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科学通报 2024年第8期69卷 1034-1046页

作者：罗鹏云李岩竣左新秀钱虹萍徐昌文林金星崔亚宁林木育种与生态修复国家工程研究中心林木遗传育种全国重点实验室树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

蛋白质寡聚在许多生理过程中起着非常重要的作用,分析蛋白寡聚化有利于深层次解析蛋白质-蛋白质/配体相互作用、信号转导以及疾病发生相关机制等生物学过程.近年来,随着一些新兴技术的涌现,实时、动态、活体观测蛋白与蛋白相互作用的研... 详细信息

蛋白质寡聚在许多生理过程中起着非常重要的作用,分析蛋白寡聚化有利于深层次解析蛋白质-蛋白质/配体相互作用、信号转导以及疾病发生相关机制等生物学过程.近年来,随着一些新兴技术的涌现,实时、动态、活体观测蛋白与蛋白相互作用的研究已成为热点.通过提高时间分辨率和空间分辨率,可以更准确地观察和研究蛋白质的动态行为和相互作用.同时,新兴技术与算法的结合进一步扩展了对蛋白质在时间和空间尺度上的研究范围,使我们能更深入地探索蛋白质结构与功能之间的关系.本文首先简要介绍了寡聚蛋白质的分类和形成机制,随后从蛋白标记技术和活体检测技术两个方面综述了用于分析蛋白复合体寡聚化的几种主要技术以及其研究进展.最后,展望了蛋白质寡聚化研究的发展前景,希望为研究者在选择适合的分析技术时提供一些理论参考.

关键词：蛋白质寡聚化蛋白质-蛋白质相互作用蛋白质标记活体检测

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油松SAUR基因家族鉴定及其干旱胁迫表达模式分析

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北京林业大学学报 2024年第8期46卷 57-67页

作者：燕佳惠周成城钮世辉李伟林木遗传育种全国重点实验室北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083

【目的】本研究旨在鉴定油松生长素响应基因SAUR家族,分析其基本特征及其在干旱胁迫中的作用,以期为油松及其他针叶树SAUR基因家族功能解析提供参考。【方法】以油松全基因组数据信息为基础,blast比对鉴定出SAUR基因家族,通过生物信息... 详细信息

【目的】本研究旨在鉴定油松生长素响应基因SAUR家族,分析其基本特征及其在干旱胁迫中的作用,以期为油松及其他针叶树SAUR基因家族功能解析提供参考。【方法】以油松全基因组数据信息为基础,blast比对鉴定出SAUR基因家族,通过生物信息学方法分析其基因结构、氨基酸特性、染色体定位、基因进化、基因功能,并通过RNA-Seq数据分析其在干旱胁迫下的表达模式。【结果】(1)在油松中共鉴定出66个SAUR家族基因,命名为PtSAUR1~PtSAUR66,其中60个SAUR家族成员不均匀地分布在9条染色体上,多呈现簇状分布。(2)蛋白理化特征分析结果表明,76%的SAUR蛋白呈碱性;亚细胞预测结果显示,74%的SAUR蛋白可定位到细胞核中。(3)油松与银杏和巨杉SAUR基因的共线关系结果显示:与银杏相比,油松与巨杉的同源关系更近。(4)顺式作用元件预测结果显示:SAUR家族基因的启动子中预测到多种激素(茉莉酸甲酯、脱落酸、生长素等)、非生物胁迫(低温、干旱等)相关的顺式作用元件,其中茉莉酸甲酯相关的元件数最多,生长素相关的元件数最少。(5)系统进化分析显示:油松SAUR家族蛋白可分为7个类群,油松中既存在相近于被子植物的SAUR蛋白,也存在前期分离出来的油松独有的SAUR蛋白。(6)RNA-Seq数据分析结果显示:油松SAUR基因家族对于干旱胁迫具有一定的调节作用,其中PtSAUR23、PtSAUR59和PtSAUR663个基因成员变化显著,推测为抗旱的关键基因。【结论】油松SAUR家族基因可参与调控干旱胁迫,PtSAUR23、PtSAUR59和PtSAUR66可能在这个过程中起到关键的作用。

关键词：油松 SAUR基因家族干旱胁迫基因表达

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RNA修饰检测技术的研究进展

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科学通报 2024年第35期69卷 5129-5141页

作者：杨梅葛颜锐吴丁洁林金星李瑞丽北京林业大学生物科学与技术学院林木遗传育种全国重点实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院林木、花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083

RNA修饰是在特定的位置上添加化学基团来改变RNA分子的结构和功能,在转录后调控中发挥着重要作用.研究表明,RNA中存在大量动态的、可逆的修饰,能够参与基因表达调控、RNA翻译、细胞分化和疾病发生等生物学过程.为了对RNA修饰的含量和位... 详细信息

RNA修饰是在特定的位置上添加化学基团来改变RNA分子的结构和功能,在转录后调控中发挥着重要作用.研究表明,RNA中存在大量动态的、可逆的修饰,能够参与基因表达调控、RNA翻译、细胞分化和疾病发生等生物学过程.为了对RNA修饰的含量和位置信息进行检测,研究人员开发了多种RNA修饰检测方法.本综述主要从RNA修饰的定量检测技术、位点特异性检测技术和测序检测技术三个方面出发,系统介绍了这些检测技术的原理、操作步骤和优缺点,并对RNA修饰的检测技术最新研究进展进行了总结,为深入研究RNA修饰的生物学功能和作用机制提供更好的思路和方法.

关键词： RNA修饰检测技术定量位点特异性测序

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植物赤霉素氧化酶及其功能研究进展

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生物技术通报 2024年第7期40卷 43-54页

作者：吴丁洁陈盈盈徐静刘源张航李瑞丽北京林业大学生物科学与技术学院林木遗传育种全国重点实验室林木育种与生态修复国家工程研究中心林木、花卉遗传育种教育部重点实验室树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083

赤霉素(gibberellin,GA)是一种重要的植物激素,调节植物的发育及其对环境信号的反应。GA生物合成的最后部分离不开赤霉素氧化酶(gibberellin oxidase,GAox)的催化。赤霉素氧化酶是赤霉素生物合成和分解代谢过程的关键酶,在植物体内的赤... 详细信息

赤霉素(gibberellin,GA)是一种重要的植物激素,调节植物的发育及其对环境信号的反应。GA生物合成的最后部分离不开赤霉素氧化酶(gibberellin oxidase,GAox)的催化。赤霉素氧化酶是赤霉素生物合成和分解代谢过程的关键酶,在植物体内的赤霉素生物合成和分解代谢途径中起到复杂的调节作用。GA20ox(gibberellin 20 oxidase)、GA3ox(gibberellin 3 oxidase)和GA2ox(gibberellin 2 oxidase)均属于赤霉素氧化酶基因家族,GA20ox和GA3ox是赤霉素生物合成过程中的限速酶,而GA2ox是赤霉素分解代谢的关键酶,三者共同参与GA生物合成途径的调节,从而保障植物在生长发育以及与环境相互作用过程中对GA的需求。赤霉素氧化酶参与调控植物生长发育的多个阶段,受到外界环境和内源因素的精密调控,目前已经在拟南芥、水稻、杨树等物种中克隆表达,其在不同物种之间的功能存在差异。本文主要围绕GA20ox、GA3ox和GA2ox三种酶进行介绍,对植物赤霉素氧化酶的特性、时空表达进行了阐述,并重点总结了赤霉素氧化酶的功能及其研究进展,以期为今后系统开展赤霉素氧化酶基因功能研究提供理论依据。

关键词：赤霉素氧化酶基因功能生长发育非生物胁迫时空表达

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蒙古莸种质资源表型性状多样性分析

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干旱区资源与环境 2023年第9期37卷 164-171页

作者：马茹暄于笑纪若璇夏新莉尹伟伦刘超北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心林木遗传育种全国重点实验室北京100083

为了明确荒漠灌木蒙古莸野生种质资源的表型多样性以及与环境因子的关系,对40个天然种群的蒙古莸,进行5个生长性状和11个叶片性状的多样性、聚类、主成分分析。结果显示:蒙古莸的16个表型性状变异系数范围在0.102-0.507之间,株高变异系... 详细信息

为了明确荒漠灌木蒙古莸野生种质资源的表型多样性以及与环境因子的关系,对40个天然种群的蒙古莸,进行5个生长性状和11个叶片性状的多样性、聚类、主成分分析。结果显示:蒙古莸的16个表型性状变异系数范围在0.102-0.507之间,株高变异系数最大,叶形状系数的变异系数最小;遗传多样性指数范围在1.625-2.086之间;Pearson相关系数表明表型性状之间存在显著的相关关系,表型性状与种源地环境因子间也有较强的相关性。按株型和叶片性状聚类将蒙古莸种群分为4个类群,其中第Ⅰ类种群株型大,叶片也较大;第Ⅱ类种群株型大,但叶片相对较小;第Ⅲ类种群株型小,叶片也小;第Ⅳ类种群株型小,但叶片大;聚类种群表型性状表现出与种源地环境相适应的特征。文中结果表明蒙古莸种质资源表型变异丰富,多样性水平高,且表型与环境因子密切相关,为蒙古莸种质资源的保护和研究利用提供理论依据。

关键词：蒙古莸种质资源表型性状表型多样性

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青黑杨杂种全同胞二倍体与三倍体长枝叶性状变异研究

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北京林业大学学报 2024年第1期46卷 27-34页

作者：马鸿文任宇昕龙羿辛王楠冯祥元俞天泉华晓琴王君林木遗传育种全国重点实验室林木育种与生态修复国家工程研究中心林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 武威市林业综合服务中心甘肃武威733200

【目的】探明青黑杨杂种全同胞二倍体与三倍体植株的扦插苗长枝叶叶片和气孔性状的遗传变异规律,解析基因型效应和倍性效应对长枝叶性状的影响。【方法】以‘哲引3号杨’×‘北京杨’杂种全同胞二倍体和三倍体扦插苗为材料,对其长... 详细信息

【目的】探明青黑杨杂种全同胞二倍体与三倍体植株的扦插苗长枝叶叶片和气孔性状的遗传变异规律,解析基因型效应和倍性效应对长枝叶性状的影响。【方法】以‘哲引3号杨’×‘北京杨’杂种全同胞二倍体和三倍体扦插苗为材料,对其长枝叶叶片和气孔性状的变异情况进行分析。【结果】长枝叶叶片长度、叶片宽度、叶片长宽比、叶面积、叶柄长度、叶绿素含量、气孔长度、气孔宽度、气孔密度等性状在不同基因型间存在极显著差异,各性状的变异系数范围为8.54%~36.20%,重复力介于0.645~0.916之间,表明叶片及气孔性状受到较强的遗传控制。三倍体群体叶片的叶绿素含量极显著高于二倍体,气孔长度、气孔宽度极显著大于二倍体,气孔密度极显著小于二倍体,而不同倍性群体间其他叶片各性状间未发现显著性差异。尽管如此,并非所有的三倍体基因型均显示出更优的性状表现。相关性分析显示,叶片长度与叶片宽度、叶面积和叶柄长度间相互均呈极显著正相关;叶绿素含量、气孔长度和气孔宽度间相互呈极显著正相关,均与气孔密度呈极显著负相关。进一步分析发现,叶片长度、叶片宽度、叶面积、叶柄长度等叶片性状主要受基因型效应影响,其基因型方差贡献率在59.5%~76.8%之间,叶绿素含量和气孔长度、气孔宽度、气孔密度等性状主要受倍性效应所影响,其倍性效应方差贡献率在46.0%~78.0%之间。【结论】青黑杨杂种全同胞二倍体及三倍体5月龄扦插苗长枝叶叶片和气孔性状受到不同程度的基因型效应和倍性效应的共同影响,基因型间存在丰富的性状变异,三倍体也并非株株皆优,杨树异源三倍体育种需秉持“大群体,强选择”理念。

关键词：杨树异源三倍体叶片性状气孔性状倍性效应基因型效应

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蛋白的翻译后修饰调控植物囊泡转运的研究进展

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生物技术通报 2024年第10期40卷 139-148页

作者：耿若涵王炳贺徐昌文钱虹萍林金星崔亚宁林木遗传育种全国重点实验室北京100083 林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083 树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

蛋白质翻译后修饰是蛋白质合成后经历的一系列化学修饰过程,这些修饰能够显著影响蛋白质的结构、定位、稳定性和功能。在细胞生物学中,蛋白质翻译后修饰在几乎所有的细胞信号通路和调控网络中扮演着至关重要的角色,尤其是在囊泡转运这... 详细信息

蛋白质翻译后修饰是蛋白质合成后经历的一系列化学修饰过程,这些修饰能够显著影响蛋白质的结构、定位、稳定性和功能。在细胞生物学中,蛋白质翻译后修饰在几乎所有的细胞信号通路和调控网络中扮演着至关重要的角色,尤其是在囊泡转运这一细胞内物质运输的关键过程中,蛋白质翻译后修饰对于蛋白质的运输调控和信号传导具有决定性的影响。囊泡转运是指细胞内物质通过囊泡从一处运输到另一处的过程,这一过程涉及多个步骤,包括囊泡的形成、运输、融合等。在这个过程中,蛋白质的正确修饰和定位对于囊泡的形成和运输方向至关重要。本文首先介绍了几种重要的蛋白翻译后修饰的作用及分类,随后,系统地总结了蛋白质翻译后修饰在囊泡转运中的研究进展,为揭示细胞内囊泡转运的分子机制、深入研究膜蛋白生物学功能提供重要参考。未来,应进一步探索蛋白质翻译后修饰在植物囊泡转运中的具体机制,以及这些机制如何影响植物的生长发育和环境适应性。这一研究将为植物遗传改良和抗逆境育种提供新的策略和方法,有助于提高作物的产量和品质,增强植物对环境变化的适应能力。总之,通过深入研究这一领域,不仅有助于我们揭示植物细胞中特定蛋白质修饰的基本原理,还可能为改良作物性状和提高植物抗逆境能力提供新的策略。

关键词：蛋白质翻译后修饰囊泡转运细胞生长与发育植物适应性植物生长性能

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RNA甲基化与乙酰化修饰在植物生长发育过程中的研究进展

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生物技术通报 2024年第10期40卷 108-121页

作者：张严妍路笃贤左新秀李岩竣林金星崔亚宁林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083 林木遗传育种全国重点实验室北京100083 树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

RNA修饰是一类重要的表观遗传修饰,它是指在RNA分子的碱基或核糖上添加化学修饰基团。RNA甲基化和乙酰化是其中两种关键的修饰类型,它们通过调控生物的遗传信息来行使重要的生物功能。这两种修饰均是由writers(编码器)、erasers(消码器)... 详细信息

RNA修饰是一类重要的表观遗传修饰,它是指在RNA分子的碱基或核糖上添加化学修饰基团。RNA甲基化和乙酰化是其中两种关键的修饰类型,它们通过调控生物的遗传信息来行使重要的生物功能。这两种修饰均是由writers(编码器)、erasers(消码器)和readers(解码器)三类调控因子进行动态可逆的调控,对RNA剪接、转运、翻译、运输和降解等代谢过程产生至关重要影响。近年来,随着RNA修饰检测技术的发展,研究者在植物中发现了一些新的RNA修饰位点,并证实了RNA的甲基化和乙酰化修饰在植物的生长发育以及应对生物和非生物胁迫方面起着关键的作用。本文首先概述了RNA修饰的类型及其生物学特性,并在此基础上重点回顾了近年来关于RNA甲基化和乙酰化调控因子的研究进展,最后总结了RNA甲基化和乙酰化在植物生长发育和应对胁迫过程中的功能,并展望了RNA修饰在植物中的一些新的研究方向,以期为进一步开展植物中的RNA甲基化和乙酰化修饰相关研究提供理论依据和新思路。

关键词： RNA修饰甲基化乙酰化生物胁迫非生物胁迫

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‘京枣39’愈伤组织遗传转化体系构建

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北京林业大学学报 2024年第10期46卷 74-80页

作者：冯雪晶马灵杨爽薄文浩陈学勋庞晓明林木遗传育种全国重点实验室林木育种与生态修复国家工程研究中心北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 内蒙古敖汉旗双井林场内蒙古赤峰024308

【目的】以‘京枣39’愈伤组织为外植体进行遗传转化,建立枣树愈伤组织遗传转化体系,优化阳性植株鉴定方法。【方法】本研究以‘京枣39’愈伤组织为转化材料,利用含有报告基因eYGFPuv的改造载体,并通过根癌农杆菌介导方法转化,探究预培... 详细信息

【目的】以‘京枣39’愈伤组织为外植体进行遗传转化,建立枣树愈伤组织遗传转化体系,优化阳性植株鉴定方法。【方法】本研究以‘京枣39’愈伤组织为转化材料,利用含有报告基因eYGFPuv的改造载体,并通过根癌农杆菌介导方法转化,探究预培养时间、农杆菌菌液浓度、侵染时间、乙酰丁香酮浓度、共培养时间对转化率的影响,建立愈伤组织遗传转化体系并优化阳性植株鉴定方法。【结果】(1)卡那霉素对愈伤组织的最小致死质量浓度为30 mg/L。(2)遗传转化最佳处理条件为预培养时间为4 d,菌液OD600为0.6,侵染时间20 min,乙酰丁香酮浓度100μmol/L,共培养时间为4 d;(3)阳性愈伤组织在365 nm紫外光下呈现明亮的荧光绿色,平均转化率达21.2%。【结论】经对比试验,成功建立了‘京枣39’愈伤组织遗传转化体系,为加速枣遗传转化提供了新的方法。

关键词： ‘京枣39’ 愈伤组织遗传转化 eYGFPuv

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14-3-3蛋白及其在植物中的功能研究进展

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生物技术通报 2024年第4期40卷 12-22页

作者：陈盈盈吴丁洁刘源张航刘艳娇王晶宇李瑞丽北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心林木、花卉遗传育种教育部重点实验室树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083

14-3-3蛋白是由不同基因编码的高度同源的酸性蛋白质家族,在真核生物中广泛存在,且在结构上相对保守。14-3-3蛋白主要是通过识别靶蛋白上的磷酸化位点与靶蛋白发生相互作用,导致靶蛋白的稳定性、亚细胞定位或与其他蛋白之间的相互作用... 详细信息

14-3-3蛋白是由不同基因编码的高度同源的酸性蛋白质家族,在真核生物中广泛存在,且在结构上相对保守。14-3-3蛋白主要是通过识别靶蛋白上的磷酸化位点与靶蛋白发生相互作用,导致靶蛋白的稳定性、亚细胞定位或与其他蛋白之间的相互作用发生显著变化,进而调控靶蛋白的功能。不同物种中含有多种亚型的14-3-3蛋白,这些不同的亚型蛋白通过与其他蛋白的相互作用来影响植物的生长发育等过程。本文概述了14-3-3蛋白在植物中的种类、亚细胞定位以及在组织中的表达情况,重点总结了14-3-3蛋白在植物激素信号转导、生长发育及胁迫响应中的功能,以期为今后系统开展14-3-3蛋白的研究提供理论依据。

关键词： 14-3-3蛋白激素信号转导生长发育胁迫响应

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