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浙江大学学报(农业与生命科学版) 2025年第1期51卷 137-147页

作者：胡雅鑫郭梓婷方萍管志勇陈素梅陈发棣王利凯南京农业大学园艺学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部花卉生物学与种质创新重点实验室江苏南京210095 浙江海丰生物科技股份有限公司浙江绍兴312050

切花菊在采后储运过程中面临花心褐化问题,严重影响了切花的观赏价值和商品价值。由于该问题成批次暴发,推测为病原菌感染所致。为探究该问题成因并寻找解决方案,本研究对夏菊‘金扇’花心褐化现象进行了观察分析,采用科赫(Koch)法则分... 详细信息

切花菊在采后储运过程中面临花心褐化问题,严重影响了切花的观赏价值和商品价值。由于该问题成批次暴发,推测为病原菌感染所致。为探究该问题成因并寻找解决方案,本研究对夏菊‘金扇’花心褐化现象进行了观察分析,采用科赫(Koch)法则分离鉴定病原菌,借助全基因组测序分析确定病原菌种类,并通过平板抑菌试验和鲜切花处理试验筛选鉴定高效抑制剂。结果显示:花心褐化导致夏菊生产每年损失约10%;病原菌为高地芽孢杆菌(Bacillus altitudinis),其最适生长条件为pH=7.0和42℃。在评价的15种常用绿色低毒杀菌药剂中,80%乙蒜素为最优杀菌剂,其1 000倍稀释液可显著抑制其他2个品种菊花的花心褐化。综上所述,本研究成功分离鉴定了导致切花菊花心褐化问题的病原菌,并筛选到绿色、低毒且高效的抑菌药剂,为防治切花菊采后花心褐化问题提供了理论依据和技术支撑。

关键词：切花菊花心褐化病原菌分离鉴定抑菌药剂筛选乙蒜素

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外源5-氨基乙酰丙酸对干旱胁迫下茶树抗氧化和渗透系统及相关基因表达的影响

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植物生理学报 2022年第10期58卷 1899-1906页

作者：杨妮李逸民滕瑞敏陈益刘洁霞庄静南京农业大学园艺学院茶叶科学研究所南京210095 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室南京210095

为探究外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对茶树抗旱性的影响,以茶树‘舒茶早’为试验材料,进行喷施ALA处理,通过PEG-6000模拟干旱胁迫环境,观测茶树幼苗的抗氧化酶活性、渗透调节物质及丙二醛(MDA)含量的变化,同时对茶树干旱胁迫响应相关基因表... 详细信息

为探究外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对茶树抗旱性的影响,以茶树‘舒茶早’为试验材料,进行喷施ALA处理,通过PEG-6000模拟干旱胁迫环境,观测茶树幼苗的抗氧化酶活性、渗透调节物质及丙二醛(MDA)含量的变化,同时对茶树干旱胁迫响应相关基因表达进行分析。结果显示:外源ALA显著增强干旱胁迫下茶树超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,提高叶片中可溶性糖和可溶性蛋白含量;同时诱导茶树干旱胁迫响应相关基因(CsDREB-A4b、CsCBF4、CsPAL-a、CsCCT7、CsWRKYIIc1、CsRAV2)的表达。研究表明,外源ALA可以提高干旱胁迫下茶树抗氧化水平,降低ROS积累,保护细胞膜完整性,从而减轻干旱胁迫引起的损伤,提高茶树对干旱胁迫的适应能力。

关键词：茶树 5-氨基乙酰丙酸干旱胁迫抗氧化渗透调节基因表达

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GmDREB8在大豆干旱胁迫下的功能分析

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南京农业大学学报 2023年第2期46卷 226-236页

作者：许建玉陆阳孙睿东王修帅丁文涛邓肃霜王鹏崴赵晋铭郭娜邢邯南京农业大学农业农村部国家大豆改良中心/农业农村部大豆生物学与遗传育种重点实验室/作物遗传与种质创新利用全国重点实验室/农学院江苏南京210095

[目的]本研究旨在解析大豆DREB(dehydration responsive element-binding protein)转录因子基因GmDREB8与干旱胁迫的关系,为DREB转录因子参与大豆干旱胁迫的分子机制研究奠定基础,也为大豆耐旱转基因育种提供新的基因资源。[方法]以大... 详细信息

[目的]本研究旨在解析大豆DREB(dehydration responsive element-binding protein)转录因子基因GmDREB8与干旱胁迫的关系,为DREB转录因子参与大豆干旱胁迫的分子机制研究奠定基础,也为大豆耐旱转基因育种提供新的基因资源。[方法]以大豆品种‘天隆1号’为试材,通过荧光定量PCR(RT-qPCR)分析10个DREB基因在干旱胁迫诱导下的表达模式及GmDREB8在大豆不同组织和植物激素处理下的表达。采用生物信息学方法分析GmDREB8保守基序和亚细胞定位。通过农杆菌介导的烟草瞬时表达体系进行GmDREB8蛋白的亚细胞定位。分别在拟南芥中异源表达GmDREB8和利用VIGS(virus-induced gene silencing)技术在大豆中沉默GmDREB8,分析该基因在拟南芥和大豆干旱胁迫中的功能。[结果]10个DREB基因在干旱胁迫下都被诱导表达,但这10个基因间表达谱存在差异。筛选并克隆得到GmDREB8,其位于大豆17号染色体上,含有1个AP2结构域,蛋白相对分子质量为19.79×10^(3),pI为9.76。GmDREB8基因受到植物激素赤霉素(ABA)和水杨酸(SA)的诱导表达。GmDREB8蛋白位于细胞核内。异源表达GmDREB8转基因拟南芥在不同浓度的甘露醇处理下表现出比野生型更短的根,对干旱胁迫更敏感。与空载对照相比,大豆GmDREB8沉默株系叶片在干旱处理后相对电导率、相对失水率、丙二醛(MDA)含量更低,游离脯氨酸(Pro)含量更高,表现出更强的耐旱性。[结论]GmDREB8可负向调控植物的耐旱能力。

关键词：大豆 GmDREB8 干旱胁迫 VIGS 转基因拟南芥

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黄蒿和大籽蒿与两个园林小菊砧穗组合对生长和开花的影响

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核农学报 2022年第1期36卷 210-218页

作者：李文杰陈晓阳张飞房伟民蒋甲福陈素梅陈发棣管志勇南京农业大学园艺学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部景观设计重点实验室江苏南京210095

为了探究黄蒿(Artemisia annua)和大籽蒿(Artemisia sieversianae)作为砧木嫁接菊花的效果,拓展菊花嫁接的砧穗组合,本研究以园林小菊钟山粉韵和钟山紫辰为接穗,黄蒿和大籽蒿为砧木,比较4种砧穗组合嫁接对嫁接株的成活和发病、生长特性... 详细信息

为了探究黄蒿(Artemisia annua)和大籽蒿(Artemisia sieversianae)作为砧木嫁接菊花的效果,拓展菊花嫁接的砧穗组合,本研究以园林小菊钟山粉韵和钟山紫辰为接穗,黄蒿和大籽蒿为砧木,比较4种砧穗组合嫁接对嫁接株的成活和发病、生长特性(冠幅、冠丛周径、砧木茎粗、最大根长、接穗干重、根干重、总干重和根冠比)以及开花状况(单株总花数、单花鲜重、单花干重、花径长度和花期)等方面的影响。结果发现,黄蒿为砧木嫁接园林小菊,在嫁接成活率和植株抗病性,冠幅、冠丛周径、最大根长、接穗干重、根干重、总干重和根冠比等生长特性以及单株总花数、单花鲜重、单花干重等开花状况方面优于大籽蒿,黄蒿比大籽蒿更适合做园林小菊的嫁接砧木;园林小菊品种钟山紫辰与两种蒿属植物,特别是黄蒿的砧穗组合在嫁接植株生物量、开花数量以及花期持续时间方面具有明显优势。本研究明确了黄蒿和大籽蒿与两个园林小菊砧穗组合对生长和开花的影响,为菊花嫁接中砧穗互作的研究以及园林小菊嫁接造型栽培及其在景观中的应用提供了参考。

关键词：园林小菊黄蒿和大籽蒿嫁接生长特性开花状况

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不结球白菜BcLBD37基因的克隆及其对硝酸盐吸收的调节

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核农学报 2022年第12期36卷 2338-2348页

作者：纪雪洁王建军侯喜林许继伟邵嘉轩胡春梅南京农业大学园艺学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创新重点实验室江苏南京210095

LBD转录因子是高等植物特有的一类转录因子。为研究不结球白菜LBD基因对硝酸盐吸收的影响,以紫色不结球白菜自交系NJZX3-4为材料,采用同源克隆的方法克隆BcLBD37基因;通过构建PRI101过表达载体,异缘转化拟南芥,实现BcLBD37基因的过表达... 详细信息

LBD转录因子是高等植物特有的一类转录因子。为研究不结球白菜LBD基因对硝酸盐吸收的影响,以紫色不结球白菜自交系NJZX3-4为材料,采用同源克隆的方法克隆BcLBD37基因;通过构建PRI101过表达载体,异缘转化拟南芥,实现BcLBD37基因的过表达;同时借助病毒介导的基因沉默技术(VIGS),使不结球白菜中的BcLBD37基因沉默;并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析BcLBD37基因过表达以及沉默后对硝酸盐吸收相关基因表达量的影响。结果表明,该基因片段长度为840 bp,编码279个氨基酸。与野生型相比,转基因拟南芥中硝酸盐代谢相关基因NIA1、NIA2、NRT1.1、NRT1.7、NRT2.1、NRT2.5的表达量均显著下调,硝酸还原酶活性和硝态氮含量亦显著降低。而在不结球白菜中沉默该基因后,沉默植株PTY-2/4中硝酸盐代谢相关基因的表达显著上调,硝酸还原酶活性和硝态氮含量亦显著提高。综上可知,BcLBD37基因通过抑制硝酸盐代谢相关基因的表达,调节硝酸还原酶的活性,进而抑制NO~-的吸收。本研究为提高不结球白菜营养品质提供了理论依据。

关键词：不结球白菜 BcLBD37 转基因拟南芥硝酸盐吸收

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利用寡核苷酸探针鉴定西瓜染色体易位系及染色体易位系的应用

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中国瓜菜 2025年第3期38卷 37-44页

作者：徐兵划赵勤政顾妍黄大跃程瑞刘欣张朝阳许文钊孙玉东江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所江苏淮安223001 南京农业大学园艺学院·作物遗传与种质创新国家重点实验室南京210095

易位是一种常见的染色体变异类型,为了进一步研究西瓜染色体易位,方便染色体易位系的鉴定,基于G42西瓜基因组开发出了一套共计20350个寡核苷酸探针,在11条染色体上每kb区间的平均密度为0.42~2.86个oligos。以西瓜染色体易位自交系G59为... 详细信息

易位是一种常见的染色体变异类型,为了进一步研究西瓜染色体易位,方便染色体易位系的鉴定,基于G42西瓜基因组开发出了一套共计20350个寡核苷酸探针,在11条染色体上每kb区间的平均密度为0.42~2.86个oligos。以西瓜染色体易位自交系G59为试验材料,利用该套探针鉴定出G59的Chr 6和Chr10染色体部分片段发生交换易位。通过观察花粉及调查单瓜种子数量,发现G59花粉形态正常,不育花粉占比4.28%,单瓜种子数量212.33粒,与普通西瓜自交系G33、G37、G42无显著差异。而G59与G33、G37、G42配制的易位杂交组合圣嘉1号、苏梦15、苏梦17不育或畸形花粉占比分别为54.17%、46.52%、43.66%,极显著高于双亲,单瓜种子数量65~81粒,极显著少于双亲和苏梦5号等正常杂交种。本研究开发的寡核苷酸探针可用于西瓜染色体易位系的鉴定,创制的染色体易位自交系G59为西瓜染色体易位系的利用及易位少籽西瓜品种的选育奠定了基础。

关键词：西瓜染色体易位寡核苷酸探针易位少籽杂交组合

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萝卜细胞质雄性不育性遗传机制及其利用研究进展

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南京农业大学学报 2022年第5期45卷 883-897页

作者：柳李旺李冰霜董俊辉张晓莉王燕徐良南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺学院江苏南京210095

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)在萝卜与近缘芸薹属作物杂种优势利用中起着重要作用,CMS育性机制的研究有助于揭示细胞核-质互作的分子基础。萝卜CMS不育类型主要有Ogura、Kos、NWB和DCGMS等。Ogura CMS起源于日本野... 详细信息

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)在萝卜与近缘芸薹属作物杂种优势利用中起着重要作用,CMS育性机制的研究有助于揭示细胞核-质互作的分子基础。萝卜CMS不育类型主要有Ogura、Kos、NWB和DCGMS等。Ogura CMS起源于日本野生萝卜,多在四分体-单核小孢子期败育;NWB和DCGMS CMS起源于欧洲野生萝卜,败育发生在单核小孢子时期。现已鉴定到多个萝卜CMS不育基因(orf 138、orf125、orf463和orf463a等)及育性恢复基因(Rfo、Rf3、Rfs、Rfk1和Rfd1等)。通过分析不育基因与恢复基因(Rf)的遗传模式、结构特征和相互作用,初步阐明了萝卜Ogura CMS形成与育性恢复机制,即Rf基因所编码的PPR-B蛋白特异结合不育基因orf 138 mRNA,充当核糖体阻断剂特异性地阻止翻译延伸,从而降低ORF138蛋白含量以恢复育性,但是PPR-B蛋白上的结合位点尚需鉴定。此外,本文还对育性恢复基因标记开发、雄性不育系转育以及作为近缘种的不育胞质源等萝卜CMS不育胞质利用相关领域研究进展进行了阐述,并展望了CMS不育性遗传机制与利用领域存在的问题及研究重点。

关键词：萝卜细胞质雄性不育恢复基因遗传机制研究进展

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西藏青稞染色体多样性分析

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麦类作物学报 2023年第3期43卷 302-310页

作者：黄芩唐玉清何燕亓增军西藏农牧学院植物科学学院西藏林芝860000 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

为了解西藏青稞的染色体多样性,从西藏六个地区共采集124个青稞品种,每个品种取3个单株,基于南京农业大学开发的寡核苷酸探针ONPM#8(Oligonecleotide probe multiplex#8),利用荧光原位杂交(fluoresence in situ hybridization,FISH)技... 详细信息

为了解西藏青稞的染色体多样性,从西藏六个地区共采集124个青稞品种,每个品种取3个单株,基于南京农业大学开发的寡核苷酸探针ONPM#8(Oligonecleotide probe multiplex#8),利用荧光原位杂交(fluoresence in situ hybridization,FISH)技术对所有品种进行染色体鉴定,并建立可以区分全部染色体的青稞参考核型。结果表明,采集到的青稞植株有26种染色体多态类型,其中5种多态类型(1H-1、2H-2、4H-1、5H-1和7H-4)的频率大于50%。染色体多态性信息含量(PIC)分析发现,3H染色体最多(PIC=0.75),5H染色体最少(PIC=0.00)。372个单株存在明显的核型变异,涉及染色体多态性、杂合性和异质性,其中261个单株为纯合类型,其余111个单株为杂合类型,平均每株包含1.15对杂合染色体,说明新采集的青稞涉及染色体多样性,可通过后续个体选择和后代鉴定选育出纯系品种。

关键词：西藏青稞寡核苷酸探针荧光原位杂交技术核型分析重复序列变异

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黄瓜线粒体基因CsWHY2基因与启动子克隆及过表达分析

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分子植物育种 2022年

作者：何小露程春燕夏磊袁高雅孟雅陈劲枫南京农业大学园艺学院作物遗传与种质创新国家重点实验室

本研究旨在研究黄瓜WHIRLY2 (WHY2)对成熟花粉粒中mtDNA数量的调控作用，为揭示黄瓜线粒体父系遗传分子机制提供理论基础。以黄瓜高代自交系‘CCMC’材料，克隆CsWHY2基因及其启动子序列，并对启动子序列进行生物信息学分析；依据花蕾... 详细信息

本研究旨在研究黄瓜WHIRLY2 (WHY2)对成熟花粉粒中mtDNA数量的调控作用，为揭示黄瓜线粒体父系遗传分子机制提供理论基础。以黄瓜高代自交系‘CCMC’材料，克隆CsWHY2基因及其启动子序列，并对启动子序列进行生物信息学分析；依据花蕾大小收集花粉发育不同时期花药组织，通过实时荧光定量PCR分析花药组织中CsWHY2相对表达量；构建p-ProWHY2-CsWHY2表达载体，通过农杆菌介导法获得p-ProWHY2-CsWHY2转基因拟南芥，并进行表型观察；DAPI染色观察过表达植株成熟花粉粒中mtDNA数量的变化。结果表明：CsWHY2基因及启动子全长分别为726 bp、2 598 bp，启动子序列分析表明，其包含核心原件、植物激素响应及光响应等多个元件；RT-qPCR结果显示花药中CsWHY2相对表达量在变圆期急剧增加，成熟期显著下降，开花当天相对表达量最低，整体呈波峰型曲线变化；表型观察发现过表达植株更为矮小且叶片早衰；DAPI染色发现，过表达植株与野生型相比其营养细胞周围存在明显点状信号，这说明过表达植株花粉mtDNA数量显著多于野生型。综上表明CsWHY2影响花粉中的mtDNA数量，与黄瓜线粒体父系遗传密切相关。

关键词：黄瓜线粒体父系遗传 WHY2 mtDNA DAPI染色

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GRF-GIF嵌合体在草莓遗传转化中的应用

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分子植物育种 2022年

作者：郭苏平田美萍丁静南京农业大学园艺学院作物遗传与种质创新国家重点实验室

GRFs是植物特有的生长调节因子，GIFs是GRFs的转录共激活因子。GRFs和GIFs形成功能复合体，共同调控植物的生长发育。有研究报道，GRF4-GIF1嵌合基因可有效提高小麦、柑橘等植物的愈伤组织芽再生率。本研究在森林草莓基因组中鉴定出2个F... 详细信息

GRFs是植物特有的生长调节因子，GIFs是GRFs的转录共激活因子。GRFs和GIFs形成功能复合体，共同调控植物的生长发育。有研究报道，GRF4-GIF1嵌合基因可有效提高小麦、柑橘等植物的愈伤组织芽再生率。本研究在森林草莓基因组中鉴定出2个FveGIFs、10个FveGRFs基因。通过系统进化分析，获得与小麦TaGIF1直系同源的基因(FveGIF1)。通过FveGIF和FveGRF家族蛋白序列属性和基因共表达模式分析，选取FveGRF5和FveGRF10分别与FveGIF1构成GRF-GIF嵌合基因的过表达载体。利用农杆菌介导法将两个GRF-GIF嵌合基因转化森林草莓叶片外植体。观察愈伤组织形成和分化状况，并计算芽再生率和遗传转化效率。结果发现，2对GRF-GIF嵌合基因均可提高森林草莓愈伤组织的芽再生率。其中GRF5-GIF1的促进效果更明显，其芽再生率和遗传转化效率为对照的2.25倍。总之，本研究为提高草莓遗传转化效率提供了一种新方法。

关键词：遗传转化草莓 GRFs GIFs

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