检索结果-内蒙古大学图书馆

中国农业科学 2025年第7期58卷 1259-1268页

作者：熊嘉妮李宗玥胡衡亮顾天宇高艳彭佳师湖南科技大学生命科学与健康学院湖南科技大学/经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室/重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省高校重点实验室

【目的】镉（Cd）是我国耕地的主要污染物，而稻米是人体Cd摄入的主要来源。OsNRAMP5是介导Cd进入水稻体内的主要转运蛋白，在水稻特定组织中特异表达OsNRAMP5，探索并构建种子低积累Cd水稻的途径，为应对耕地Cd污染水稻改良的分子设计... 详细信息

【目的】镉（Cd）是我国耕地的主要污染物，而稻米是人体Cd摄入的主要来源。OsNRAMP5是介导Cd进入水稻体内的主要转运蛋白，在水稻特定组织中特异表达OsNRAMP5，探索并构建种子低积累Cd水稻的途径，为应对耕地Cd污染水稻改良的分子设计提供参考。【方法】选取OsLCT1起始密码子上游2 500 bp序列作为启动子，驱动OsNRAMP5在水稻日本晴中表达，并通过在OsNRAMP5的C端融合红色荧光蛋白mRFP以观察OsNRAMP5在转基因水稻中的组织表达情况。获得独立的纯合转基因株系后，首先用qRT-PCR检测OsNRAMP5在水稻中的表达，利用激光共聚焦显微镜观察OsNRAMP5在水稻根和节点处的组织定位；其次，观察和统计野生型和转基因株系在不同浓度Cd处理条件下对Cd的积累和耐受特性的变化；最后，在含Cd污染的农田土壤中种植，统计Cd和其他矿质元素在种子和叶片中的积累及产量性状。【结果】在OsLCT1启动子驱动下，OsNRAMP5主要在水稻根部的表皮、外皮层、中柱，以及节中的扩大维管束韧皮部和扩散维管束中表达，这与水稻OsNRAMP5的原有表达模式显著不同。与野生型相比，在幼苗期，转基因株系表现出根部Cd积累增加，地上部Cd积累减少的表型，而且对Cd胁迫的耐受性增强；在含Cd污染的农田土壤中种植后，转基因株系的株高产量等没有变化，但种子和叶片中Cd的积累显著减少。其中，种子中Cd的积累降低约80%，减少的比例远大于叶片。地上部和种子中Mn的含量也略有减少，但是Fe、Zn、Cu等矿质元素积累变化不显著。【结论】OsLCT1启动子驱动OsNRAMP5在水稻中表达，减少了Cd从根部向地上部转运，同时，在节点部位使Cd更多地分配至叶片，从而进一步降低了种子中Cd的积累。因此，利用OsLCT1启动子驱动OsNRAMP5表达是降低水稻种子Cd积累的有效方式。

关键词：镉 OsLCT1 OsNRAMP5 特异表达修复型水稻低镉水稻

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莲中介导矿质元素胁迫耐受性基因的筛选与功能验证

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中国农业科学 2024年第5期57卷 980-988页

作者：胡衡亮顾天宇陈思颖王垚彭佳师湖南科技大学生命科学与健康学院湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南科技大学重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省高校重点实验室

【目的】莲是一种传统的药食同源作物，但其蕴藏的丰富基因资源仍缺乏功能鉴定。分离鉴定莲中参与微量矿质营养元素及重金属元素积累或耐受过程的功能基因，丰富莲中介导营养高效以及逆境耐受的基因资源，并为莲的遗传改良提供理论依据... 详细信息

【目的】莲是一种传统的药食同源作物，但其蕴藏的丰富基因资源仍缺乏功能鉴定。分离鉴定莲中参与微量矿质营养元素及重金属元素积累或耐受过程的功能基因，丰富莲中介导营养高效以及逆境耐受的基因资源，并为莲的遗传改良提供理论依据。【方法】以湘莲代表品种‘寸三莲’为试验材料。首先构建莲的酵母表达cDNA文库，并将文库转化酿酒酵母后分别在含有过量镉（Cd）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、铁（Fe）、铝（Al）胁迫的平板上筛选，分离阳性酵母克隆中介导相关胁迫耐受性的目的基因。结合生物信息学分析和酵母互补试验对筛选出的耐受基因进行功能验证。【结果】构建了库容量超过106个单克隆、重组率100%、平均插入片段大于1 000 bp的酵母文库。通过筛选得到介导Cd耐受的基因13个、Mn耐受基因4个、Zn耐受基因4个、Cu耐受基因3个、Fe耐受基因7个、Al耐受基因1个，其中3个基因能够同时介导Fe和Mn的耐受性。这些基因在莲除6号染色外的其他染色体上都有分布。【结论】本研究构建了高质量的莲酵母表达cDNA文库，并筛选得到29个介导微量矿质营养元素或重金属元素胁迫抗性的基因，为莲的营养高效以及避免重金属污染的遗传改良积累了基因资源。

关键词：寸三莲矿质营养元素重金属抗性基因

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伴矿景天SpPCR3基因提高酵母对镉的抗性

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植物生理学报 2022年第7期58卷 1353-1358页

作者：王垚胡博邓小秋蒋佳佳杜兰芳彭佳师湖南科技大学生命科学与健康学院湖南湘潭411201 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省高校重点实验室湖南湘潭411201

镉(Cd)是对植物毒性最强的重金属之一。克隆Cd转运的关键基因并解析其机理不仅有助于理解植物怎样积累重金属这一基础科学问题,而且可以为低Cd作物的遗传改良提供基因资源。由于高效积累和耐受重金属的特性,超积累植物成为研究离子转运... 详细信息

镉(Cd)是对植物毒性最强的重金属之一。克隆Cd转运的关键基因并解析其机理不仅有助于理解植物怎样积累重金属这一基础科学问题,而且可以为低Cd作物的遗传改良提供基因资源。由于高效积累和耐受重金属的特性,超积累植物成为研究离子转运的理想模式植物。本研究从景天科Cd超积累植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)中分离鉴定了SpPCR3基因。它在酵母中表达后能够提高酵母对Cd和铜(Cu)胁迫的抗性。结合其细胞质膜定位的亚细胞定位预测,以及酵母转化子中Cd含量显著减少等结果,我们推测SpPCR3可能通过将Cd外排出细胞从而增加酵母的Cd耐受性。

关键词：镉超积累植物伴矿景天转运蛋白外排

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生物统计学专业课教育融合劳动教育的初步设计

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生物工程学报 2022年第5期38卷 2019-2025页

作者：彭佳师湖南科技大学生命科学与健康学院湖南湘潭411201 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省高校重点实验室湖南湘潭411201

当前大学教育中,劳动教育的实际施行与劳动教育的重要性仍不匹配,主要表现为劳动教育观念未与时俱进、劳动教育形式单一和劳动教育资源缺乏,与当前社会的专业性、创造性劳动需求仍有较大差距。将劳动教育与专业教育相融合将是解决上述... 详细信息

当前大学教育中,劳动教育的实际施行与劳动教育的重要性仍不匹配,主要表现为劳动教育观念未与时俱进、劳动教育形式单一和劳动教育资源缺乏,与当前社会的专业性、创造性劳动需求仍有较大差距。将劳动教育与专业教育相融合将是解决上述问题的有效途径之一。两者的融合不仅可以丰富劳动教育和专业教育的教学形式,使专业教育和劳动教育互相促进,而且可以使劳动教育结合专业知识和专业技能,兼具传统劳动教育的要素和创造性劳动的时代需求。文中重点介绍了生物统计学课程教育中融合劳动教育的设计和实践方法,并分析了两者互相促进的途径及效果。

关键词：劳动教育专业教育生物统计学课程设计

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伴矿景天SpHIPP45基因特异介导镉耐受性

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植物生理学报 2022年第7期58卷 1346-1352页

作者：张培红张仕泽张治远李明悦刘奕君张雪洁白宁宁马敏彭佳师湖南科技大学生命科学与健康学院湖南湘潭411201 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省高校重点实验室湖南湘潭411201

重金属超积累植物是一种高度特化的植物资源,其高效吸收、转运和耐受重金属的机理解析将极大促进植物修复技术发展和农作物的遗传改良。以仅在中国发现的景天科超积累植物新种伴矿景天(Sedum plumbizincicola)为研究对象,我们克隆了一... 详细信息

重金属超积累植物是一种高度特化的植物资源,其高效吸收、转运和耐受重金属的机理解析将极大促进植物修复技术发展和农作物的遗传改良。以仅在中国发现的景天科超积累植物新种伴矿景天(Sedum plumbizincicola)为研究对象,我们克隆了一个重金属相关异戊二烯基植物蛋白基因SpHIPP45。表达SpHIPP45的酵母转化子对镉(Cd)的耐受性得到极大增强,但对其他金属离子如锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)胁迫的耐受性没有影响。由于SpHIPP45酵母转化子中Cd的含量变化不大,暗示其不是通过减少细胞中Cd含量来介导Cd抗性。进一步研究发现,表达SpHIPP45后,参与内质网应激反应的靶基因在SpHIPP45酵母转化子中转录上调,暗示SpHIPP45可能通过调控内质网应激反应介导Cd耐受性。

关键词：镉伴矿景天内质网应激反应超积累植物重金属相关异戊二烯基植物蛋白

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苦荞FtWRKY28基因克隆及其在低磷与激素诱导下的表达分析

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西北植物学报 2024年第6期44卷 930-937页

作者：文碧瑶彭喜旭田建红邬清韬王海华唐新科湖南科技大学生命科学与健康学院湖南湘潭411201 经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省高校重点实验室湖南湘潭411201

[目的]WRKY转录因子参与植物对低磷胁迫反应的调控。基于前期苦荞在低磷胁迫下的转录组数据,克隆FtWRKY28基因,预测基因及其编码蛋白的序列结构特征,分析基因在各器官中以及在低磷和激素处理下的表达模式、蛋白的亚细胞定位与转录激活活... 详细信息

[目的]WRKY转录因子参与植物对低磷胁迫反应的调控。基于前期苦荞在低磷胁迫下的转录组数据,克隆FtWRKY28基因,预测基因及其编码蛋白的序列结构特征,分析基因在各器官中以及在低磷和激素处理下的表达模式、蛋白的亚细胞定位与转录激活活性,为阐明基因的生物学功能奠定基础。[方法]基于苦荞基因组数据库注释设计特异引物,用逆转录PCR从低磷处理的苦荞根RNA样中克隆FtWRKY28的完整编码序列,用生物信息学方法分析基因与蛋白的结构以及同源蛋白的进化关系,用实时荧光定量分析基因的表达模式,用拟南芥原生质体瞬时表达体系分析蛋白的亚细胞定位,用酵母单杂交分析蛋白的转录激活活性。[结果]FtWRKY28的完整编码序列长876bp,编码1个含291个氨基酸、有1个WRKY结构域、锌指结构域为C2H2型的蛋白,归属WRKY家族Ⅱ组。FtWRKY28绝大部分定位于细胞核,具有转录激活活性。FtWRKY28在根中表达水平最高,受低磷、吲哚乙酸、赤霉素3和6-苄氨基嘌呤显著诱导。[结论]FtWRKY28具有转录因子的基本结构与生物化学特征,可能通过生长素、赤霉素、细胞分裂素信号网络的交互作用,调控苦荞在低磷胁迫下的响应过程。

关键词：苦荞低磷胁迫 WRKY基因基因表达结构预测生化特征

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甘蓝型油菜植物螯合肽合酶基因BnPCS1a的分离与功能验证

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植物生理学报 2023年第5期59卷 861-868页

作者：张雪洁张治远张仕泽白宁宁刘敏彭佳师湖南科技大学生命科学与健康学院湖南湘潭411201 湖南科技大学潇湘学院湖南湘潭411201 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省高校重点实验室湖南湘潭411201

近年来,作为油菜(Brassica napus)主产区的南方地区土壤镉(Cd)等重金属污染问题凸显,对油菜的安全生产和产量品质构成现实威胁。分离油菜中Cd积累和耐受的关键基因资源并解析其作用机理对于应对重金属污染的油菜遗传改良具有重要的指导... 详细信息

近年来,作为油菜(Brassica napus)主产区的南方地区土壤镉(Cd)等重金属污染问题凸显,对油菜的安全生产和产量品质构成现实威胁。分离油菜中Cd积累和耐受的关键基因资源并解析其作用机理对于应对重金属污染的油菜遗传改良具有重要的指导意义。通过酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)遗传互补系统筛选了甘蓝型油菜品种‘Westar’的cDNA文库,分离得到一个得到能够介导酵母对Cd耐受的植物螯合肽合酶(phytochelatin synthase)基因BnPCS1a。克隆到目标基因后首先进行了生物信息学分析,继而将其在酿酒酵母中表达后发现还能够介导耐受锌(Zn)胁迫,但对铜(Cu)胁迫作用不明显。BnPCS1a在油菜中的表达亦受Cd和Zn胁迫的诱导上调。为了进一步验证其植物螯合肽合酶的功能,将其在缺乏PCS的裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)中表达,发现能够完全互补其Cd敏感表型。进而,将其在拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtPCS1基因的启动子驱动下表达于AtPCS1基因的突变体cad1-3中,能够互补cad1-3的Cd胁迫敏感表型。综上所述,我们分离的BnPCS1a基因具有植物螯合肽合酶的功能,可能在油菜抵御Cd和Zn胁迫的过程中发挥作用。

关键词：镉油菜植物螯合肽

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Jumonji组蛋白去甲基化酶调控拟南芥的下胚轴伸长

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植物生理学报 2022年第7期58卷 1275-1283页

作者：吴金锋彭佳师李毅周定港张大为张继红白宁宁严明理湖南科技大学生命科学与健康学院湖南湘潭411201 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省普通高等学校重点实验室湖南湘潭411201 湖南省农业科学院作物研究所长沙410125

光在植物各种器官的发育中起着重要作用。尽管有研究表明组蛋白去甲基化影响植物的光形态建成,但其表观遗传学机制尚不完全清楚。本文证明了组蛋白去甲基化酶Jumonji domain-containing protein30 (JMJ30)及其亚基因家族成员JMJ32、rela... 详细信息

光在植物各种器官的发育中起着重要作用。尽管有研究表明组蛋白去甲基化影响植物的光形态建成,但其表观遗传学机制尚不完全清楚。本文证明了组蛋白去甲基化酶Jumonji domain-containing protein30 (JMJ30)及其亚基因家族成员JMJ32、relative of early flowering 6 (REF6)和early flowering 6 (ELF6)对红光条件下植株下胚轴的伸长至关重要。在红光条件下, JMJ30的表达被抑制且JMJ30移去phytochrome interacting factor 7 (PIF7)启动子区域附近组蛋白的H3K27me3从而激活PIF7表达。此外,过表达PIF7可以补偿jmj突变体下胚轴缩短的表型。综上, JMJs-PIF7在调节植物适应光信号过程中具有重要功能。

关键词：红光下胚轴组蛋白去甲基化 PIF7

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湘潭莲子种植区土壤和莲子重金属污染的生态风险评价

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生态科学 2023年第3期42卷 184-189页

作者：于辉严明理湖南科技大学生命科学与健康学院重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省高校重点实验室经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湘潭411201

为探讨湘潭莲子种植区土壤重金属的污染特征及潜在生态风险,以6个主要的莲子种植区为研究对象,分析了土壤和莲子籽粒中锰、铜、砷、镉、铅和铬的含量和污染特征,并利用潜在生态危害指数法评价了土壤重金属的综合潜在生态风险。结果表明:... 详细信息

为探讨湘潭莲子种植区土壤重金属的污染特征及潜在生态风险,以6个主要的莲子种植区为研究对象,分析了土壤和莲子籽粒中锰、铜、砷、镉、铅和铬的含量和污染特征,并利用潜在生态危害指数法评价了土壤重金属的综合潜在生态风险。结果表明:6种重金属中镉含量平均值高于风险筛选值,低于风险管制值,其它重金属含量的平均值低于或接近风险筛选值。各元素生态风险从大到小依次是镉、铅、砷、铜、铬、锰。6个位点的综合生态危害指数平均值为224.7,属于中等污染风险水平。各位点对应的莲子也受到一定程度的重金属污染,籽粒中镉和铅存在超标现象。通过以上分析说明,莲子种植区土壤重金属整体呈现出中等生态风险状态。为了确保莲子的安全生产,有必要加强莲子种植区的土壤检测和治理。

关键词：湘潭莲子重金属生态风险

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甘蓝型油菜秸秆水浸液对水稻萌发和生长的化感作用

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中国油料作物学报 2022年第6期44卷 1286-1295页

作者：邹子湘刘营周定港刘丽莉张大为吴金锋李莓严明理湖南科技大学生命科学学院湖南湘潭411201 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省普通高等学校重点实验室湖南湘潭411201 湖南省作物研究所湖南长沙410125

为探究油-稻种植制度中甘蓝型油菜秸秆对水稻的影响,研究了不同浓度(0、25%、50%和75%)的3种油菜(沣油737、湘杂油553和中双11)秸秆水浸液处理下,五优308和C两优343两个水稻品种种子萌发和幼苗生长的情况。结果表明,与对照相比,秸秆水... 详细信息

为探究油-稻种植制度中甘蓝型油菜秸秆对水稻的影响,研究了不同浓度(0、25%、50%和75%)的3种油菜(沣油737、湘杂油553和中双11)秸秆水浸液处理下,五优308和C两优343两个水稻品种种子萌发和幼苗生长的情况。结果表明,与对照相比,秸秆水浸液总体增加了幼苗的苗高和鲜重,低浓度(25%)下会提高水稻种子的发芽率、发芽指数和幼苗的根长,高浓度(50%和75%)下则起抑制作用。随着浓度增加,湘杂油553的秸秆水浸液提高了五优308幼苗的可溶性蛋白含量,同时降低了其总超氧化物歧化酶(T-SOD)和过氧化物酶(POD)活力;但对C两优343幼苗表现相反的化感作用,显著降低了其可溶性蛋白含量,而提高了其T-SOD和POD活力,25%浓度下显著降低了其丙二醛(MDA)含量。75%浓度的中双11水浸液显著提高了五优308幼苗的MDA含量,并降低了POD活力。25%浓度的沣油737显著降低了C两优343的可溶性蛋白含量而提高了T-SOD和POD活力。综合结果表明,油菜秸秆水浸液浓度越高,对水稻的化感作用越强,且不同油菜品种水浸液对不同水稻品种的化感作用存在差异,本研究中沣油737和五优308是比较适合油-稻轮作的组合。

关键词：甘蓝型油菜秸秆水浸液种子萌发幼苗生长

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