检索结果-内蒙古大学图书馆

北京林业大学学报 2024年第5期46卷 163-172页

作者：王子健叶梅霞张涵邬荣领北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083

【目的】以大肠杆菌菌株丰度和功能作图模型为研究基础,通过在功能作图模型中引入群体的固定效应和个体间亲缘关系造成的随机效应,探究混合效应对功能作图模型性能的影响。【方法】本研究在功能定位框架基础上,使用大肠杆菌动态培养的... 详细信息

【目的】以大肠杆菌菌株丰度和功能作图模型为研究基础,通过在功能作图模型中引入群体的固定效应和个体间亲缘关系造成的随机效应,探究混合效应对功能作图模型性能的影响。【方法】本研究在功能定位框架基础上,使用大肠杆菌动态培养的生长数据作为实际案例,将亚群和SNP基因型作为固定效应的来源,将固定效应因素融入定位模型,提出了Q矩阵模型的扩展;在保留使用方差–协方差模型对随机残差建模的前提下,使用Legendre模型对随机效应建模,开展了固定效应加一般性的随机效应的混合效应模型分析(模型1);利用限制性似然估计的方法推导其方差–协方差参数、随机效应和固定效应,开展了固定效应和亲缘关系造成随机效应的混合模型(模型2)分析;利用Zwald检验法推导各标记位点p值的计算方法。【结果】(1)2种模型中,95%的标记呈现出p值与期望值相吻合的特点,p值分布在QQ图中的上翘结果满意。(2)模型2相比模型1检测到了更多的SNP位点,表明模型2对亲缘关系造成的随机效应解释性更强。(3)计算机模拟结果显示:样本量较小、遗传力较低时,模型假阳性率为4.77%;当样本量为800,遗传力为1%时,模型对QTL的发现率可超过70%;或当样本量为400,遗传力超过1.5%时,QTL发现率也可超过70%。【结论】本研究提出的在功能作图模型中引入固定效应和亲缘关系造成的随机效应的混合模型的方法较好地完善了功能定位理论,对固定效应中的协变量因素具有较好的校正功能,可有效剖分随机效应与剩余残差;为后续完善功能定位,开发固定效应加亲缘关系(Q+K)模型的软件包奠定了良好基础。

关键词：功能作图关联分析混合效应限制性最大似然估计数量性状位点

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盐胁迫下胡杨根系发育与遗传调控

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北京林业大学学报 2025年第1期47卷 72-84页

作者：张波卢凯燕张晓宇邬荣领北京林业大学理学院北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083

【目的】探究胡杨主根分别在正常和盐胁迫条件下的生长适应性模式,有效定位影响胡杨根系表型性状的显著数量性状座位(QTL),将遗传调控网络可视化,进一步探究胡杨根系表型性状在盐胁迫下的遗传调控机制。【方法】基于胡杨在正常和盐胁迫... 详细信息

【目的】探究胡杨主根分别在正常和盐胁迫条件下的生长适应性模式,有效定位影响胡杨根系表型性状的显著数量性状座位(QTL),将遗传调控网络可视化,进一步探究胡杨根系表型性状在盐胁迫下的遗传调控机制。【方法】基于胡杨在正常和盐胁迫条件下的表型与基因型数据,运用主成分分析、方差分析和动态模型拟合等统计方法分析表型变化规律,采用功能作图方法定位显著QTL,将根系在盐胁迫下表型性状的遗传调控网络可视化。【结果】(1)相关性分析表明,胡杨根系性状在正常条件下表现出高度协同作用,而在盐胁迫下通过减少根数量来增加平均根长;基于主成分分析确定了主根长、主根表面积和主根数量作为研究的主要表型性状;与正常条件相比,盐胁迫对主根长、主根表面积和主根数量3种表型性状产生了抑制作用。比较拟合优度R2发现,相较于Logistic、Richards和Weibull生长方程,Gompertz模型表现最优。(2)在正常条件下,分别定位到100、89、85个调控主根长、主根表面积、主根数量的显著QTLs,主要分布于连锁群1、4、5、14和15;在盐胁迫下,分别定位到91、85、87个调控以上3个性状的显著QTLs,集中分布于2、3、5、13和18连锁群。(3)遗传效应分析显示,两种条件下影响主根长度的显著QTLs遗传效应均随时间持续上升;影响主根数量的显著QTLs主要表现为持续上升,部分位点表现为先升后降或先降后升的趋势;影响主根表面积的显著QTLs在正常条件下呈现3种模式—先升后降、持续波动上升和先升后降再升,而在盐胁迫下大多持续上升。(4)正常条件下,分别注释到影响主根长、主根表面积、主根数量表型性状的21、14、14个候选基因,主要集中于基本的代谢过程、生长素转运、染色体分离等;盐胁迫下分别注释到19、17、15个候选基因,主要富集于胁迫响应、氧化还原平衡、铁离子运输和tRNA修饰等。(5)可视化遗传网络发现,枢纽基因(LOC105114908)和(LOC105120566)可能参与胡杨盐胁迫响应。【结论】盐胁迫显著影响了胡杨根系的生长发育。运用多种统计模型,本研究定位到影响根系生长的显著QTLs,揭示了其遗传效应随环境变化的动态特征。研究结果为理解胡杨适应盐胁迫的遗传调控基础提供了新见解,并为林木遗传改良研究提供了方法支持。

关键词：胡杨盐胁迫功能作图遗传效应遗传网络数量性状基因座位主根性状

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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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拟南芥株高性状全基因组上位互作网络构建

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北京林业大学学报 2023年第9期45卷 21-32页

作者：杨镇宇祝绪礼曹译戈任翔宇邬荣领北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083

【目的】以拟南芥株高性状及上位性网络模型为研究基础,通过构建不同层次的互作调控网络,探究、揭示植物生长发育过程中多基因在复杂网络中相互作用的过程或规律。【方法】以拟南芥的84个重组自交系为实验材料,共获得417 495个单核苷酸... 详细信息

【目的】以拟南芥株高性状及上位性网络模型为研究基础,通过构建不同层次的互作调控网络,探究、揭示植物生长发育过程中多基因在复杂网络中相互作用的过程或规律。【方法】以拟南芥的84个重组自交系为实验材料,共获得417 495个单核苷酸位点(SNPs)及8个时间点的株高生长数据,基于功能作图方法对测序得到的不同基因型与株高性状进行关联分析后,通过结合系统生物学中模块化的概念及统计学中降维的思想,在常微分方程组的基础上构建稀疏、有向、可量化的模块以及基因之间的上位性互作网络,同时使用拟南芥在线数据库对不同功能模块中的候选基因进行富集分析与功能注释。【结果】研究结果表明,在宏观遗传调控网络中,大部分功能模块在拟南芥发育过程中起正向调控的作用,并且随时间的变化会改变互作的策略。在微观调控网络中,与拟南芥的结构发育密切相关的基因AT4G29140在网络中对其他位点都是上调作用,同时只受到与衰老有关基因的下调作用。而与维持细胞的稳态有关的基因AT4G36910不主动发挥调控作用,其功能表达非常依赖于其他基因的控制。基因AT4G22680可能通过调节RP1的表达发挥其调控的功能。【结论】本研究从关联分析与复杂网络的角度上,探究了影响拟南芥生长的上位性机制,为植物遗传结构的解析提供了新的方法和思路。

关键词：复杂性状遗传方差统计模型基因上位性网络拟南芥

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纳米膜覆盖与芽孢杆菌菌剂施用对畜禽粪便好氧堆肥中细菌群落结构、关键集群及物质转化过程的影响

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环境科学 2025年第3期46卷 1915-1923页

作者：卜正国龙捷杨涛彭霞薇李永双万龙吴秀芹白志辉北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 中国科学院生态环境研究中心北京100085

芽孢杆菌(Bacillus)具有较好的纤维素酶分泌功能、耐热性和良好的环境适应性,在好氧堆肥过程中起着关键作用.好氧堆肥过程中纳米膜覆盖能提供适宜的微气候,但是否能更好地促进接种芽孢杆菌在好氧堆肥体系发挥功能尚不清楚.本研究通过设... 详细信息

芽孢杆菌(Bacillus)具有较好的纤维素酶分泌功能、耐热性和良好的环境适应性,在好氧堆肥过程中起着关键作用.好氧堆肥过程中纳米膜覆盖能提供适宜的微气候,但是否能更好地促进接种芽孢杆菌在好氧堆肥体系发挥功能尚不清楚.本研究通过设置槽式好氧堆肥发酵实验,共设置对照(CK)、单独接种芽孢杆菌(CB)、纳米膜覆盖(CM)以及纳米膜覆盖联合芽孢杆菌接种(BM)这4个好氧堆肥处理组,探讨了纳米膜覆盖和芽孢杆菌接种对好氧堆肥的影响,通过冗余分析与细菌生态网络分析微生物群落结构对好氧堆肥微生物代谢活力的影响.结果表明,纳米膜覆盖与芽孢杆菌接种联合施用可促进有机质降解,提高堆体温度.添加芽孢杆菌后,CM处理的酶活性变化比CK大.与有机质代谢相关的Firmicutes和Actinobacteria等在纳米膜覆盖和联合芽孢杆菌接种(BM)作用下的相对丰度更为丰富.同时,核心细菌集群3相对丰度与好氧堆肥物质转化能力呈现显著的正相关关系,并发现集群3的相对丰度整体上在BM处理组的中丰度高于其他处理组.

关键词：芽孢杆菌纳米膜好氧堆肥胞外酶活细菌群落生态网络

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利用系统作图解析藏川杨邻株互作遗传调控机理

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北京林业大学学报 2024年第10期46卷 63-73页

作者：丁孟东危学达王玉祝绪礼北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083 北京林业大学林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083

【目的】植株之间的互作对生态系统的形成具有重要意义,本研究在邻株互作这一最小的种内互作单元水平上,研究植物间相互作用的遗传调控机制。【方法】以不同系号的藏川杨自然群体作为研究材料,两两随机配对扦插于花盆中,调查其生长季的... 详细信息

【目的】植株之间的互作对生态系统的形成具有重要意义,本研究在邻株互作这一最小的种内互作单元水平上,研究植物间相互作用的遗传调控机制。【方法】以不同系号的藏川杨自然群体作为研究材料,两两随机配对扦插于花盆中,调查其生长季的株高动态表型;结合本群体SNP标记数据,基于系统作图进行藏川杨的全基因组基因定位工作,定位显著QTL;利用GO富集分析和构建常微分互作网络,分析候选基因的功能。【结果】(1)共定位到92个显著位点,可注释到31个候选基因。(2)GO富集分析中,生物学过程包括生长素信号通路和脱落酸信号通路等,分子功能包括内肽酶活性和蛋白酶活性等,细胞组分包括呼吸链和细胞色素等。(3)在31个候选基因中,第5、8、10、12、21号基因是直接效应网络的枢纽基因,第5、8、10、13号基因是间接效应网络的枢纽基因,第5、8、13号基因是上位互作网络的枢纽基因,其中5、10、13基因参与植物免疫反应和响应环境胁迫。【结论】对于藏川杨间的种内邻株互作,系统作图可筛选互作相关的遗传位点,构建遗传调控网络并挖掘枢纽基因,可为解析木本植物互作的遗传机制提供新的视角。

关键词：系统作图邻株互作调控网络 QTL 藏川杨

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木质素单体跨膜转运的技术研究进展

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生物技术通报 2024年第10期40卷 198-207页

作者：毛馨艺兰芸张准张叶卓金琪赵美棋曾子柽李晔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

木质素(lignin)作为一种重要的可再生资源,主要集中在植物的次生细胞壁中,在植物的营养物质运输、机械支持和病原体防御等生理过程中发挥着关键作用。木质素的形成过程包括3个主要环节:单体的胞内合成、跨膜转运以及胞外聚合。深入探究... 详细信息

木质素(lignin)作为一种重要的可再生资源,主要集中在植物的次生细胞壁中,在植物的营养物质运输、机械支持和病原体防御等生理过程中发挥着关键作用。木质素的形成过程包括3个主要环节:单体的胞内合成、跨膜转运以及胞外聚合。深入探究木质素单体跨膜转运的分子机制,对揭示细胞壁形成分子机制及木材改良具有重要意义。基于此,本综述从转录组学、基因工程、点击化学、荧光显微成像、分子模拟等技术角度,对木质素单体跨膜转运的相关进展和最新技术进行了梳理和总结,阐述了木质素单体跨膜转运相关研究的新技术和存在的技术瓶颈,并对比分析了不同技术之间的优缺点,最后提出了木质素单体跨膜转运机制研究中仍存在的问题和面临的挑战。相信随着成像技术、结构生物学、人工智能等科技的飞速发展,将为进一步阐明木质素单体跨膜转运的分子机理提供有效的技术手段。期望本综述为木质素单体的相关研究提供新的思路和方法。

关键词：木质素单体跨膜转运点击化学分子模拟荧光显微成像

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木本植物中microRNA的研究进展

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植物生理学报 2023年第5期59卷 817-828页

作者：陈静孟剑桥侯思佳张倩倩杜俊红王聪梁丹邬荣领郭允倩北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心林木育种国家工程实验室北京100083

MicroRNAs(miRNAs)是一类非编码小RNA,长度为20~24 nt,通过降解靶基因的mRNA和抑制翻译过程在转录后水平调控植物的生理过程。miRNAs已被证明在植物的生长发育中起重要调控作用,但在木本植物中的研究较少。本文将对非编码RNA的分类、miR... 详细信息

MicroRNAs(miRNAs)是一类非编码小RNA,长度为20~24 nt,通过降解靶基因的mRNA和抑制翻译过程在转录后水平调控植物的生理过程。miRNAs已被证明在植物的生长发育中起重要调控作用,但在木本植物中的研究较少。本文将对非编码RNA的分类、miRNAs合成机制以及其对木本植物花、果实、种子、根生长发育和胁迫响应的调控功能进行总结,旨在为研究miRNAs调控木本植物生长发育提供一些参考。

关键词： miRNAs 功能植物生长木本植物

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WIND转录因子在植物响应伤口胁迫和器官生长发育中的研究进展

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中国生物工程杂志 2022年第4期42卷 85-92页

作者：侯思佳张倩倩孙振美陈静孟剑桥梁丹邬荣领郭允倩北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083

伤口诱导的去分化因子(WOUND INDUCED DEDIFFERENTIATION,WIND)是AP2/ERF家族成员之一。植物AP2/ERF(APETALA2/ETHYLENE RESPONSE FACTOR)是一个庞大的转录因子基因家族,存在于所有的植物中。目前大部分关于WIND转录因子的研究都局限在模式植物拟南芥中,在其他植物中鲜有研究。总结了近年来WIND基因在植物伤口信号响应、愈伤组织形成、植物生长和代谢及表观遗传调控中的作用,为后续进一步探究该基因的功能及其应用提供理论基础。

关键词： AP2/ERF基因家族转录因子 WIND 生物学功能

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元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药化感作用的研究

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草业学报 2024年第7期33卷 151-159页

作者：阮坤非王天琪毕宁宁师劭彤李森刘忠华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

本研究以甘草、黄芩和桔梗为化感受体,探究不同浓度的元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药种子萌发和幼苗生长的影响,以期为北京元宝枫林下中草药的种植提供理论依据。结果表明:元宝枫凋落叶浸提液对甘草和黄芩的种子萌发表现出“低促高抑”... 详细信息

本研究以甘草、黄芩和桔梗为化感受体,探究不同浓度的元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药种子萌发和幼苗生长的影响,以期为北京元宝枫林下中草药的种植提供理论依据。结果表明:元宝枫凋落叶浸提液对甘草和黄芩的种子萌发表现出“低促高抑”效应,而对桔梗表现为抑制作用。元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药种子萌发和幼苗生长的化感效应为桔梗>黄芩>甘草。3种中草药幼苗叶片的叶绿素含量在不同浓度处理下均低于对照。元宝枫凋落叶浸提液处理使黄芩幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,黄芩、甘草幼苗叶片的过氧化氢酶(CAT)活性随浸提液浓度的升高先升后降,3种中草药幼苗叶片的丙二醛含量随浸提液浓度的升高呈先增加后减少的趋势。综上,元宝枫林下应避免种植桔梗,适宜种植甘草和黄芩。

关键词：元宝枫凋落叶浸提液种子萌发化感作用

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