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植物生理学报 2022年第7期58卷 1191-1200页

作者：许婧牛百晓陈忱扬州大学江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室江苏扬州225009

核因子Y (NF-Y)是普遍存在于不同生物中的一类转录因子复合体,包含NF-YA、NF-YB和NF-YC三个亚家族成员。对酵母和动物的研究显示, NF-YB和NF-YC可以在细胞质中形成二聚体后转入细胞核内,再与NF-YA形成异源三聚体,通过识别下游靶基因的CC... 详细信息

核因子Y (NF-Y)是普遍存在于不同生物中的一类转录因子复合体,包含NF-YA、NF-YB和NF-YC三个亚家族成员。对酵母和动物的研究显示, NF-YB和NF-YC可以在细胞质中形成二聚体后转入细胞核内,再与NF-YA形成异源三聚体,通过识别下游靶基因的CCAAT基序调控基因表达。NF-Y转录因子对植物的生长发育调控发挥着非常重要的作用,参与诸如种子发育、开花调控和逆境应答等重要生物学过程。然而,对于NF-Y转录因子在植物中的作用机制目前仍有争论。本文以单子叶模式作物水稻(Oryza sativa)为例,系统总结了近年来NF-Y转录因子的相关研究进展,并对植物中NF-Y转录因子参与的基因调控模式展开讨论,以期为相关研究提供新的观点和参考。

关键词： NF-Y转录因子水稻调控模式生长发育作用机制

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植物糖原与真菌糖原的精细结构比较分析

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现代食品科技 2024年第10期40卷 26-31页

作者：李恩鹏李桐丁振李松南扬州大学农学院植物功能基因组学教育部重点实验室江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室江苏扬州225009 扬州大学农业科技发展研究院教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室江苏扬州225009

植物糖原和真菌糖原存在于植物突变体和真菌细胞中,与其生长发育、代谢途径和应激响应等生理过程紧密相关。该研究通过体积排阻色谱、荧光辅助碳水化合物电泳和透射电子显微镜分别对3种植物糖原和4种真菌糖原的精细结构进行比较分析。... 详细信息

植物糖原和真菌糖原存在于植物突变体和真菌细胞中,与其生长发育、代谢途径和应激响应等生理过程紧密相关。该研究通过体积排阻色谱、荧光辅助碳水化合物电泳和透射电子显微镜分别对3种植物糖原和4种真菌糖原的精细结构进行比较分析。研究发现,植物糖原呈现单峰(10~20 nm)的全分子分布,而真菌糖原主要呈现双峰(10~20nm和>40nm)的全分子分布。与植物糖原(4.4~6.9DP)相比,真菌糖原的平均链长(8.7~10.4DP)更高。植物糖原和真菌糖原均呈现花椰菜状,植物糖原以β颗粒(10~20 nm)为主,而真菌糖原则同时存在α颗粒(50~180 nm)和β颗粒。该结果表明真菌拥有可以作为储能物质的大分子糖原,也有能够快速释放能量的小分子糖原;而在突变体植物只存在不稳定的小分子植物糖原。这项研究可以帮助理解植物糖原和真菌糖原在生物学功能上的差异以及在生物演化历程中的进化关系。

关键词：植物糖原真菌糖原分子分布链长分布透射电镜

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水稻类病斑突变体lm52的基因克隆及其广谱抗病性分析

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中国水稻科学 2025年第3期39卷 322-330页

作者：黄涛魏兆根陈玘程泽刘欣王广达胡珂鸣谢文亚陈宗祥冯志明左示敏扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/生物育种钟山实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室江苏扬州225009 扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009 扬州现代种子创新研究所江苏高邮225600

【目的】类病斑突变体(Lesion mimic mutant,LMM)是研究植物细胞死亡和抗病机制的理想材料,可为作物抗病育种提供新的分子靶点和育种材料。【方法】利用图位克隆技术对水稻类病斑突变体lm52的突变基因进行了定位,并利用CRISPR/Cas9敲除... 详细信息

【目的】类病斑突变体(Lesion mimic mutant,LMM)是研究植物细胞死亡和抗病机制的理想材料,可为作物抗病育种提供新的分子靶点和育种材料。【方法】利用图位克隆技术对水稻类病斑突变体lm52的突变基因进行了定位,并利用CRISPR/Cas9敲除技术对候选基因进行了功能验证,同时鉴定了lm52对水稻对主要病害(稻瘟病、纹枯病和白叶枯病)的抗性,并分析其抗性机制。【结果】突变体lm52从4叶期开始逐渐出现褐色点状病斑,成熟期病斑扩展至全叶;ATP酶基因LOC_Os06g03940上的单碱基突变(G1440A)是lm52产生类病斑表型的原因;lm52显著增强了对水稻三大主要病害(稻瘟病、纹枯病和白叶枯病)的抗性,且这与突变体中活氧性(ROS)的过度积累和防御基因的激活表达有关。【结论】ATP酶基因LM52的突变增强了水稻对不同类型病原菌的抗性,为水稻抗病分子育种提供潜在的靶标基因。

关键词：水稻类病斑突变体图位克隆抗病性

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2C类蛋白磷酸酶基因OsPP2C49调控水稻干旱和高温胁迫响应的机制研究

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2024年第3期45卷 17-27页

作者：朱子杰卜柳冰王雨鑫徐佳婷刘丹彤缪军扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009 扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

水稻是最重要的粮食作物之一,干旱、高温、盐等不利因素均会严重影响水稻产量。脱落酸(ABA)作为一种胁迫响应激素,参与调控多种非生物胁迫应答。以ABA信号组分A亚族2C类蛋白磷酸酶基因OsPP2C49为研究对象,探究其调控水稻干旱和高温胁迫... 详细信息

水稻是最重要的粮食作物之一,干旱、高温、盐等不利因素均会严重影响水稻产量。脱落酸(ABA)作为一种胁迫响应激素,参与调控多种非生物胁迫应答。以ABA信号组分A亚族2C类蛋白磷酸酶基因OsPP2C49为研究对象,探究其调控水稻干旱和高温胁迫的响应机制。结果表明:敲除OsPP2C49基因显著提高水稻在干旱和高温条件下的存活率,而过量表达会导致存活率显著降低。OsPP2C49的表达可被不同逆境胁迫诱导。OsbZIP10、OsbZIP40和OsbZIP42可结合OsPP2C49的启动子,激活OsPP2C49的转录。OsbZIP10、OsbZIP40和OsbZIP42的表达亦可被干旱和高温显著诱导,推测OsPP2C49在胁迫条件下的诱导表达是由不同bZIP转录因子介导的。这一研究可为培育耐旱和耐高温的水稻品种提供新的遗传信息。

关键词：水稻脱落酸 2C类蛋白磷酸酶 OsPP2C49 干旱胁迫高温胁迫

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水稻染色体双链寡核苷酸荧光原位杂交技术

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植物学报 2023年第3期58卷 433-439页

作者：孙尚胡颖颖韩阳朔薛超龚志云扬州大学农学院江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室扬州225009 扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心扬州225009

染色体制备与识别技术是遗传学研究的重要手段,而寡核苷酸荧光原位杂交(oligo-FISH)是近年来兴起的染色体识别技术。灵活高效的探针是荧光原位杂交过程中的关键因素。传统的单链寡核苷酸探针标记过程复杂,且获得单个探针的成本较高。在... 详细信息

染色体制备与识别技术是遗传学研究的重要手段,而寡核苷酸荧光原位杂交(oligo-FISH)是近年来兴起的染色体识别技术。灵活高效的探针是荧光原位杂交过程中的关键因素。传统的单链寡核苷酸探针标记过程复杂,且获得单个探针的成本较高。在单链寡核苷酸探针的基础上进行改良,利用靶向全染色体(片段)的特异性引物进行扩增,将获得产物纯化,即可得到目的探针,简化了探针标记过程,降低了成本,并提高了标记效率。该文详述了水稻(Oryza sativa)改良后的双链寡核苷酸探针文库的合成及标记方法、有丝分裂时期染色体制片和探针杂交过程。通过设计梯度实验发现水稻中寡核苷酸荧光原位杂交技术染色体和寡核苷酸探针的最佳变性时间与温度分别为85℃ 3分钟30秒及90℃6分钟。该研究在水稻中建立染色体双链寡核苷酸荧光原位杂交技术,可为多种植物染色体制备与精准识别提供有力的工具。

关键词：水稻寡核苷酸荧光原位杂交技术有丝分裂

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大麦耐盐近等基因系叶片响应盐胁迫的转录组学分析

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江苏农业科学 2024年第24期52卷 44-52页

作者：李璐飞孙成群张宇航张萌娜洪益许如根朱娟扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

为解析大麦耐盐基因***.2H响应盐胁迫的分子机制,以包含耐盐基因***.2H的1对近等基因系N53(盐敏感)和T66(耐盐)为供试材料,通过转录组测序(RNA-Seq)分析对照和盐胁迫(300 mmol/L NaCl)处理120 h的近等基因系叶片中响应盐胁迫的差异表达... 详细信息

为解析大麦耐盐基因***.2H响应盐胁迫的分子机制,以包含耐盐基因***.2H的1对近等基因系N53(盐敏感)和T66(耐盐)为供试材料,通过转录组测序(RNA-Seq)分析对照和盐胁迫(300 mmol/L NaCl)处理120 h的近等基因系叶片中响应盐胁迫的差异表达基因,根据测序结果进行DEG筛选、GO富集和KEGG分析,并使用qPCR技术分析基因的表达水平,验证转录组测序结果。研究表明,从N53中共鉴定到6652个DEG,其中3348个基因上调,3304个基因下调;T66中只鉴定到1447个DEG,716个基因上调,731个基因下调。GO富集表明,DEG主要富集在细胞过程、代谢过程、转运蛋白活性、细胞膜等。KEGG富集表明,耐盐系T66中特异性富集激素信号转导和植物MAPK信号通路,并筛选到12个在近等基因系间差异表达的基因。使用qPCR技术分析了盐胁迫中与离子运输相关的HvHKT、HvNHX和HvVHP基因的表达水平,结果与转录组里基因表达趋势一致,验证了转录组数据的准确性。***.2H可能通过调控离子相关基因如HvNHX1、HvNHX4、HvHTK1.3、HvHTK2.2、HvVHP1.2和HvVHP1.1的表达调控大麦耐盐性。此外,在***.2H定位区间内,有10个DEG,为***.2H候选基因鉴定提供了参考。研究结果初步探索了耐盐基因***.2H调控大麦耐盐性的分子机制,并分析了***.2H定位区间内的DEG,为大麦耐盐育种提供了候选基因及理论依据。

关键词：大麦盐胁迫转录组差异表达基因 KEGG富集候选基因

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利用抗稻瘟病基因Pigm和抗纹枯病数量性状基因qSB-9TQ、qSB-11HJX改良南粳9108的抗性

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中国水稻科学 2023年第2期37卷 125-132页

作者：王雨孙全翌杜海波许志文吴科霆尹力冯志明胡珂鸣陈宗祥左示敏扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室江苏扬州225009 扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009 扬州大学教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室江苏扬州225009

【目的】稻瘟病和纹枯病是水稻两大重要病害,严重影响稻米的产量和品质。培育抗病品种是降低其危害最经济有效的措施。【方法】本研究结合分子标记辅助选择技术,将广谱抗稻瘟病基因Pigm和抗纹枯病数量性状基因qSB-9^(TQ)、qSB-11^(HJX)... 详细信息

【目的】稻瘟病和纹枯病是水稻两大重要病害,严重影响稻米的产量和品质。培育抗病品种是降低其危害最经济有效的措施。【方法】本研究结合分子标记辅助选择技术,将广谱抗稻瘟病基因Pigm和抗纹枯病数量性状基因qSB-9^(TQ)、qSB-11^(HJX)导入优良食味粳稻品种南粳9108中,构建不同抗性基因/基因组合的株系,并评价这些株系的稻瘟病和纹枯病抗性,考查其主要农艺性状和品质性状。【结果】导入Pigm能显著提高南粳9108对苗瘟和穗颈瘟的抗性;分别导入qSB-9^(TQ)、qSB-11^(HJX)均能提高南粳9108的纹枯病抗性,且两个抗性基因聚合时呈现一定的抗性累加效应。其中,导入Pigm的株系穗长和每穗粒数显著增加,导入qSB-11^(HJX)的株系千粒重显著增加,其他农艺及品质性状与南粳9108无明显差异。【结论】这些抗性基因导入/聚合能在不降低农艺及品质性状的同时,显著提高纹枯病和稻瘟病的抗性水平,为粳稻抗病育种提供新的种质资源。

关键词：稻瘟病纹枯病基因聚合粳稻抗性改良

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乙烯利与1-甲基环丙烯调控小麦穗部籽粒形成的研究

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作物杂志 2023年第6期 101-107页

作者：章蓉姜恩熙陈思余徐润陈刚冉莉萍熊飞江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室/扬州大学农学院江苏扬州225009 扬州大学广陵学院江苏扬州225000

为探明植物激素乙烯对小麦穗发育和籽粒形成的影响,以春小麦扬麦15为材料,在药隔期使用乙烯利与乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯(1-MCP)处理植株,分析籽粒形态并观察穗部性状,探究乙烯利和1-MCP处理前后穗发育进程和穗部不同部位籽粒形成过... 详细信息

为探明植物激素乙烯对小麦穗发育和籽粒形成的影响,以春小麦扬麦15为材料,在药隔期使用乙烯利与乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯(1-MCP)处理植株,分析籽粒形态并观察穗部性状,探究乙烯利和1-MCP处理前后穗发育进程和穗部不同部位籽粒形成过程。结果表明,乙烯利对小麦小花退化过程无显著影响,而1-MCP能显著降低小花退化率;乙烯利能够促进籽粒成熟,加速籽粒发育,减小籽粒体积;1-MCP会延缓小麦的生长发育,促进颖果生长,增加籽粒体积;乙烯利显著降低了小麦株高、顶部穗粒数、顶部穗粒重以及千粒重;高浓度乙烯利还能显著降低小穗数、顶部和中部穗粒数、每穗粒数等。1-MCP能够显著提高小麦颖果干重、颖果鲜重、小穗数、中部穗粒数、基部穗粒数、每穗粒数以及穗粒重,最终增加千粒重。

关键词：小麦乙烯利 1-甲基环丙烯小花退化籽粒

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一个氮高效籼粳交直立穗粳稻品种的鉴定

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江苏农业科学 2023年第20期51卷 93-100页

作者：许作鹏黄本西孙铭琰杜圆月徐扬杨泽峰刘巧泉程祝宽张宏根汤述翥扬州大学农学院/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室江苏扬州225009

培育和筛选需肥量少、产量高的氮高效品种是减少资源浪费、保护生态环境的重要途径。以4个直立穗粳稻品种(系):武密粳(扬州大学以粳稻品系抗条武育粳3号与籼稻品种密阳23杂交育成)、抗条武育粳3号、武运粳24、淮稻5号为供试品种,设置4... 详细信息

培育和筛选需肥量少、产量高的氮高效品种是减少资源浪费、保护生态环境的重要途径。以4个直立穗粳稻品种(系):武密粳(扬州大学以粳稻品系抗条武育粳3号与籼稻品种密阳23杂交育成)、抗条武育粳3号、武运粳24、淮稻5号为供试品种,设置4个氮肥施用量:全生育期不施氮、全生育期施氮120 kg/hm2、240 kg/hm2和360kg/hm2,以及3个栽插密度试验:37.5万穴/hm2、30.0万穴/hm2和22.5万穴/hm2,探究不同直立穗品种的氮肥利用率及对产量的影响,试验重复2年。结果表明:武密粳遗传背景中籼稻血缘占比9.60%,明显高于其他3个粳稻品种;随氮肥施用量增加,所有品种株高、生物产量呈上升趋势,收获指数呈下降趋势,经济产量则以施氮240 kg/hm2水平为最高,过度施肥导致产量降低,栽插密度对以上4个性状的影响相对较小;武密粳的经济产量、收获指数和氮肥偏生产力显著高于其他3个品种,氮肥农学利用率显著低于其他3个品种,表明多施氮肥对提高武密粳产量的贡献相对较小;武密粳在施氮120 kg/hm2条件下的产量超过武运粳24和淮稻5号在施氮240、360 kg/hm2条件下的产量,说明武密粳是一个氮肥利用率较高的粳稻新品系,通过籼粳杂交培育节肥高效粳稻品种是可行的。

关键词：籼粳杂交粳稻品种产量氮肥利用率收获指数

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水稻种子休眠遗传调控机制研究进展

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2024年第1期45卷 1-9,26页

作者：卢心明牛百晓扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

种子休眠可确保种子在最适宜的条件下萌发,对植物的生存和环境适应具有重要意义。种子休眠的强弱关系到种子穗发芽、萌发率、整齐度及后续生长,对作物的产量和品质十分重要。种子休眠受内源激素、环境和复杂遗传网络等多种因素的调控。... 详细信息

种子休眠可确保种子在最适宜的条件下萌发,对植物的生存和环境适应具有重要意义。种子休眠的强弱关系到种子穗发芽、萌发率、整齐度及后续生长,对作物的产量和品质十分重要。种子休眠受内源激素、环境和复杂遗传网络等多种因素的调控。其中植物激素脱落酸(abscisic acid,ABA)和赤霉素(gibberellic acid,GA)是水稻休眠调控网络中最重要的2个激素,大多数休眠相关基因通过直接或间接调控ABA和GA相关基因来介导种子的休眠。过去几十年,育种家对水稻种子休眠进行了一些数量性状座位(Quantitative trait locus,QTL)定位研究,并结合一系列水稻穗发芽的突变体,初步揭示了种子休眠的分子机制。该研究归纳总结近几年控制水稻休眠的关键基因及其调控机制,以期为该方向的研究以及水稻抗穗发芽分子育种提供帮助。

关键词：水稻种子休眠穗发芽 ABA GA 遗传调控

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