示,(1)干旱胁迫下,药用大黄幼苗地上部分生物量降低,根冠比显著增大,复水后生物量均有所回升。(2)叶片叶绿素含量在干旱胁迫下显著降低,复水后均有所回升,且在10 d、25 d干旱后复水产生较强的补偿效应。(3)叶片气体交换参数(Pn、Ci、Gs、Tr、CE)及光合系统性能指数(PIabs、PItotal)在干旱胁迫下显著降低;Ls在短期干旱胁迫下显著升高,而在干旱40 d先升高后下降;复水后,各指标产生与叶绿素含量相似的恢复趋势。(4)干旱胁迫下,叶片荧光参数(Fv/Fo、Fv/Fm、qP)显著降低,Q^(-)_(A)大量积累,OJIP曲线J相和I相显著升高;随着干旱时间延长,PSⅡ受到明显损害,重度干旱40 d后叶片NPQ几近于0;短期干旱后复水,大部分荧光参数能恢复至对照水平,干旱40 d后复水,大部分荧光参数、OJIP曲线J相和I相等无法恢复到对照水平。研究发现,药用大黄叶片在干旱胁迫下能通过热耗散等光保护机制来抵御胁迫带来的光伤害,但随着干旱胁迫加剧及干旱时长延长,光系统电子传递速率受到严重抑制,光保护机制失效,反应中心失活;大黄叶片光合和荧光参数在短期干旱后复水能迅速恢复,并表现出补偿效应;部分生理指标在二次干旱25 d时表现出比初次干旱10 d更强的抗旱性和复水后的恢复能力,而长期且重度干旱会严重破坏叶片的光合器官,产生极强的光抑制和生长抑制使植株在复水后也不能完全恢复正常的生理功能;适当的苗期干旱锻炼能够增强药用大黄叶片光合作用和PSⅡ功能,提高其抗旱性。 展开更多
关键词 药用大黄 干旱胁迫 复水 光合作用 光合色素 OJIP曲线 叶绿素荧光
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止咳枇杷合剂干预新型冠状病毒肺炎的作用机制预测 被引量：4
2
作者 周瑞 刘妍如 +6 位作者 许洪波 于金高 王征 张君威 宋忠兴 黄峰 唐志书 《西安交通大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期190-196,218,共8页
目的通过网络药理学和分子对接技术初步预测止咳枇杷合剂干预新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的作用机制。方法采用网络药理学方法,根据口服利用度、类药性原则,对止咳枇杷合剂成分进行初步筛选,进一步构建"中药-成分-靶点-通路"... 目的通过网络药理学和分子对接技术初步预测止咳枇杷合剂干预新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的作用机制。方法采用网络药理学方法,根据口服利用度、类药性原则,对止咳枇杷合剂成分进行初步筛选,进一步构建"中药-成分-靶点-通路"网络,通过靶点的相互作用、生物信息学注释对止咳枇杷合剂参与的代谢通路进行分析,预测该复方干预COVID-19的潜在机制,然后通过分子对接技术,筛选对新型冠状病毒3CLpro水解酶有抑制作用的活性成分。结果 "中药-成分-靶点"网络分析结果显示,止咳枇杷合剂有34个成分与30个COVID-19疾病相关靶点互作。关联网络分析结果显示,止咳枇杷合剂中的活性成分可能通过作用于前列腺素内过氧化物合酶1(PTGS1)、IL1B、IL6、IL10、白细胞介素8(CXCL8)、JUN等30个重要靶点,参与调控乙型肝炎、糖尿病并发症的AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路、肿瘤坏死因子信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路等。枇杷叶和百部是作用的主要中药。分子对接结果显示,柚皮素、芦丁、芹菜素等8个化合物作为潜在的抗COVID-19的主要活性成分。结论止咳枇杷合剂中的活性化合物可能通过抗炎、抗病毒复制等过程发挥多靶点、多通路、多成分干预COVID-19的作用。 展开更多
关键词 新型冠状病毒肺炎 止咳枇杷合剂 网络药理学 分子对接
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林下种植重楼和珠子参后土壤细菌结构与功能变化 被引量：3
3
作者 王楠 高静 +6 位作者 万修福 张燕 张伟 李铂 黄文静 宋忠兴 唐志书 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期130-137,共8页
为探索不同植被下土壤细菌群落构成和功能差异及其与土壤因子的关系,采用高通量测序,对移栽重楼和珠子参根际及原始林地土壤细菌进行16SrRNA测序。结果表明,重楼根际土壤的Chao1和ACE指数显著高于原始林地土壤。Simpson和Shannon指数与... 为探索不同植被下土壤细菌群落构成和功能差异及其与土壤因子的关系,采用高通量测序,对移栽重楼和珠子参根际及原始林地土壤细菌进行16SrRNA测序。结果表明,重楼根际土壤的Chao1和ACE指数显著高于原始林地土壤。Simpson和Shannon指数与土壤因子的相关性不显著,Chao1和ACE指数与EC、WC、TP、MBC、MBP、AP呈显著正相关,与AK、MBC:MBP、NiR、SUC呈显著负相关。变形菌门和酸杆菌门在原始林地土壤中丰度最高,拟杆菌门在重楼根际土壤中丰度最高,厚壁菌门在珠子参根际土壤中丰度最高。KEGG分析发现,原始林地土壤在细胞过程、环境信息处理、遗传信息处理与代谢等4个一级功能层面均有丰度较高的基因,重楼根际土壤中丰度较高的基因主要位于代谢层面,而珠子参根际土壤则是遗传信息处理层面的个别基因丰度较高,和KEGG功能基因丰度具有较高相关性的土壤因子与调控Chao1和ACE指数的土壤因子较为类似,说明细菌群落组成与基因功能紧密相关。此外,重楼和珠子参根际土壤均表现出次生盐渍化和温室气体排放增强的现象。 展开更多
关键词 重楼 珠子参 单一种植 土壤特征 细菌群落 功能结构
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甘草Pht1基因家族鉴定与表达分析 被引量：4
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作者 张亚丽 王楠 +3 位作者 高静 张岗 李铂 颜永刚 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期229-241,共13页
Pht1家族磷酸盐(Pi)转运体介导植物中磷(P)的吸收和再动员。为探讨甘草Pht1基因的结构及表达模式,该研究利用生物信息学方法对甘草Pht1(GuPht1)基因家族进行分析,结合转录组数据和实时荧光定量(qRT-PCR)分析GuPht1在非生物胁迫下的表达... Pht1家族磷酸盐(Pi)转运体介导植物中磷(P)的吸收和再动员。为探讨甘草Pht1基因的结构及表达模式,该研究利用生物信息学方法对甘草Pht1(GuPht1)基因家族进行分析,结合转录组数据和实时荧光定量(qRT-PCR)分析GuPht1在非生物胁迫下的表达,并采用RT-PCR克隆4个GuPht1基因。结果显示:(1)甘草中有8个Pht1家族成员(GuPht1;1—GuPht1;8),都位于细胞膜上,且具有12个跨膜结构,属于MFS超家族,氨基酸长度介于521~570 aa之间,含有Pht1保守的特征序列GGDYPLSATIMSE。(2)系统进化分析显示,甘草GuPht1基因家族成员与豆科植物亲缘关系较近;启动子区含有与磷饥饿有关的W-box、G-box、PHO-like和P1BS元件;甘草GuPht1基因家族在Scaffold定位分布均匀,三级结构均为单体。(3)转录组数据分析显示,GuPht1响应干旱、盐、激素等胁迫,且表达有组织特异性。qRT-PCR结果表明,低磷胁迫下GuPht1基因有明显的时空表达差异性,GuPht1;1/1;6/1;8在根中表达明显上调,GuPht1;5/1;6在叶中表达明显上调,低磷处理显著提高了GuPht1在根和叶中的表达量,根中被诱导上调表达的成员更多;在干旱、盐、激素处理下根和叶中GuPht1;5都被显著诱导表达。(4)成功克隆甘草GuPht1;1/1;2/1;4/1;5基因,长度分别为1562、1618、1625和1616 bp,编码522、538、540和537个氨基酸。本研究结果为深入探讨Pht1家族的功能和甘草对营养胁迫的响应机理提供参考。 展开更多
关键词 甘草 磷转运蛋白 非生物胁迫 基因表达 基因克隆
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甘草GuWOX基因家族的鉴定与表达分析 被引量：3
5
作者 葛甜甜 王楠 +3 位作者 高静 张岗 颜永刚 沈雨璇 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期398-409,共12页
WUSCHEL-related homeobox(WOX)转录因子是植物特有的转录因子,具有调控植物生长发育和非生物胁迫响应的作用。该研究通过生物信息学的方法对GuWOX基因家族进行分析,并利用qRT-PCR方法检测该基因家族在不同组织和非生物胁迫下的表达情况... WUSCHEL-related homeobox(WOX)转录因子是植物特有的转录因子,具有调控植物生长发育和非生物胁迫响应的作用。该研究通过生物信息学的方法对GuWOX基因家族进行分析,并利用qRT-PCR方法检测该基因家族在不同组织和非生物胁迫下的表达情况,利用RT-PCR方法克隆得到4个GuWOX基因。结果显示,(1)GuWOX基因家族共有16个成员,均含有保守的HD,为亲水性不稳定蛋白质;系统进化分析表明,GuWOX基因家族分为3个进化支(远古支、中间支和现代支);启动子序列中包括响应多种逆境和激素的顺式作用元件。(2)qRT-PCR结果显示,在侧根中GuWOX1的表达量最高,在茎中GuWOX15的表达量最高;GuWOX在盐、无磷和GA_(3)处理后不同时间段都有表达;干旱和ABA处理GuWOX15的表达模式相近,且在处理12 h时均上调表达。(3)成功克隆得到GuWOX1、GuWOX5、GuWOX6、GuWOX12基因,其长度分别为557 bp、707 bp、716 bp和578 bp,分别编码184、237、237和191个氨基酸。该研究结果表明,GuWOX基因参与甘草发育、对逆境胁迫的响应以及植物激素调节,为进一步分析GuWOX基因功能奠定了基础。 展开更多
关键词 WOX转录因子 生物信息学 实时荧光定量 基因克隆
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甘草AQPs基因家族的鉴定及表达分析 被引量：1
6
作者 张亚丽 王楠 +3 位作者 张岗 何懿菡 颜永刚 高静 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2127-2144,共18页
水通道蛋白(AQPs)定位于质膜,在调控植物水分平衡中具有重要意义。甘草(Glycyrrhiza uralensis)是常用大宗药材,多生长于干旱环境,水分平衡对其生长影响极大。为了解AQPs在甘草中的作用,本研究以生物信息学方法对甘草水通道蛋白基因(GuA... 水通道蛋白(AQPs)定位于质膜,在调控植物水分平衡中具有重要意义。甘草(Glycyrrhiza uralensis)是常用大宗药材,多生长于干旱环境,水分平衡对其生长影响极大。为了解AQPs在甘草中的作用,本研究以生物信息学方法对甘草水通道蛋白基因(GuAQPs)家族成员进行分析,结合转录组数据和qRT-PCR分析GuAQPs在非生物胁迫下的表达情况。结果表明,甘草基因家族中共有43个GuAQPs基因,主要分为PIPs、TIPs、NIPs和SIPs 4个亚家族,均含有MIP结构域和NAP基序、Ar/R过滤器及Froger位点,二级结构以无规则卷曲为主。GuAQPs基因启动子区含有响应激素、逆境的顺式作用元件。qRT-PCR结果显示GuTIP2;3在干旱处理或ABA处理后叶和根中都显著上调表达(P <0.05);GuSIP1;4和GuNIP6;1在盐胁迫后叶和根中都显著上调表达(P <0.05),而施加盐胁迫后GuTIP4;1在根中显著下调表达(P <0.05);低温处理下GuNIP6;1和GuSIP1;2在根和叶中都显著下调表达(P <0.05)。通过甘草全基因组中的水通道蛋白基因的鉴定和表达分析,初步了解不同逆境胁迫对甘草AQPs的影响,为进一步研究甘草生长发育的分子机理提供理论基础。 展开更多
关键词 药用植物 水通道蛋白 生物信息学 系统进化分析 非生物胁迫 激素处理 基因表达模式
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