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甜菜ACCase基因家族鉴定及生物信息学分析
1
作者 高国萍 项星淳 +4 位作者 王墨涵 熊维钰 王皓 兴旺 刘大丽 《中国糖料》 2025年第3期1-10,共10页
【目的】为了分析甜菜乙酰辅酶A羧化酶(BvACCase)与ACCase抑制剂类除草剂的潜在关系。【方法】本研究通过BLAST比对及Pfam分析对BvACCase家族进行了全基因鉴定,并对该家族成员的理化性质、亚细胞定位、类型、系统进化、基因结构及启动... 【目的】为了分析甜菜乙酰辅酶A羧化酶(BvACCase)与ACCase抑制剂类除草剂的潜在关系。【方法】本研究通过BLAST比对及Pfam分析对BvACCase家族进行了全基因鉴定,并对该家族成员的理化性质、亚细胞定位、类型、系统进化、基因结构及启动子的顺式作用元件等进行了分析。【结果】(1)在甜菜中鉴定出12个BvACCase的同源家族成员,它们的氨基酸数量为61~2258个,蛋白质分子质量为6655.44~252250.18 Da,分别编码异质型BvACCase的BC(4)、BCCP(3)、α-CT(2)、β-CT(2)四个亚基和同质型ACCase(1);BvACCase大多属于分布于线粒体和叶绿体上的不稳定亲水性蛋白。(2)该家族成员在蛋白质长度、分子大小和等电点、外显子数量上具有显著差异。染色体定位显示,这些家族成员在特定染色体上基因高度集中,但也存在不明位置的基因。(3)系统发育树将BvACCase蛋白分为3个分支,且甜菜KMT03735与菠菜ACCase(XP_021867376)亲缘关系较近,推测可能具有类似的抗除草剂功能。(4)启动子的顺式作用元件分析表明BvACCase除包含干旱胁迫反应元件和响应光信号元件外,还受脱落酸、水杨酸等激素信号诱导,这能够帮助甜菜更好地应对包括除草剂在内的多种逆境胁迫。【结论】异质型甜菜BvACCase的大量存在可能对甜菜耐受ACCase抑制剂类除草剂十分重要,这为该类除草剂在甜菜防除杂草方面的应用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 ACCASE 甜菜 全基因组鉴定 除草剂 异质型
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电感耦合等离子体质谱法测定不同品牌红甜菜根粉中9种无机元素的含量
2
作者 芋鑫鑫 项星淳 +2 位作者 符晶晶 刘大丽 兴旺 《中国糖料》 2025年第2期36-45,共10页
【目的】为评估不同品牌甜菜根粉质量安全状况。【方法】参考食品中多元素的测定相关标准以及甜菜根粉中甜菜红素的测定标准,检测了12个不同品牌甜菜根粉的基本指标及多种元素的含量。【结果】12种不同品牌甜菜根粉在颜色反应试验、最... 【目的】为评估不同品牌甜菜根粉质量安全状况。【方法】参考食品中多元素的测定相关标准以及甜菜根粉中甜菜红素的测定标准,检测了12个不同品牌甜菜根粉的基本指标及多种元素的含量。【结果】12种不同品牌甜菜根粉在颜色反应试验、最大吸收波长及吸光度试验、pH值测定中,所得的数值均符合国家相关标准。通过检测12种不同品牌甜菜根粉中多种元素含量,发现甜菜根粉中铁、锰、铜、锌含量较高,砷、硒、镉、铅含量较低,12种甜菜根粉中均不含汞元素。【结论】正规生产或正规渠道购买的甜菜根粉的主要理化指标安全性较高。研究结果可以增进消费者对甜菜根粉质量安全状况的了解,促进甜菜根粉产业的健康发展。 展开更多
关键词 甜菜 根粉 无机元素 品质分析 质量安全
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甜菜镉胁迫应答基因ZAT10的克隆与功能预测 被引量：1
3
作者 姚琦 石俊婷 +1 位作者 鲁振强 刘大丽 《中国糖料》 2024年第3期1-9,共9页
【目的】为了预测甜菜锌指蛋白BvZAT10(LOC 104901462)的结构特点和功能。【方法】以甜菜‘780016B/12优’为试验材料,对BvZAT10基因进行了克隆及生物信息学分析,并利用甜菜响应镉胁迫的转录表达谱数据探究了该基因在镉胁迫下的应答特... 【目的】为了预测甜菜锌指蛋白BvZAT10(LOC 104901462)的结构特点和功能。【方法】以甜菜‘780016B/12优’为试验材料,对BvZAT10基因进行了克隆及生物信息学分析,并利用甜菜响应镉胁迫的转录表达谱数据探究了该基因在镉胁迫下的应答特性。【结果】BvZAT10编码区全长729 bp,编码242个氨基酸,是一种碱性不稳定亲水性蛋白,具有2个C2H2型锌指结构域。该基因编码蛋白共有36处磷酸化修饰位点,蛋白结构以无规则卷曲为主,系统发育分析发现BvZAT10与菠菜和藜麦的ZAT10亲缘关系最近。BvZAT10启动子序列包含植物激素响应、光响应及抗逆相关的多种作用元件。在1、3、5 mmol/L CdCl_(2)处理下,BvZAT10及其预测调控的大部分靶基因,如金属耐受蛋白11(BVRB_2g037080)和ABCG家族成员22(BVRB_5g109050)等,均受到了镉胁迫的正向调控。【结论】推测BvZAT10可能直接或间接地在甜菜应答镉胁迫中发挥重要作用,可将其作为潜在优势抗逆基因深入开展后续研究。 展开更多
关键词 甜菜 镉胁迫 ZAT10 基因克隆 功能预测
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甜菜HIPPs基因家族鉴定与镉胁迫下的表达分析 被引量：2
4
作者 赵晓鑫 黄烁淇 +2 位作者 谭文勃 兴旺 刘大丽 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3302-3314,共13页
镉离子平衡和解毒调控是探索甜菜镉胁迫耐受机制的核心,也是利用甜菜进行重金属生物修复的基础。重金属相关的异戊二烯植物蛋白(HIPPs)是一类多功能金属伴侣蛋白,在镉离子吸收、转运及区隔化中发挥关键作用。前期甜菜响应镉胁迫的转录... 镉离子平衡和解毒调控是探索甜菜镉胁迫耐受机制的核心,也是利用甜菜进行重金属生物修复的基础。重金属相关的异戊二烯植物蛋白(HIPPs)是一类多功能金属伴侣蛋白,在镉离子吸收、转运及区隔化中发挥关键作用。前期甜菜响应镉胁迫的转录组表达谱研究中,发现BvHIPPs存在差异表达。基于此,本研究通过生物信息学方法全基因组鉴定了BvHIPPs基因家族成员,并对其理化性质、进化关系、基因结构、顺式作用元件、染色体定位及在镉胁迫下的转录表达特性进行了深入的分析。结果表明,甜菜基因组中共有23个BvHIPPs家族成员,均含有HMA结构域和异戊二烯化基序,其中16个BvHIPPs被定位于细胞核。顺式作用元件分析发现BvHIPPs可参与多种生物与非生物胁迫响应。转录组数据表明23个BvHIPPs均不同程度的参与到甜菜对镉胁迫的应答过程,并且进一步的qRT-PCR分析验证了BvHIPPs应答镉胁迫的调控特点。结果表明,BvHIPPs可能在甜菜适应镉胁迫的过程中发挥着重要作用,研究结果为甜菜在重金属污染生物修复的分子机制研究奠定基础。 展开更多
关键词 甜菜 HIPPs 镉胁迫 基因家族鉴定 转录表达特性
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镉胁迫下能源甜菜BvGST基因在酵母中的功能分析 被引量：3
5
作者 杨舒涵 王锦霞 +2 位作者 郭萌萌 马龙彪 刘大丽 《中国糖料》 2020年第4期17-22,共6页
植物谷胱甘肽转移酶(GSTs)在正常生长条件下的细胞代谢以及由于重金属胁迫所带来的解毒过程中,都发挥着重要作用。为了进一步研究BvGST基因在能源甜菜镉逆境胁迫中的功能,本研究利用RT-PCR的方法,从能源甜菜体内克隆获得了Beta vulgaris... 植物谷胱甘肽转移酶(GSTs)在正常生长条件下的细胞代谢以及由于重金属胁迫所带来的解毒过程中,都发挥着重要作用。为了进一步研究BvGST基因在能源甜菜镉逆境胁迫中的功能,本研究利用RT-PCR的方法,从能源甜菜体内克隆获得了Beta vulgaris glutathione S-transferase(BvGST,LOC104898671)基因。利用酵母表达载体构建pYES2-BvGST重组质粒,并转化到酵母InVSc1中。SqRT-PCR结果表明,与内参基因ACT1相比,BvGST基因可以受到半乳糖的诱导从而适量表达。当施加0.5 mmol/L CdCl2逆境胁迫后,适量表达BvGST重组菌的生长状态和趋势要明显优于对照菌株(转化pYES2的酵母),并具有相对更高的Cd耐受性。因此可以推断,能源甜菜BvGST基因在镉逆境胁迫过程中发挥着重要的作用,并有可能通过GST介导的氧化逆境的活性解毒,从而参与到细胞对重金属镉离子的代谢平衡调控过程中。 展开更多
关键词 能源甜菜 谷胱甘肽转移酶 镉胁迫 酵母 功能分析
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不同氮肥水平对甜菜生理指标及产质量的影响
6
作者 徐翎清 常晓 +4 位作者 张云龙 李佳佳 刘欣雨 徐泽 刘大丽 《中国糖料》 2023年第4期40-46,共7页
甜菜是氮敏感作物,筛选合适的氮肥施用量,对研究甜菜生长与氮肥的内在联系尤为重要。本试验通过对不同甜菜品种进行不同氮水平处理(0、120、180 kg/hm^(2)),对甜菜块根产量、含糖率、叶绿素含量、可溶性蛋白含量等指标进行统计学和相关... 甜菜是氮敏感作物,筛选合适的氮肥施用量,对研究甜菜生长与氮肥的内在联系尤为重要。本试验通过对不同甜菜品种进行不同氮水平处理(0、120、180 kg/hm^(2)),对甜菜块根产量、含糖率、叶绿素含量、可溶性蛋白含量等指标进行统计学和相关性分析,探索氮肥施用量对甜菜不同生长阶段的影响。结果表明,随施氮量的增加,叶绿素及可溶性蛋白含量显著提高,其中与N0(0 kg/hm^(2))相比,N180(180 kg/hm^(2))处理的甜菜可溶性蛋白含量平均增加了30%;叶片和根的氮含量呈现先增加后降低的趋势,但在同一时期叶片和根的氮含量随氮肥施用量增加而增加。甜菜体内硝酸还原酶活性与生长时间成反比,与氮素供应量成正比;在第一时期(7月6日),N180处理下硝酸还原酶活性比N0增加68%~91%。相关性分析发现不同甜菜品种的根产量与氮肥施用量呈显著正相关,与含糖率呈显著负相关;N120(120 kg/hm^(2))与N180处理下产糖量接近,此时氮肥施用量的增加对甜菜经济价值影响较小,推测甜菜适宜的氮肥施用量为120~180 kg/hm^(2)。本研究结果为甜菜氮肥的合理施用提供了理论依据。 展开更多
关键词 甜菜 氮含量 可溶性蛋白 硝酸还原酶 含糖率 产量
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甜菜铵转运蛋白BvAMT1-3基因的克隆及生物信息学分析
7
作者 魏多 刘铭曦 +3 位作者 高卓 李佳佳 刘大丽 马龙彪 《中国糖料》 2021年第4期1-8,共8页
在植物体内,由铵转运蛋白(Ammonium transporters,AMTs)介导植株对铵态氮的吸收和转运。氮素在甜菜糖代谢的过程中起着重要作用,对甜菜AMTs蛋白的功能特性及调控机制进行生物信息学分析对于解析甜菜AMT基因家族的分子功能具有重要意义... 在植物体内,由铵转运蛋白(Ammonium transporters,AMTs)介导植株对铵态氮的吸收和转运。氮素在甜菜糖代谢的过程中起着重要作用,对甜菜AMTs蛋白的功能特性及调控机制进行生物信息学分析对于解析甜菜AMT基因家族的分子功能具有重要意义。本研究通过RT-PCR的方法,在甜菜体内克隆获得了Beta vulgaris ammonium transporter 1-3(BvAMT1-3)基因的全长序列。生物信息学分析结果显示该基因大小为1388 bp,编码462个氨基酸,分子量约为49.729 kDa,亚细胞定位分析其位于内质网膜结构上的可能性较大。系统进化分析显示5个甜菜AMT蛋白序列可分成2个亚族,AMT3亚族仅有1个成员,其余为AMT1亚族成员,同时甜菜BvAMT1-3蛋白与菠菜SoAMT1-3蛋白的亲缘关系最近。5个AMT基因家族成员均由α-螺旋、β-折叠、扩展链以及无规则卷曲4种形式组成。BvAMTs基因家族间的等电点、亲水性、相对分子质量等理化性质存在差异。此外,BvAMT1-3基因的启动子区检测到与植物逆境胁迫、光反应和生长发育相关的顺式作用元件。研究结果可为后续甜菜BvAMT1-3基因在氮胁迫逆境下分子机制的研究提供一定的科学依据。 展开更多
关键词 甜菜 铵转运蛋白 基因 克隆 生物信息学
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作物耐低氮机制的研究进展 被引量：5
8
作者 符晶晶 李佳佳 +2 位作者 徐翎清 周国庆 刘大丽 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第2期11-17,共7页
氮(N)是作物的主要营养来源,低氮会限制作物的生长和产量,而过多的氮肥施用虽然在一定程度上能够提高作物产量,但也会造成氮肥利用效率低及资源浪费。开发具有较高的低氮(LN)耐受性或氮利用效率(NUE)的作物品种,对于农业可持续发展至关... 氮(N)是作物的主要营养来源,低氮会限制作物的生长和产量,而过多的氮肥施用虽然在一定程度上能够提高作物产量,但也会造成氮肥利用效率低及资源浪费。开发具有较高的低氮(LN)耐受性或氮利用效率(NUE)的作物品种,对于农业可持续发展至关重要。本文主要从作物对氮的吸收、低氮对作物生长和作物产量的影响、作物对低氮环境的适应机制、耐低氮基因型筛选、氮高效基因的研究进展5个方面综述作物对低氮的应答机理。耐低氮基因型作物主要通过改变根部性状(如更多侧根、增大根表面积等),调控相关的代谢酶(如硝酸还原酶、谷氨酸合成酶、谷氨酰胺合成酶)及褪黑素等表型和生理活动调节,以改变其代谢所需能量,从而适应低氮胁迫。此外,QTL定位、转录组学、全基因组关联分析等挖掘出一系列与氮高效利用相关的基因(如OsNIGT1、GLN1.3、NRT1.1、ZmNAC36、BnaA04g07450等),为进一步作物耐低氮分子育种提供理论参考。 展开更多
关键词 低氮胁迫 适应机制 基因型 耐低氮基因 氮利用效率
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