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谷子基因组学研究进展
1
作者 侯思宇 刘超 +5 位作者 马赟骁 任超 格桑拉毛 赵玥 王晨晨 甄晓溪 《山西农业科学》 2024年第1期1-9,共9页
作为古老的驯化作物之一,谷子在中国北方的干旱和半干旱地区广泛种植。谷子是重要的杂粮作物,其籽粒富含蛋白质、糖类、维生素等营养物质,具有C4光合、小的二倍体基因组、抗逆、适应性强等特点。自2012年谷子基因组测序项目完成以来,谷... 作为古老的驯化作物之一,谷子在中国北方的干旱和半干旱地区广泛种植。谷子是重要的杂粮作物,其籽粒富含蛋白质、糖类、维生素等营养物质,具有C4光合、小的二倍体基因组、抗逆、适应性强等特点。自2012年谷子基因组测序项目完成以来,谷子已经进入了基因组学时代。谷子基因组学的发展可以分为3个阶段:结构基因组、功能基因组、比较基因组。二代测序技术的出现,使得基于测序的基因分型和全基因组关联分析极大地推动了谷子遗传学的研究。在健康中国战略的时代背景下,谷子已成为改善居民膳食结构和推动有机旱作高质量发展的优势作物。近年来,谷子产业发展呈上升趋势,但品种选育方面缺乏突破,不能满足现代有机旱作需求,主要原因在于谷子育种仍然依托传统育种手段。谷子基因组学的发展为分子育种奠定了基础,文章综述了谷子全基因组测序历史与现状、遗传转化体系的研究进展以及基于谷子全基因组序列发掘基因资源取得的成果。谷子功能基因组学与传统育种技术的有机结合必将促进高效、精准谷子育种体系的构建,加快突破性谷子品种的培育,满足产业发展和消费者的需求。 展开更多
关键词 谷子 基因组 全基因组测序 遗传转化 基因挖掘
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大豆生育期基因E1~E4研究概述
2
作者 侯思宇 王俊苏 韩德复 《长春师范大学学报》 2024年第2期118-123,共6页
大豆E基因家族对其生育期调控起着重要作用,明确不同大豆品种资源的E基因变异类型对提前预测大豆亲本和子代的生育期具有重要价值。随着分子生物学技术的不断发展,众多大豆E基因家族成员被鉴定,尤其是作为主效基因的E1~E4,其多个变异类... 大豆E基因家族对其生育期调控起着重要作用,明确不同大豆品种资源的E基因变异类型对提前预测大豆亲本和子代的生育期具有重要价值。随着分子生物学技术的不断发展,众多大豆E基因家族成员被鉴定,尤其是作为主效基因的E1~E4,其多个变异类型被陆续发现和鉴定。本文概述了E1~E4基因的特征、不同基因型及与生育期之间的关系,对今后如何高效开展大豆生育期预测及遗传改良提出展望。 展开更多
关键词 大豆 E基因 生育期 遗传改良
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基于代谢组学研究谷子SiYABBYs参与花发育过程中鼠李糖苷的生物合成
3
作者 韩华蕊 杨宇琭 +4 位作者 门艺涵 韩尚玲 韩渊怀 霍轶琼 侯思宇 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期189-198,共10页
花器官发育是生殖发育的前提和基础,对小穗最终的形成具有决定性作用,YABBY转录因子在花器官的发育中具有重要作用,探究谷子YABBY家族成员的序列特征及表达模式,揭示其与谷子穗发育的关系,为阐明谷子YABBY基因家族的功能以及提高谷子产... 花器官发育是生殖发育的前提和基础,对小穗最终的形成具有决定性作用,YABBY转录因子在花器官的发育中具有重要作用,探究谷子YABBY家族成员的序列特征及表达模式,揭示其与谷子穗发育的关系,为阐明谷子YABBY基因家族的功能以及提高谷子产量奠定理论基础。通过对谷子YABBY基因家族进行全基因组鉴定,分析SiYABBYs的理化性质、组织表达模式,并与拟南芥和水稻YABBY蛋白序列比对进行功能预测。结果表明,共鉴定8个YABBY家族成员,编码150-303个氨基酸,在抽穗期和授粉期的穗中特异表达,可能参与谷子营养组织的发育和花器官的形成。对谷子抽穗期和授粉期的代谢组数据与SiYABBYs的表达水平进行相关性分析发现,SiYABBY1/SiYABBY5/SiYABBY7/SiYABBY8与鼠李糖苷代谢通路的酶基因紧密关联,表明促进授粉期穗中鼠李糖苷的积累,可能与谷子的成育率及结实率相关。 展开更多
关键词 谷子 YABBY基因家族 代谢组学 鼠李糖苷
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棉花细胞质雄性不育与育性恢复研究进展 被引量：7
4
作者 侯思宇 张锐 +1 位作者 张晓 郭三堆 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 2010年第1期1-7,共7页
棉花细胞质雄性不育在杂种优势的利用上具有重要的作用。利用棉花细胞质雄性不育和育性恢复系统突破了传统人工去雄杂交育种的瓶颈,为棉花杂交种制种的商业化推广展现了光明的前景。详细阐述了棉花细胞质不育系和恢复系遗传学的研究及利... 棉花细胞质雄性不育在杂种优势的利用上具有重要的作用。利用棉花细胞质雄性不育和育性恢复系统突破了传统人工去雄杂交育种的瓶颈,为棉花杂交种制种的商业化推广展现了光明的前景。详细阐述了棉花细胞质不育系和恢复系遗传学的研究及利用,细胞质雄性不育相关线粒体基因、育性恢复基因相连锁分子标记的开发以及恢复基因的遗传精细定位,育性相关基因的克隆等方面的研究工作,提出了存在的问题,展望了今后工作的研究方向。 展开更多
关键词 棉花 细胞质不育 育性恢复基因 线粒体 分子标记
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HPLC法测定谷子籽粒叶酸含量及种质资源评价 被引量：4
5
作者 侯思宇 宋敏 +3 位作者 闫陆飞 孙朝霞 韩渊怀 李红英 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1235-1240,共6页
谷子籽粒中富含叶酸,作为一种功能性食品深受北方人民的喜爱,而作物籽粒,如小米叶酸测定方法及含量分析存在较大差异,为小米品质鉴定及高叶酸谷子种质筛选造成了一定困难。本研究通过"三酶法"提取小米中的叶酸,建立了一种基... 谷子籽粒中富含叶酸,作为一种功能性食品深受北方人民的喜爱,而作物籽粒,如小米叶酸测定方法及含量分析存在较大差异,为小米品质鉴定及高叶酸谷子种质筛选造成了一定困难。本研究通过"三酶法"提取小米中的叶酸,建立了一种基于高效液相色谱技术(HPLC)高效化、规模化且稳定适用于测定谷子籽粒叶酸含量的方法,对2016年和2017年种植的45个谷子种质进行叶酸含量测定和分类评价。结果表明:叶酸标准品梯度曲线呈线性方程相关,相关系数为0.99;小米样品叶酸测定过程中精密度、稳定性和重复性的相对标准偏差(RSD)分别为0.81%、1.19%和1.65%,各项指标符合精密测定标准,准确度高,重复性好;45个谷子种质籽粒叶酸含量分布范围为0.26～2.56μg/g(2016年度)和0.53～2.86μg/g(2017年度),含量均值分别为1.19和1.84μg/g,标准差0.47和0.51μg/g,变异系数39.5%和27.7%;对上述种质进行正态分布曲线分析,发现叶酸含量整体呈现偏度分布;从中筛选出9个高叶酸(含量≥1.91μg/g)和3个低叶酸(含量≤1.15μg/g)的谷子种质。上述结论为小米叶酸含量提供了测定标准和评价体系,也为高叶酸谷子种质创新与利用奠定了基础。 展开更多
关键词 谷子 高效液相色谱法 叶酸 种质资源
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棉花育性相关基因GhPG2的克隆与表达分析 被引量：3
6
作者 侯思宇 张锐 郭三堆 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2008-2014,共7页
多聚半乳糖醛酸酶家族是一个细胞壁水解酶,在许多高等植物的花粉中都具有高水平外切多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性,可能在花粉成熟和花粉管伸长中发挥重要作用。利用已报道与恢复基因连锁的分子标记STS679筛选陆地棉Y18恢复系核基因组BAC文... 多聚半乳糖醛酸酶家族是一个细胞壁水解酶,在许多高等植物的花粉中都具有高水平外切多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性,可能在花粉成熟和花粉管伸长中发挥重要作用。利用已报道与恢复基因连锁的分子标记STS679筛选陆地棉Y18恢复系核基因组BAC文库,获得一个阳性克隆Z55E7,对该克隆测序获得6个基因,其中一个为编码多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase)基因,暂被命名为GhPG2。在棉花细胞质雄性不育系、保持系和恢复系中对该基因进行序列和表达分析,以便进一步了解该基因与棉花细胞质雄性不育的关系。从BAC克隆中分离到GhPG2基因,对其进行序列分析,以半定量RT-PCR和实时定量PCR分析该GhPG2基因在棉花恢复系、保持系和不育系各个组织中的表达模式。分离到GhPG2基因的基因组序列为1518bp,其开放阅读框序列为1239bp,共编码412个氨基酸,包含PG基因家族的4个保守结构域。系统进化树分析表明,GhPG2基因与其他物种花粉表达的PG基因同属C分支。表达分析表明,该基因在恢复系和保持系的花药、花瓣和VI级花蕾中高表达,而不育系的相应组织该基因表达量明显降低。GhPG2基因归类于花粉表达的一类PG基因。实验结果暗示GhPG2基因可能与棉花正常的花器官发育相关。 展开更多
关键词 棉花 多聚半乳糖醛酸酶 GhPG2 花粉发育 表达谱分析
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苦荞WOX家族全基因组鉴定及响应愈伤诱导率表达分析 被引量：2
7
作者 侯思宇 王欣芳 +5 位作者 杜伟 冯晋华 韩渊怀 李红英 刘龙龙 孙朝霞 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第17期3573-3586,I0001-I0004,共18页
【目的】全基因组鉴定苦荞WOX(WUSCHEL-related homeobox)基因,揭示其基因家族成员序列特征、基因表达模式及与出愈率的相关性,为突破苦荞再生及遗传转化难题提供理论基础。【方法】基于同源性搜索策略,以拟南芥WOX基因蛋白为参考序列,... 【目的】全基因组鉴定苦荞WOX(WUSCHEL-related homeobox)基因,揭示其基因家族成员序列特征、基因表达模式及与出愈率的相关性,为突破苦荞再生及遗传转化难题提供理论基础。【方法】基于同源性搜索策略,以拟南芥WOX基因蛋白为参考序列,进行苦荞全基因组比对,获得苦荞WOX基因家族成员蛋白及核酸序列。基于蛋白同源性及保守结构域分析,鉴定出苦荞WOX基因家族所有成员。同时使用TBtools软件展示FtWOXs家族成员基因结构、保守结构域及启动子顺式作用元件特征。比较分析WOX基因家族成员在苦荞与拟南芥之间的基因组共线性。基于邻近法,利用MEGA X软件构建苦荞、拟南芥和水稻WOX基因家族成员蛋白序列系统进化树。以MS+2,4-D 3.0 mg·L^(-1)+6-BA 1.0 mg·L^(-1)为愈伤诱导培养基,下胚轴为外植体,选取70份苦荞品种诱导愈伤组织,评价不同基因型的出愈率。qRT-PCR比较分析高、低出愈率苦荞品种间FtWOXs基因表达水平。基于Pearson相关系数分析出愈率与FtWOXs基因家族成员表达相关性。【结果】共鉴定出30个苦荞WOX基因成员,在苦荞8条染色体上呈现不均匀分布。系统进化树表明30个苦荞WOX基因可划分为3大类,不同类群中WOX基因包含不同的保守结构域,主要的保守结构域为HD(Homeodomain)、START和MEKHLA结构域。保守基序分析表明,FtWOXs基因家族成员所含保守基序数目的范围为2—10个。基因结构分析表明,FtWOXs基因家族成员所含外显子数目的范围为2—18个。顺式作用元件分析表明FtWOXs基因启动子富含26个不同种类的顺式作用元件。系统进化分析表明,30个苦荞、15个拟南芥和12个水稻WOX基因家族成员可分为3类,其中第3类为苦荞独有。基因组共线性分析表明,6个WOX基因在苦荞和拟南芥之间存在基因组共线性。表达模式及相关性表明,FtWOX1/FtWOX12/FtWOX22/FtWOX23/FtWOX24与苦荞出愈率存在正相关性。【结论】苦荞FtWOXs成员存在丰富的序列变异特征,不同苦荞基因型中WOX基因表达水平及出愈率存在明显差异和一定的相关性,揭示不同苦荞WOX基因具有潜在的功能多样性。 展开更多
关键词 苦荞 WOX基因 愈伤组织 基因表达
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外源激素配比对樱桃叶片再生体系的影响 被引量：5
8
作者 侯思宇 孙朝霞 王玉国 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第2期104-108,共5页
为解决樱桃大规模生产实践中扦插繁殖系数低的限制,建立樱桃组织培养快繁体系,基于正交实验设计研究3种外源激素配比(BA、TDZ和IBA)对樱桃叶片离体再生过程中出愈率、出芽率及组合愈伤组织中可溶性蛋白含量的影响。结果表明:BA 2.0 mg.... 为解决樱桃大规模生产实践中扦插繁殖系数低的限制,建立樱桃组织培养快繁体系,基于正交实验设计研究3种外源激素配比(BA、TDZ和IBA)对樱桃叶片离体再生过程中出愈率、出芽率及组合愈伤组织中可溶性蛋白含量的影响。结果表明:BA 2.0 mg.L-1对樱桃叶片出愈率和出芽率有显著影响。TDZ和IBA对樱桃叶片再生体系建立影响不显著。不同激素之间对叶片出愈率的作用效应大小为:BA>IBA>TDZ;不同激素之间对叶片出芽率的作用效应大小为:BA>TDZ>IBA。诱导叶片高频再生体系最适培养基为组合13:MS+BA 2.0 mg.L-1+TDZ 1.0 mg.L-1+IBA 0.7 mg.L-1,其诱导叶片愈伤组织可溶性蛋白含量高达21.17 g.L-1。试验表明,组合13为樱桃叶片再生体系建立筛选出的最佳激素配比。 展开更多
关键词 马哈利樱桃 叶片 组织培养 正交实验 外源激素
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La(NO_3)_3对马哈利樱桃组培苗快繁的影响 被引量：3
9
作者 侯思宇 王玉国 孙朝霞 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第3期253-255,共3页
研究了不同浓度的La（NO3）3对马哈利樱桃组培苗快繁的生长发育和生理作用的影响，结果表明：（1）在添加不同浓度的La（NO3）3（5-40mg·L^-1）与不添加La（NO3）3的马哈利樱桃组培苗快繁培养基上相比，平均出芽数、单株鲜重、株... 研究了不同浓度的La（NO3）3对马哈利樱桃组培苗快繁的生长发育和生理作用的影响，结果表明：（1）在添加不同浓度的La（NO3）3（5-40mg·L^-1）与不添加La（NO3）3的马哈利樱桃组培苗快繁培养基上相比，平均出芽数、单株鲜重、株高和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性以及叶绿素含量都有所提高。（2）不同浓度之间的La（NO3）3（5-40mg·L^-1）对马哈利组培苗的平均出芽数、单株鲜重、株高和SOD、POD以及叶绿素含量都有所不同，其中La（NO3）3浓度为20mg·L^-1时，为马哈利樱桃组培苗生长发育的最适浓度。 展开更多
关键词 马哈利樱桃组培苗 La(NO3)3 SOD POD 叶绿素含量
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构建多病种心脏MRI跨设备智能分割算法
10
作者 侯思宇 陈子航 +3 位作者 杨鹏飞 肖晶晶 吴毅 粘永健 《陆军军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第22期2319-2326,共8页
目的构建多病种心脏磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)跨设备智能分割算法,提升模型在多病种条件下、不同影像设备中的通用性。方法利用MICCAI 2020公开的M&Ms Challenge心脏磁共振数据集(n=320)作为研究对象,针对现有分... 目的构建多病种心脏磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)跨设备智能分割算法,提升模型在多病种条件下、不同影像设备中的通用性。方法利用MICCAI 2020公开的M&Ms Challenge心脏磁共振数据集(n=320)作为研究对象,针对现有分割模型因小样本数据训练导致泛化能力差的问题,提出不平衡相似度优化损失函数USOLoss,改进主流的UNet、DeepLabV3+、TransUNet算法,对不同病种(疾病组)和不同影像设备(设备组)的心脏磁共振成像进行分割,并进行内外部数据验证。结果利用戴斯相似系数(Dice similarity cofficient,DSC)和豪斯多夫距离(Hausdorff distance,HD)评估模型的性能,其中疾病组模型最佳分割结果DSC为0.845(扩张型心肌病,n=20)、0.811(肥厚型心肌病,n=20)、0.833(健康受试者,n=20)和0.816(其他病种,n=0.62),HD为3.05、2.53、2.15和2.36 mm;设备组模型最佳分割结果DSC为0.830(飞利浦,n=20)、0.844(西门子、n=20)、0.843(佳能,n=20)和0.815(通用电气,n=50),HD指标分别为1.96、2.92、1.67和2.08 mm。与未使用构建算法的模型相比,使用USOLoss构建的模型各项测试结果均得到了提升(P<0.05)。结论不平衡相似度优化损失函数全面提升了现有主流深度学习UNet、DeepLabV3+和TransUNet网络模型性能,降低了不同疾病类型和不同影像设备对分割性能的影响。 展开更多
关键词 心脏磁共振 智能分割算法 多病种 跨影像设备 损失函数优化
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信息物理系统(cyber-physical system)时空建模方法及在温室控制中的应用 被引量：9
11
作者 王浩云 刘佼佼 +2 位作者 侯思宇 任守纲 徐焕良 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第15期183-190,共8页
传统农业采用人工方式对温室进行控制,但是随着现代农业的快速发展,这种人工投入大、精度低的控制方式已不能满足现代农业需要。该文基于分层有限状态机和事件晶格的概念,建立3层的信息物理系统模型,并提出一种基于分层有限状态机的信... 传统农业采用人工方式对温室进行控制,但是随着现代农业的快速发展,这种人工投入大、精度低的控制方式已不能满足现代农业需要。该文基于分层有限状态机和事件晶格的概念,建立3层的信息物理系统模型,并提出一种基于分层有限状态机的信息物理系统时空建模方法,同时利用该建模方法开发了新的温室控制系统。该系统能够将物理层传感器感知到的温室物理环境数据通过物理-信息层汇聚节点融合后上报信息层决策节点得到决策信息,物理-信息层控制节点分析决策信息得到控制信息后下传物理层执行器进行控制。由于该系统模型考虑了各层状态机中事件的时空属性,能够将温室控制的正确率由传统基于物联网的温室控制方法的80.20%提高到87.20%,错误肯定率和错误否定率由7.50%和12.30%下降到3.60%和9.20%,保障温室环境满足作物生长对温度、湿度和光照的要求。 展开更多
关键词 温室 智能控制 温度 湿度 太阳辐射 信息物理系统 事件晶格 分层有限状态机
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花青素积累与谷子低温胁迫响应的关系 被引量：9
12
作者 张彬 李萌 +4 位作者 蒋茂双 王俊杰 侯思宇 韩渊怀 李红英 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2607-2613,共7页
为探究花青素积累与谷子低温胁迫响应的关系,本研究以绿叶和富含花青素的紫叶谷子品种为材料,通过对不同品种幼苗进行低温和常温(对照)处理,观察叶片中色素分布,测定叶片光合作用以及花青素、相对叶绿素、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可... 为探究花青素积累与谷子低温胁迫响应的关系,本研究以绿叶和富含花青素的紫叶谷子品种为材料,通过对不同品种幼苗进行低温和常温(对照)处理,观察叶片中色素分布,测定叶片光合作用以及花青素、相对叶绿素、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量。结果表明,低温诱导后紫叶品种叶片花青素主要分布在叶肉细胞和上下表皮细胞,而绿叶品种叶片中几乎无花青素积累。低温诱导后紫叶品种花青素变化明显,绿叶品种无明显变化;与对照相比,低温诱导12 d紫叶品种B13、B45、B55花青素含量分别增加了234%、226%、126%。低温诱导后,紫叶品种叶片的净光合速率(Pn)和相对叶绿素含量均降低,但SS和Pro含量显著升高,MDA含量无规律性变化。相关性分析结果表明,低温诱导12 d紫叶品种叶片花青素含量与相对叶绿素含量、Pn呈极显著负相关,而与Pro含量、SS含量呈极显著正相关,相对叶绿素含量与Pn呈正相关。由此可知,紫色谷子品种叶片花青素的合成可以被低温诱导,且与Pro、SS共同参与植物对低温胁迫的响应。本研究为探索紫叶谷子的抗寒性以及扩大其种植区域提供了理论依据。 展开更多
关键词 谷子 花青素 低温胁迫 适应性
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高等植物线粒体基因组研究进展 被引量：8
13
作者 张晓 张锐 +2 位作者 侯思宇 史计 郭三堆 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 2011年第4期23-31,共9页
高等植物线粒体基因组在目前已知生物中是最大、最复杂的,阐述了高等植物线粒体基因组的最新研究进展。从全基因组的测序方法开始,重点介绍了高等植物线粒体基因组的组成和结构特点,特别是基因含量、内含子、基因间隔序列、RNA编辑、重... 高等植物线粒体基因组在目前已知生物中是最大、最复杂的,阐述了高等植物线粒体基因组的最新研究进展。从全基因组的测序方法开始,重点介绍了高等植物线粒体基因组的组成和结构特点,特别是基因含量、内含子、基因间隔序列、RNA编辑、重复序列、叶绿体和细胞核与线粒体之间的DNA交换以及线粒体基因的遗传起源和进化等热点问题,以期为更好的了解核质互作、植物进化等科学问题奠定基础。 展开更多
关键词 高等植物 线粒体基因组 重复序列 RNA编辑 异质性
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正交优化枣树ISSR-PCR反应体系的研究 被引量：9
14
作者 申洁 侯思宇 +2 位作者 孙朝霞 王玉国 郝炯 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期116-120,共5页
为建立适用于枣树ISSR-PCR的最佳反应体系,本研究针对Mg2+、dNTPs、TaqDNA聚合酶和引物共4个因素分别设置4个浓度水平进行正交优化设计。采用极差、方差和多重比较的方法进行分析,以期获得最佳优化体系。研究结果表明:20μLISSR-PCR反... 为建立适用于枣树ISSR-PCR的最佳反应体系,本研究针对Mg2+、dNTPs、TaqDNA聚合酶和引物共4个因素分别设置4个浓度水平进行正交优化设计。采用极差、方差和多重比较的方法进行分析,以期获得最佳优化体系。研究结果表明:20μLISSR-PCR反应体系中4个因素的最佳浓度分别为2.0mmol/LMg2+、0.2mmol/LdNTPs、0.05U/μLTaqDNA聚合酶和0.6μmol/L引物。采用该优化体系对枣树不同品种进行扩增,扩增条带清晰、锐利,进一步证实了该体系的稳定性。 展开更多
关键词 枣树 ISSR-PCR 反应体系 正交优化
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苦荞全生育期芦丁积累与其生物合成途径相关基因表达分析 被引量：6
15
作者 孙朝霞 侯思宇 +4 位作者 令狐斌 刘荣华 王丽 杨武德 韩渊怀 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第18期3473-3481,共9页
【目的】探究苦荞全生育期芦丁含量变化与其合成途径关键酶基因和调控因子MYB基因表达量之间的相关性,以期进一步明确苦荞植株体内芦丁生物合成的分子机制。【方法】以九江苦荞为试验材料,整个生育期分别在萌发期、子叶期、真叶期、盛... 【目的】探究苦荞全生育期芦丁含量变化与其合成途径关键酶基因和调控因子MYB基因表达量之间的相关性,以期进一步明确苦荞植株体内芦丁生物合成的分子机制。【方法】以九江苦荞为试验材料,整个生育期分别在萌发期、子叶期、真叶期、盛叶期、现蕾期、盛花期、灌浆期和籽粒成熟期共8个时期取材(S1—S8)。采用RT-PCR方法,克隆获得与黄酮类代谢相关的MYB类转录因子基因。采用T-coffee软件进行氨基酸同源序列比对及保守结构域分析。与拟南芥黄酮类代谢相关的MYB转录因子及荞麦同源MYB转录因子序列比对,基于邻近法构建系统进化树;实时荧光定量PCR技术分析芦丁合成途径中5个关键酶Ft CHS、Ft F3H、Ft4CL、Ft FLS-like和Ft UFGT及上述克隆到的MYB转录因子在不同组织中的表达模式。基于高效液相色谱法(HPLC)测定全生育期取材组织的芦丁含量。同时采用相关性分析方法分析不同组织中芦丁含量变化与基因表达模式的相关性。转换上述数据为矩阵,采用欧式距离法构建共表达层次聚类图谱。【结果】克隆到2个MYB类转录因子,即Ft MYB7和Ft MYB9,其核酸序列长度分别为876和912 bp,分别编码291和303个氨基酸残基。氨基酸序列同源性比对分析结果表明,二者均具有典型的R2R3保守结构域,为R2R3类型的MYB转录因子。结合Nr数据库中17个苦荞和3个拟南芥黄酮类代谢相关MYB转录因子同源氨基酸序列构建系统进化树,结果表明这22个基因分成6大类群,其中Ft MYB7属于第II类群,Ft MYB9属于第IV类群,二者分属于不同类群,暗示这2个MYB转录因子可能涉及调控植物生长发育过程中不同功能类型。荧光定量结果显示,Ft MYB7在S3(真叶期)和S5(现蕾期)基因相对表达量最高,达到501和867倍;Ft MYB9在S1(萌发期)和S2(子叶期)相对表达量最高,分别为34和72倍。上述基因表达量与芦丁含量变化模式相关性分析表明,8个生长时期中,Ft4CL、Ft CHS、Ft F3H、Ft UFGT和Ft MYB7相对表达模式与芦丁含量变化幅度呈正相关,其相关系数分别为0.748、0.683、0.704、0.890和0.862。而Ft FLS-like和Ft MYB9与芦丁含量的变化幅度呈负相关,其相关系数分别为-0.442和-0.501。【结论】Ft MYB7和Ft MYB9转录因子在整个生育时期中表达模式存在明显差异。其中Ft MYB7可能在苦荞芦丁积累的过程中起到正调控作用,而Ft MYB9则为负调控作用。 展开更多
关键词 苦荞 芦丁 MYB基因 基因表达
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驯化条件对细菌喹啉降解速率的影响 被引量：2
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作者 侯思宇 刘永军 刘羽 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期66-69,共4页
从市政污水厂活性污泥中筛选得到一株喹啉降解菌H1,该菌能以喹啉作为唯一的碳源和氮源,并可将600mg/L喹啉完全降解,经生理生化分析及16S r DNA序列分析,确定该菌株为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。为了提高菌株对喹啉的降解效率,分别以不... 从市政污水厂活性污泥中筛选得到一株喹啉降解菌H1,该菌能以喹啉作为唯一的碳源和氮源,并可将600mg/L喹啉完全降解,经生理生化分析及16S r DNA序列分析,确定该菌株为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。为了提高菌株对喹啉的降解效率,分别以不同起始浓度的喹啉对该菌株进行驯化,并在驯化的不同时间段取样,分析驯化条件对喹啉降解速率的影响。结果表明,驯化时间以及初始喹啉驯化浓度对微生物降解速率有明显的影响,当初始喹啉驯化质量浓度分别为100、200、300 mg/L时,驯化120、150、176 h后,对起始质量浓度为300 mg/L喹啉的降解速率分别为13.26、28.5、33.53 mg/(L·h),与未驯化相比,喹啉降解速率大幅度的提高,外加碳源的添加对喹啉的降解效率没有明显的影响。 展开更多
关键词 喹啉 芽孢杆菌 驯化条件 降解性能
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HPLC法测定30个荞麦品种芦丁含量的研究 被引量：13
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作者 郭彬 韩渊怀 +2 位作者 黄可盛 路阳 侯思宇 《山西农业科学》 2013年第1期26-29,42,共5页
采用快速高效液相色谱法(HPLC)测定30个荞麦品种不同组织中的芦丁含量,为开发利用荞麦的药用价值提供科学依据。色谱条件为:安捷伦C18柱(150 mm×4.6 mm,5μm),柱温30℃,流动相甲醇∶水(V/V)为46∶54,流速1 mL/min,进样量5μL,检测... 采用快速高效液相色谱法(HPLC)测定30个荞麦品种不同组织中的芦丁含量,为开发利用荞麦的药用价值提供科学依据。色谱条件为:安捷伦C18柱(150 mm×4.6 mm,5μm),柱温30℃,流动相甲醇∶水(V/V)为46∶54,流速1 mL/min,进样量5μL,检测波长257 nm。结果表明,苦荞花、叶和茎的平均芦丁含量高于甜荞,各器官芦丁含量大小依次为花>叶>茎。该方法灵敏、可靠、重现率好,为进一步选育高芦丁含量的荞麦品种以及将其用于医药工业的提取奠定了基础。 展开更多
关键词 荞麦 叶片 茎 花 芦丁 HPLC
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绿小米和白小米谷子籽粒叶绿素合成途径结构基因的表达分析 被引量：4
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作者 张彬 李萌 +4 位作者 刘晶 王俊杰 侯思宇 李红英 韩渊怀 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2331-2339,共9页
【目的】不同种类色素积累使小米呈现出不同的颜色性状。通过对比绿色小米和白色小米间的米色表型差异、不同色差指标值、叶绿素含量、籽粒内部超微结构和叶绿素合成途径结构基因的表达差异,找出导致绿色和白色小米颜色差异的关键酶基因... 【目的】不同种类色素积累使小米呈现出不同的颜色性状。通过对比绿色小米和白色小米间的米色表型差异、不同色差指标值、叶绿素含量、籽粒内部超微结构和叶绿素合成途径结构基因的表达差异,找出导致绿色和白色小米颜色差异的关键酶基因,探索绿色小米米色形成的分子机制。【方法】利用色差仪对米色(L^*、a^*、b^*)值进行测定;采用紫外分光光度计法分别对绿小米和白小米籽粒中叶绿素a、b及总叶绿素含量进行测定;通过透射电镜观察分析处于灌浆中期的小米籽粒内部淀粉体和质体小球的大小和数量;同时采用qRT-PCR方法对叶绿素合成途径上游和下游共18个结构基因在不同米色表型的3个品种中的表达模式进行了分析;并以谷子幼苗叶片DNA为模板,对不同米色品种谷子中SiCAO全长进行克隆及序列比对分析。【结果】大青谷和露米青谷脱壳后的小米颜色为绿色,牛毛白的小米颜色为白色,且色差仪检测结果显示绿色小米的绿度指标a*值低于白色小米;2个绿色小米籽粒中的Chla、Chlb和Chl含量均显著高于白色小米籽粒,且在白色小米籽粒中仅检测到0.006 mg·g^-1的Chlb;qRT-PCR结果显示,SiCAO在白米品种籽粒中几乎不表达,而其在2个绿小米品种籽粒中都有高峰度表达,SiCAO在不同米色品种中的极显著差异表达是它们呈现米色表型差异的主要原因;从3个品种中分别克隆出开放阅读框架为1626 bp的SiCAO,它们分别在第171、184、195、286、318个氨基酸处存在差异;超微结构观察表明,谷子籽粒胚乳层主要由单粒淀粉体构成,绿小米较白小米中的淀粉体个体较大、着色深,且绿小米淀粉体周围充满了质体小球及圆球体,这种差异可能对籽粒中色素积累产生影响。【结论】SiCAO在绿米品种籽粒中的过量表达和在白米品种籽粒中的不表达是导致绿色和白色小米籽粒叶绿素含量差异,进而使得它们分别呈现绿色和白色表型的主要原因之一。 展开更多
关键词 小米 叶绿素 生物合成 SiCAO 超微结构
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欧洲大樱桃的组织培养与快速繁殖 被引量：13
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作者 王计平 侯思宇 +1 位作者 孙朝霞 王玉国 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2007年第16期4809-4810,共2页
以欧洲大樱桃幼嫩茎段为外植体材料,研究了不同浓度6-BA和IAA外源激素配比组合和不同培养温度对樱桃茎段离体培养的影响,结果表明:在附加6-BA 1.5 mg/LI、AA 0.3 mg/L的MS培养基上茎段外植体生长健壮,芽分化数和诱导率较高,为茎段初代... 以欧洲大樱桃幼嫩茎段为外植体材料,研究了不同浓度6-BA和IAA外源激素配比组合和不同培养温度对樱桃茎段离体培养的影响,结果表明:在附加6-BA 1.5 mg/LI、AA 0.3 mg/L的MS培养基上茎段外植体生长健壮,芽分化数和诱导率较高,为茎段初代培养的最适培养基。温度对茎段组织培养再生不定芽也有一定的影响。在培养温度为先15℃、后25℃的条件下,茎段外植体芽分化数为7.4个,芽诱导率为99%。这表明经低温15℃条件下处理的外植体比其他温度条件更能诱导芽分化。 展开更多
关键词 欧洲大樱桃 组织培养 快速繁殖
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