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苦荞FtFLS1基因的功能和遗传多样性分析 被引量：3
1
作者 欧阳屹南 刘洋 +6 位作者 彭佳师 陈媛媛 赵辉 贺玉婷 赵星宇 唐新科 周美亮 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1401-1412,共12页
前期苦荞转录组分析显示了一个介导黄酮类物质合成相关的黄酮合成酶基因FtFLS1。为进一步了解FtFLS1基因的结构、功能和基因多样性,本研究通过同源比对和保守序列分析筛选得到苦荞FLS基因家族共104个成员,其根据同源性和结构域分为10个... 前期苦荞转录组分析显示了一个介导黄酮类物质合成相关的黄酮合成酶基因FtFLS1。为进一步了解FtFLS1基因的结构、功能和基因多样性,本研究通过同源比对和保守序列分析筛选得到苦荞FLS基因家族共104个成员,其根据同源性和结构域分为10个亚族,FtFLS1属于DF8亚族。同时,启动子分析结果显示上游1500 bp启动子序列中有2个MeJA响应元件,据此,本研究分析了FtFLS1在苦荞不同器官中的表达量差异及其在MeJA不同处理时间下苦荞中的表达量差异,结果显示,FtFLS1在茎和叶中的表达相近且均要明显高于其在根中的表达,同时FtFLS1在苦荞中的表达也随着MeJA处理时间的增加而显著提高。为进一步验证FtFLS1的功能,本研究克隆了FtFLS1的CDS序列,以此构建FtFLS1的过表达苦荞毛状根株系并检测了它们的黄酮类物质含量,结果显示,相对于正常诱导的苦荞毛状根,FtFLS1的过表达毛状根明显积累了3类黄酮合成酶的下游产物:山奈酚、槲皮素和芦丁,而黄酮合成酶的底物二氢山奈酚和二氢槲皮素的含量明显降低。此外,本研究还分析了200份不同群体苦荞中FtFLS1基因的多样性,结果显示:北方群体、南方群体和喜马拉雅野生群体均拥有明显不同的FtFLS1基因型分布,其中北方群体和南方群体呈现明显的分化,研究结果为探索FtFLS1介导的黄酮类物质合成以及了解荞麦驯化过程提供了思路和参考。 展开更多
关键词 苦荞 黄酮合成酶 基因家族 毛状根 基因多样性
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渍水和生物炭对紫花苜蓿幼苗生长和抗氧化酶活性的影响 被引量：1
2
作者 周志东 张煜 +5 位作者 李湘如 杨世鉴 杨菁 谭婧 刘莹成 陈远其 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1087-1093,共7页
豆科植物作为退化生态系统植被恢复的先锋物种在紫色土区的适应机理尚不清楚。本研究以紫花苜蓿‘三得利’(Medicago sativa L.‘Sanditi’)为研究对象,紫色土为基质,通过温室盆栽实验,进行渍水和生物炭添加(0.5%,质量比)处理,研究植物... 豆科植物作为退化生态系统植被恢复的先锋物种在紫色土区的适应机理尚不清楚。本研究以紫花苜蓿‘三得利’(Medicago sativa L.‘Sanditi’)为研究对象,紫色土为基质,通过温室盆栽实验,进行渍水和生物炭添加(0.5%,质量比)处理,研究植物株高、根长、生物量和叶片过氧化氢酶(Catalase,CAT)与过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性等。结果表明:渍水处理仅增加植物茎长和全长;生物炭添加处理增加植物株高、地上部分生物量和总生物量,降低植物根茎长度比、根冠比和CAT与POD活性,且上述效应在渍水条件下也同样存在;生物炭添加对CAT活性影响的时间长于POD。综上,紫花苜蓿能适应一定的渍水环境,生物炭可作为紫色土渍水环境的改良剂,并能够促进紫花苜蓿生长与生物量的累积。本研究为紫花苜蓿在南方湿热地区种植与管理提供了案例参考和数据支撑。 展开更多
关键词 紫花苜蓿 水分胁迫 生物炭 抗氧化酶 生物量
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外源脱落酸对甘蓝型油菜镉胁迫的生理响应及基因表达分析
3
作者 陈静 赵玉全 +4 位作者 黄锡金 贺春军 张大为 肖璐 刘丽莉 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2107-2121,共15页
脱落酸(ABA)在植物应对非生物逆境胁迫的过程中起到重要作用,然而脱落酸调控油菜幼苗对镉(Cd)胁迫的分子机制仍有待阐明。本研究以甘蓝型油菜(Brassica napus L.)油肥一号为试验材料,在Hoagland液中添加10μmol/L Cd模拟镉胁迫,分析外施... 脱落酸(ABA)在植物应对非生物逆境胁迫的过程中起到重要作用,然而脱落酸调控油菜幼苗对镉(Cd)胁迫的分子机制仍有待阐明。本研究以甘蓝型油菜(Brassica napus L.)油肥一号为试验材料,在Hoagland液中添加10μmol/L Cd模拟镉胁迫,分析外施5μmol/L对油菜镉胁迫下叶片光合速率、叶绿素和类胡萝卜素含量、幼苗地上/地下部Cd含量、转录组中差异表达基因的影响。结果显示,Cd胁迫3 d,油菜叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著上升,叶绿素和类胡萝卜含量降低,地上部和地下部镉含量显著增加,施用脱落酸能有效降低叶片蒸腾速率、气孔导度,以及地上部和地下部镉含量,明显提高叶绿素a、类胡萝卜素含量。通过转录组测序筛选差异表达基因,获得脱落酸调节油菜Cd胁迫特有上调基因514个,下调基因431个,并对其所富集的相关通路分析。KEGG代谢通路富集分析表明,差异表达基因被大量富集在蔗糖和淀粉代谢、次生代谢物生物合成、代谢途径、MAPK信号通路等。GO功能富集发现,差异表达基因被富集在半纤维素代谢、氧化还原酶活性、含苯化合物代谢、细胞壁大分子代谢过程、系统获得性抗性等分类条目中。qRT-PCR验证与转录组测序结果一致。进一步分析外源脱落酸对镉胁迫下油菜叶片木质素和半纤维素代谢相关基因XTH、BXL、PAL、C4H等的差异表达情况发现其在脱落酸处理后大部分呈现下调表达,研究结果为脱落酸调控油菜镉胁迫的生理机制和分子育种提供参考依据。 展开更多
关键词 油菜 镉 外源脱落酸 生理响应 转录组
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芸薹属植物MYBL2基因的克隆及其在A、B、C基因组中的PCR鉴别 被引量：1
4
作者 邹婷 刘丽莉 +6 位作者 向建华 周定港 吴金锋 李莓 李宝 张大为 严明理 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期416-429,I0001-I0020,共34页
【目的】MYBL2负调控拟南芥花青素和原花青素的生物合成。从芸薹属6个物种的不同叶色材料中克隆MYBL2基因,分析其序列和表达模式,探究其在芸薹属植物花青素生物合成途径中的功能,为油菜的品质、抗逆性、观赏性等性状改良提供参考。【方... 【目的】MYBL2负调控拟南芥花青素和原花青素的生物合成。从芸薹属6个物种的不同叶色材料中克隆MYBL2基因,分析其序列和表达模式,探究其在芸薹属植物花青素生物合成途径中的功能,为油菜的品质、抗逆性、观赏性等性状改良提供参考。【方法】以芸薹属6个物种19份供试材料的总DNA为模板,同源克隆MYBL2基因,并进行多序列比对和进化树分析;对白菜、甘蓝型油菜、芥菜型油菜以及埃塞俄比亚芥的紫叶材料进行遮光处理,结合转录组和qRT-PCR分析MYBL2基因表达水平;对甘蓝、甘蓝型油菜、芥菜型油菜以及埃塞俄比亚芥紫、绿叶材料进行qRT-PCR分析MYBL2基因表达水平;根据克隆MYBL2-1和MYBL2-2序列的核苷酸变异位点设计特异性引物,开发能够区分MYBL2基因组来源的PCR标记。【结果】克隆获得MYBL2-1和MYBL2-2各9个同源基因共56个拷贝。其中,BcaMYBL2-1为首次获得,BcaMYBL2-1编码区序列全长为867 bp,包含2个内含子,分别为168和102 bp,编码198个氨基酸,分子量为22.69 kD,等电点(pI)为8.72。序列比对和进化分析表明,BcaMYBL2-1来源于B基因组。芸薹属6个物种MYBL2-1和MYBL2-2同源基因中,仅BraA07.MYBL2-1、BolC06.MYBL2-1和BcaMYBL2-1在不同叶色材料中存在序列差异。经遮光处理后,紫叶材料叶色变浅,在白菜紫宝5号中,BraA07.MYBL2-1和BraA02.MYBL2-2表达量分别为未遮光部分的0.7和0.4倍;在紫叶白花甘蓝型油菜中,BnaA07.MYBL2-1、BnaC06.MYBL2-1、BnaA02.MYBL2-2和BnaC02.MYBL2-2表达量分别为未遮光部分的0.4、0.5、0.4和0.4倍;在紫叶芥中,BjuA07.MYBL2-1、BjuB03.MYBL2-1、BjuA02.MYBL2-2和BjuB05.MYBL2-2表达量分别为未遮光部分的0.4、0.3、0.4和0.2倍;在紫秆埃芥中,BcaMYBL2-1、BcaB03.MYBL2-1和BcaC03.MYBL2-2表达量分别为未遮光部分的0.3、0.4和0.5倍,而BcaB05.MYBL2-2表达量为未遮光部分的2.4倍。对比芸薹属不同叶色材料MYBL2基因表达情况,结果表明,除了羽衣甘蓝,在紫叶材料中MYBL2基因大部分同源基因的表达量均高于绿叶。在羽衣甘蓝中,绿叶羽衣甘蓝BolC06.MYBL2-1和BolC02.MYBL2-2的表达量分别为紫叶羽衣甘蓝的2.5和3.5倍;在甘蓝型油菜中,紫叶白花BnaA07.MYBL2-1、BnaC06.MYBL2-1和BnaC02.MYBL2-2的表达量分别为绿叶白花的7.5、8.6和26.0倍,而绿叶白花BnaA02.MYBL2-2的表达量为紫叶白花的13.0倍;在芥菜型油菜中,紫叶芥BjuA07.MYBL2-1、BjuB03.MYBL2-1、BjuA02.MYBL2-2和BjuB05.MYBL2-2的表达量分别为四川黄籽的8.3、11.8、23.2和14.6倍;在埃塞俄比亚芥中,紫秆埃芥BcaMYBL2-1、BcaB03.MYBL2-1的表达量分别为W-BCDH76的7.1和27.6倍,而W-BCDH76的BcaB05.MYBL2-2和BcaC03.MYBL2-2的表达量则分别为紫秆埃芥的2.8和5.0倍。依据克隆的基因序列设计出5对引物,可以有效鉴别芸薹属植物MYBL2基因的A、B、C基因组来源。【结论】芸薹属紫叶材料MYBL2基因的表达与光照密切相关,而且参与花青素生物合成的调控机制与拟南芥MYBL2负调控花青素生物合成的机制有所不同。 展开更多
关键词 芸薹属植物 MYBL2基因 同源克隆 基因表达 基因组PCR鉴别
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湘莲根际促生菌的筛选及其效应研究
5
作者 于辉 肖璐 《湖南农业科学》 2023年第8期50-53,57,共5页
为获得湘莲根际促生菌(Plantgrowth promoting rhizobacteria,PGPR)并明确其促生特性,试验从湘莲根际土壤中分离出7株固氮解磷菌,通过对其功能指标的对比挑选出菌株XL7,其具有良好的固氮解磷和产IAA能力。经鉴定该菌株为高地芽孢杆菌(Ba... 为获得湘莲根际促生菌(Plantgrowth promoting rhizobacteria,PGPR)并明确其促生特性,试验从湘莲根际土壤中分离出7株固氮解磷菌,通过对其功能指标的对比挑选出菌株XL7,其具有良好的固氮解磷和产IAA能力。经鉴定该菌株为高地芽孢杆菌(Bacillus altitudinis)。通过种子萌发、盆栽试验测定菌株对湘莲的促生效应。结果表明:接种XL7能促进种子的萌发,发芽势、发芽率、苗长、苗重和不定根重均高于对照;土壤中矿质态氮、速效磷和速效钾分别提高了5.3%、31.8%和26.1%;莲幼苗植株生物量、全氮、全磷和全钾分别增加了25.0%、18.3%、80.5%和38.7%。这表明该多功能菌株对湘莲具有良好的促生作用。 展开更多
关键词 湘莲 根际促生菌 筛选 促生
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新型还原酶的挖掘与设计及手性醇的制备
6
作者 王能强 吴思琪 +3 位作者 王新凤 黎小军 徐樱翠 高健 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期715-723,共9页
为了解决生物催化制备手性化合物用催化剂需求的不足、还原酶催化过程存在酶活性低和底物浓度限制的问题。基于基因挖掘技术和还原酶保守序列分析,经筛选和设计获得了新型还原酶SDR05;采用单因素实验和Box-Behnken法,构建了表达还原酶SD... 为了解决生物催化制备手性化合物用催化剂需求的不足、还原酶催化过程存在酶活性低和底物浓度限制的问题。基于基因挖掘技术和还原酶保守序列分析,经筛选和设计获得了新型还原酶SDR05;采用单因素实验和Box-Behnken法,构建了表达还原酶SDR05的重组菌不对称还原[3,5-二(三氟甲基)苯基]乙酮(BTAP)制备相应手性醇的反应体系。结果表明,重组菌在以体积分数为69%异丙醇、3.9 mmol·L^(-1)氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD^(+))、1 mmol·L^(-1)MgCl_(2)、300 g·L^(-1)重组菌、3000 mmol·L^(-1) BTAP和pH为7.4磷酸缓冲液组成的反应体系和32℃、150 r·min^(-1)条件下催化反应18 h,产物产率和对映体过量值分别为98.3%和99.9%。研究结果丰富了还原酶库,实现BTAP底物在高质量浓度下的转化,为工业化制备(R)-1-[3,5-二(三氟甲基)苯基]乙醇等手性化合物奠定基础。 展开更多
关键词 不对称生物催化 还原酶 基因挖掘与设计 优化 (R)-1-[3 5-二(三氟甲基)苯基]乙醇
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植物分类学课程的项目式教学构建与实践
7
作者 张煜 李子毅 +1 位作者 易俗 陈远其 《生物学杂志》 2025年第2期118-120,130,共4页
在师范专业认证背景下,结合项目式教学策略,构建以“学生自主实践,教师指导促学”为理念的植物分类学课程教学模式,并开展教学实践。该课程的项目式教学分为:准备阶段,学生基于学习目标自主选择项目;实施阶段,组内成员分工完成实践报告... 在师范专业认证背景下,结合项目式教学策略,构建以“学生自主实践,教师指导促学”为理念的植物分类学课程教学模式,并开展教学实践。该课程的项目式教学分为:准备阶段,学生基于学习目标自主选择项目;实施阶段,组内成员分工完成实践报告;成果展示阶段,视频展示并组间互评。阐述该课程项目式教学模式的构建、实践过程和教学效果等,在帮助学生掌握植物分类知识和提高师范技能方面取得良好成效,为师范类生物科学专业课程改革提供参考范例和有益启示。 展开更多
关键词 植物分类学 项目式教学 师范专业认证 课程改革 教学技能
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